特殊需求教育软件设计与解释性可视化的自适应研究

# 特殊需求教育软件设计与解释性可视化的自适应研究 ## 1. 特殊需求学生学习软件设计 ### 1.1 背景与挑战 计算机作为有效的学习工具，能支持认知障碍学生基本学习技能的获取，促进他们的自我决定、独立和融入能力的发展，还能改善人际关系和认知能力。然而，适用于特殊需求学生的软件却十分有限。一方面，对追求经济利益的开发者来说，这并非有利可图的领域；另一方面，大多数参与使用计算机教学的教师缺乏为这一目标群体设计和实施软件的技术专长。 ### 1.2 解决方案：互补行动设计策略 为了解决这些问题，研究人员采用了互补行动设计策略，开展了LMMP（支持认知障碍学生的多媒体平台）项目。在这个项目中，研究人员、教师和软件开发人员协作，开发了一个成熟的学习平台。该项目由教师发起，充分利用了教师、研究人员和程序员的不同专业知识，为在课堂上有意义且成功地设计和实施软件及学习场景提供了良好范例。 ### 1.3 软件设计过程 - **目标**：将计算机融入日常教学实践，支持现有的学习程序，而不必重新定义教学实践。 - **团队协作**：将特殊需求学生的教师、计算机科学家和心理学家聚集在一起。通过核心小组的定期会议以及软件开发人员与教师之间的频繁沟通，实现了增量开发过程的短周期，具体流程如下： 1. 设计和描述学习模块。 2. 程序员进行实现。 3. 在学校进行评估。 4. 教师提供反馈。 5. 回到重新设计阶段。 ```mermaid graph LR A[设计和描述学习模块] --> B[程序员实现] B --> C[学校评估] C --> D[教师反馈] D --> A[设计和描述学习模块] ``` - **Wiki的作用**：项目的Wiki在开发过程中发挥了重要作用。它为核心小组和外部感兴趣的教师提供最新软件的下载，并包含详细的安装说明、不同应用程序和学习模块的手册。由于Wiki的内容可由任何人编辑，其目标是鼓励教师参与编写手册，利用Wiki作为动态文档来提高软件和文档的质量。在几个月内，约有100名用户注册到Wiki，其中10%以不同方式为Wiki做出了贡献。 ### 1.4 教师参与情况分析 - **整体贡献趋势**：从2006年9月到2008年3月的Wiki贡献网络可视化分析显示，在最初的10个月里，Wiki的大部分内容由软件开发人员生成。到第10个月，一位教师开始深入研究软件及其文档，并改进了安装说明和用户手册。但直到又过了五个月，更多教师才开始积极为Wiki做出贡献。在软件开发阶段接近尾声、最终版本即将完成时，教师的贡献活动明显增加，出现了从开发者主导到教师主导的转变。 - **教师编辑行为的细粒度分析**：通过对比两位教师的编辑行为，发现不同教师的贡献模式存在差异