创意计算应用于教育软件设计研究方法的研究_硕士学位论文(编辑修改稿)

创意计算应用于教育软件设计研究方法的研究_硕士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

位论文 2 够应用于软件开发的多个阶段，因为软件开发的各个阶段都存在各种各样的问题，都有需要改善的地方，而这些问题和不足的存在，就是创意计算能够应用的地方。 本文所选取的是教育软件的设计阶段。 综上所 述，在本文中，创意计算应用于教育软件设计的具体含义是：用产品设计学科中的思想，理论，规律或方法来设计教育软件。 由于这是一个新兴的研究领域，所以合理有效的研究方法能够使这这一领域的发展达到事半功倍的效果 [6]。 但是，到目前为止，都没有系统的，专门用于研究创意计算的研究方法。 因此，本文的研究价值在于：提出了一组研究方法，用于指导融入了产品设计学科思想，理论，规律或方法的教育软件设计方法的研究。 这组方法既包含了对现存研究方法的挑选，更重要的是提出了一个专门用于研究创意教育软件设计方法的研究方法。 研究现状及问题 研究现状 由于创意计算是近年来提出的新概念，对于创意计算的研究依然处于初级阶段。 位于英国莱斯特市 的德蒙福特大学（ De Montfort University）有一个专门研究创意计算的机构，名叫创意技术研究院（ The Institute of Creative Technologies 简称 IOCT）。 IOCT 创建于 2020 年秋季，是全校范围的主要研究有关于创意技术（ Creative Technologies）的实践，理论与历史的机构。 IOCT 所有的研究项目均是跨学科（ transdisciplinary），多学科（ multidisciplinary）的。 IOCT 共有三个研究领域：创意计算，互动艺术和媒体 ，网络和合作。 IOCT所领导的创意计算在世界范围内处于领先水平。 现已完成和正在进行多个项目，例如 New Context for Radio Art, De Montfort Creativity Assistant, Virtual Romans. New Context for Radio Art 的研究者是 IOCT 的副研究员 Dr Andrea Cohen。 这个研究的目的是将音乐创造（ musical creation）和无线电通信设备艺术（ radio art）结合起来。 这个研究集中于三个方面：基于网络的无线 电通信设备新形势的发展；无线电通信设备的性能；在教育领域里面，无线电通信设备艺术。 De Montfort Creativity Assistant 是一个在跨学科多媒体的情境（ transdisciplinary multimedia context）下，帮助人们开发创意思想（ creative ideas）的工具。 这个研究的基础是论文 creativity is an emergent property。 Virtual Romans 的研究目标是探索利用创意技术来提高人们对于第一世纪到第四世纪罗马时期莱斯特 市的理解潜力。 这个项目开始于 2020 年。 这个项目的第一步是在一个游戏环境（ games environment）下，创建一个罗马时期莱斯特市的虚拟模型。 使用游戏环境（ games environment）的原因是它能够允许最大限度的使用的灵活性。 之后，为了更加精确，研究人员通过进一步的详细咨询University of Leicester Archaeological Services 和 Jewry Wall Museum，对模型进修了修改和完善。 最后，研究人员对模型进行了全方位的开发。 目前，这个项目正在进行中 [7]。 东北师范大学硕士学位论文 3 由于创意计算拥有巨大的发展前景，也将成为必然的趋势，因此，世界范围内的许多大学已经开始设立创意计算专业，例如法尔茅斯 大学（ Falmouth University），考文垂大学 (Coventry University)等，以期望能够培养出更多的专业型人才，来促进创意计算的发展。 有关创意计算的许多国际性的杂志也应运而生，其中由英国德蒙福特大学（ De Montfort University）技术系 (Faculty of Technology)的杨洪戟教授主编的 IJCrC(International Journal of Creative Computing)就是专门用于汇集创意思想的杂志。 现存问题 创意计算（ Creative Computing）的思想虽然已经成形，但是关于创意计算各个方面的研究程度还远远不够，存在很多问题，例如：  创意计算都能够解决哪些问题还没有详细的总结；  如何选择合适的学科和学科中的思想，理论，规律或方法研究程度还不够；  因为涉及到跨学科（ interdisciplinary），研究人员应该如何挑选和组织研究程度还不够；  不同学术背景的研究人员应该如何交流和合作研究程度还不够；  由于创意计算（ Creative Computing）是一个新兴的研究领域，所以，还没有系统的，专门的研究方法来指导这一领域 的研究。 关于创意计算研究方法方面的问题又包括： 1) 目前，在学术领域已经存在的很多研究方法是否适合研究创意计算这一领域； 2) 如果适合的话，哪些研究方法适合研究创意计算； 3) 这些研究方法是否足够研究创意计算； 4) 因为，每一个研究领域都有自己的方法论，而对于创意计算这个新兴的研究领域来说，是否需要提出新的研究方法； 5) 如果需要的话，如何提出新的适合的研究方法。 以上这些问题都是需要考虑并且值得考虑的。 研究定位与意义 研究定位 本文 的研究定位于 研究方法的研究。 本文提出了一个 研究方法，用于指导创意 教育软件设计方法的研究 ，这个研究的结果是融入了产品设计（ Product Design）学科中的思想，理论 或规律 的教育软件设计方法。 研究意义 理论意义： 东北师范大学硕士学位论文 4 对创意教育软件设计方法研究方法的研究具有一定的补充和完善作用。 实际意义： 为创意计算应用于教育软件设计的研究提供了 研究方法。 促进了创意教育软件设计方法的研究。 研究目标、内容与方法 研究目标 本文的研究目标是：提出一个 研究方法，用于指导 融入了 产品设计学科中的思想，理论，规律或方法 的 教育软件 设计方法的研究。 研究内容 1) 教育软件设计方法的创意方向研究，即对传统教育软件设计方法所存在的问题进行研究； 2) 在创意方向 （即问题）的 指引下，创意教育软件设计方法的研究方法研究； 3) 研究方法的应用实例。 图 1：研究内容 研究方法 本研究所使用的研究方法包括： 1) 第二手资料研究法（ Secondary Research）。 第二手资料研究法（ Secondary Research or Desk Research）是指：收集并分析第二手资料的研究方法。 第二手资料是指已经存在过的，已经被研究过的资料 [8]。 之所以采用这种方法是因为第 二手资料研究法能够缩小并形成研究范围，确定研究的重点；能够发现研究问题并形成问题列表，从中提取出核心研究问题以便开展研究 [9]。 实施步骤为 1，确定信息源； 2，收集已存在的信息； 3，如果需要的话，对数据进行标准化和规范化； 3，分析数据； 4，得出结论 [10]； 2) 案例研究法（ Case Study）； 案例研究法（ Case Study）是指：通过对相关具体案例的收集，整理，分析之后，得出研究结论的研究方法 [11]。 之所以使用案例研究法是因为案例研究法东北师范大学硕士学位论文 5 能够通过对案例的分析，得出新的，相关的，之前没有的信息 [12]。 案例研究法的步骤为： 1，案例选择； 2，数据收集； 3，数据分析； 4，撰写报告 [13]； 3) 调查研究法（ Survey Research）； 调查研究法（ Survey Research）是指：熟悉了解客观情况之后，通过采访（ Interviews）和调查问卷（ Questionnaires）等技术直接获取相关材料，并对这些材料进行分析的研究方法。 所收集的数据即第一手资料（ Primary Data）[14]。 之所以采用调查研究法的原因在于调查法能够获得从直接的观察中难以获得的资料。 观察法只能够获得正在进行的事情的资料，而调查法能够事后通过与当事人的交流获得事件的信息。 而且，调查法不受空间的限制且十分高效，它能够在短时间内获得大量的 数据 [15]。 实施步骤为： 1，取样； 2，问题设计； 3，调查工具设计； 4，实施（数据收集）； 5，数据分析； 6，结论 [16]； 4) 德尔菲研究法（ Delphi Research）； 德尔菲研究法（ Delphi Research）是指：通过与专家组进行讨论，收集专家的意见与建议作为数据并分析的研究方法。 专家采用匿名的方式发表意见，不互相发生联系，不互相讨论。 每位专 家只与调查者进行讨论。 通过多轮的收集，整理，分析和修改，最后汇总出专家基本一致的看法 [17]。 之所以采用德尔菲研究法的原因在于因为是基于专家意见，所以研究结果较为可靠 [18]。 实施步骤为：1，组成专家小组； 2，对专家提出问题与要求； 3，专家提出意见； 4，汇总专家意见，整理后，分发给各位专家，以便参考修改； 5，收集修改意见，再次整理后，分发给各位专家，以便第二次参考修改（循环多次）； 6，对最终的专家意见进行整理分析； 7，得出结论 [19]； 5) 对比研究法（ Comparison）。 对比研究法（ Comparison）又称：比较研究法，是指：通过将具有相同因素的不同物体之间进行综合比较，得出差异的研究方法。 之所以采用对比研究法是因为能够通过比较研究法比较直观地找出差异，评价优缺点 [20]。 实施步骤为：1，确定需要比较的问题 ； 2，列出比较的内容； 3，解释比较的内容； 4，得出结论 [21]。 东北师范大学硕士学位论文 6 第二章 理论基础 现存 一般研究方法 研究方法角度 通过搜索关键字“研究方法”或“ Research Methods”，本文总结了关于研究方法的三个角度：研究类型的角度（ types of research），定性（ qualitative）和定量（ quantitative）的角度，自然科学研究（ scientific research）和社会科学研究（ social science research）的角度。 本文所选取的角度是：自然科学研 究（ scientific research）和社会科学研究（ social science research）角度。 之所以选择这个角度的原因在于创意计算跨学科（ interdisciplinary）的特点。 产品设计学和教育学都属于社会科学研究（ social science research），而软件工程属于自然科学研究（ scientific research）。 选取角度的目的是为了通过角度找到研究方法；找到研究方法的目的是为了研究用于创意计算的研究方法；创意计算的特点又是自然科学和社会科学这两个学科的结合。 因 为存在这样的关联性，以这两个学科作为角度出发找出的研究方法，分析起来会更加清楚容易，有针对性。 在从自然科学研究（ scientific research）这个角度出发查找研究方法的过程中，搜索结果总是出现一个过程，如图 2： 东北师范大学硕士学位论文 7 提 出 问 题背 景 研 究作 出 假 设实 验 验 证分 析 结 果得 出 结 论判 断 假 设 是否 成 立报 告 结 果是报 告 结 果不 是 或 部 分 成 立重 新 思 考 图 2：传统自然科学研究法 通过调查分析得知，图 2 所示的是传统的自然科学研究方法。 而现在，传统的自然科学研究方法已经不足以满足自然科学的发展了 [22]。 研究方法树状图 从自然科学与社会科学的角度出发，普遍应用的一般研究方法的总结如图3： 东北师范大学硕士学位论文 8 研 究 方 法 社 会 科 学自 然 科 学现 象 研 究 法人 种 志 研 究法案 例 研 究 法德 尔 菲 研 究法初 步 研 究 法行 为 研 究 法扎 根 理 论 研究 法第 二 手 资 料研 究 法调 查 研 究 法历 史 研 究 法经 验 研 究 法实 验 研 究 法对 比 研 究 法模 型 研 究 法 图 3：现存一般研究方法总结 东北师范大学硕士学位论文 9 创意理论 创意的定义 创意（ Creativity）是一种产出新的和有用的东西的能力。 “新”是指原创的（ original）和意想不到（ unexpected）的意思。 “新”和“有用”这两个特点缺一不可。 创意的范围非常广泛，包括个人和社会水平的各个领域。 在个人水平，创意能够帮助人们解决生活中的问题；在社会水平，创意能够产出特殊的成果 [3]。 创意存在两种形式： PCreativity 和 HCreativity。 PCreativity 即“。