群体感知可视化工具支持的协同写作平台研究*

苏 友 龚如诗 宋佳芮 张景鸿 胡仁杰 曲正威

群体感知可视化工具支持的协同写作平台研究*

苏 友1龚如诗1宋佳芮1张景鸿2胡仁杰2曲正威2

（1．北京邮电大学 人文学院，北京 100876；2．北京邮电大学 计算机学院，北京 100876）

当前，面向协同写作的群体感知工具存在与写作教学情境的契合度低、难以实时动态呈现多维可视化感知信息等缺陷。为此，文章围绕讨论、写作、互评、反思四个写作教学环节，聚焦认知、行为、社会、情感四个方面，将群体感知进行细粒度分类，构建了群体感知可视化工具支持的协同写作平台设计框架。之后，文章介绍了协同写作平台的功能板块，分析了多维群体感知和动态历时群体感知的可视化实现。最后，文章在高校综合英语课程中开展了实证研究，结果表明：协同写作平台应用有助于提升学生的协作学习投入度和写作能力，平台的整体接受度和满意度均较高。文章对协同写作平台的设计与应用研究，拓展了协同写作可视化分析与反馈的理论框架，深化了对群体感知可视化工具促学实效的理解，对推动智能写作的教学与研究具有参考价值。

群体感知；协同写作；可视化；协作学习

在线协同写作是智能语言教育的重点关注领域。有研究表明，在线协同写作能促使语言学习者在建构意义的同时反思语言形式，因而在发展语言能力、问题解决能力、批判性思维等方面独具价值[1]。然而，在线协同写作的实践教学中经常存在成员之间交流不足、参与程度不均衡、学习投入度低等问题，成为制约在线协同写作实践效果的“瓶颈”。而群体感知理论的发展，为突破此“瓶颈”提供了新的技术手段和方法指导。但是，当前专门聚焦二语协同写作的群体感知工具仍然较少，且存在分析维度单一、可视化感知信息单调、动态历时呈现感知信息困难等不足。基于此，本研究在梳理现有群体感知工具的基础上，设计了群体感知可视化工具支持的协同写作平台，以期克服现有群体感知工具的不足，帮助学习者利用群体感知工具来提升协作学习的投入度，进而提高协作学习的质量。

一 协同写作与群体感知工具

1 协同写作活动

在语言教育领域，Storch[2]将“协同写作”（Collaborative Writing）定义为多个参与者通过协商决策与责任分工，共同完成一篇作文的学习活动。协同写作中的同伴对话作为语言中介，能够发挥“脚手架”的作用，帮助彼此跨越最近发展区，促进语言能力的发展[3]。Web 2.0时代为协同写作活动的进一步发展提供了新的可能性，以Wiki、石墨文档、腾讯文档等为代表的协作工具为共享语言资源、共同解决语言问题提供了更便捷的渠道[4]。然而，现有协同写作工具在功能设计上与二语写作情境和评价标准的贴合度较低，且对协作过程的可视化学习分析较少，难以提供实时评价和反馈。如何对协同写作过程进行多维分析、提供丰富的可视化反馈，是当前协同写作工具开发和应用研究需重点关注的问题。

2 群体感知理论

群体感知是指学习者对自身、同伴、群体学习状态的感知和理解，是促进学习者监控和调节学习过程，提高协作学习质量的关键要素[5]。Bodemer等[6]将“群体感知”定义为一个多维的构念，包括认知感知、行为感知、社会感知等维度。开发群体感知工具，为学习者提供可视化的群体感知信息，是触发有效协作学习的重要手段。可视化的群体感知信息具有双重价值属性：一是基于对个体和小组学习过程的分析，为实现形成性评价提供数据来源；二是作为反馈信息，加强学习者对学习状态的监控与调节，是提升学习动机和投入度的重要渠道。欧阳嘉煜等[7]对国外工具应用效果的综述表明，可视化群体感知工具在提升互动话语质量、协作学习体验、学习参与度、群体学习绩效等方面具有良好应用前景。Schnaubert等[8]指出，需要结合具体教学情境，开发可视化群体感知工具，融入教学平台，以提升学习者感知协作状态和调控学习过程的能力。

3 协同写作情境中的群体感知工具

近年来，越来越多的国内外学者将群体感知工具引入协同写作情境，研发了一系列协同写作情境中的群体感知工具。其中，典型的工具如表1所示。

表1 协同写作情境中典型的群体感知工具比较

综合分析国内外协同写作情境中的群体感知工具，可以发现当前工具的开发和应用存在以下不足：①从应用情境来看，尽管协同写作在智能语言教育领域得到了广泛的关注，但聚焦该领域的群体感知工具研究较少，在平台构建、资源建设等方面有待加强。②群体感知信息的分析维度不够全面，缺少对情感感知和社会感知的关注，且分析单位主要面向组内，组间对比的分析有待加强。③大部分工具不能实时抓取群体感知数据，难以实现即时自动反馈。因此，本研究参考过程性写作理论，结合二语写作评价标准，以学习分析技术为支撑，设计了有机融合多维动态群体感知信息的协同写作平台，以期为改进协同写作机制和成效提供理论与实践指导。

二 群体感知可视化工具支持的协同写作平台设计

1 设计原则

结合前人对群体感知工具类型和功能的研究[15][16]，本研究提出群体感知可视化的设计原则：①多维评价反馈。首先，平台提供认知、行为、社会、情感四维群体感知。其次，将群体感知的对象分为个体、小组、社群三个层次。最后，实现细粒度分析，以激发学习投入，促进调节协作过程。②动态更新信息。所有功能模块的信息随协作小组内的编辑而实时更新，并做到自动化分析。各个模块内容可以高效完成信息更新与传递，为协作学习提供动态的群体感知反馈。③历时分析数据。在工具中增添时间轴，实现对群体感知信息的历时分析。学生可以通过调整时间轴，比较成员在不同时间节点的写作参与度、学习活跃度与学习投入度。时间轴可以直观展示纵向的群体感知信息，促进学习者复盘写作过程，激发其写作投入度。④可视化呈现。平台充分考虑呈现方式对群体感知和学习效果的潜在影响，采用柱图、饼图、雷达图、曲线图、社会网络图等丰富的可视化呈现形式。

2 设计框架

基于过程性协同写作的教学流程[17]，根据群体感知的多维构成要素[18]，本研究构建了群体感知可视化工具支持的协同写作平台设计框架，如图1所示。该框架分为三层：①最外层凸显语言学习的迭代性和循环性特征，通过讨论、写作、互评、反思四个首尾相连的写作教学环节，开展多轮语言知识建构，促进学、教、评一体化。②中心层从认知、行为、社会、情感四个方面形成群体感知信息，并实现协同写作环节与感知框架的内在映射，即讨论阶段以语言知识的认知感知为核心，写作阶段以行为感知反馈为主，互评阶段强调学生互动的社会感知，反思阶段突出对整个学习体验的情感感知。③中间层针对不同环节，融合感知特点，形成具体的感知视图信息。例如，认知感知从写作内容、词汇应用、语法使用等维度呈现语言表现水平，行为感知主要从写作投入度、学习活跃度等方面体现，社会感知重点呈现组内交互、跨组对比、同伴反馈等信息，情感感知则聚焦学习的愉悦度、满意度等内容。

图1 群体感知可视化工具支持的协同写作平台设计框架

图2 群体感知可视化工具支持的协同写作平台的功能与流程

3 功能与流程

本研究参照刘清堂等[19]关于学习分析视角下课堂互动工具的流程设计，设计了群体感知可视化工具支持的协同写作平台的功能与流程，如图2所示。功能方面，设有教师和学生两个端口，教师端提供分组、发布写作与互评任务、监控学习进度等功能，而学生端提供协商研讨、协同编辑、同伴互评、学习反思等功能。流程方面，遵循过程性写作教学理念，设计了完整的三轮写作与互评活动流程。平台基于学习分析技术，提供可视化群体感知信息，服务协同写作教学全过程。具体而言，学生响应协同写作任务后，工具中的数据分析系统进行多维实时分析，生成图表后返回教师端与学生端。平台设置控制开关，教师可根据实际情况，选择何时向学生开放何种可视化图表，协助学生感知协作状态，适时调控协作过程。

三 群体感知可视化工具支持的协同写作平台的实现

群体感知可视化工具支持的协同写作平台在搭建时采用了双服务器架构：①一号服务器基于Java技术，使用Tomcat作为开发框架，以Html、JavaScript、Bootstrap、Vue为基础技术实现前端页面展示；同时，采用MongoDb作为数据库存储服务器数据，响应来自客户端的数据可视化请求。②二号服务器基于Node.js、OT、ShareDb技术，为用户提供无误差的协同写作服务，并整合学生在登录、讨论、写作、评论时产生的数据，提供数据可视化服务。

1 协同写作平台的实现

协同写作平台设有四大功能板块，四位一体地促进协同写作教学互动，其功能分别如下：

①实时讨论板块，其页面截图如图3所示。本板块通过平台的实时讨论区实现，学生在此可以就写作题目进行头脑风暴、商讨写作架构与内容、讨论小组成员分工。系统自动保存讨论历史记录，供学生反复查阅，梳理写作思路，确认小组成员分工。另外，本板块设有“讨论指南与提示”区，供教师向学生发送讨论注意事项。

②协同写作板块，其页面截图如图4所示。本板块基于实时协同文档编辑器，供各小组跨时空共同编辑文本。学生根据“任务说明区”的要求，完成协同写作。“文本编辑区”自动识别对每行贡献度最高的学生，并用不同颜色标示学生的贡献度。小组提交作品后，页面设有“一稿完结”“二稿完结”“三稿完结”的进度提示，教师端实现同步更新，帮助师生监控写作进程。

图3 实时讨论页面

图4 协同写作页面

图5 同伴互评页面

图6 学习反思页面

③同伴互评板块，其页面截图如图5所示。同伴互评由定量评价和定性评价两部分构成：根据Cohen[20]提出的英语写作评分标准，本研究将写作规范、写作内容、语法使用、衔接连贯、词汇应用作为评价维度，学生从这五个维度进行量化互评打分，计分采取五分制；同时，各小组对分配的作文发表评论，提供质性反馈。提交评论后，各小组可查阅、学习所评作文的全部评论，达到以评促学的目的。

④学习反思板块，其页面截图如图6所示。对写作学习来说，反思极为重要[21]。本板块提供实时协同文档编辑器，各小组根据教师提出的反思性问题，就写作内容、语言表达、修改计划、存在的问题等进行及时反思，相关记录同步更新至教师端，帮助师生发现并协同解决问题。

2 多维群体感知的可视化实现

认知感知方面，协同写作平台从三方面实现可视化呈现：①以词云技术反馈写作焦点及其关键信息，如图7所示；②以雷达图形式，从写作规范、写作内容、语法使用、衔接连贯、词汇应用五个维度呈现学生的作文水平，如图8所示；③鉴于跨组群体感知的重要性，平台提供学习排行榜，对比呈现组间群体感知信息，如图9所示。

行为感知方面，协同写作平台自动抽取学生的学习行为数据，按照作文写作字数、登录平台频次、交流讨论频次的数据，分别生成写作参与度、学习活跃度、讨论参与度三个维度的感知信息，以饼图、柱图进行可视化呈现，如图10、图11、图12所示。图10中蓝色部分占比最大，意味着该色块代表的学生写作内容最多、写作参与度最高；图12中第四位同学在本组讨论区发言次数最多，对应的柱形最高，代表组内讨论参与度最高。

社会感知方面，协同写作平台收集讨论区的交谈数据，生成社会网络关系图，如图13所示。此关系图由多个不同颜色的单点及其相交的线组成，单点的大小代表学生在交流讨论中的活跃度，而连线的粗细代表学生之间的互动频繁程度。以图13为例，绿点最大，与蓝点的连线最粗，说明绿点所代表的学生发言最活跃，且其与蓝点所代表的同学互动最频繁。

图7 词云

图8 认知维度雷达图

图9 学习排行榜

图10 写作参与度饼图

图11 学习活跃度饼图

图12 讨论参与度柱图

图13 社会网络关系图

图14 情感感知雷达图

情感感知方面，本研究参照Phielix等[22]对协作学习中情感感知的测量方法，通过自我汇报的方式，收集学生情感信息，形成有关“教师支持”“同伴支持”“协同写作”等维度的情感感知信息，以雷达图的形式进行可视化呈现，如图14所示。

3 动态历时群体感知的可视化实现

如何动态、历时地呈现反馈信息，是群体感知工具研究一直致力于解决的问题[23]。本研究以时间轴的方式，实现了动态历时反馈。以行为感知为例，协同写作平台呈现了学生写作参与度、学习活跃度、讨论参与度的历时变化情况，分别如图15、图16、图17所示。在历时分析图中，随着时间轴的移动，小组成员在不同时刻的写作参与情况以饼图、柱图、曲线图的方式直观呈现。如图15所示，从10月25日10时18分写作任务发布截止到11月9日18时2分，蓝黑色所代表的学生表现最佳，累计修改文章达13次，表现出较高投入度。图17为小组成员讨论参与度的历时分析，小组成员可以通过曲线图了解不同成员在不同时刻对作文的累计贡献度，还可以通过柱图直观感知每位成员所作贡献的多少。

图15 写作参与度历时分析图

图16 学习活跃度历时分析图

图17 讨论参与度历时分析图

四 群体感知可视化工具对协同写作的影响实验

为验证协同写作平台的可行性，研究群体感知工具对协同写作的影响，本研究在北京市B大学综合英语课程中进行了平台应用的实证测试。参与者为该校非英语专业的70名大一学生，他们被随机分组，每组4～6人；其中，使用群体感知工具的8组被设为实验组，而不使用群体感知工具的8组被设为对照组（前测显示两组语言能力无显著差异）。整个对比实验持续一个月，两组学生均通过协同写作平台完成英语议论文协同写作任务。三轮写作完成后，本研究通过挖掘平台使用日志数据，采用问卷调查和访谈相结合的方法，探究群体感知可视化工具对协同写作的影响，并分析学生对平台的接受度和满意度。

1 写作行为表现对比分析

参照Lin等[24]对群体感知工具应用效果的评价指标，本研究从讨论参与度、学习活跃度、写作单词数、评论条数四个方面对比分析两组学生的写作行为表现，分析结果如表2所示，可以看出：实验组在四个维度上的表现均高于控制组，且在学习活跃度和评论条数两个维度上的表现存在显著差异。由此可知，将群体感知可视化工具支持的协同写作平台应用于英语写作教学，对于提升学生的协作学习投入度具有积极作用。

2 写作成绩对比分析

授课教师参照Cohen[25]制定的标准，从写作内容、词汇应用、语法使用、衔接连贯、写作规范五个维度对学生作文进行评分。两组学生的写作成绩分析结果显示，实验组在五个维度上的成绩均值均高于对照组，如表3所示。由于数据呈非正态分布，本研究采用非参数检验的方法分析两组成绩是否存在显著差异。Mann-Whitney U检验结果显示，两组成绩在写作内容、词汇应用、衔接连贯三个维度上存在显著差异，表明平台的应用有助于提升学生的写作能力。

表2 实验组与对照组的写作行为表现分析结果

表3 实验组与对照组的写作成绩分析结果

3 平台接受度调查

本研究面向英语学习者，以李艳燕等[26]开发协作学习分析工具中使用的问卷为参考，从有用性、乐用性、易用性、满意度四个维度调查协同写作平台的接受度。本研究通过面对面发放问卷42份，收回有效问卷36份，有效率约为85.7%。问卷调查结果如表4所示，可以看出：四个维度的均值＞3.5，其中有用性、乐用性的均值＞4分，说明平台的整体接受度较高，提高了学生的群体感知能力，有助于促进协作学习中的交互行为，且具有较强的可操作性与延续性。

表4 问卷调查结果反馈

4 访谈分析

为进一步验证协同写作平台的应用效果，本研究随机抽取了5名学生进行半结构化访谈，受访学生一致肯定了平台的协同写作功能。例如，齐同学认为通过多轮在线协商讨论、协同编辑、同伴互评和学习反思，写作准确性得到改进，对英语写作有了更全面的认识。在群体感知功能方面，范同学认为可视化图表新颖有趣，写作参与度、学习活跃度、交流讨论参与度的图表数据与实际情况基本一致，能比较直观地反映学习状态。陈同学指出，可视化图表能有效监控小组的学习状态，提高学习积极性，并起到了“鞭策作用”，能激发自己“想着多出一份力”。

与此同时，受访学生也指出协同写作平台存在一些不足，并有针对性地提出了改进建议。例如，陈同学认为词云设计是比较有趣的模块，但希望词云能够排除无意义词汇。针对平台的讨论区，金同学提出偶有信息延迟的现象，并建议讨论区能够与协同写作区同步显现。而李同学指出，互评是很好的交互形式，能够在互评的同时进行自我反思，但限于个人的英语水平，同学提供的建设性建议数量有限。这说明未来使用平台时，应加强对同伴互评的培训和指导。

五 结语

随着国家教育数字化战略行动的推进，智慧协同写作在语言教育中的地位日益凸显。开发群体感知工具，实现可视化反馈，是激发学生协同写作动机、减少线上学习孤寂感的有效途径。本研究聚焦真实二语课堂教学情境，开发并应用了群体感知可视化工具支持的协同写作平台，对推动智能外语教学与研究具有重要意义：首先，融合群体感知，拓展了二语协作可视化分析与反馈的理论框架；其次，根据具体场景，设计了具有可操作性的多维可视化工具，为协同写作学习评价结果的可视化呈现和仪表盘设计提供了可参考的路径；最后，开展实证研究，揭示了群体感知工具对协同写作投入度、写作内容、词汇应用等具有积极影响，这在外语教学领域延展了学界对群体感知工具效果的认识，也具有开拓英语协同写作研究路径的独特价值。如何通过教学活动设计更好地将群体感知工具与教学过程进行深度融合，以帮助学习者动态调节学习过程，辅助教师进行过程监督和适应性评价反馈，进而促进人机协同教学，是后续研究需要关注的重点。

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Research on the Collaborative Writing Platform Supported by Group Awareness Visualization Tools

SU You1GONG Ru-shi1SONG Jia-rui1ZHANG Jing-hong2HU Ren-jie2QU Zheng-wei2

At present, the existing group awareness tools oriented to collaborative writing have some defects, such as the low integration degree with writing teaching contexts and the difficulty in dynamically presenting multi-dimensional visual awareness information in real time. Therefore, around the four teaching stages of discussion, writing, peer assessment, reflection and focusing on the four aspects of cognition, behavior, society and emotion, this paper conducted a fine-grained classification of group awareness, and constructed the design framework of the collaborative writing platform design framework supported by group awareness visualization tools. Then, this paper introduced the functional modules of the collaborative writing platform and analyzed the visualization realization of multi-dimensional group awareness and dynamic diachronic group perception. Finally, an empirical study was conducted on the comprehensive college English courses in colleges and universities. The results showed that the application of collaborative writing platform could enhance students’ collaborative writing engagement and writing ability and the overall acceptance degree and satisfaction degree were high. The design and application of collaborative writing platform were studied in this paper, which expanded the theoretical framework of visualization analysis and feedback of collaborative writing platform, deepened the understanding of the effectiveness of group awareness visualization tools in promoting learning, and had reference value for promoting the teaching and research of intelligent writing.

group awareness; collaborative writing; visualization; collaborative learning

G40-057

A

1009—8097（2023）01—0118—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.01.013

本文为教育部人文社科青年项目“自我调节理论视域下的在线英语协同写作研究”（项目编号：18YJC740084）的阶段性研究成果。

苏友，副教授，博士，研究方向为智能科技与外语教育，邮箱为suyou@bupt.edu.cn。

2022年5月3日

编辑：小米