吳 忭 王 戈 胡藝齡 祝嘉鈺

（華東師范大學(xué) 教育學(xué)部 教育信息技術(shù)學(xué)系，上海 200062）

一、引言

現(xiàn)代社會的發(fā)展和知識的不斷變遷，使得職業(yè)分工愈發(fā)精細(xì)化，無論是工作還是學(xué)習(xí)場所，很多項目都需要不同領(lǐng)域和專業(yè)人員，通過溝通與協(xié)作共同完成，如今協(xié)作能力已成為具有社會競爭力的人才必備的一項技能。這使得各國對青少年能力培養(yǎng)的重心發(fā)生了變化，在培養(yǎng)其科學(xué)文化知識和技能之余，各國更重視培養(yǎng)其協(xié)作能力、人際交往能力等社會發(fā)展亟需的能力，只有這樣，青少年才能有效應(yīng)對愈加復(fù)雜的社會問題。

協(xié)作問題解決能力，作為協(xié)作能力和問題解決能力的復(fù)合技能，其培養(yǎng)和評價受到了廣泛關(guān)注。聯(lián)合國教科文組織在《教育：財富蘊藏其中》報告中，強(qiáng)調(diào)了“團(tuán)隊協(xié)作能力”的重要性[1]；新加坡教育部在學(xué)校課程中增加“項目工作（Project Work）”一項，將知識應(yīng)用、溝通、協(xié)作和獨立學(xué)習(xí)四項技能，作為學(xué)習(xí)成果明確列出[2]；美國21世紀(jì)技能學(xué)習(xí)聯(lián)盟（Unite States based Partenership for 21st Century Skills，P21）將問題解決能力和協(xié)作能力定義為每一位美國青少年要在學(xué)校中學(xué)習(xí)掌握的技能[3]；我國也明確將“培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”，寫入了《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中[4]。各國的學(xué)者們大多關(guān)注于，如何設(shè)置協(xié)作問題解決活動的發(fā)生情境，來培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作問題解決能力。而在評估方面，卻因受限于協(xié)作問題解決能力的影響因素多變及復(fù)雜性，難以測量在此環(huán)境下學(xué)生實際協(xié)作以及問題解決活動情況。因此，對于學(xué)生的協(xié)作問題解決能力，是否通過情境的安排，真正得到了提升和鍛煉，目前尚未有相對準(zhǔn)確的評價方式。

實際上，協(xié)作問題解決能力，通常被視為難以測量的技能[5]，協(xié)作活動和問題解決活動，都是非線性的序列活動，任務(wù)要素間的依賴，參與者之間的互動，以及任務(wù)要素與參與者之間的關(guān)系，使得協(xié)作問題解決活動是一項交互復(fù)合的聯(lián)動過程，采用何種有效方案，對這一復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模和量化，成為了一項挑戰(zhàn)。

二、文獻(xiàn)綜述

（一）協(xié)作問題解決概念界定

關(guān)于協(xié)作問題解決（Collaborative Problem Solving，CPS）的研究，源于問題解決的社交屬性[6]。相比于獨立完成任務(wù)，在協(xié)作情境下團(tuán)隊進(jìn)行任務(wù)活動時，組內(nèi)成員之間共享期間知識和思維的碰撞，能夠讓成員獲得更多的信息和資源，從而更高效、高質(zhì)的完成任務(wù)。目前，關(guān)于協(xié)作問題解決能力公認(rèn)的概念，來自于OECD在PISA 2015中的定義：“個體能夠有效地參與問題解決過程的能力，在這一過程中，兩個及兩個以上主體需要共享彼此的理解和努力，來形成解決方案，并聯(lián)合他們所具有的知識、技能和努力，來達(dá)成解決方案”[7]。這一定義，對協(xié)作問題解決的核心構(gòu)成要素進(jìn)行了界定：其一，協(xié)作要求存在兩個及以上的主體；其二，協(xié)作問題解決，考察了個體在團(tuán)體環(huán)境中所體現(xiàn)出的自身所具備的知識、技能和努力；其三，協(xié)作問題解決，必然是在一個問題解決的場景中，以得到一個解決方案為目標(biāo)的活動。本研究的協(xié)作問題解決測評系統(tǒng)框架，也基于這一定義進(jìn)行構(gòu)建。

（二）協(xié)作問題解決的評價框架發(fā)展

現(xiàn)有的對協(xié)作問題解決的研究，已形成了諸多理論框架和模型，從早期的小組工作模型到協(xié)作問題解決框架，研究者提出了概念框架中的核心概念，并逐漸聚焦。早在1994年，Stevens和Campion提出了小組工作（Teamwork）概念框架，包括沖突解決、協(xié)作問題解決、溝通、目標(biāo)設(shè)定和行為管理、計劃和任務(wù)合作[8]這五個要素。2009年，F(xiàn)adel和Trilling提出了21世紀(jì)合作技能框架，將合作技能分解為三個方面：清晰的溝通、與他人協(xié)作、問題解決[9]。2011年，Griffin團(tuán)隊定義了ATC21S框架[10]，將協(xié)作問題解決能力，分為社交技能和認(rèn)知技能兩個維度，其中社交技能分為參與、觀點視角、任務(wù)完成，認(rèn)知技能分為任務(wù)管理，知識建構(gòu)與學(xué)習(xí)。2013年，OECD公布了PISA 2015的協(xié)作問題解決框架[11]，通過構(gòu)建“社交維度×個人問題解決階段”的二維框架矩陣，對協(xié)作問題解決能力進(jìn)行評估。由上述可知，有關(guān)于協(xié)作問題解決能力的框架雖多，但大體有兩個特征：（1）總體框架由繁趨簡，多聚焦于社交和認(rèn)知兩個維度；（2）有共同特征的技能，聚合于單層，溝通、團(tuán)隊管理等技能被劃歸進(jìn)入社交維度。在對協(xié)作問題解決能力的定義方面，研究者傾向于從宏觀視角來描述整體的問題解決過程，而對于評價方面，研究者傾向于從微觀視角來對個體表現(xiàn)行為進(jìn)行評估。

本文的測評框架，主要基于PISA 2015框架展開。它構(gòu)建了協(xié)作維度下的三個能力要素與問題解決維度下的四個過程要素這樣一個交叉矩陣框架[12]，如表1所示。這種矩陣型結(jié)構(gòu)定義的協(xié)作問題解決能力，將每個協(xié)作技能在不同問題解決階段所對應(yīng)的表征具體化，使得整個協(xié)作問題解決能力框架，表現(xiàn)出高度的結(jié)構(gòu)化。

表1 PISA 2015協(xié)作問題解決框架矩陣

（三）會話代理技術(shù)帶來助力

目前，對于協(xié)作問題解決能力的測評，大多以個體的結(jié)果性評價為主，但協(xié)作活動是在某一情境下發(fā)生的，不同情境下個體會有不同的表現(xiàn)；同樣，不同的團(tuán)隊成員，也會對個體的行為表現(xiàn)有所影響。為了減少這些情境造成的不確定因素的影響，基于會話代理（Conversational Agent）的人機(jī)交互測評模式應(yīng)運而生。會話代理基于智能代理技術(shù)，通過與個體的對話或含義更廣泛的互動，來收集日志數(shù)據(jù)，具有評估互動個體在認(rèn)知和非認(rèn)知層面的知識、技能和語言等方面的能力。同時，它也能模擬真實情境，避免人—人協(xié)作的不確定性對被測個體產(chǎn)生影響。通過提示和引導(dǎo)，能夠讓學(xué)習(xí)者有充分的空間，展現(xiàn)他們真實的技能水平[13]，使得測評更具有公平性。相比于傳統(tǒng)測評手段，人機(jī)交互的測評模式，使個體能力的表現(xiàn)更加穩(wěn)定。在測評期間，會話代理會有針對性地引導(dǎo)回答不完善的學(xué)生反思，促進(jìn)學(xué)生能夠表達(dá)出所有他所知道的內(nèi)容。這種交互的形式，使得會話代理能夠持續(xù)采集目標(biāo)數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)樣本滿足需求。

已有的研究表明，智能代理AutoTutor能夠通過模擬真實導(dǎo)師談話形式（Expectation and Misconception-tailored Dialogue），來評價學(xué)生的能力水平[14]。在師生交流期間，會話代理通過問答并跟蹤學(xué)習(xí)者解決難題時的過程數(shù)據(jù)，區(qū)分出正確答案（期望）和特定的錯誤（迷思概念）并加以記錄，經(jīng)過多輪談話后，積累的數(shù)據(jù)能夠轉(zhuǎn)換生成學(xué)習(xí)者的能力模型，從而形成對學(xué)習(xí)者更為深入的了解。綜合來看，會話代理技術(shù)能夠為協(xié)作問題解決能力測評上的形成性評估，提供可靠依據(jù)與幫助。

三、模型設(shè)計

（一）評價模型

PISA 2015提供給個體復(fù)雜的任務(wù)情境，進(jìn)而考查其協(xié)作問題解決能力，既涉及受測個體在問題情境中的推理過程，也涉及其在協(xié)作環(huán)境下的溝通、管理和社交過程。兩個環(huán)境下的行為并非各自獨立，而是相互影響的。因此，協(xié)作問題解決系統(tǒng)的評價框架中，應(yīng)包含兩部分：問題情境和社交情境。

問題情境下包括三個變量：任務(wù)類型、任務(wù)內(nèi)容、任務(wù)難度。（1）任務(wù)類型：任務(wù)類型決定了當(dāng)前問題情境下對個體考察的能力傾向，不同任務(wù)類型對個人的能力要求不同，所以，不同能力傾向的個體會在不同任務(wù)類型下有著不同的表現(xiàn)。（2）問題內(nèi)容：問題內(nèi)容決定了當(dāng)前問題情境下考察能力的限制條件，包括內(nèi)容相關(guān)問題和內(nèi)容無關(guān)問題。內(nèi)容相關(guān)問題即有特定學(xué)科背景的問題，如若個體缺少該領(lǐng)域方面的知識，則學(xué)生在解決問題上有一定的困難；內(nèi)容無關(guān)問題即一般領(lǐng)域問題，注重對歸納演繹等思維方式的考察，不受個體先前知識的影響。（3）任務(wù)難度：對任務(wù)綜合的評價結(jié)果，取決于多方因素，如問題的結(jié)構(gòu)、任務(wù)的同步性等等。它會影響個體的表現(xiàn)，一般來說，任務(wù)難度越大，個體在系統(tǒng)中取得的績效越低。

社交情境下的個體協(xié)作問題解決能力，受團(tuán)隊中其他成員的影響。個體與團(tuán)隊內(nèi)其他成員在情境下的溝通情況，能夠反映個體的協(xié)作問題解決能力水平。但溝通本身即是一個復(fù)雜的過程，且受到諸多因素的干擾（例如，團(tuán)隊成員性格、在溝通中扮演的角色，被分配的任務(wù)等），屬于社交情境下的測評誤差元素。由于溝通由個體和他人構(gòu)成，我們可將其簡單分割為：個體對外的自我表達(dá)和個體對他人話語的理解，由此可通過話語數(shù)據(jù)，評估個體的協(xié)作問題解決表現(xiàn)。

由此，整合問題解決與協(xié)作學(xué)習(xí)等相關(guān)研究，本文提出了如下系統(tǒng)評估框架，如圖1所示。

圖1 協(xié)作問題解決能力測評系統(tǒng)評估框架

協(xié)作問題解決活動為問題解決和協(xié)作學(xué)習(xí)的融合，因此，可依托PISA 2015框架中規(guī)定的四個問題解決活動階段，評估個體在協(xié)作問題解決整體活動中的表現(xiàn)。在協(xié)作問題解決活動中，問題情境是活動發(fā)生的背景因素，選用與專業(yè)領(lǐng)域無關(guān)的一般性問題，可減少先前知識的誤差，減少問題內(nèi)容元素對個體能力造成的影響。設(shè)置確定的問題和任務(wù)，可使問題情境處于穩(wěn)定狀態(tài)。而社交情境中變量的控制和量化，則是影響協(xié)作問題解決能力評估的關(guān)鍵。社交情境下的變量，是個體與其它成員間溝通的理解與表達(dá)，可通過在測評系統(tǒng)中設(shè)置有限輸入，來控制團(tuán)隊間的對話內(nèi)容，即通過限制個體輸入內(nèi)容，實現(xiàn)對個體的行為表現(xiàn)的量化。會話代理作為團(tuán)隊成員，可減少不同成員對個體評估結(jié)果的影響。評估過程采集個體的會話內(nèi)容、當(dāng)前焦點（即所處的問題解決階段狀態(tài)），以評價個體在協(xié)作問題解決活動中的貢獻(xiàn)，分析在四個問題解決階段中個體協(xié)作問題解決的行為邏輯，從而得出對個體的協(xié)作問題解決活動的多角度、全方位的過程性評價。

（二）會話代理邏輯及架構(gòu)設(shè)計

圖2顯示了支持協(xié)作問題解決的會話代理（Collaborative Problem Solving Supported Conversational Agent，CP2SCA）的架構(gòu)設(shè)計，其目標(biāo)是通過嵌入對話管理模塊，來模擬受測個體在真實問題情境中與團(tuán)隊其他成員的協(xié)作表現(xiàn)。系統(tǒng)需要實現(xiàn)以下四種功能：（1）真實協(xié)作情境模擬：能夠?qū)崿F(xiàn)和用戶的協(xié)作交互，理解用戶的輸入內(nèi)容并向用戶做出反應(yīng)，表達(dá)相關(guān)主題的內(nèi)容。（2）社交情境變量控制：會話代理在問題情境中的行為是非固定序列，使得社交（協(xié)作）情境靈活變化。系統(tǒng)能夠依據(jù)本身的參數(shù)設(shè)定來規(guī)劃對話，靈活表現(xiàn)不同的行為特征。（3）社交情境誤差控制：在理解用戶語言和向用戶表達(dá)的過程中減少誤差。（4）問題情境兼容性：在控制社交情境中心的同時，留出接口與問題情境連接。同時，為簡化測評，研究采用被試者—會話代理兩者配對的形式進(jìn)行。

圖2 支持協(xié)作問題解決的會話代理（CP2SCA）系統(tǒng)架構(gòu)

CP2SCA會話代理，主要由輸入模塊、對話管理模塊、輸出模塊組成，確保受測個體與代理能夠完成基于問題情境的對話交互。在輸入、輸出模塊，會話代理關(guān)注計算機(jī)邏輯與個體理解之間的映射，其主要功能，是將會話管理輸出的底層邏輯，通過編碼轉(zhuǎn)換為受測個體能夠理解的語言，用于支持協(xié)作問題解決過程中的語言溝通行為，成為計算機(jī)代理與個體直接交互的渠道。在對話管理模塊中，系統(tǒng)通過文本與受測個體對話交互，根據(jù)用戶輸入情況，做出最佳反應(yīng)，并模擬真實的任務(wù)同伴，保證協(xié)作問題解決任務(wù)情境的統(tǒng)一。

對話管理模塊通常包含四個組件，分別是數(shù)據(jù)庫、當(dāng)前焦點、話語規(guī)劃、對話策略。其中，（1）數(shù)據(jù)庫用于存儲受測個體與計算機(jī)在對話過程中提出的想法、計劃，以及對問題參數(shù)的改變和問題狀態(tài)的更新，輔助構(gòu)建團(tuán)隊問題空間；（2）當(dāng)前焦點記錄當(dāng)前對話討論所處的問題階段和討論關(guān)注對象；（3）話語規(guī)劃是會話代理的核心部分，將當(dāng)前焦點、數(shù)據(jù)庫中已存儲的信息、輸入的會話信息作為變量，通過邏輯控制分析用戶行為，規(guī)劃代理給予反應(yīng)的話語，從而生成對話策略；（4）對話策略即為最終代理，反饋給用戶的行為的編碼方案。

會話代理的實現(xiàn)流程為：（1）首先，當(dāng)用戶輸入信息后，會話代理將輸入內(nèi)容解碼，再將其存入數(shù)據(jù)庫；同時，將解碼內(nèi)容記錄到當(dāng)前焦點模塊中，更新當(dāng)前用戶話語內(nèi)容所處的問題解決狀態(tài)，完成對話狀態(tài)的跟蹤。（2）而后，會話代理根據(jù)當(dāng)前焦點內(nèi)容、數(shù)據(jù)庫已有信息的記錄和輸入內(nèi)容，完成話語規(guī)劃，制定出合適的對話策略編碼方案。（3）最后，會話代理將對話策略編碼為人機(jī)交流的語言，輸出代理對用戶的反映內(nèi)容。

四、模型驗證

（一）實驗工具設(shè)計

1.基于會話代理的協(xié)作問題解決測評原型

除基本的用戶信息采集功能 （登陸界面+任務(wù)信息介紹頁）外，系統(tǒng)重點在于協(xié)作問題解決活動部分。在整合計算機(jī)會話代理技術(shù)的基礎(chǔ)上，本原型開發(fā)工具具體為：HBuilder 9.0.1版；開發(fā)語言：前端——HTML5、CSS、JavaScript（ES2015版本），后端——PHP（5.6.31版本）、MySQL（5.7.19版本）；插件（框架）：CSS：AUI 2.0、JS：jQuery 3.2.1；數(shù)據(jù)格式：JSON。主要界面及功能，如圖3-圖5所示。

圖3 實驗控制界面

圖4 聊天對話界面

圖5 歷史記錄界面

該系統(tǒng)包括了實驗控制界面、聊天對話界面、歷史記錄界面。實驗控制界面是系統(tǒng)的主要操作界面，如圖3所示。在該界面下，被試可通過更改實驗操作臺的數(shù)據(jù)，完成情境中的個人實驗操作，由右側(cè)文本框記錄，被試在協(xié)作問題解決活動中的個體嘗試操作行為。在點擊“確認(rèn)注射試劑”按鈕后，更新當(dāng)前團(tuán)隊任務(wù)狀態(tài)，并將最終實驗操作記錄為團(tuán)隊協(xié)作問題解決行為，用于反映團(tuán)隊知識的共建。聊天界面是被試與會話代理之間的對話溝通界面，其中對話形式分為兩類：自定義對話和編碼對話。如圖4所示，在自定義對話面板中，給予被試一些對話內(nèi)容的選項，由被試自由選擇，不同的選擇會引發(fā)會話代理不同的反饋。編碼對話面板則會給出固定的回答模式，被試在下拉菜單選擇相應(yīng)參數(shù)后自動生成對話，有助于對被試輸入內(nèi)容進(jìn)行編碼并儲存。圖5所示的歷史記錄界面，會儲存被試和代理的所有實驗操作和對話記錄，被試能夠在該界面查看實驗記錄，也可將其轉(zhuǎn)發(fā)給會話代理同伴，以更改團(tuán)隊討論中所處的當(dāng)前焦點狀態(tài)。

測評系統(tǒng)設(shè)置的問題情境是 “新物種探秘”，科學(xué)實驗室采集到了未知屬性樣本，被試以實驗研究員的身份參與其中，通過與同事（會話代理）的對話，合作進(jìn)行實驗任務(wù)探索，最終需明確“未知樣本”的特性。在實驗期間，系統(tǒng)會采集過程中的話語輪次（話語集合數(shù)量）、對話輪次（發(fā)言數(shù)量）、步長（個體發(fā)言數(shù)和鼠標(biāo)點擊數(shù)）、績效（得出的正確結(jié)論數(shù)量）等數(shù)據(jù)。

2.技術(shù)接受度量表

本文參照戴維斯（Davis）的經(jīng)典技術(shù)接受度模型（Technology Acceptance Model）研究[15]中的感知有用性量表和感知易用性量表，對開發(fā)出的協(xié)作問題解決測評系統(tǒng)，進(jìn)行接受度評估。問卷采用了李克特七點量表，共計12個題項。

（二）實驗對象及過程

由于協(xié)作問題解決能力是個體由學(xué)校走入社會的必備能力，因此，本實驗的研究對象選擇為來自華東地區(qū)某大學(xué)的30名即將畢業(yè)的學(xué)生，年齡在20～26歲之間。首先，由研究人員向?qū)嶒瀸ο蠼榻B工具的使用方法及實驗?zāi)康?。接下來，被試在測試環(huán)境中通過與會話代理協(xié)作，在實驗情境中完成協(xié)作問題解決任務(wù)。實驗結(jié)束后，被試填寫技術(shù)接受度調(diào)查問卷，問卷包含技術(shù)接受度量表和二個開放性問題：

其一，與真實協(xié)作問題解決過程相比，這樣的人機(jī)協(xié)作的感受是什么？

其二，原型工具提供的交互操作，是否能夠支持良好的自我意愿表達(dá)？

五、實驗分析與討論

（一）原型工具的有效性檢驗

調(diào)查結(jié)果顯示，由量表測得的技術(shù)接受度M=5.55，SD=0.78?？梢钥闯?，被試對測評系統(tǒng)的技術(shù)接受度較高。同時，在開放性的問題中，被試普遍對原型工具的認(rèn)可程度較高。因此，原型工具基本能夠模擬真實的協(xié)作問題解決活動，并且為使用者提供了基本的交互操作，進(jìn)行自我意愿表達(dá)。通過會話代理采集到的數(shù)據(jù)，能夠在一定程度上反映被試在真實協(xié)作問題解決活動中的行為。

為驗證原型的有效性，研究采取專家法，請三名專家對具有代表性的10名被試的協(xié)作問題解決過程評級（分5級），分析專家評定結(jié)果和原型評定結(jié)果的一致性。一致性檢驗結(jié)果，如表2所示：

表2 專家評級與原型工具評級的一致性檢驗結(jié)果

結(jié)果表明，原型工具對被試的評定結(jié)果和機(jī)器的評定結(jié)果具有一致性（p＜0.05），因此，原型工具的評測具有有效性。

（二）協(xié)作問題解決行為的特征分析

1.建立協(xié)作問題解決表征模型

行為特征即描述個體在協(xié)作問題解決活動過程中，表現(xiàn)出的行為序列偏好，而對于個體協(xié)作問題解決活動中，表現(xiàn)出的行為特征，尚未有規(guī)范的標(biāo)尺來評價。根據(jù)PISA 2015框架，可以得出問題解決行為包含的四個階段：提出問題、制定計劃、行動、得出結(jié)論。因此，可根據(jù)其序列性的特征，依據(jù)各個階段積累的探索中規(guī)則條數(shù)——數(shù)量，和規(guī)則從當(dāng)前階段進(jìn)入下個階段間隔的輪次數(shù)——對話輪次，以輸出行為為節(jié)點，反饋行為為步長來構(gòu)建一個有向圖。如，經(jīng)過系統(tǒng)采集到的團(tuán)隊行為非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，如表3所示。根據(jù)問題解決的四個階段，把數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理，可得到圖6。從圖6可知，問題數(shù)量為4；計劃數(shù)量為2；結(jié)論數(shù)量為1；執(zhí)行的行動為1。一般來說，提出問題后會制定相應(yīng)的計劃，從而執(zhí)行行動并得出結(jié)論，但也存在跳過計劃，根據(jù)已有經(jīng)驗，直接進(jìn)行行動的情況發(fā)生。因此，提出問題與制定計劃和行動都有關(guān)聯(lián)。各個階段之間的步長是所屬步數(shù)的差值。由于關(guān)系復(fù)雜并難以表述，可通過圖7所示的有向圖對其進(jìn)行簡化。四個圓為四個問題解決階段，獲取信息階段由行動完成，二者等價表示。圓的半徑為該階段達(dá)成共識的總數(shù)；線的長度為均步長，當(dāng)有兩個元素之間有多條不同步長的連線時，求取其均值。

表3 團(tuán)隊行為非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)表

圖6 團(tuán)隊行為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)歸類整理①注：行為間標(biāo)注的數(shù)字為步長

圖7 團(tuán)隊行為特征有向圖

圖7是基于階段內(nèi)，歷史信息數(shù)和相關(guān)信息數(shù)量間步長 （反饋行為數(shù)）兩個數(shù)據(jù)整理所得的有向圖。通過有向圖的形式，能夠?qū)⒎蔷€性、非結(jié)構(gòu)化的過程數(shù)據(jù)，整合成為直觀量化的模型。例如，從假設(shè)的示例中可以推斷，團(tuán)隊在協(xié)作問題解決過程中，傾向從問題出發(fā)思考（主要從問題出發(fā)），在邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性和問題思考的連貫性等方面有所欠缺 （不制定行動計劃，對一個問題進(jìn)行思考的步長間隔長）等。由于協(xié)作問題解決活動是一個生態(tài)環(huán)境，個體在團(tuán)隊中的表現(xiàn)受團(tuán)隊內(nèi)部其他成員的影響。因此，研究在對團(tuán)隊整體行為特征所建的有向圖模型基礎(chǔ)上，增加個體在各項數(shù)據(jù)中的“貢獻(xiàn)”維度，以構(gòu)建個體的協(xié)作問題解決表征模型。輸出行為的貢獻(xiàn)，通過餅圖的形式呈現(xiàn)；反饋行為通過步長呈現(xiàn)。與輸出行為不同的是，反饋行為影響團(tuán)隊的協(xié)作情境活動，主要呈現(xiàn)個體的自我認(rèn)知以及對其他團(tuán)隊成員的態(tài)度。因此，反饋行為表征無法計量其行為貢獻(xiàn)，主要關(guān)注其出現(xiàn)頻次。

2.模型分析

我們根據(jù)個體輸出行為在團(tuán)隊協(xié)作問題解決行為的占比，可以直觀地看出，團(tuán)隊在協(xié)作問題解決活動中的行為特征，以及個體在協(xié)作問題解決各個階段的貢獻(xiàn)，并了解個體在團(tuán)體協(xié)作問題解決過程中的行為表現(xiàn)。以樣本09和樣本02為例，在有向圖的基礎(chǔ)上加入餅狀圖后，生成的個體輸出行為特征圖表，如圖8-9所示。

圖8 團(tuán)隊09輸出行為特征及個體貢獻(xiàn)比率

圖9 團(tuán)隊02輸出行為特征及個體貢獻(xiàn)比率

（1）個體貢獻(xiàn)比率。通過分析在協(xié)作問題解決四個階段中的被試貢獻(xiàn)比率，可了解被試與團(tuán)隊其它成員的協(xié)作情況。若某階段中被試的貢獻(xiàn)為0或100%，則表明在該階段協(xié)作并沒有真正發(fā)生。若被試貢獻(xiàn)比率較大，可判定被試在協(xié)作活動中處于主導(dǎo)地位。由于協(xié)作問題解決活動階段具有序列特征，個體在各階段的貢獻(xiàn)，也能夠反映出其領(lǐng)導(dǎo)力、執(zhí)行能力、歸納總結(jié)能力，從而反映出整體的協(xié)作問題解決表現(xiàn)。

從樣本09的個人貢獻(xiàn)角度來看，在問題的提出階段和制定計劃階段，被試09的貢獻(xiàn)輸出是100%，所有的問題和計劃均由被試制定，說明在這兩個階段協(xié)作并沒有真正發(fā)生；在執(zhí)行階段，八次行動中有五次遵循計劃安排，三次為無計劃實施，被試只有三次遵循了自己提出的計劃；在得出結(jié)論階段，被試和會話代理各提出兩個結(jié)論，被試貢獻(xiàn)率為50%。綜合來看，被試09在協(xié)作過程中有較強(qiáng)的主導(dǎo)意識，但執(zhí)行能力不佳，并不能遵循自己的計劃進(jìn)行活動，需要進(jìn)一步培養(yǎng)與他人的協(xié)作能力。

從樣本02的個人貢獻(xiàn)角度來看，在問題提出階段由被試02主導(dǎo)，但在制定計劃和執(zhí)行計劃期間，被試和會話代理的貢獻(xiàn)較為均衡，而最終獲得的結(jié)論全部皆由會話代理總結(jié)得出。綜合來看，被試02在協(xié)作問題解決過程中，更偏向于領(lǐng)導(dǎo)者的角色，帶領(lǐng)組內(nèi)其他成員提出問題，一同設(shè)計并執(zhí)行計劃，引導(dǎo)組內(nèi)成員得出結(jié)論。他的執(zhí)行能力頗佳，但歸納總結(jié)能力不強(qiáng)；團(tuán)隊協(xié)作能力較強(qiáng)，但問題解決能力稍弱一些。

（2）協(xié)作問題解決行為邏輯。結(jié)合已構(gòu)建的個體協(xié)作問題解決表征模型，我們發(fā)現(xiàn)，在協(xié)作問題解決活動中出現(xiàn)了兩種行為邏輯：問題驅(qū)動邏輯和計劃驅(qū)動邏輯。

在問題驅(qū)動行為邏輯下，協(xié)作問題解決活動路徑從問題出發(fā)，在問題階段將思維外化。團(tuán)隊的思維活躍，能夠根據(jù)任務(wù)要求考慮很多問題，再根據(jù)可探究的問題，制定計劃或執(zhí)行進(jìn)而得出結(jié)論。由于問題數(shù)目過多，在協(xié)作問題解決活動中，很容易出現(xiàn)制定的計劃難以和問題一一對應(yīng)的情況。如圖8所示，團(tuán)隊09在協(xié)作過程中，制定的計劃數(shù)量遠(yuǎn)小于提出的問題數(shù)量，這里存在兩種可能，問題重復(fù)或問題被忽視，均不是有效的問題解決處理行為。同時，提出問題階段與制定計劃階段之間步長最大（7.4），可以發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊在分析任務(wù)要求提出問題和制定相應(yīng)計劃之間，消耗了較多的言語溝通。

在計劃驅(qū)動行為邏輯下，協(xié)作問題解決活動路徑從計劃出發(fā)，在制定計劃階段將思維外化與人分享。在問題階段，個體的思維發(fā)散性不強(qiáng)，但更擅長將問題轉(zhuǎn)化為更加具體的計劃，使得計劃的可執(zhí)行性更強(qiáng)。因此，團(tuán)隊成員根據(jù)問題制定的計劃數(shù)目遠(yuǎn)大于問題數(shù)目。與從問題出發(fā)的團(tuán)隊相比，“計劃—執(zhí)行—結(jié)論”間的線條更短，三者的連接更加緊密。如圖9所示，雖然團(tuán)隊02僅提出了2個問題，但依據(jù)此制定出了詳細(xì)的8個計劃。且從執(zhí)行階段與問題階段和計劃階段的連接線步長可以看出，執(zhí)行階段的行動，大部分依據(jù)計劃執(zhí)行，團(tuán)隊沒有在計劃與執(zhí)行之間消耗太多時間。由此可以說明，團(tuán)隊02制定的計劃詳細(xì)得當(dāng)，計劃執(zhí)行力很強(qiáng)。

綜上，我們通過對協(xié)作問題解決活動中個體貢獻(xiàn)度和協(xié)作問題解決行為邏輯的追蹤，能夠可視化協(xié)作問題解決活動路徑，解讀在此期間團(tuán)隊成員的思維外化特征和個體的協(xié)作問題解決能力整體表現(xiàn)。將個體的貢獻(xiàn)與整體行為邏輯分析時，能夠看出個體的各項能力指標(biāo)特征及個體的協(xié)作問題解決行為風(fēng)格。本文提出的可視化方式，規(guī)范了過程性復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析方法，可比較同一情境下不同個體的行為模式，也可拓展到比較同一個體在不同問題情境下的行為模式，從而了解個體的協(xié)作問題解決能力水平。

六、結(jié)論

本文提出了協(xié)作問題解決系統(tǒng)測評框架，并從對話的角度對協(xié)作問題解決過程行為，進(jìn)行定義和編碼，借鑒現(xiàn)有的會話管理概念，開發(fā)了基于會話代理的協(xié)作問題解決能力測評系統(tǒng)，模擬真實的協(xié)作問題解決情境。

（一）構(gòu)建通用性協(xié)作問題解決能力測評框架

本文結(jié)合PISA 2015協(xié)作問題解決能力框架，進(jìn)一步設(shè)計了協(xié)作問題解決能力測評系統(tǒng)的評估框架。從認(rèn)知角度解構(gòu)協(xié)作問題解決活動，將其從宏觀上分為問題情境和社交情境。而在二者情境下的變量，在所設(shè)計的基于會話代理的協(xié)作問題解決能力測評系統(tǒng)，得到了盡可能的控制。通過前文所述的該系統(tǒng)中的實證研究結(jié)果，可以看出：基于此測評框架的系統(tǒng)用戶技術(shù)接受度強(qiáng)，評估框架具有可操作性和有效性，能夠?qū)σ话銋f(xié)作問題解決活動中小組成員的協(xié)作問題解決之行為，進(jìn)行過程性分析和評價。

（二）設(shè)計融合會話代理的協(xié)作問題解決測評系統(tǒng)

由于協(xié)作問題解決活動是復(fù)雜、動態(tài)的，而人與人之間的溝通是建構(gòu)式的序列對話，因此，本文嘗試設(shè)計基于語境的計算機(jī)會話代理，將非結(jié)構(gòu)化話語編碼為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“人機(jī)對話”。會話代理支持的協(xié)作問題解決測評系統(tǒng)，控制了協(xié)作問題解決環(huán)境的測試環(huán)境，能夠控制影響協(xié)作問題解決行為的復(fù)雜變量。這種控制方法，簡化了協(xié)作問題解決測評方法，保證了技術(shù)應(yīng)用的可行性，為收集個體的行為，分析個體的表現(xiàn)，提供了更便利的途徑。同時，為開展協(xié)作問題解決能力的評價提供了參考，也給可應(yīng)用“人機(jī)互動”的測評領(lǐng)域發(fā)展，提供了新的方向。

（三）測評并驗證會話代理的過程性分析模型有效性

已有協(xié)作問題解決測評對被試給予分值或等級評定，能夠了解個體的協(xié)作問題解決能力水平，但不能確定其提升的方向和方式。在本文中，會話代理在與個體協(xié)作完成任務(wù)時采集了過程性數(shù)據(jù)，研究者規(guī)范了過程性分析方法，將過程性數(shù)據(jù)以有向圖的方式，對個體與團(tuán)隊其他成員的行為特征可視化，對個體的協(xié)作問題解決行為特征和協(xié)作問題解決能力進(jìn)行評價。評價過程未局限于協(xié)作問題解決能力的定級，還對個體在協(xié)作問題解決活動中所表現(xiàn)出的決策、執(zhí)行、歸納總結(jié)等能力，進(jìn)行評價分析，能夠全面的評價出其協(xié)作問題解決風(fēng)格和行為邏輯，從而能夠有依據(jù)的制定策略，提升個體的協(xié)作問題解決能力。因此，這類能夠全面表現(xiàn)出協(xié)作問題解決活動情況的規(guī)范化過程性分析模型，具有一定的推廣價值。