ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΜΑΘΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΜΑΘΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ"

Transcript

1 ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΜΑΘΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΑΓΓΕΛΙΚΗ-ΕΙΡΗΝΗ Κ. ΧΟΥΝΤΑ ΙΠΛΩΜΑΤΟΥΧΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΑΡΙΘΜΟΣ ΙΑΤΡΙΒΗΣ: 319 ΙΟΥΝΙΟΣ 2014

2 Περίληψη Διδακτορικής Διατριβής Η διδακτορική διατριβή εντάσσεται στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης, ΥΥΣΜ (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL). Eχει ως στόχο την ανάπτυξη και πρόταση μίας μεθόδου για την αυτοματοποιημένη ανάλυση, ταξινόμηση και αξιολόγηση της ποιότητας συνεργατικών εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Αφενός βασίζεται σε ευρήματα ποιοτικής έρευνας και αφ ετέρου συνδυάζει την χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης και ανώτερων μαθηματικών που χρησιμοποιούνται ευρέως σε πλήθος άλλων ερευνητικών πεδίων, μελετώντας τους τρόπους που μπορούν να υιοθετηθούν και να συνεισφέρουν στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής μάθησης (χρονοσειρές). Βασικό μέλημα είναι η προτεινόμενη μέθοδος να επιτρέπει την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων για την ποιότητα των συνεργατικών δραστηριοτήτων με τρόπο ποσοτικό και αυτόματο ώστε να είναι δυνατή η χρήση της σε μεγάλα σύνολα δεδομένων. Η παρούσα μελέτη έδειξε πως η ποιότητα της συνεργασίας αποτυπώνεται στον τρόπο που κατανέμεται η συνεργατική δραστηριότητα στον χρόνο και η χρήση χρονοσειρών αποτυπώνει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της συνεργασίας με ικανοποιητικό τρόπο. Η μέθοδος αξιολογήθηκε ξεχωριστά αλλά και σε αντιπαράθεση με αντίστοιχα μοντέλα και μεθόδους. Η προτεινόμενη μέθοδος πλεονεκτεί ως προς την απλότητα κατασκευής και λειτουργίας ενώ διαπιστώθηκε με στατιστικά σημαντικό τρόπο η εγκυρότητα των αποτελεσμάτων της. H μέθοδος δεν απαιτεί την ολοκλήρωση της δραστηριότητας αλλά ενδείκνυται και για την αξιολόγησή της σε πραγματικό χρόνο. Οι χρονοσειρές δραστηριότητας περιγράφουν ικανοποιητικά βασικές συνεργατικές διαστάσεις που ορίζονται ως «χαμηλού επιπέδου» όπως η Επικοινωνία και η Κοινή Επεξεργασία Πληροφορίας και οι οποίες θεωρείται ότι αντικατοπτρίζονται ιδιαίτερα στην διαλογική δραστηριότητα που εκτυλίσσεται μεταξύ των συνεργατών. Από την άλλη, για διαστάσεις ανωτέρου επιπέδου που αντιπροσωπεύονται από πιο περίπλοκες δομές αλληλεπίδρασης, όπως για παράδειγμα ο Συντονισμός και η Διαπροσωπική Σχέση μεταξύ συνεργαζόμενων μερών, οι χρονοσειρές δραστηριότητας δεν καταφέρνουν να τις αποτυπώσουν ικανοποιητικά. Αποδείχθηκε στατιστικά πως για την συγκεκριμένη περίπτωση συνεργατικών μαθησιακών δραστηριοτήτων οι ουσιαστικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των χρηστών που υποδηλώνουν μεταφορά και οικοδόμηση κοινής γνώσης και κοινού τόπου επικοινωνίας αλλά και σχέσεις αιτιότητας, είναι δυνατόν να ανιχνευθούν μέσα σε χρονικά παράθυρα μικρού μεγέθους, της τάξης των τριάντα δευτερολέπτων. Σύνθετες δομές που αποτυπώνουν την δημιουργία στρατηγικής προσέγγισης ή διαμοιρασμού χώρου και χρόνου και απαιτούν μεγαλύτερους χρόνους εξέλιξης, δεν είναι δυνατόν να αποτυπωθούν επαρκώς με αυτή την προσέγγιση. i

3 Η έρευνα αυτή δεν αποσκοπεί κατά κανένα τρόπο στην αντικατάσταση της ανθρώπινης κρίσης ή γενικότερα του ανθρώπινου παράγοντα αλλά αντίθετα επιδιώκει να υποστηρίξει το έργο του. ii

4 Summary of the PhD Thesis The PhD thesis is part of ongoing research in the field of Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL). The main contribution of this thesis is to design and propose a method for the automatic analysis, classification and evaluation of the quality of collaboration of learning activities. On one hand, the method is based and reflects the findings of qualitative research and on the other hand, it uses machine learning algorithms and statistical methods that allow the quantitative analysis of data. We used modeling techniques widely used in other scientific fields (time series) and studied how they can be used in CSCL to contribute new knowledge. The objective of the study is to implement a method for the representation, classification and evaluation of collaborative activities. It was shown that the quality of collaboration and its fundamental aspects is portrayed in the way the activity itself is distributed in time. It was shown through visualizations and statistical analysis that time series allow the effective representation of collaboration and its qualitative characteristics. The classification and evaluation method that was proposed is supported by a machine-learning model. The model was further evaluated as an automated rater of collaboration quality and compared to other similar models. The advantage of the proposed method over others is the simple structure and low-cost, as well as the potential to be used in real-time. The proposed approach attempts to describe and portray the interaction of users through their concurrent activity on different but common workspaces. For that reason we make use of common, basic activity metrics and time series. The time series of activity can describe successfully low level construct such as Communication and Information Processing. For more advanced and complicated constructs however, such as Coordination and Interpersonal Relationship, time series could not capture adequately the qualitative characteristics and underlying mechanisms. This finding comes in agreement with similar studies that point out the need of combined analysis methods that will use in combination content analysis techniques and natural language processing. It was also shown that in the particular context, the meaningful interactions that point to constructive collaboration, successful knowledge building and reciprocal activity can be mapped in small time frames, of about 30 seconds. More complicated structures that signify e.g. strategy planning and effective coordination, take more time to unfold and therefore cannot be traced in such small time frames. This study does not attempt in any way to substitute or overcome the human judgment and human factor, either in the analysis or teaching activity. On the contrary, we believe that the teacher cannot be replaced by automated tools and methods but should be supported and empowered. iii

5 iv

6 Λέξεις - Κλειδιά: Υπολογιστικά Υποστηριζόμενη Συνεργατική Μάθηση, ΥΥΣΜ, συνεργασία, ποιότητα της συνεργασίας, ταξινόμηση, αξιολόγηση, ανάλυση, χρονοσειρές v

7 vi

8 Keywords: Computer Supported Collaborative Learning, CSCL, collaboration, evaluation, classification, learning analytics, time series vii

9 viii

10 Ευχαριστίες Η απόφαση να συνεχίσω τις σπουδές μου έως και την απόκτηση διδακτορικού είχε ληφθεί ήδη την πρώτη μέρα που πήγα στο σχολείο. Την απόφαση να ασχοληθώ με το συγκεκριμένο αντικείμενο την πήρα όταν ήμουν φοιτήτρια στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τ.Υ του Πανεπιστημίου Πατρών και παρακολουθούσα τις διαλέξεις του (μετέπειτα επιβλέποντα) καθηγητή κ. Νικόλαου Αβούρη. Συνεπώς από αυτόν θα πρέπει να ξεκινήσω τις ευχαριστίες μου. Για τις γνώσεις που με δίδαξε ακούραστα, για τον χρόνο που μου αφιέρωσε απλόχερα και για την υποστήριξη που δεν στερήθηκα ούτε στο ελάχιστο σε όλη τη διάρκεια της εκπόνησης του διδακτορικού. Ευχαριστώ επίσης τα μέλη της τριμελούς συμβουλευτικής επιτροπής που με την ουσιαστική τους καθοδήγηση συνέβαλαν στο να περατώσω την εργασία αυτή. Τον κ. Νικόλαο Καρακαπιλίδη που από την πρώτη μέρα ήταν παρών και πάντα διαθέσιμος. Τον κ. Κωνσταντίνο Μουστάκα που όχι μόνο μου προσέφερε τις συμβουλές του αλλά μου έδωσε και «δουλειά» για τον μέλλον! Ευχαριστώ τα μέλη της επταμελούς εξεταστικής επιτροπής κ. Νικόλαο Φακωτάκη, κ. Βασίλειο Κόμη, κ. Νικόλαο Τσέλιο, και κ. Βασίλειο Βερύκιο για τα εποικοδομητικά σχόλια και παρατηρήσεις τους, αλλά κυρίως για την ευγένειά τους. Ξεκινώντας το διδακτορικό νόμιζα πως αυτή θα ήταν μια «μοναχική πορεία». Τελικά κάθε άλλο παρά μοναχική αποδείχθηκε καθώς είχα την χαρά και κυρίως την τιμή να γνωρίσω πολλούς συνεργάτες, συνοδοιπόρους και φίλους. Θα προσπαθήσω να κρατήσω σύντομες τις ευχαριστίες και πολλούς θα επιλέξω να τους ευχαριστήσω κατ ιδίαν. Παρόλα αυτά υπάρχουν συγκεκριμένα ονόματα που θα ήταν σφάλμα να μην αναφέρω. Καταρχήν θα ήθελα να ευχαριστήσω την Ελένη Βογιατζάκη και τον Γιώργο Καχριμάνη οι οποίοι με έθεσαν υπό την προστασία τους ως «έμπειροι» και με έβαλαν στο συγκεκριμένο μονοπάτι. Τους Χρήστο Σιντόρη, Γιάννη Ιωαννίδη, Λευτέρη Παπαχρήστο, Μενίτα Μασούρα, Νικολέτα Γιαννούτσου, Χρήστο Φείδα, Χρήστο Κατσάνο, Adrian Stoica, Δημήτρη Ράπτη, Επαμεινώνδα Ροντογιάννη, Γιώργο Πασχάλη και Γιώργο Φιωτάκη που συναντηθήκαμε μέσα στο εργαστήριο (και εκτός) και μοιραστήκαμε πολύτιμες στιγμές. Σε κάθε έναν από αυτούς οφείλω μικρά κομμάτια αυτής της εργασίας στα οποία συνέβαλαν λαμβάνοντας μέρος σε πολύωρες συζητήσεις, σε μελέτες και με την καθημερινή τους στήριξη στον χώρο εργασίας μας (και στο μπαλκόνι). Ευχαριστώ την Φιλιώ Βογιαντζή που πάντα μου έλυνε τα χέρια όταν η γραφειοκρατία απειλούσε να με αποσυντονίσει. Αλλά κυρίως γιατί όταν αποσυντονιζόμουν (και όχι μόνο εξαιτίας της γραφειοκρατίας) έσπευδε να με επαναφέρει στην τάξη. Ιδιαιτέρως θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή Ulrich H. Hoppe και την ερευνητική ομάδα Collide του πανεπιστημίου του Duisburg-Essen που με υποδέχθηκαν και με φιλοξένησαν στο εργαστήριό τους στα πλαίσια υποτροφίας Erasmus συμβάλλοντας ουσιαστικά στην εργασία μου και ανοίγοντάς μου ένα νέο παράθυρο στον ορίζοντα! Η εργασία αυτή δεν θα είχε γίνει χωρίς την υποστήριξη της μητέρας μου, Αναστασίας Θεοδοσίου-Χούντα. Για την ακρίβεια, η εργασία αυτή έγινε εξαιτίας της μητέρας μου που δεν έπαψε στιγμή να με παροτρύνει να εξερευνώ, να μαθαίνω, να προσπαθώ. Για τον λόγο αυτόν, το παρόν αφιερώνεται σε εκείνη. Αγγελική-Ειρήνη Χούντα ix

11 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή Εισαγωγή Στόχος και συνεισφορά της διδακτορικής διατριβής Μέθοδος της έρευνας Δομή της διατριβής Κεφάλαιο 2: ΥΥΣΜ Επισκόπηση Πεδίου Εισαγωγή Υπολογιστικά Υποστηριζόμενη Συνεργατική Μάθηση (ΥΥΣΜ) Ορισμός του πεδίου Στόχοι Μεθοδολογικές Προσεγγίσεις Η διάσταση του χρόνου στην ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων Θέση της παρούσας διατριβής Επίλογος Κεφάλαιο 3. Εισαγωγή στην ανάλυση και αξιολόγηση της συνεργασίας με χρήση σχήματος αξιολόγησης και μετάβαση σε αυτοματοποιημένες τεχνικές Εισαγωγή Σχήμα αξιολόγησης Πλαίσιο συνεργατικής δραστηριότητας Περιγραφή και δομή της δραστηριότητας Εφαρμογή διαμεσολάβησης της συνεργασίας Βασικοί Συνεργατικοί Άξονες Επικοινωνία Κοινή Επεξεργασία Πληροφορίας Συντονισμός Διαχείριση Διαπροσωπικών Σχέσεων Ατομικά Κίνητρα Εφαρμογή του Σχήματος Αξιολόγησης σε πραγματικές δραστηριότητες Από το σχήμα αξιολόγησης στην αυτόματη διαδικασία... 55

12 3.6.1 Αυτόματες μετρικές Συνεργασίας Εφαρμογή Αυτόματων μετρικών συνεργασίας σε πραγματικές, προαξιολογημένες δραστηριότητες Ενσωμάτωση των Αυτόματων Μετρικών Συνεργασίας στην Συνεργατική Εφαρμογή Επίλογος Κεφαλαίου Κεφαλαιο4. Ανάλυση, ταξινόμηση και αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων με χρήση χρονοσειρών Εισαγωγή Χρονοσειρές Αναπαράσταση συνεργατικής δραστηριότητας με τη μορφή χρονοσειράς Μετρικές Δραστηριότητας Χρονικά Παράθυρα Κατασκευή Χρονοσειρών Τελικές Χρονοσειρές Μελέτη οπτικοποιημένων χρονοσειρών Μέθοδος Ταξινόμησης και Αξιολόγησης Συνεργατικής Δραστηριότητας Μοντέλο μηχανικής μάθησης TSCMoCA Βασική Ιδέα και Τύπος Δομή και λειτουργία Περιγραφή Μνήμης Αλγόριθμος Μοντέλου: Σκοπός, Σχεδιασμός, Τρόπος λειτουργίας Διαδικασία Αναγνώρισης και Ταξινόμησης Άγνωστου Δείγματος Σχεδιασμός πειραματικής διαδικασίας Σύνολο δεδομένων πειραματικής διαδικασίας Φάσεις πειραματικής διαδικασίας Μεθοδολογία Ανάλυσης Αποτελεσμάτων Ανάλυση Συσχετίσεων Ανάλυση Σφάλματος Αλγόριθμοι που χρησιμοποιήθηκαν για την υλοποίηση του προτεινόμενου μοντέλου TSCMoCA Αλγόριθμος Δυναμικής Χρονικής Στρέβλωσης (Dynamic Time Warping, DTW)

13 4.9.2 ΑλγόριθμοςK-Πλησιέστερων Γειτόνων (Κ-Nearest Neighbor) Επίλογος Κεφαλαίου Κεφάλαιο 5. Αποτελέσματα Πειραματικής Διαδικασίας και Ανάλυση Εισαγωγή Φάση Α - Εφαρμογή Αλγορίθμου ανά συνεργατική διάσταση Πρώτη Συνεργατική Διάσταση (ΣΔ 1): Συνεργατική Ροή Δεύτερη Συνεργατική Διάσταση (ΣΔ 2): Διατήρηση Κοινής Κατανόησης Τρίτη Συνεργατική Διάσταση (ΣΔ 3): Ανταλλαγή Γνώσης Τέταρτη Συνεργατική Διάσταση ΣΔ4: Επιχειρηματολογία Πέμπτη Συνεργατική Διάσταση (ΣΔ5): Δόμηση της διαδικασίας επίλυσης προβλήματος Συνεργατική Διάσταση 6 ΣΔ 6: Συνεργατικός Προσανατολισμός Γενική Διάσταση της Ποιότητας της Συνεργασίας ΠΤΣ Συνολική Αποτίμηση Πρώτης Πειραματικής Φάσης (Φάση Α) Φάση Β - Εφαρμογή Αλγορίθμου ανά Συνδυασμό Χρονοσειρών - Ανάλυση αποτελεσμάτων Περίπτωση Α: Πολυπαραμετρικές χρονοσειρές που περιγράφουν όγκο δραστηριότητας Περίπτωση Β: Χρονοσειρές που περιγράφουν ρυθμό μεταβολής όγκου δραστηριότητας στη μονάδα του χρόνου Περίπτωση Γ: Χρονοσειρές που περιγράφουν όγκο δραστηριότητας και τον ρυθμό μεταβολής του Περίπτωση (Δ): Χρονοσειρές συσχετιζόμενες με την Ποιότητα της Συνεργασίας Φάση Γ: Εφαρμογή του αλγορίθμου Κ-Πλησιέστερων Γειτόνων (K-Nearest Neighbors KNN) στο προτεινόμενο μοντέλο Περιπτώσεις (Γ) και (Δ) Αποτελέσματα Εφαρμογής Αλγορίθμου ΚΝΝ Βελτίωση των Αποτελεσμάτων του μοντέλου από τη χρήση του ΚΝΝ αλγορίθμου Σύγκριση και Μελέτη Φάση Δ: Γενίκευση της χρήσης του μοντέλου για το σύνολο των συνεργατικών διαστάσεων Περίπτωση Μικρού Χρονικού Παραθύρου για Συγκεκριμένο Συνδυασμό Μετρικών Δραστηριότητας - Περίπτωση Γ.30.Ν15.Μ

14 5.5.2 Περίπτωση Μεγάλου Χρονικού Παραθύρου για Συγκεκριμένο Συνδυασμό Μετρικών Δραστηριότητας - Περίπτωση Δ.480.Ν15.Μ Επίλογος Κεφαλαίου Κεφάλαιο 6. Αξιολόγηση της μεθόδου Εισαγωγή Αξιολόγηση Μεθόδου Αξιολόγηση Μοντέλου Ταξινόμησης και Αξιολόγησης Συνεργατικών Δραστηριοτήτων TSCMoCa Υποθετικά Σενάρια Χρήσης με χρήση μεθόδων Διασταυρωμένης Επικύρωσης Ανάλυση Αξιοπιστίας Σύγκριση Μεθοδολογίας με άλλα μοντέλα αυτόματης αξιολόγησης και με έμπειρους αξιολογητές Μελέτη των αποτελεσμάτων του μοντέλου ως προς το μαθησιακό αποτέλεσμα Αξιολόγηση της μεθοδολογίας για χρήση σε πραγματικό χρόνο Αξιολόγηση συνεργατικής δραστηριότητας σε πραγματικό χρόνο Υλοποίηση της μεθόδου ως αυτόματος αξιολογητής για την υποστήριξη του καθηγητή Ποιοτική ανάλυση της δραστηριότητας Επίλογος Κεφαλαίου Κεφάλαιο 7. Συμπεράσματα και μελλοντικές προεκτάσεις Εισαγωγή Συμπεράσματα Αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου Οπτικοποίηση αποτελεσμάτων Ανάλυση περιεχομένου Μελλοντικές Προεκτάσεις Αναφορές Διατριβής Δημοσιεύσεις Παράρτημα Α Παράρτημα Β Ευρετήριο Όρων

15 Time is an abyss. Profound as a thousand nights -- "Nosferatu: Phantom der Nacht" (1979) 5

16 6

17 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το ερευνητικό πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης, ΥΥΣΜ (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL) αποτελεί κοινό τόπο για πλήθος ερευνητικών περιοχών όπως οι παιδαγωγικές επιστήμες, η επιστήμη των υπολογιστών, η κοινωνιολογία και η γνωσιακή ψυχολογία. Η ΥΥΣΜ πραγματεύεται την μελέτη των μαθησιακών μηχανισμών και των πρακτικών που αναπτύσσονται κατά την εξέλιξη μίας συνεργατικής, εκπαιδευτικής δραστηριότητας η οποία υποστηρίζεται από την χρήση υπολογιστή. Ασχολείται με την βελτίωση της μαθησιακής διαδικασίας και του αποτελέσματός της. Μελετά τον σχεδιασμό και την υλοποίηση νέων εργαλείων και εφαρμογών που διαμεσολαβούν τόσο την ίδια την συνεργατική δραστηριότητα αλλά επιπλέον υποστηρίζει και τον συντονιστή ή δάσκαλο ο οποίος διοργανώνει μία δραστηριότητα και είναι άμεσα ή έμμεσα υπεύθυνος για την εξέλιξή της. Η χρήση υπολογιστή στην εκπαίδευση είναι πολύ δημοφιλές πεδίο έρευνας τα τελευταία χρόνια δεδομένης της αλματώδους ανάπτυξης και εξάπλωσης της χρήσης των υπολογιστών. Αρχικά, η έρευνα στην περιοχή επικεντρώθηκε στα «Έξυπνα Διδακτικά Συστήματα» (Intelligent Tutoring Systems, ITS) τα οποία φιλοδοξούσαν να υποκαταστήσουν τον άνθρωπο στον ρόλο του εκπαιδευτή και να προσφέρουν βελτιωμένη διδασκαλία προσαρμοσμένη στις ανάγκες και ικανότητες του εκπαιδευόμενου. Εκτενείς μελέτες έχουν ως θέμα τους την χρήση του υπολογιστή για τον σχεδιασμό και την ενορχήστρωση εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων υλοποιώντας όμως ατομικιστικά μοντέλα, σύμφωνα με τις αρχές της θεωρίας του εποικοδομητισμού (constructivism theory) (Atkinson, R. C. & Wilson, H. A., 1969; Crook, C., 1994). Η έλλειψη της κοινωνικής διάστασης σε τέτοιου είδους μοντέλα και εκπαιδευτικά σενάρια προκάλεσε έντονη κριτική μεταξύ των εκπαιδευτικών καθώς σκοπός της εκπαίδευσης δεν είναι μόνο η παροχή γνώσης και η ανάπτυξη δεξιοτήτων, αλλά επιπλέον και η ένταξη των μαθητών σε μία δομημένη κοινωνία γνώσης και πληροφορίας (Baker, C., 1985; Hawkins, J., Sheingold, K., Gearhart, M., & Berger, C., 1982). Η προσέγγιση της συνεργατικής μάθησης μελετά την εξέλιξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας μέσω συνεργατικών δραστηριοτήτων όταν αυτές υποστηρίζονται από υπολογιστές. Έχει αποδειχθεί από μελέτες πως η κοινωνική διάσταση και η αλληλεπίδραση μεταξύ των εκπαιδευόμενων βελτιώνει την μαθησιακή διαδικασία. Επιπλέον τα οφέλη που αποκομίζουν οι εκπαιδευόμενοι ως προς την εκπαιδευτική αξία, είναι μεγαλύτερα όταν αυτοί συνεργάζονται για την επίτευξη ενός κοινού στόχου (Slavin, R. E., 1992). Πλήθος παιδαγωγικών μεθόδων έχει προταθεί οι οποίες μελετούν και «εκμεταλλεύονται» τους μαθησιακούς μηχανισμούς οι οποίοι ενεργοποιούνται μέσα 7

18 σε κοινωνικές δραστηριότητες και πλαίσια (Brown, J. S., Collins, A., & Duguid, P., 1989; Cobb, P., 1994; Valsiner, J. & Van der Veer, R., 2000). Από την άλλη, η χρήση υπολογιστών για την υποστήριξη τέτοιων δραστηριοτήτων αφ ενός διευκολύνει πρακτικά την διαδικασία, προσφέροντας πλήθος εργαλείων και αφ ετέρου παρέχει τη δυνατότητα εξ αποστάσεως μάθησης. Επίσης συμβάλλει στην ενίσχυση και βελτίωση του μαθησιακού αποτελέσματος, καθώς έρευνες στο πεδίο δείχνουν ότι τα υπολογιστικά εργαλεία που διαμεσολαβούν εκπαιδευτικές δραστηριότητες υποβοηθούν την αλληλεπίδραση των συνεργαζόμενων μερών και οδηγούν σε δόμηση γνώσης από κοινού. Συντελούν ακόμη και στην διαφοροποίηση της συμπεριφοράς των μαθητών οι οποίοι λειτουργούν πλέον όχι ως μεμονωμένα άτομα αλλά ως μέλη ομάδας που δρουν και μαθαίνουν συνεργαζόμενα. (Scardamalia, M. & Bereiter, C., 1991; Stahl, G., 2006). Αν και κύριος στόχος του πεδίου της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης είναι η υποστήριξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας, η έρευνα επεκτείνεται σε πολλές υπο-περιοχές που ορίζουν το πεδίο (Lehtinen, E., Hakkarainen, K., Lipponen, L., Rahikainen, M., & Muukkonen, H., 1999; Lipponen, L., 2002). Συνοπτικά οι μελέτες στην περιοχή θα μπορούσαν να χωριστούν σε τέσσερις κύριες κατηγορίες: - Την ανάπτυξη και μελέτη νέων παιδαγωγικών μεθόδων και πρακτικών με στόχο τη βελτίωση του μαθησιακού αποτελέσματος - Τη μελέτη και ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων με σκοπό την κατανόηση και χαρτογράφηση των πολύπλοκων μηχανισμών που διέπουν τη συνεργασία και τους παράγοντες που επηρεάζουν την εξέλιξη μιας τέτοιας δραστηριότητας. - Την ανάπτυξη, μελέτη και επανασχεδιασμό εργαλείων που διαμεσολαβούν και υποστηρίζουν τις συνεργατικές δραστηριότητες. - Την ανάπτυξη, μελέτη και επανασχεδιασμό εργαλείων για την ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων και την υποστήριξη του ρόλου του δασκάλου ως συντονιστή τέτοιων δραστηριοτήτων. Όπως είναι αναμενόμενο, οι προαναφερθείσες κατηγορίες δεν αποτελούν ξεχωριστά κομμάτια αλλά είναι συνήθως επικαλυπτόμενες και αλληλοεξαρτώνται. Αυτό αυξάνει την πολυπλοκότητα του ερευνητικού πεδίου και συνεπώς οι μελέτες που εκπονούνται στην περιοχή συνήθως ανήκουν σε παραπάνω από μία κατηγορίες. 8

19 1.2 ΣΤΟΧΟΣ ΚΑΙ ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΤΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως στόχο να αναπτύξει και να προτείνει μία μέθοδο για την αυτοματοποιημένη ανάλυση, ταξινόμηση και αξιολόγηση της ποιότητας συνεργατικών εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Αφ ενός έχει ως αφετηρία και βασίζεται σε ευρήματα ποιοτικής έρευνας. Αφ ετέρου συνδυάζει την χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης και ανώτερων μαθηματικών που χρησιμοποιούνται ευρέως σε πλήθος άλλων ερευνητικών πεδίων, μελετώντας τους τρόπους που μπορούν να υιοθετηθούν και να συνεισφέρουν στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής μάθησης. Η ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων είναι μία ερευνητική υπό-περιοχή του πεδίου της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης μεγάλης σημασίας αφού παρέχει τους τρόπους χαρτογράφησης και βαθύτερης κατανόησης των μηχανισμών που διέπουν την συνεργασία καθώς και τις απαραίτητες πληροφορίες για την ανάπτυξη νέων μεθοδολογικών πλαισίων για την ενδυνάμωσή της. Όμως ο μεγάλος αριθμός των μεταβλητών που καλείται ο ερευνητής/αναλυτής να λάβει υπόψη του, όπως ο αριθμός των συνεργατών, ο τρόπος επικοινωνίας μεταξύ τους και το θέμα της συνεργασίας, αυξάνει την πολυπλοκότητα της ανάλυσης και κατά συνέπεια τον χρόνο, τον κόπο και τους απαιτούμενους πόρους για την εκτέλεση μίας τέτοιας διαδικασίας. Το έργο της ανάλυσης διεκπεραιώνεται συνήθως από εκπαιδευμένους αξιολογητές, ανθρώπους δηλαδή που έχουν «εκπαιδευθεί» κατά κάποιον τρόπο και γνωρίζουν το είδος της πληροφορίας, τις ακολουθίες στις ενέργειες και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των χρηστών οι οποίες υποδηλώνουν ποιοτικές, αποδοτικές και ουσιαστικές συνεργατικές πρακτικές. Όμως όσο αυξάνεται ο όγκος των δεδομένων, αυξάνει και ο βαθμός δυσκολίας του ήδη πολύπλοκου έργου. Αρκετές αυτοματοποιημένες τεχνικές έχουν αναπτυχθεί επίσης για την αξιολόγηση της συνεργασίας, οι οποίες βασίζονται είτε στην αναζήτηση μοτίβων στις ενέργειες και τις αλληλεπιδράσεις των χρηστών είτε στη χρήση μετρικών που προκύπτουν από τα αρχεία καταγραφής των δραστηριοτήτων. Τέτοιου είδους προσεγγίσεις όμως εγείρουν ερωτήματα ως προς το βάθος της ανάλυσης που δύνανται να προσφέρουν (Stahl, G., 2002b) ενώ συχνά οι πολύπλοκες μαθηματικές ή στατιστικές μέθοδοι που χρησιμοποιούν αυξάνουν την δυσχρηστία τους καθώς απαιτούν γνώση ανώτερων μαθηματικών. Στην παρούσα προσέγγιση, βασικό μέλημα είναι η προτεινόμενη μέθοδος να επιτρέπει την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων για την ποιότητα των συνεργατικών δραστηριοτήτων, συμφωνώντας ή επιβεβαιώνοντας τις ήδη υπάρχουσες τεκμηριωμένες θεωρητικές, ποιοτικές προσεγγίσεις με ποσοτικό και αυτόματο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η χρήση της σε μεγάλα σύνολα δεδομένων. Η έρευνα αυτή δεν 9

20 αποσκοπεί κατά κανένα τρόπο στην αντικατάσταση της ανθρώπινης κρίσης ή γενικότερα του ανθρώπινου παράγοντα ως αξιολογητή αλλά αντίθετα επιδιώκει να υποστηρίξει το έργο του. Παρόμοιες προσεγγίσεις έχουν διατυπωθεί ήδη στο ερευνητικό πεδίο. Ωστόσο η παρούσα μελέτη θέτει συγκεκριμένες απαιτήσεις και προϋποθέσεις που πληροί η μέθοδος την οποία προτείνει και αυτές είναι που την διαφοροποιούν από παρόμοιες μελέτες ώστε να συνεισφέρει πρωτότυπη εργασία στο πεδίο. Ως απαραίτητη προϋπόθεση θεωρείται η απλότητα της μεθόδου ως προς τη δομή και τη λειτουργία της, η σαφήνεια και εύκολη κατανόηση των παραγόμενων αποτελεσμάτων, η δυνατότητα εύκολης μεταφοράς της σε άλλα πλαίσια χρήσης και η περιορισμένη χρήση υπολογιστικών αλλά και ανθρώπινων πόρων. Από την άλλη, η μέθοδος πρέπει να είναι τουλάχιστον συγκρίσιμη με άλλα παρόμοια μεθοδολογικά πλαίσια και τεχνικές ως προς την αποτελεσματικότητα και την αποδοτικότητά της. Η κύρια συνεισφορά της διατριβής και η πρωτοτυπία της έρευνας συνοψίζονται σε τέσσερα βασικά και κρίσιμα σημεία: - Προτείνεται αυτόματη και χαμηλού κόστους μέθοδος ανάλυσης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε κατά την εξέλιξη της δραστηριότητας είτε μετά το πέρας της. - Η απλότητα και το μικρό κόστος της μεθόδου καθιστά δυνατή την επιτυχή γενίκευση της χρήσης της σε πλήθος δραστηριοτήτων διαφορετικών χαρακτηριστικών. - Η χρήση της μεθόδου δεν εξαρτάται από τον τύπο των υπολογιστικών εφαρμογών που διαμεσολαβούν την δραστηριότητα συνεπώς η μέθοδος μπορεί να ενσωματωθεί ή να υποστηρίξει πλήθος εργαλείων αλλά και να χρησιμοποιηθεί συμπληρωματικά με άλλα μεθοδολογικά πλαίσια ειδικού ή γενικού σκοπού. - Η ευκολία χρήσης της μεθόδου και ο τρόπος σχεδιασμού της δεν απαιτεί την γνώση προηγμένων μαθηματικών τεχνικών είτε κατά την χρήση είτε για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. - Τα αποτελέσματα της μεθόδου και η αξιοπιστία της έχουν αξιολογηθεί ποσοτικά αλλά και συγκριτικά με άλλα μοντέλα αξιολόγησης ενώ επιβεβαιώνουν ευρήματα ποιοτικών μελετών. - Η πρωτοτυπία της μεθόδου έγκειται τόσο στον τρόπο αποτύπωσης της δραστηριότητας όσο και στην ανάλυσή της με μαθηματικές μεθόδους που πρώτη 10

21 φορά χρησιμοποιούνται στο ερευνητικό πεδίο αλλά και στην υλοποίηση νέων εργαλείων που υποστηρίζουν την έρευνα. Όπως φαίνεται και στην συνέχεια της διατριβής, η παρούσα εργασία δεν αντιμετωπίζει την συνεργατική δραστηριότητα ως ένα «μαύρο κουτί», μελετώντας την συνολική «έξοδό» της σύμφωνα με συγκεκριμένους δείκτες και συναρτήσει του τύπου της «εισόδου», όπως συμβαίνει με τις αυτοματοποιημένες μεθόδους αξιολόγησης. Αντίθετα μελετά την δόμηση της δραστηριότητας στον χρόνο, όπως συνηθίζεται να γίνεται, με ποιοτικούς τρόπους. Κατ αυτή την έννοια παρέχει τη δυνατότητα σαφούς και λεπτομερειακής αποτύπωσης της εξέλιξης της συνεργασίας στο χρόνο με τρόπο αυτόματο, άμεσα οπτικοποιήσιμο και εν δυνάμει εκμεταλλεύσιμο με ποιοτικές και ποσοτικές προσεγγίσεις, αλλά κυρίως απλό και εύκολα γενικεύσιμο. Η πεποίθησή μας είναι πως η παρούσα εργασία ανοίγει το δρόμο για περαιτέρω έρευνα στο πεδίο της ανάλυσης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων από μία νέα οπτική γωνία και με έμφαση στην ανάπτυξη εργαλείων για την υποστήριξη των χρηστών που εργάζονται προς ένα κοινό στόχο. 1.3 ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Η μέθοδος προσέγγισης που ακολουθήθηκε στην εκπόνηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής περιγράφεται από έναν αριθμό βημάτων που εκτείνονται από την βιβλιογραφική ανασκόπηση του πεδίου μέχρι την ανάπτυξη εφαρμογών και μαθηματικών μοντέλων που υποστηρίζουν την προτεινόμενη μέθοδο η οποία αποτελεί την κεντρική ιδέα της εργασίας. Τα βήματα που ακολουθήθηκαν στην εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής (Εικόνα 1-1) είναι τα εξής: Βιβλιογραφική επισκόπηση του πεδίου. Ως πρώτο βήμα κρίθηκε απαραίτητη η βιβλιογραφική επισκόπηση του πεδίου της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης. Πιο αναλυτικά μελετήθηκε η υπο-περιοχή της ανάλυσης της συνεργασίας ενώ πραγματοποιήθηκε έρευνα για τις υπάρχουσες ποιοτικές και ποσοτικές μεθόδους ανάλυσης. Το πρώτο βήμα κρίνεται ιδιαίτερα σημαντικό και καθοριστικό στην εξέλιξη της μελέτης καθώς θέτει τις βάσεις αλλά και τα καίρια ερωτήματα στα οποία έρχεται να απαντήσει ή να συμπληρώσει η παρούσα εργασία. Σχεδιασμός και πραγματοποίηση μελετών πεδίου μικρής και μεγάλης κλίμακας 11

22 Στο δεύτερο βήμα της μεθόδου προσέγγισης, εκπονήθηκαν μελέτες μικρής και μεγάλης κλίμακας. Οι μελέτες αυτές είχαν ως σκοπό την συλλογή δεδομένων σε πραγματικές συνθήκες εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων και σε μεγάλη κλίμακα. Μέρος αυτών των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε και στην παρούσα μελέτη. Μελέτη και ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων με ποιοτικές μεθόδους Στο τρίτο βήμα, έγινε χρήση ποιοτικών μεθόδων για την ανάλυση και αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων στο σύνολο δεδομένων. Με αυτόν τον τρόπο το όφελος που αποκομίσθηκε ήταν πολλαπλό : Αποκτήθηκε καλύτερη και ουσιαστικότερη γνώση του συνόλου δεδομένων παρά το μεγάλο μέγεθός του καθώς κάθε μία από τις συνεργατικές δραστηριότητες έπρεπε να αναλυθεί ξεχωριστά και με μεγάλη λεπτομέρεια. Αποκτήθηκε πρακτική εμπειρία στις ποιοτικές μεθόδους ανάλυσης και αξιολόγησης. Διαπιστώθηκαν από πρώτο χέρι τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι αξιολογητές κατά την ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων και επισημάνθηκαν τα σημεία στα οποία μπορεί και πρέπει να υποβοηθηθούν με αυτοματοποιημένους ή μηχανικούς τρόπους. Ανάπτυξη εργαλείων για την υποστήριξη ποσοτικών τεχνικών ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων. Μετά την ποιοτική αξιολόγηση του συνόλου δεδομένων, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε υπολογιστική εφαρμογή για την εξόρυξη δεδομένων και τον αυτόματο υπολογισμό μετρικών με χρήση αρχείων καταγραφής και εξαγωγής χρήσιμης πληροφορίας ενώ στη συνέχεια μελετήθηκαν πιθανές σχέσεις που ενδέχεται να παρουσιάζονται ανάμεσα στις μετρικές δραστηριότητας και την ποιότητα της συνεργασίας. Σχεδιασμός μεθόδου της μελέτης, ανάπτυξη εργαλείων και μοντέλων για την υποστήριξη της μεθόδου. Ως πέμπτο βήμα της προσέγγισης οριστικοποιήθηκαν τα ερευνητικά ερωτήματα της διδακτορικής διατριβής, έγινε ενδελεχής μελέτη μεθόδων και τεχνικών οι οποίες χρησιμοποιούνται σε άλλα ερευνητικά πεδία και που θα μπορούσαν να συνεισφέρουν επιπλέον στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης. Αυτό οδήγησε στον λεπτομερή σχεδιασμό της προτεινόμενης μεθόδου. 12

23 Πειραματική διαδικασία, ανάλυση αποτελεσμάτων και αξιολόγηση της μεθόδου. Στο τελευταίο βήμα της μελέτης, η μέθοδος και το μοντέλο που την υποστηρίζει δοκιμάστηκαν πειραματικά σε πραγματικό σύνολο δεδομένων. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας εξετάστηκαν ποιοτικά αλλά και με χρήση στατιστικών τεχνικών για επιβεβαίωση της εγκυρότητας και της ακρίβειάς τους. Επιπλέον έγινε συγκριτική αντιπαράθεση με άλλα παρόμοια μοντέλα και συγκεκριμένα με αυτοματοποιημένο μοντέλο αξιολόγησης το οποίο έχει δοκιμαστεί με παρεμφερές σύνολο δεδομένων. Τα βήματα που περιγράφονται παραπάνω έχουν αποτελέσει θεματικές ενότητες της διδακτορικής διατριβής και αποτυπώνονται στο παρόν κείμενο. 1.4 ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Το κείμενο αυτό περιγράφει λεπτομερώς όλα τα βήματα που έγιναν στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής και είναι διαρθρωμένο ως εξής: Στο δεύτερο κεφάλαιο με τίτλο «ΥΥΣΜ - Επισκόπηση πεδίου» περιγράφονται τα σημαντικά σημεία, οι σχετικές μελέτες και έρευνες που έχουν γίνει στην περιοχή και τέλος προτείνεται η μέθοδος ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων ενώ αναφέρονται οι λόγοι που οδήγησαν στην συγκεκριμένη πρόταση. Στο τρίτο κεφάλαιο με τίτλο «Εισαγωγή στην ανάλυση και αξιολόγηση της συνεργασίας με χρήση σχήματος αξιολόγησης και μετάβαση σε αυτοματοποιημένες τεχνικές» γίνεται αναφορά στα βασικά σημεία στα οποία στηρίχθηκε η παρούσα διδακτορική διατριβή και στις μελέτες που προηγήθηκαν και έθεσαν τα θεμέλια γι αυτή την εργασία. Στο τέταρτο κεφάλαιο με τίτλο «Ανάλυση, Ταξινόμηση και Αξιολόγηση Συνεργατικών Δραστηριοτήτων με χρήση χρονοσειρών» παρουσιάζεται το μεθοδολογικό πλαίσιο στο οποίο κινήθηκε η εργασία ενώ παρουσιάζεται με λεπτομέρεια η προτεινόμενη μέθοδος. Τέλος παρουσιάζεται ο τρόπος ανάλυσης των αποτελεσμάτων της πειραματικής διαδικασίας. Στο πέμπτο κεφάλαιο με τίτλο «Αποτελέσματα Πειραματικής Διαδικασίας Ανάλυση» παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και η ανάλυση των αποτελεσμάτων από την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθόδου σε πραγματικό σύνολο δεδομένων. Στο έκτο κεφάλαιο με τίτλο «Αξιολόγηση μεθόδου με χρήση του μοντέλου μηχανικής μάθησης TSCMoCA» παρουσιάζεται η αξιολόγηση της μεθόδου σε τρία επίπεδα. Αρχικά εξετάζεται η απόδοσή της με χρήση στατιστικών δεικτών και μεγεθών, σε δεύτερο στάδιο συγκρίνεται με αντίστοιχο μοντέλο αξιολόγησης της συνεργασίας και σε τρίτη 13

24 φάση γίνεται ποιοτική ανάλυση των αποτελεσμάτων και συσχέτισή της με θεωρητικά πλαίσια και ευρήματα ποιοτικών μεθόδων αξιολόγησης. Τέλος, στο έβδομο κεφάλαιο με τίτλο «Συμπεράσματα και Μελλοντικές Προεκτάσεις» παρουσιάζονται τα κύρια ευρήματα και συμπεράσματα που επισημάνθηκαν κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της διδακτορικής διατριβής ενώ γίνεται εκτενής συζήτηση ως προς τις μελλοντικές μελέτες και εργασίες που δύναται να γίνουν για την επέκταση και βελτίωση της εργασίας. Εικόνα 1-1. Μέθοδος της Έρευνας: Στάδια Ανάπτυξης της παρούσας Μελέτης 14

25 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΥΥΣΜ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΠΕΔΙΟΥ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο παρόν κεφάλαιο γίνεται επισκόπηση της βιβλιογραφίας του πεδίου της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης. Αρχικά γίνεται μία σύντομη αναφορά στο αντικείμενο και τους ερευνητικούς στόχους της περιοχής. Παρουσιάζονται οι διάφορες υπο-περιοχές στις οποίες κινείται ο κύριος όγκος των μελετών που εκπονούνται και ορίζεται η περιοχή στην οποία ανήκει η παρούσα διατριβή. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι πρόσφατες ερευνητικές τάσεις ενώ γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στις μελέτες που αφορούν σε μεθόδους και τεχνικές της ανάλυσης της συνεργασίας. Κύριο σημείο αναφοράς αποτελούν οι αυτοματοποιημένες μέθοδοι οι οποίες κάνουν χρήση των αρχείων καταγραφής -όπως αυτά συντηρούνται από τις εφαρμογές που διαμεσολαβούν συνεργατικές δραστηριότητες- για τον υπολογισμό μετρικών δραστηριότητας ή την ανάλυση της αλληλεπίδρασης. Με αυτό τον τρόπο επιχειρείται η αποτύπωση της τρέχουσας εικόνας του ερευνητικού πεδίου. Παρουσιάζονται τα σημεία που οριοθετούν το πεδίο, θέτουν τα κύρια ερευνητικά ερωτήματα και τις κατευθυντήριες γραμμές για μελλοντική έρευνα. Σε αυτά έχει στηριχθεί η διδακτορική διατριβή. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στον τρόπο που η ερευνητική κοινότητα μελετά το αντικείμενο έχοντας ως άξονα ανάλυσης τη διάσταση του χρόνου. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις όπως αυτές ορίζονται από τη βιβλιογραφία, διατυπώνεται στη συνέχεια συγκεκριμένα η θέση της παρούσας μελέτης. 2.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΜΕΝΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗ (ΥΥΣΜ) ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΕΔΙΟΥ Το ερευνητικό πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης, ΥΥΣΜ (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL), εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο των παιδαγωγικών επιστημών ενώ αποτελεί κοινό τόπο και συνδυάζει μεθόδους πλήθους άλλων ερευνητικών περιοχών όπως η επιστήμη των υπολογιστών, η τεχνητή νοημοσύνη η κοινωνιολογία και η γνωσιακή ψυχολογία (Dillenbourg, P., Baker, M. J., Blaye, A., & O'Malley, C., 1996; Hmelo-Silver, C. E., 2006). Η ΥΥΣΜ μελετά τους μαθησιακούς μηχανισμούς που δραστηριοποιούνται και τις πρακτικές που 15

26 αναπτύσσονται κατά την εξέλιξη μίας συνεργατικής, εκπαιδευτικής δραστηριότητας η οποία υποστηρίζεται από την χρήση υπολογιστή, ερευνά και προτείνει τρόπους και μεθόδους βελτίωσης της μαθησιακής διαδικασίας και του αποτελέσματός της. Πρόκειται, κατά συνέπεια, για μία παιδαγωγική προσέγγιση που αφορά στη μάθηση η οποία επιτυγχάνεται μέσω της αλληλεπίδρασης των εκπαιδευομένων, οι οποίοι μοιράζονται ή «χτίζουν» γνώση από κοινού κάνοντας χρήση ή επικοινωνώντας μέσω υπολογιστή (Stahl, G., Koschmann, T., & Suthers, D., 2006). Ήδη από την δεκαετία του 70 και του 80 είχαν προταθεί τα «Έξυπνα Διδακτικά Συστήματα» (Intelligent Tutoring Systems, ITS) (Psotka, J., Massey, L. D., & Mutter, S. A., 1988), τα οποία φιλοδοξούσαν να υποστηρίξουν ή ακόμα και να υποκαταστήσουν τον άνθρωπο στον ρόλο του εκπαιδευτή αλλά και να προσφέρουν πιο στοχευμένη, και συνεπώς βελτιωμένη, διδασκαλία προσαρμοσμένη στις ανάγκες και ικανότητες του εκπαιδευόμενου ενώ εκτενείς μελέτες έχουν ως θέμα τους την χρήση του υπολογιστή για τον σχεδιασμό και την ενορχήστρωση εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων (Chambers, J. A. & Sprecher, J. W., 1983; Larkin, J. H. & Chabay, R. W., 1992; Murray, T., 1999). Η παρούσα προσέγγιση διαφοροποιείται αφού μελετά την εξέλιξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας μέσω συνεργατικών δραστηριοτήτων. Συγκεκριμένα μελέτες υποδεικνύουν πως η συνεργασία και η αλληλεπίδραση μεταξύ των εκπαιδευόμενων βελτιώνει την εκπαιδευτική διαδικασία αλλά επιπλέον τα οφέλη που αποκομίζουν οι εκπαιδευόμενοι ως προς την αξία, είναι μεγαλύτερα (Crook, C., 1994; Fawcett, L. M. & Garton, A. F., 2005; Roschelle, J. & Teasley, S. D., 1995). Επιπλέον η χρήση του υπολογιστή για την υποστήριξη της συνεργατικής δραστηριότητας κρίνεται ωφέλιμη καθώς προσφέρει πρόσβαση σε πλήθος πόρων οι οποίοι μπορούν να προσπελαστούν κοινόχρηστα. Για παράδειγμα, δίνει τη δυνατότητα καταγραφής του ιστορικού έτσι ώστε τόσο οι συνεργάτες όσο και οι εκπαιδευτές/συντονιστές να μπορούν να ανατρέξουν οποιαδήποτε στιγμή. Επιπλέον προσφέρει τη δυνατότητα συνεργασίας από απόσταση αλλά και ασύγχρονα (Crook, C., 1998). Η εισαγωγή νέων τεχνολογιών που χαρακτηρίζονται από γρήγορους ρυθμούς ανάπτυξης σε ένα πεδίο εξ ορισμού πολυσύνθετο αυξάνει την πολυπλοκότητα και τις παραμέτρους που πρέπει ο ερευνητής να λαμβάνει υπόψη του κατά τη μελέτη αλλά και την ανάλυση των αποτελεσμάτων. Αυτό γίνεται ήδη σαφές από τις προσπάθειες που γίνονται κατά καιρούς για την απόδοση σαφούς ορισμού της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης όπου διαφορετικές προσεγγίσεις ακολουθούνται ακόμα και όσον αφορά στον προσδιορισμό του όρου «Συνεργατική» (Collaborative) ως «Συλλογική» (Cooperative, Collective) ή ακόμα και «Συντονισμένη» (Coordinated) (Lipponen, L., 2002; Pea, R. D., 1994). Ο μεγάλος αριθμός παραγόντων που συνθέτουν το πεδίο κάνει δύσκολη την πλήρη και ικανοποιητική περιγραφή του σε έναν ορισμό (Dillenbourg, P., 1999) ενώ η διαφορετική ερμηνεία του κατά βούληση και 16

27 ανά ερευνητική περιοχή είναι τελικά αποδεκτή και, μερικές φορές, επιθυμητή (Koschmann, T., 1994). Η συνεργασία ως δραστηριότητα προσδιορίζεται από τρία, βασικά χαρακτηριστικά: - Το χρονικό διάστημα μέσα στο οποίο εκτυλίσσεται και το οποίο ορίζει τον τρόπο επικοινωνίας των εκπαιδευομένων (σύγχρονη επικοινωνία, για δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα σε μικρά χρονικά διαστήματα έως και μερικών ωρών και ασύγχρονη επικοινωνία, για δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα σε μεγάλα χρονικά διαστήματα αρκετών ωρών έως και εβδομάδων ή μηνών), - Το μέγεθος της συνεργαζόμενης ομάδας η οποία μπορεί να είναι από συνεργαζόμενα ζεύγη, ολόκληρες σχολικές τάξεις (20-30 άτομα) έως και μεγάλες κοινωνικές ομάδες, - Το είδος της εκπαιδευτικής δραστηριότητας που υποστηρίζεται, (για παράδειγμα, δομημένη συζήτηση, διαδικασία επίλυσης κάποιου προβλήματος, παρακολούθηση μαθήματος κλπ) και τον τρόπο που λαμβάνει χώρα (συζήτηση πρόσωπο με πρόσωπο και χρήση του υπολογιστή ως βοήθημα, απομακρυσμένη συνεργασία μέσω υπολογιστή κ.α.) Σύμφωνα με άλλα θεωρητικά πλαίσια (Kirschner, P. A. & Erkens, G., 2013), η έρευνα στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής μάθησης μπορεί να περιγραφεί ως ένας κύβος, οι διαστάσεις του οποίου αντιπροσωπεύουν: - Τον τύπο της μάθησης (γνωστική η οποία οριοθετείται από την εκτέλεση μίας εργασίας, κοινωνικού τύπου η οποία αποκτάται κυρίως μέσω της αλληλεπίδρασης με άλλους κλπ) - Την εκπαιδευόμενη μονάδα (δυάδα εκπαιδευόμενων, μεγαλύτερη ομάδα ή κοινότητα) - Τα παιδαγωγικά μέσα, δηλαδή τα εργαλεία και οι εφαρμογές που υποστηρίζουν τόσο τον εκπαιδευτή όσο και τον εκπαιδευόμενο. Ένας αριθμός θεωρητικών προσεγγίσεων και μεθοδολογικών πλαισίων βασίζονται στην δόμηση ή την ανάλυση των δραστηριοτήτων σύμφωνα με αυτούς τους άξονες (Baeza Yates, R. & Pino, J. A., 2006; Dillenbourg, P., 1999; El Helou, S., 2010; Persico, D. & Pozzi, F., 2011a). Άλλες έρευνες επικεντρώνονται είτε στη μελέτη μίας συγκεκριμένης διάστασης ως κυρίαρχης είτε έχουν ως στόχο συγκεκριμένα φαινόμενα (Antunes, P., Herskovic, V., Ochoa, S. F., & Pino, J. A., 2012; Clarà, M., 2012; Reimann, P., 2009). 17

28 Τα διαφορετικά γνωρίσματα που συνθέτουν τη συνεργατική δραστηριότητα επηρεάζουν σε μικρό ή μεγαλύτερο βαθμό τον τρόπο σχεδιασμού της και την ανάλυσή της, προσφέροντας όμως μεγάλο πεδίο έρευνας και ανάπτυξης ΣΤΟΧΟΙ Απώτερος στόχος της ΥΥΣΜ είναι η ενσωμάτωση της χρήσης υπολογιστών για τον σχεδιασμό, την υποστήριξη και την πραγματοποίηση συνεργατικών εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με τρόπο τέτοιο ώστε να επιτυγχάνεται το μέγιστο μαθησιακό αποτέλεσμα (Stahl, G. et al., 2006). Παραδοσιακά, η έρευνα στο πεδίο της ΥΥΣΜ κινείται σε τρείς διαστάσεις (Lund, K., 2011): Στον σχεδιασμό των εκπαιδευτικών πρακτικών που πρέπει να ακολουθούνται για την επίτευξη του βέλτιστου μαθησιακού αποτελέσματος, Στην ανάλυση της συνεργατικής δραστηριότητας, τόσο όσον αφορά στην αλληλεπίδραση των εκπαιδευόμενων μεταξύ τους όσο και με το μέσο που την υποστηρίζει Στην αξιολόγηση της δραστηριότητας, τόσο ως προς την επιτυχία της συνεργασίας όσο και ως προς το μαθησιακό αποτέλεσμα Η θεωρία της συνεργασίας στην οποία βασίζεται και υλοποιεί το ερευνητικό πεδίο ορίζει πως η γνώση και η μάθηση επέρχεται και ενδυναμώνεται μέσα από κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, όπως ο διάλογος, και μέσω της δημιουργίας κοινού νοήματος και τόπου συνεννόησης σε επίπεδο ομάδας (Stahl, G., 2002a, 2004). H ανάλυση των συνεργατικών δραστηριοτήτων έχει ως στόχο την ανεύρεση και αναγνώριση του τύπου και των χαρακτηριστικών που πιστοποιούν την επιτυχημένη συνεργασία (Cousins, J. B. & Whitmore, E., 1998). Κατά συνέπεια, η ανάλυση, η χαρτογράφηση και μελέτη των μηχανισμών και των πρακτικών που αναπτύσσουν οι εκπαιδευόμενοι κρίνεται ως απαραίτητη τόσο για την αποτίμηση της ποιότητας της συνεργασίας ή την επιτυχία της δραστηριότητας όσο και για την βελτίωση και τον αποτελεσματικότερο σχεδιασμό μελλοντικών συνεργατικών δραστηριοτήτων. Για τον λόγο αυτό, τα τελευταία χρόνια οι μελέτες έχουν επικεντρωθεί στον τρόπο ανάλυσης και αξιολόγησης των συνεργατικών δραστηριοτήτων, στην ανάπτυξη θεωρητικών μεθοδολογικών πλαισίων και στην υλοποίηση εφαρμογών και εργαλείων για την υποστήριξη της ανάλυσης ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ Η επισκόπηση του πεδίου φανερώνει πως η κυρίαρχη μεθοδολογία που ακολουθούν οι μελέτες στο πεδίο της ΥΥΣΜ είναι η περιγραφική έρευνα (descriptive research). Στόχος αυτού του τύπου έρευνας είναι η περιγραφή της υπό μελέτη κατάστασης όπως αυτή 18

29 εμφανίζεται στο παρόν. Το κύριο χαρακτηριστικό της είναι πως ο ερευνητής δεν έχει έλεγχο των μεταβλητών αλλά απλά περιγράφει τι παρατηρεί (Kothari, C., 2004). Για την συλλογή δεδομένων, πέραν των εκθέσεων και των προσωπικών παρατηρήσεων των ερευνητών, χρησιμοποιούνται κυρίως ερωτηματολόγια, αρχεία ήχου και εικόνας αλλά και αρχεία καταγραφής δραστηριοτήτων όπως αυτά προέρχονται από τις υπολογιστικές εφαρμογές που υποστηρίζουν την συνεργασία σε κάθε περίπτωση. Για την ανάλυση των δεδομένων αυτών επιστρατεύονται τόσο ποιοτικές όσο και ποσοτικές μέθοδοι ενώ συχνά γίνεται και συνδυασμός αυτών (Jeong, H. & Hmelo- Silver, C. E., 2010). Η πολυπλοκότητα αλλά και η πολύ-θεματικότητα του πεδίου μεγιστοποιούν την ανάγκη προσέγγισης με διαφορετικούς τρόπους, από διαφορετικές οπτικές γωνίες και με μεθοδολογικά πλαίσια άλλων ερευνητικών περιοχών (Hmelo- Silver, C. E., 2003; Suthers, D. D., 2006b). Ενώ αρχικά ο κύριος όγκος των μελετών επικεντρωνόταν στην πειραματική έρευνα, αναλυτικές μέθοδοι όπως η εθνογραφία (ethnography), η εθνομεθοδολογία (ethnomethodology) και η ανάλυση διαλόγου (discourse analysis) που χρησιμοποιούνται κυρίως στις ανθρωπιστικές επιστήμες καταλαμβάνουν όλο και μεγαλύτερο χώρο στο πεδίο (Lipponen, L., 2002). Κύριο σημείο μελέτης και ανάλυσης στο οποίο επικεντρώνονται οι έρευνες της περιοχής είναι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των χρηστών - εκπαιδευομένων όταν συνεργάζονται για την επίτευξη ενός κοινού στόχου. Η ανάλυση των αλληλεπιδράσεων στις περισσότερες των περιπτώσεων γίνεται είτε στο μικρο-επίπεδο (microlevel) είτε στο μακρο-επίπεδο (macrolevel) είτε αυτό αφορά στο μέγεθος των συνεργαζόμενων ομάδων είτε στο χρονικό παράθυρο στο οποίο αναλύονται οι ενέργειες των χρηστών. Στο μικρο-επίπεδο συνήθως αναζητούνται επεισόδια συνεργατικής δραστηριότητας αλλά και μοτίβα επικοινωνίας και αλληλεπίδρασης μεταξύ των χρηστών, τα οποία να υποδηλώνουν την ουσιαστική και αμοιβαία συμμετοχή τους (Dillenbourg, P., 1999; Stahl, G., 2002b; Suthers, D. & Medina, R., 2011). Τέτοιες προσεγγίσεις αναφέρονται στην ανάλυση της δραστηριότητας μέσα σε στενά χρονικά όρια και για αλληλεπιδράσεις μεταξύ λίγων ατόμων. Στο μακρο-επίπεδο εξετάζεται η δραστηριότητα στο σύνολό της και για το σύνολο της ομάδας που μπορεί να αφορά μεγάλα κοινωνικά σύνολα, όπου οι συνήθως οι ομάδες απεικονίζονται ως δίκτυα και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των εκπαιδευομένων αναπαρίστανται ως οι σύνδεσμοι μεταξύ των κόμβων του εκάστοτε δικτύου (Wellman, B. et al., 1996). Η ταξινόμηση ή η κατηγοριοποίηση των μεθοδολογικών πλαισίων της ερευνητικής περιοχής μπορεί να γίνει σε πολλά, διαφορετικά επίπεδα όπως για παράδειγμα: αυτόματες και μη μέθοδοι, ποσοτικές και ποιοτικές προσεγγίσεις, περιγραφικές ή πειραματικές μελέτες και άλλα. Στην προκειμένη περίπτωση η μελέτη της βιβλιογραφίας επικεντρώθηκε σε δύο κυρίαρχες τάσεις όσον αφορά στις έρευνες που διεξάγονται στο πεδίο της ΥΥΣΜ: τις έρευνες που προέρχονται από εθνογραφικές/εθνομεθοδολογικές προσεγγίσεις και οι οποίες βλέπουν τον υπολογιστή 19

30 ως εργαλείο των ερευνητών για την ανάλυση συγκεκριμένων επεισοδίων ή μοτίβων αλληλεπίδρασης (Guribye, F. & Wasson, B., 2002) και αυτές που προέρχονται συνήθως- από τα ερευνητικά πεδία της πληροφορικής και της επιστήμης των υπολογιστών και αποσκοπούν στην ανάπτυξη μεθόδων για την αυτόματη ή ημίαυτόματη ανάλυση και αξιολόγηση, συνήθως αναλύοντας την δραστηριότητα από τα αρχεία καταγραφής με τεχνικές κωδικοποίησης και μέτρησης (coding and counting), αλλά και στην παροχή υποστήριξης τόσο στους αναλυτές όσο και στους χρήστες (Romero, C. & Ventura, S., 2007). Φυσικά ο διαχωρισμός των σχετικών ερευνών, τεχνικών και μεθόδων δεν μπορεί ποτέ να είναι απόλυτος καθώς υπάρχουν έρευνες που κινούνται στην ενδιάμεση των δύο, περιοχή. Παρόλα αυτά, στη συγκεκριμένη εργασία δίνεται ιδιαίτερη βαρύτητα στις μεθόδους αυτόματης και ημι-αυτόματης ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων ΕΘΝΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΕΘΝΟΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΚΑΙ ΑΛΛΕΣ ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ Η εθνογραφία αποτελεί ένα είδος ποιοτικής έρευνας που έχει ως στόχο να μελετήσει κοινωνικά φαινόμενα. Ο σκοπός της εθνογραφίας είναι να περιγράψει και να εξηγήσει συνηθισμένες τακτικές που ακολουθούν οι άνθρωποι ενός κοινωνικού συνόλου. Ουσιαστικά κατά την μελέτη κοινωνικών ομάδων ο ερευνητής συμμετέχει στην καθημερινότητά τους προκειμένου να κατανοήσει τον τρόπο ζωής και τις δραστηριότητές τους, να τις περιγράψει αλλά και να απαντήσει σε καίρια ερωτήματα. (Bentz, V. M. & Shapiro, J. J., 1998; Geertz, C., 1994). Η εθνομεθοδολογία από την άλλη επικεντρώνεται σε καθημερινές πρακτικές που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για να πετύχουν τους στόχους τους σε συνάρτηση με τον κοινωνικό τους περίγυρο αλλά και να διατηρήσουν ή να συνεισφέρουν στην διατήρηση της τάξης της κοινωνικής δομής (Garfinkel, H., 1967, 1996). Και οι δύο ερευνητικές προσεγγίσεις συναντώνται στην κοινωνιολογία, στις ανθρωπιστικές επιστήμες και σε πλήθος άλλων ερευνητικών περιοχών. Η εθνογραφία, η εθνομεθοδολογία καθώς και άλλες ποιοτικές, ερευνητικές προσεγγίσεις έχουν χρησιμοποιηθεί κατά κόρον στην εκπαίδευση για την μελέτη της συμπεριφοράς ομάδων μαθητών, ή γενικότερα εκπαιδευομένων. Κύριο σημείο των ερευνών αποτελούν οι αλληλεπιδράσεις των χρηστών μεταξύ τους και οι τρόποι που διαχειρίζονται και ενσωματώνουν την τεχνολογία στις πρακτικές τους (Epperson, T. W., 2006). Παραδείγματα αποτελούν οι εθνογραφικές μελέτες στις περιοχές της υπολογιστικά υποστηριζόμενης επικοινωνίας (computer-mediated communication) (Hine, C., 2008) και της υπολογιστικά υποστηριζόμενης συλλογικής εργασίας (computer supported co-operative work) (Harper, R. H. R., 2000). Και τα δύο αυτά πεδία συγγενεύουν στενά με την ΥΥΣΜ και συχνά επικαλύπτονται, συνεπώς οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα πλαίσια εύκολα υιοθετούνται και για τις ανάγκες της ΥΥΣΜ. 20

31 Οι περισσότερες εθνολογικές και εθνομεθοδολογικές μελέτες της περιοχής αναλύουν την αλληλεπίδραση των εκπαιδευομένων και τον τρόπο που επικοινωνούν είτε χρησιμοποιώντας αρχεία εικόνας για την μελέτη των χειρονομιών, της στάσης του σώματος και τις εκφράσεις του προσώπου (Goodwin, C., 2000; Streeck, J. & Mehus, S., 2005) είτε πραγματοποιώντας ανάλυση διαλόγου (conversation analysis) (O'Neill, J. & Martin, D., 2003; Sacks, H., Jefferson, G., & Schegloff, E. A., 1992; Ten Have, P., 2007). Σε συνδυασμό με την ανάλυση διαλόγου και την εθνομεθοδολογία, έχει προταθεί η μελέτη συνεργατικών δραστηριοτήτων εμπλουτισμένη με χρήση αρχείων εικόνας (βίντεο) (Koschmann, T., Stahl, G., & Zemel, A., 2004). Επίσης αρχεία εικόνας έχουν χρησιμοποιηθεί για τη βαθμολόγηση εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με χρήση Σχήματος Αξιολόγησης (Spada, H., Meier, A., Rummel, N., & Hauser, S., 2005), σε μία προσέγγιση που συνδυάζει τις μεθόδους της εθνογραφίας με την θεωρία πεδίου (Grounded Theory) (Glaser, B. G. & Strauss, A. L., 2009; Martin, P. Y. & Turner, B. A., 1986). Η εθνομεθοδολογία και η εθνογραφία είναι ιδιαίτερα χρήσιμες σε περιπτώσεις πολυτροπικών (multimodal) συστημάτων, σε συστήματα δηλαδή που είτε η συνεργατική δραστηριότητα υποστηρίζεται με παραπάνω του ενός τρόπους, είτε η ανάλυση απαιτεί την συνδυαστική χρήση πηγών διαφορετικού τύπου (γραπτά μηνύματα και αρχεία εικόνας/ήχου και κοινόχρηστο χώρο εργασίας κλπ) (Avouris, N., Komis, V., Fiotakis, G., Margaritis, M., & Voyiatzaki, E., 2005; Çakır, M. P., Zemel, A., & Stahl, G., 2009). Η θεωρία πεδίου (grounded theory) παραδοσιακά χρησιμοποιείται στις κοινωνικές επιστήμες και αντικρούει τις παραδοσιακές ερευνητικές μεθόδους. Σε αυτή την περίπτωση ο ερευνητής δεν ακολουθεί κάποιο θεωρητικό πλαίσιο το οποίο εφαρμόζει στην περίπτωση που ερευνά αλλά ακολουθεί την αντίθετη διαδρομή: ξεκινά από τη συλλογή δεδομένων και μέσα από την μελέτη, την ανάλυση και την επισημείωσή τους οδηγείται σε ένα θεωρητικό συμπέρασμα (Allan, G., 2003). Στο πεδίο της ΥΥΣΜ η θεωρία πεδίου έχει χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή της δόμησης κοινής γνώσης από κοινότητες μαθητευομένων και την δημιουργία μοντέλου ανάλυσης της αλληλεπίδρασης (Interaction Αnalysis Μodel, IAM) (Gunawardena, C. N., Lowe, C. A., & Anderson, T., 1997) αλλά και ταξινόμησης/κωδικοποίησης των μηνυμάτων που ανταλλάσσουν οι χρήστες σε ομάδες συζήτησης (Veerman, A. & Veldhuis-Diermanse, E., 2001). Στη συνέχεια, τα μοντέλα αυτά χρησιμοποιήθηκαν σε πλήθος μελετών για την ανάλυση της δραστηριότητας σε διαδικτυακούς πίνακες και ομάδες συζήτησης (discussion forums, discussion groups) (Marra, R. M., Moore, J. L., & Klimczak, A. K., 2004; Schellens, T. & Valcke, M., 2005). Μεγάλο μέρος των μελετών στην περιοχή της ΥΥΣΜ που έχει τις ρίζες του στην εθνογραφία βασίζεται και χρησιμοποιεί την θεωρία των δραστηριοτήτων (Activity Theory) (Nardi, B. A., 1996). Η θεωρία των δραστηριοτήτων αποσκοπεί στην περιγραφή μίας κατάστασης θέτοντας ως αντικείμενο της ανάλυσης την ανθρώπινη 21

32 δραστηριότητα ή το σύνολο των δραστηριοτήτων ενώ μέσα σε αυτό το σύστημα περιέχονται τα αντικείμενα, τα «υποκείμενα», τα εργαλεία και οι κοινότητες, οι συλλογικές διαδικασίες και οι συνεργατικές δραστηριότητες. Η θεωρία των δραστηριοτήτων στα πλαίσια της ΥΥΣΜ συναντάται κυρίως κατά τον σχεδιασμό εργαλείων και εφαρμογών για την υποστήριξη της συνεργασίας (Zurita, G. & Nussbaum, M., 2007), κατά τον σχεδιασμό των ίδιων των συνεργατικών, εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων (Collis, B. & Margaryan, A., 2004) αλλά κυρίως για την αναζήτηση σχέσεων, μηχανισμών και πρακτικών που δημιουργούνται ή ενεργοποιούνται κατά την εξέλιξη της συνεργασίας (Bourguin, G. & Derycke, A., 2000; Nardi, B. A., 2005) ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΗΜΙ- ΑΥΤΟΜΑΤΑ Η ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΚΑΙ ΣΧΗΜΑΤΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΜΕΝΑ ΑΠΟ ΕΜΠΕΙΡΟΥΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΤΕΣ Η εισαγωγή των υπολογιστών στην εκπαίδευση για την υποστήριξη ομάδων που εργάζονται και μαθαίνουν κάνει εφικτή την συνεργασία χρηστών από απόσταση και μάλιστα χωρίς να απαιτείται η σύγχρονη επικοινωνία τους. Πέρα από αυτό, έδωσε στον ερευνητή πληθώρα εργαλείων αλλά και τη δυνατότητα λεπτομερειακής καταγραφής της δραστηριότητας σε αρχεία, για μετέπειτα επεξεργασία της, και μάλιστα με τρόπους αυτόματους, δίνοντας πρόσβαση σε έναν θησαυρό πληροφοριών (Dillenbourg, P. et al., 1996; Rummel, N. & Spada, H., 2004). Η πλειοψηφία των μεθοδολογικών προσεγγίσεων που κάνουν χρήση αρχείων καταγραφής των υπολογιστικών εφαρμογών, δίνει έμφαση στις αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μεταξύ των εκπαιδευομένων, ενώ συχνά συναντώνται στην βιβλιογραφία ως εργαλεία ανάλυσης της αλληλεπίδρασης (Interaction Analysis IA tools) (Martínez-Monés, A., Harrer, A., & Dimitriadis, Y., 2011). Τέτοιου είδους προσεγγίσεις ή συστήματα δέχονται ως είσοδο τα δεδομένα που περιγράφουν τις αλληλεπιδράσεις (συνήθως δε, αρχεία καταγραφής logfiles) και στη συνέχεια τα επεξεργάζονται και παρέχουν τα αποτελέσματα της ανάλυσης στους χρήστες, είτε πρόκειται για τους ίδιους τους εκπαιδευόμενους, για τους δασκάλους/συντονιστές, είτε για ερευνητές. Η ανάλυση της αλληλεπίδρασης (Interaction Analysis) είναι μία διεπιστημονική μέθοδος που έχει ως σκοπό την εμπειρική διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν οι άνθρωποι τόσο μεταξύ τους όσο και με τα αντικείμενα του περιβάλλοντός τους (Jordan, B. & Henderson, A., 1995). Η ανάλυση της Αλληλεπίδρασης αρχικά χρησιμοποιήθηκε για δραστηριότητες που καταγράφονταν σε αρχεία βίντεο, όμως σταδιακά η χρήση της επεκτάθηκε. Πρόκειται ουσιαστικά για μία περιγραφική μέθοδο, με ρίζες στην εθνομεθοδολογία. Η φύση των συνεργατικών δραστηριοτήτων και οι δυνατότητες που δίνονται από την χρήση των υπολογιστών, καθιστούν την ανάλυση της αλληλεπίδρασης πολύ δημοφιλή στον χώρο της ΥΥΣΜ. Με αυτόν τον τρόπο η «κοινή γνώση» μπορεί να αναπαρασταθεί από τις ενέργειες και τις αλληλεπιδράσεις 22

33 των χρηστών, εστιάζοντας στην ομάδα ως μονάδα ανάλυσης αντί για το άτομο. Κύριο μέλημα της μεθόδου αυτής είναι η καταγραφή συνήθων πρακτικών που υιοθετούν οι χρήστες κατά την εκτέλεση μίας εργασίας, η αποκάλυψη προβλημάτων που ενδέχεται να αντιμετωπίσουν κατά την εκπλήρωση του στόχου τους αλλά και ο τρόπος που χρησιμοποιούν τα μέσα που έχουν στη διάθεσή τους. Η χρήση υπολογιστών για την υποστήριξη συνεργατικών δραστηριοτήτων προσφέρει τη δυνατότητα όχι μόνο του συνεχούς ελέγχου της εκπαιδευτικής διαδικασίας αλλά και λεπτομερούς καταγραφής της. Έτσι δίνεται η ευκαιρία της πιστής αναπαραγωγής της συνεργατικής δραστηριότητας από τα αρχεία καταγραφής της σε οποιαδήποτε στιγμή. Αυτή η δυνατότητα κάνει εφικτή την λεπτομερή ανάλυση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των χρηστών αλλά και με την εφαρμογή που υποστηρίζει την συνεργατική δραστηριότητα. Επιπλέον η καταγραφή αυτής της πληροφορίας σε αρχεία καταγραφής δεδομένων, τα οποία κρατούνται από τις εφαρμογές, δίνει την ευκαιρία για ανάπτυξη εργαλείων αυτόματης ανάλυσης της αλληλεπίδρασης. Στην περιοχή της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης η ανάλυση της αλληλεπίδρασης εφαρμόζεται κυρίως για την βελτίωση των εφαρμογών που υποστηρίζουν την συνεργασία ή για την διευκόλυνση των ερευνητών κατά την ανάλυση της ίδιας της δραστηριότητας (Bratitsis, T., Dimitracopoulou, A., Martínez- Monés, A., Marcos, J. A., & Dimitriadis, Y., 2008). Οι μελέτες αυτού του τύπου συνήθως διακρίνονται από τρεις φάσεις (Bravo, C., Redondo, M. A., Verdejo, M. F., & Ortega, M., 2008; Duque, R., Bravo, C., & Ortega, M., 2012): (α) την φάση της παρατήρησης, όπου απομονώνονται οι ενέργειες των χρηστών και τα αποτελέσματά τους, (β) την φάση της γενίκευσης, όπου υπολογίζονται δείκτες και μετρικές που χαρακτηρίζουν συγκεκριμένες συνεργατικές διαστάσεις όπως η επικοινωνία, ο συντονισμός, κ.ά. ή τα χαρακτηριστικά μίας εφαρμογής και (γ) την φάση της μεθόδευσης, όπου οι δείκτες που υπολογίστηκαν κατά το προηγούμενο βήμα χρησιμοποιούνται για να διορθώσουν/βελτιώσουν/ υποστηρίξουν τη συνεργατική δραστηριότητα ή την εφαρμογή που τη διαμεσολαβεί. Τα αυτόματα/ημι-αυτόματα μεθοδολογικά πλαίσια που βασίζονται στην ανάλυση της δραστηριότητας όπως αυτή καταγράφεται σε αρχεία δραστηριοτήτων, αποσκοπούν κατά κύριο λόγο στην γενικότητα της προσέγγισης και της χρήσης τους σε διαφορετικά πλαίσια και υπό διαφορετικές συνθήκες. Αυτού του είδους προσεγγίσεις συνήθως βασίζονται και κάνουν χρήση οντολογικών πλαισίων, όπου οι οντολογίες (ουσιαστικά σύνολα δομημένων εννοιών (Gruber, T. R., 1993; Jasper, R. & Uschold, M., 1999) ) περιγράφουν τις βασικές δομές της συνεργασίας και της αλληλεπίδρασης των χρηστών που μετέχουν σε μία συνεργατική δραστηριότητα ενώ τέτοια πλαίσια συνοδεύονται από εργαλεία που επιτρέπουν την εύκολη και αυτόματη ανάλυση συλλογικών διεργασιών. Η διαδικασία και τα αποτελέσματα της ανάλυσης συνοδεύονται και επεξηγούνται μέσα από μοντέλα UML (Unified Modeling Language, (Hamilton, M., 23

34 1999)), ενώ συνήθως οι οντολογίες αναπαριστώνται σε OWL(Web Ontology Language, (W3C, 2012)) χωρίς όμως αυτό να αποτελεί κανόνα (Duque, R. et al., 2012; Duque, R., Noguera, M., Bravo, C., Garrido, J. L., & Rodríguez, M. L., 2009; Gallardo, J., Bravo, C., & Redondo, M. A., 2012; Kumar, V. S., Gress, C. L., Hadwin, A. F., & Winne, P. H., 2010; Noguera, M., Hurtado, M. V., Rodríguez, M. L., Chung, L., & Garrido, J. L., 2010). Άλλα πλαίσια χρησιμοποιούν την έννοια της οντολογίας για την συνολική ανάλυση της συνεργασίας, ή συγκεκριμένων πτυχών της, σε συνδυασμό με άλλες δημοφιλείς θεωρίες - όπως για παράδειγμα την θεωρία της δραστηριότητας (Activity Theory) ή τεχνικές αναπαράστασης (XML, Εxtensible Markup Language - (Barros, B., Verdejo, M., Read, T., & Mizoguchi, R., 2002)) ενώ υπάρχουν και πλαίσια που δεν αποσκοπούν στην ανάλυση της ίδιας της δραστηριότητας αλλά στην μελέτη της δυναμικής μεταξύ ενός χρήστη και μίας εκπαιδευτικής δραστηριότητας όσον αφορά στο βέλτιστο μαθησιακό αποτέλεσμα (Inaba, A., Supnithi, T., Ikeda, M., Mizoguchi, R., & Toyoda, J. i., 2000). Αρκετά διαδεδομένη είναι η ακολουθιακή ανάλυση της δραστηριότητας, είτε κωδικοποιώντας τις ενέργειες των χρηστών, είτε με χρήση γράφων και γενικότερα διαγραμματικών αναπαραστάσεων για την ανάλυση της συνεργασίας. Συγκεκριμένα, η διερευνητική ακολουθιακή ανάλυση δεδομένων (Exploratory Sequential Data Analysis,ESDA) προτείνει έναν αριθμό μεθόδων και βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν για την μετατροπή των δεδομένων ώστε να είναι πρόσφορα για περαιτέρω επεξεργασία και ανάλυση (Sanderson, P. et al., 1994; Sanderson, P. M. & Fisher, C., 1994). Επιπλέον έχουν προταθεί κατά καιρούς τόσο η ενσωμάτωση τεχνικών στατιστικής ανάλυσης (Olson, G. M., Herbsleb, J. D., & Rueter, H. H., 1994) όσο και η χρήση Petri μοντέλων (Reimann, P., 2009)μέσα στο μεθοδολογικό πλαίσιο που ορίζει η ακολουθιακή ανάλυση. Τα γραφήματα που αποτυπώνουν συνεργατικές δραστηριότητες αφενός κάνουν εύκολα κατανοητές και εμφανείς τις σχέσεις και τις αλληλεπιδράσεις των ενεργειών διαφορετικών χρηστών, ιδιαίτερα όταν οι συνεργατικές εφαρμογές προσφέρουν περισσότερους από έναν κοινόχρηστο χώρο -για παράδειγμα εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων και κοινόχρηστη επιφάνεια κατασκευής διαγραμματικών αναπαραστάσεων. Αφετέρου δίνουν τη δυνατότητα απεικόνισης της ακολουθιακής φύσης της δραστηριότητας και αποδίδουν ικανοποιητικά την ύπαρξη συσχέτισης μεταξύ διαφορετικών συνεργατικών ενεργειών. Συγκεκριμένα, έχει προταθεί η χρήση αφηρημένης σημειογραφίας κατά την ανάλυση της δραστηριότητας, υπό τον όρο contingency ή dependency graph. Οι γράφοι αυτού του τύπου ουσιαστικά περιγράφουν ενέργειες που συσχετίζονται μεταξύ τους, είτε με σχέση δράσης-αντίδρασης, αιτίας-αιτιατού είτε δρουν συμπληρωματικά και υποδηλώνουν επεισόδια συνεργατικής δραστηριότητας η οποία οδηγεί στην κατασκευή κοινού νοηματικού τόπου ή κοινής γνώσης (Suthers, D., Dwyer, N., Medina, R., & Vatrapu, R., 2007; Suthers, D., Dwyer, N., Vatrapu, R., & Medina, R., 2007; Suthers, 24

35 D. D., Dwyer, N., Medina, R., & Vatrapu, R., 2010). Το μεθοδολογικό αυτό πλαίσιο στηρίζεται στην έννοια της απόκρισης κατά την αλληλεπίδραση, ή αλλιώς uptake. Σύμφωνα με τον ορισμό, μία ενέργεια μπορεί να χαρακτηριστεί ως «απόκριση» όταν οι πράξεις που λαμβάνουν χώρα στο παρόν είναι συναφείς ή συσχετίζονται νοηματικά με παρελθούσες ενέργειες (Suthers, D. D., 2006a). Η απεικόνιση αυτών των αποκρίσεων γίνεται με χρήση των contingency graphs ακόμα και για αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα σε διαφορετικούς κοινόχρηστους χώρους ή επικοινωνιακά μέσα, ανάμεσα σε διαφορετικούς χρήστες αλλά και σε διαφορετικό χρόνο (Suthers, D. & Medina, R., 2011). Σε άλλες μελέτες έχει προταθεί η οπτική απεικόνιση της συμμετοχής κατά τη διάρκεια εκπαιδευτικών συνεργατικών δραστηριοτήτων έχοντας ως ερευνητική υπόθεση ότι δίνοντας στους εκπαιδευόμενους την δυνατότητα να παρακολουθήσουν οπτικά την συμμετοχή που είχαν, βοηθά στην βελτίωση της απόδοσής τους. (Janssen, J., Erkens, G., & Kanselaar, G., 2007a). Άλλες έρευνες υιοθετούν τρόπους οπτικής ανάλυσης και απεικόνισης αλλά και αλγορίθμους που προέρχονται από την περιοχή της Ανάλυσης Κοινωνικών Δικτύων (Social Network Analysis) μελετώντας την συνεργαζόμενη ομάδα ως δίκτυο. Παραδοσιακά η ανάλυση κοινωνικών δικτύων εξετάζει τις κοινωνικές σχέσεις με κανόνες και εργαλεία της θεωρίας δικτύων και της θεωρίας γράφων (Network theory, Graph Theory) αναπαριστώντας τους χρήστες ως κόμβους του δικτύου και τις μεταξύ τους σχέσεις (όπως φιλία, συγγένεια κλπ) ως δεσμούς (D Andrea, A., Ferri, F., & Grifoni, P., 2010; Scott, J., 2000; Wasserman, S., 1994). Στα πλαίσια της ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων, τέτοιου είδους τεχνικές έχουν χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς όπως τη μελέτη της συνεργατικής δόμησης κοινόχρηστου περιεχομένου (Brandes, U., Kenis, P., Lerner, J., & van Raaij, D., 2009), την μελέτη του τρόπου δόμησης κοινής γνώσης με τεχνικές Latent Semantic Analysis, LSA (Teplovs, C. & Scardamalia, M., 2007), την ανάλυση του σχηματισμού και την αναγνώριση υπο-ομάδων σε δικτυακές κοινότητες (Zeini, S., Gohnert, T., Hoppe, U., & Krempel, L., 2012), αλλά και μοτίβα που δημιουργεί η ροή ιδεών και οι μαθησιακοί μηχανισμοί κατά την εξέλιξη μίας υπολογιστικά υποστηριζόμενης εκπαιδευτικής δραστηριότητας (Halatchliyski, I., Hecking, T., Göhnert, T., & Hoppe, H. U., 2013). Σε αυτά τα πλαίσια έχει προταθεί και η χρήση γράφων και τεχνικών SNA ανάλυσης για την αποτύπωση της συνοχής της επικοινωνίας και γενικότερα της πρακτικής που ακολουθούν ομάδες που συνεργάζονται από απόσταση (Reffay, C. & Chanier, T., 2003). Μεγάλο κομμάτι των αυτόματων και αυτοματοποιημένων μεθόδων ανάλυσης της συνεργασίας καταλαμβάνουν οι τεχνικές που βασίζονται στην κωδικοποίηση των ενεργειών των χρηστών και εν συνεχεία στον υπολογισμό μετρικών δραστηριότητας (coding and counting), συνήθως επιχειρώντας τον συνδυασμό τεχνικών ανάλυσης της 25

36 Αλληλεπίδρασης (Interaction Analysis) και ανάλυσης των αρχείων καταγραφής (Logfile Analysis). Η πιο απλή, από άποψη πολυπλοκότητας της διαδικασίας, αλλά και με μικρότερο κόστος, προσέγγιση είναι η χρήση μετρικών δραστηριότητας, δηλαδή μετρικές οι οποίες απεικονίζουν τον όγκο, τον ρυθμό ή άλλα χαρακτηριστικά της συνεργατικής δραστηριότητας. Τέτοιες μετρικές είναι δυνατόν να συνθέτονται από ενέργειες που έχουν κατηγοριοποιηθεί και ονομαστεί σύμφωνα με κάποια σχήματα κωδικοποίησης (coding schemes). Συνήθως αυτές οι μετρικές έχει αποδειχθεί ή υπάρχουν σημαντικές ενδείξεις (ακολουθώντας διάφορους ερευνητικούς σχεδιασμούς πχ. πειράματα, εμπειρική αξιολόγηση, ποιοτική έρευνα κλπ) ότι συσχετίζονται με την ποιότητα της συνεργασίας ή/και αποτυπώνουν συνεργατικές διαστάσεις και χαρακτηριστικά. Αυτές οι προσεγγίσεις είναι οδηγούμενες από τα δεδομένα (data-driven) και από τη βάση προς τα πάνω (bottom up) εννοώντας ότι αφενός είναι εξαρτώμενες και «υπαγορεύονται» από τον τύπο των δεδομένων που έχουν στη διάθεσή τους οι ερευνητές και αφετέρου ο ορισμός των μετρικών και η επεξεργασία των δεδομένων γίνεται με σκοπό να σχηματιστεί μία αντίληψη ή μία θέση χωρίς να βασίζεται όμως εξ αρχής σε κάποιο θεωρητικό πλαίσιο. Συνήθης είναι η χρήση μετρικών όπως ο αριθμός των μηνυμάτων ή ο μέσος όρος των λέξεων στα μηνύματα που ανταλλάσσουν οι εκπαιδευόμενοι κατά τη διάρκεια συνεργατικών, εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, για την αποτίμηση της συνεργατικής πρακτικής (Benbunan-Fich, R. & Hiltz, S. R., 1999; Harasim, L., 1993). Αντίστοιχες μετρικές δραστηριότητας ή παρόμοιες, όπως για παράδειγμα μετρικές που εκφράζουν ρυθμό ή συμμετρία της δραστηριότητας σε κοινόχρηστο χώρο εργασίας, έχουν μελετηθεί για την συσχέτισή τους με την ποιότητα της συνεργασίας και την ποιότητα συγκεκριμένων συνεργατικών διαστάσεων, όπως αυτές έχουν αποτιμηθεί από έμπειρους αξιολογητές (Kahrimanis, G., Chounta, I. A., & Avouris, N., 2010). Η χρήση τους έχει προταθεί και για την δημιουργία μοντέλων παλινδρόμησης με σκοπό την αυτοματοποιημένη αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων (Partial Least Square Regression, PLSR) (Kahrimanis, G., 2010) αλλά και σε εφαρμογές που παρακολουθούν την εξέλιξη της συνεργατικής δραστηριότητας, οπτικοποιώντας στατιστικά δραστηριότητας για την υποστήριξη του έργου του καθηγητή (Voyiatzaki, E. & Avouris, N., 2014). Αντίστοιχα έχουν προταθεί και μέθοδοι για την αυτοματοποίηση του έργου της κωδικοποίησης βασιζόμενες σε τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης, ώστε να μην είναι απαραίτητη η ύπαρξη ειδικού αναλυτή (Erkens, G. & Janssen, J., 2008; Rosé, C. et al., 2008). Ανάλογα με το μαθησιακό αντικείμενο, οι μετρικές δραστηριότητας διαφοροποιούνται αντίστοιχα. Μετρικές δραστηριότητας που προέρχονται από την θεωρία γράφων, όπως για παράδειγμα ο αριθμός των κόμβων και των άκρων (nodes and edges) ή της πυκνότητας (density) χρησιμοποιούνται για την αυτόματη αξιολόγηση συνεργατικών 26

37 δραστηριοτήτων που έχουν ως στόχο την κατασκευή εννοιολογικών χαρτών (concept maps) (Hoppe, H. U., Engler, J., & Weinbrenner, S., 2012). Αντίστοιχο παράδειγμα αποτελούν οι συνεργατικές εφαρμογές που προσφέρουν κοινόχρηστο χώρο εργασίας για σχεδιασμό διαγραμματικών αναπαραστάσεων, εκπαιδευτικά παιχνίδια συγκεκριμένου τύπου όπως τα παζλ (jigsaw puzzles). Σε τέτοιου τύπου συνεργατικές δραστηριότητες ιδιαίτερη σημασία έχει ο τρόπος που κινούνται και εργάζονται οι εκπαιδευόμενοι στον εικονικό, κοινόχρηστο χώρο. Κατά συνέπεια ανάλογες μετρικές δραστηριότητας έχουν προταθεί για την περιγραφή και αξιολόγηση της χωρικής τοπικότητας (spatial locality), δηλαδή πόσο κοντά μεταξύ τους στον χώρο εντοπίζονται οι ενέργειες των συνεργαζόμενων μερών (Avouris, N., Margaritis, M., & Komis, V., 2004; Schümmer, T., Strijbos, J. W., & Berkel, T., 2005). Οι Bratitsis et.al (Bratitsis, T. et al., 2008) ανέπτυξαν και πρότειναν τη χρήση μίας ομάδας δεικτών για την ανάλυση της αλληλεπίδρασης προκειμένου να υποστηρίξουν τις ανάγκες των επιστημονικών δικτύων και των κοινοτήτων πρακτικής (κοινότητες ανθρώπων που μοιράζονται το ίδιο ενδιαφέρον ή επάγγελμα και χρησιμοποιούν τον υπολογιστή για να έρχονται σε επαφή, να εκπαιδεύονται και να αλληλεπιδρούν, communities of practice). Οι συνεργατικές δραστηριότητες που μελετήθηκαν λαμβάνουν χώρα μέσω ιστοσελίδας η οποία ανακατευθύνει τους εκπαιδευόμενους είτε σε συγκεκριμένα συνεργατικά εργαλεία που καλούνται να χρησιμοποιήσουν είτε σε διάφορες πηγές. Οι δείκτες που αναπτύχθηκαν χωρίζονται σε τέσσερις κύριες κατηγορίες και αφορούν α. σε γενικούς δείκτες επισκεψιμότητας της εφαρμογής, β. στην επισκεψιμότητα συγκεκριμένων πηγών που έχουν οι εκάστοτε εκπαιδευόμενοι στην διάθεσή τους, γ. στον τρόπο διαχείρισης των πηγών από τους εκπαιδευόμενους, και δ. στην συμπεριφορά των εκπαιδευομένων και στα στατιστικά στοιχεία κίνησής τους. Οι δείκτες αυτοί υπολογίζονται κάνοντας χρήση της πληροφορίας που βρίσκεται στα αρχεία καταγραφής και παρέχεται στα συνεργαζόμενα μέρη τόσο σε γραπτή μορφή όσο και σε γραφήματα με στόχο να υποστηριχθεί η συνεργατική πρακτική τους. Εξίσου σημαντικό ρόλο στην ανάλυση των συνεργατικών δραστηριοτήτων που καλούνται να λάβουν υπόψη τους τα προτεινόμενα μεθοδολογικά πλαίσια είναι και οι συσκευές που υποστηρίζουν την εκάστοτε δραστηριότητα, π.χ. υπολογιστές, ταμπλέτες, κινητά τηλέφωνα, διαδραστικά τραπέζια (tabletops), διαδραστικοί πίνακες κλπ, όπου επίσης εφαρμόζονται αντίστοιχες μετρικές δραστηριότητας οι οποίες προέρχονται από ανάλυση των αρχείων καταγραφής (Buisine, S., Besacier, G., Aoussat, A., & Vernier, F., 2012; Chounta, I.-A., Sintoris, C., Masoura, M., Yiannoutsou, N., & Avouris, N., 2013; Marshall, P., Hornecker, E., Morris, R., Dalton, S., & Rogers, Y., 2008). Για την ανάπτυξη και χρήση τέτοιων μεθόδων αλλά και εργαλείων για την υποστήριξή τους όλες οι απαιτούμενες πληροφορίες είναι διαθέσιμες σε αρχεία καταγραφής που ούτως ή άλλως διατηρούν οι εφαρμογές που υποστηρίζουν συνεργατικές δραστηριότητες και μπορούν να ανασυρθούν εύκολα και χωρίς υπολογιστικό κόστος 27

38 ενώ ταυτόχρονα κάνουν εφικτή την αυτοματοποίηση της ανάλυσης. Από την άλλη, οι μετρικές χαμηλού επιπέδου (όπως για παράδειγμα αυτές που αποτυπώνουν πλήθος ή συχνότητα εμφάνισης ενός γεγονότος) και δεν εξετάζουν το περιεχόμενο που πιθανόν να εμπεριέχει ένα τέτοιο γεγονός (για παράδειγμα τα μηνύματα κειμένου που ανταλλάσουν οι εκπαιδευόμενοι) δεν εκμεταλλεύονται όλη την πληροφορία που παρέχεται από τα αρχεία καταγραφής και που είναι απαραίτητη για την σωστή αξιολόγηση μίας τόσο σύνθετης ανθρώπινης δραστηριότητας όπως η συνεργασία (Stahl, G., 2002b). Επιπλέον οι μετρικές δραστηριότητας ενδέχεται να «μεταφράζονται» με πολλαπλούς τρόπους (παραδείγματος χάριν μία έντονη διαλογική δραστηριότητα μπορεί να υποδηλώνει καλή επικοινωνία μεταξύ των εκπαιδευομένων ή έντονες διαφωνίες και ανικανότητα να συνεργαστούν) και έτσι τελικά η ανάλυση να οδηγείται σε λανθασμένα συμπεράσματα (Spada, H. et al., 2005). Προκειμένου να αντιμετωπιστεί αυτό το πρόβλημα, έχει προταθεί η χρήση ιδιαίτερου τύπου αρχείων καταγραφής το οποίο να λαμβάνει υπόψη το πλαίσιο μέσα στο οποίο λαμβάνει χώρα η συνεργασία. Επιπλέον, είναι δυνατή η καταγραφή ουσιωδών λεπτομερειών που στα συμβατικά αρχεία καταγραφής δεν αποθηκεύεται, όπως για παράδειγμα ο χρόνος ανάγνωσης ενός μηνύματος. Κατά συνέπεια η πληροφορία που παρέχεται στον αναλυτή είναι πλουσιότερη και επιτρέπει την ανάλυση της αλληλεπίδρασης και την ανάλυση διαλόγου ανάλογα με το συνεργατικό σενάριο (Goggins, S., Laffey, J., & Amelung, C., 2011). Από μία άλλη σκοπιά, οι ερευνητές για να εμπλουτίσουν την χρησιμοποιούμενη πληροφορία και να αυξήσουν την απόδοση και ακρίβεια των αναλυτικών μεθόδων, προτείνουν συνδυαστική χρήση πολλών και διαφορετικών μεταξύ τους μεθοδολογιών, όπως ανάλυση διαλόγου και ανάλυση αρχείων καταγραφής, εισάγοντας στοιχεία ποιοτικής ανάλυσης σε ποσοτικά μεθοδολογικά πλαίσια. Κάτι τέτοιο αν και έχει επιπτώσεις στο κόστος κυρίως εφαρμογής αυτών των μεθόδων (απαιτείται η ύπαρξη έμπειρου αναλυτή/αξιολογητή σε κάποια φάση της διαδικασίας, μεγαλύτερη διάρκεια ανάλυσης, απαγορευτική η αυτοματοποίηση της διαδικασίας) κρίνεται συνήθως απαραίτητο αν είναι επιθυμητή η μεγάλη αξιοπιστία της μεθόδου (Kahrimanis, G., 2010). Οι Lipponen et.al. έκαναν χρήση βασικών μετρικών δραστηριότητας όπως αριθμό μηνυμάτων κειμένου σε συνδυασμό με μετρικές για την περιγραφή της πυκνότητας (density) και της συγκέντρωσης (centrality) της συνεργατικής δραστηριότητας για την αποτίμηση της ποιότητας της συνεργασίας με χρήση πολυδιάστατων τεχνικών κλιμακοποίησης (multidimensional scaling, MDS) (Lipponen, L., Rahikainen, M., Lallimo, J., & Hakkarainen, K., 2003). Παρόμοια προσέγγιση ακολούθησαν οι Martinez et. al. οι οποίοι προτείνουν την χρήση ενός μεθοδολογικού πλαισίου ανάλυσης και αξιολόγησης εκπαιδευτικών, συνεργατικών δραστηριοτήτων που κάνει συνδυαστική χρήση δεδομένων διαφορετικού τύπου που προέρχονται από πολλαπλές πηγές (ερωτηματολόγια, αρχεία καταγραφής κλπ). Οι συγγραφείς προτείνουν την χρήση μετρικών δραστηριότητας όπως θεμελιώνονται στην ανάλυση κοινωνικών δικτύων, δηλαδή μετρικές πυκνότητας 28

39 και συγκέντρωσης σε συνδυασμό με πολυδιάστατες τεχνικές κλιμακοποίησης (multidimensional scaling, MDS) (Martınez, A., Dimitriadis, Y., Rubia, B., Gómez, E., & De La Fuente, P., 2003). Για την κοινή αναπαράσταση των διαφορετικών πηγών και τύπων δεδομένων προτείνεται η χρήση XML (Martinez, A., Dimitriadis, Y., & De La Fuente, P., 2003). Προκειμένου να εκμεταλλευτούν την εξελικτική φύση μίας διαδικασίας συνεργατικής επίλυσης προβλήματος όπως εννοείται η εξέλιξη στο πεδίο της βιολογίας, οι Kapur et.al μελέτησαν τη χρήση νέων μετρικών και μεθόδων που προέρχονται από το πεδίο της γενετικής εξέλιξης για την μελέτη μίας συνεργατικής δραστηριότητας (Kapur, M., Voiklis, J., & Kinzer, C. K., 2005). Η εξόρυξη γνώσης από βάσεις δεδομένων (Knowledge Discovery in Databases, KDD) έχει επίσης χρησιμοποιηθεί στο πεδίο της ΥΥΣΜ για την μοντελοποίηση της μαθησιακής διαδικασίας και των εκπαιδευομένων (Hämäläinen, W., Suhonen, J., Sutinen, E., & Toivonen, H., 2004; Romero, C. & Ventura, S., 2007; Tang, T. Y. & McCalla, G., 2002). Η χρήση προκαθορισμένων κανόνων και οδηγιών που απαρτίζουν τα σχήματα κωδικοποίησης (coding schemes) για τον χαρακτηρισμό και τον χωρισμό ανά κατηγορία των ενεργειών και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των εκπαιδευομένων και τα σχήματα αξιολόγησης (rating scheme) για την αξιολόγηση της συνεργατικής δραστηριότητας ανά συνεργατική διάσταση, είναι αρκετά διαδεδομένοι τρόποι μελέτης και ανάλυσης στο πεδίο. Πολλές φορές δε, συναντάται η ταυτόχρονη χρήση τους ή η ενσωμάτωσή τους σε ένα σχήμα ή μεθοδολογικό πλαίσιο. Η χρήση σχήματος αξιολόγησης συναντάται σε μελέτες που έχουν ως αντικείμενο την αξιολόγηση της συνεργασίας ως προς την ποιότητα της. Η συνεργασία - και κατά συνέπεια η συνεργατική δραστηριότητα αναλύεται σε τέσσερις βασικούς άξονες: την επικοινωνία, την από κοινού επεξεργασία πληροφορίας, τον συντονισμό και την διαπροσωπική σχέση. Ανάλογα με το συνεργατικό πλαίσιο, τα μέσα που διαμεσολαβούν τη συνεργασία και το είδος της δραστηριότητας, γίνεται περαιτέρω ανάλυση των συνεργατικών διαστάσεων για την πληρέστερη και πιο επαρκή αξιολόγηση. Για την αξιολόγηση των συνεργατικών συνεδριών απαιτείται η ύπαρξη έμπειρων αξιολογητών οι οποίοι έχουν εκπαιδευθεί κατάλληλα και υποστηρίζονται από εγχειρίδιο οδηγιών (Kahrimanis, G. et al., 2009; Meier, A., Spada, H., & Rummel, N., 2007). Στο ίδιο πλαίσιο προτείνεται και η χρήση πολυδιάστατων τεχνικών κλιμακοποίησης (MDS) για την αναζήτηση σχέσεων μεταξύ των συνεργατικών διαστάσεων (Kahrimanis, G., Chounta, I.-A., & Avouris, N., 2012; Kahrimanis, G., Chounta, I. A., & Avouris, N., 2011). Αντίστοιχα έχει προταθεί μία πολυδιάστατη προσέγγιση με μικτή χρήση ανάλυσης διαλόγου και σχήματος κωδικοποίησης για την αποτίμηση της κατασκευής κοινής γνώσης μέσω της επιχειρηματολογίας που αναπτύσσεται κατά τη διάρκεια μίας συνεργατικής δραστηριότητας. Η ανάλυση επιχειρείται σε τέσσερις διαστάσεις: την συμμετοχή, την επιστημική (γνωστική), την επιχειρηματολογία και την κοινωνική. Τα δεδομένα προς ανάλυση χωρίζονται σε επεισόδια και έμπειροι αξιολογητές τα κωδικοποιούν και τα κατατάσσουν σε 29

40 κατηγορίες σύμφωνα με συγκεκριμένο σχήμα κωδικοποίησης. Στη συνέχεια επιχειρείται η ποσοτική ανάλυση των αποτελεσμάτων της κωδικοποίησης κάνοντας χρήση μετρικών όπως ο αριθμός των λέξεων που χρησιμοποιεί ο κάθε χρήστης, το ποσοστό συμμετοχής και οι τυπικές αποκλίσεις των μετρικών της ατομικής δραστηριότητας του εκπαιδευομένου (Weinberger, A. & Fischer, F., 2006). Μία συνήθης πρακτική είναι η μοντελοποίηση της αναλυτικής διαδικασίας ως ακολουθία βημάτων και ξεχωριστών σταδίων που στη συνέχεια αποτυπώνεται και υλοποιείται από το εκάστοτε μεθοδολογικό πλαίσιο. Το μοντέλο CAViCoLA προτείνει την υιοθέτηση τυπικών μεθόδων ανάλυσης της αλληλεπίδρασης με υπολογιστικούς τρόπους. Για τον σκοπό αυτό περιγράφει την δραστηριότητα της ανάλυσης ως μία διαδικασία διακριτών φάσεων όπως η καταγραφή των δεδομένων, ο διαχωρισμός και καταμερισμός τους και η επισημείωση. Ακολουθούν οι φάσεις της ανάλυσης των δεδομένων, την οπτικοποίησής τους και τέλος της κατανόησης, ερμηνείας και εξαγωγής συμπερασμάτων (Harrer, A. et al., 2007). Με το ίδιο σκεπτικό υλοποιήθηκε και το εργαλείο ανάλυσης αλληλεπιδράσεων Tatiana. Ο σχεδιασμός του εργαλείου βασίστηκε σε ένα μοντέλο παρόμοιο του CAViCoLA το οποίο όμως υλοποιεί και τοποθετεί την ανάλυση των δεδομένων σε επαναληπτικό βρόχο που δίνει τη δυνατότητα εύκολων διορθώσεων και που τερματίζει ο ερευνητής κατ επιλογή. Το εργαλείο το ίδιο υποστηρίζει τη χρήση δεδομένων διαφορετικών τύπων και από πολλαπλές πηγές εισάγοντας την έννοια του «τεχνήματος» ή «αντικειμένου» (artifact) και το οποίο ουσιαστικά είναι το σώμα της ανάλυσης, σε μία μορφή όμως που είναι πιο εύκολα κατανοητή και επεξεργάσιμη (Dyke, G., Lund, K., & Girardot, J.-J., 2009). Άλλα μεθοδολογικά πλαίσια μελετούν και αναλύουν την συνεργασία προκειμένου να παρέχουν πληροφόρηση και υποστήριξη είτε στους εκπαιδευόμενους είτε στους συντονιστές/εκπαιδευτές. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, η διαδικασία δεν περιορίζεται στην μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των χρηστών και τον υπολογισμό συγκεκριμένων δεικτών αλλά η παρούσα, προς αξιολόγηση κατάσταση, συγκρίνεται με μία ιδανική και τα αποτελέσματα της σύγκρισης παρουσιάζονται είτε στον εκπαιδευτή, είτε στον εκπαιδευόμενο (ή και στους δύο). Σε περιπτώσεις όπου η συνεργασία υποστηρίζεται μόνο μέσω γραπτού λόγου προτείνεται η χρήση αλγορίθμων επεξεργασίας φυσικής γλώσσας για την παροχή ανάδρασης σε συνεργαζόμενες ομάδες (Natural Language Processing, NLP) και τεχνικών ανάλυσης κοινωνικών δικτύων (Rebedea, T. et al., 2010). Για πιο πολύπλοκες δραστηριότητες όμως, η περιγραφή της ιδεατής ή επιθυμητής δραστηριότητας γίνεται σε ορισμένες περιπτώσεις εισάγοντας την ιδέα του «ρόλου» κάθε χρήστη. Η έννοια «ρόλος» αναφέρεται στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που αναμένεται να έχει ή να επιδεικνύει ένας εκπαιδευόμενος που συμμετέχει σε μία δραστηριότητα και τα οποία ενδέχεται να τον διαφοροποιούν από τους άλλους. Έχοντας ως βάση αυτό το θεωρητικό πλαίσιο, οι ανάγκες κάθε ρόλου δύναται να περιγραφούν, να οριοθετηθούν 30

41 και να αντιστοιχιστούν σε συγκεκριμένες τιμές δεικτών και μετρικών, αναγνωρίζοντας έτσι τις περιπτώσεις όπου ένας χρήστης αποκλίνει από την τυπική συμπεριφορά του ρόλου του και με ποιον τρόπο συμβαίνει αυτό. Έτσι δίνεται η δυνατότητα στον εκπαιδευτή να επέμβει αλλά και στον ίδιο τον εκπαιδευόμενο να διορθώσει την πρακτική του (Marcos-García, J. A. et al., 2009; Marcos-Garcıa, J. A., Martınez-Monés, A., Dimitriadis, Y., & Rodrıguez-Triana, M. J., 2008). Μία άλλη προσέγγιση προτείνει την χρήση εργαλείων για την γραφική αναπαραγωγή της δραστηριότητας με χρήση μετρικών αλληλεπίδρασης (μετρικές διαλόγου, συμμετρίας κτλ) και την παρουσίαση της επιθυμητής ή βέλτιστης συνεργατικής πρακτικής στους εκπαιδευομένους κατά την εξέλιξη της διαδικασίας (Jermann, P. & Dillenbourg, P., 2008; Soller, A., Martínez, A., Jermann, P., & Muehlenbrock, M., 2005). Με αυτόν τον τρόπο οι ερευνητές υποστηρίζουν πως θα βελτιωθεί η απόδοση των εκπαιδευομένων και οι πρακτικές που ακολουθούν μέσω αυτό-διόρθωσης. Με την ίδια λογική της αυτό-διόρθωσης έχει προταθεί και η χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης και δυναμικής αναγνώρισης μοτίβων για την ανάλυση της αλληλεπίδρασης και την παροχή ανάδρασης για την υποστήριξη των χρηστών. Και σε αυτή την περίπτωση το μοντέλο μηχανικής μάθησης βασίζεται στον υπολογισμό δεικτών δραστηριότητας όπως η ισορροπία μεταξύ της δραστηριότητας σε διαφορετικούς κοινόχρηστους χώρους, δείκτες συμμετοχής, μετρικές διαλόγου αλλά και ανάλυσης ακολουθίας μηνυμάτων (Lonchamp, J., 2008). Κατά καιρούς έχει ασκηθεί έντονη κριτική στις μονοδιάστατες, μεθοδολογικές προσεγγίσεις. Η ποιοτική ανάλυση πλεονεκτεί καθώς ο ερευνητής έχει την ευχέρεια να κρίνει μία κατάσταση διεξοδικά, συναρτήσει του ευρύτερου εκπαιδευτικού και συνεργατικού πλαισίου και κάνοντας χρήση προηγούμενης εμπειρίας και γνώσεων, όμως είναι δύσκολος ο προσδιορισμός μεταξύ μίας τυπικής συμπεριφοράς και μίας ασυνήθιστης η οποία μπορεί να οφείλεται σε διαφορετικές κουλτούρες ή συνήθειες που χαρακτηρίζουν το άτομο ή μία ομάδα. Από την άλλη, οι ποσοτικές μέθοδοι δίνουν τα εργαλεία για τη διάκριση και ποσοτική αποτύπωση τέτοιων διαφορών αλλά και για την αυτοματοποίηση της ίδιας της διαδικασίας (Suthers, D. D., Lund, K., Rosé, C. P., & Teplovs, C., 2013). Για να «αλληλο-καλυφθούν» οι αδυναμίες των δύο ερευνητικών μεθοδολογιών (ποιοτική και ποσοτική ανάλυση) αλλά και για την βελτιστοποίηση των αποτελεσμάτων της αναλυτικής διαδικασίας, συχνά έχει επιχειρηθεί η ταυτόχρονη χρήση ποσοτικών και ποιοτικών προσεγγίσεων (Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K., 2011; Tashakkori, A. & Teddlie, C., 2003). Όμως ο μεγάλος όγκος και χρόνος εργασίας που απαιτείται τις κάνει ασύμφορες συγκριτικά με τα οφέλη που αποκομίζονται (Johnson, R. B. & Onwuegbuzie, A. J., 2004). Με αυτό το σκεπτικό έχει προταθεί η συνδυαστική χρήση πολλών διαφορετικών μεθοδολογιών στην ίδια αναλυτική εργασία με σκοπό την ενσωμάτωση των χαρακτηριστικών διαφόρων ερευνητικών κλάδων και προσεγγίσεων και την συμβολή τους σε ένα ολοκληρωμένο, παραγωγικό αποτέλεσμα (productive multivocality) (Suthers, D. D. et al., 2013). 31

42 2.2.4 Η ΔΙΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ Η έννοια του χρόνου και της διάρκειας αποτελούν βασικό χαρακτηριστικό των συνεργατικών δραστηριοτήτων, παράγοντα που επηρεάζει τις στρατηγικές και πρακτικές που ακολουθούν οι χρήστες κατά την συνεργασία τους και άξονα των μεθοδολογιών ανάλυσης της αλληλεπίδρασης και της συνεργασίας. Ο χρόνος θεωρείται ένα πολύ σημαντικό στοιχείο που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για την κατανόηση και ανάλυση των μαθησιακών μηχανισμών, ακόμα και στα παραδοσιακά εκπαιδευτικά σενάρια όπου το μάθημα λαμβάνει χώρα μέσα σε μία τάξη ενώ η μελέτη του ήταν πάντα ιδιαίτερης σημασίας. Το μοντέλο του JB Carroll για την σχολική εκπαίδευση χρησιμοποιεί χρονικές μεταβλητές και εκφράζει τη μάθηση συναρτήσει μονάδων του χρόνου. Η έννοια της «επάρκειας» εξηγείται ως «ο χρόνος που χρειάζεται ένας μαθητής για να μάθει κάτι (σύμφωνα με κάποιο κριτήριο)» και ως «επιμονή» ορίζεται «ο χρόνος που διαθέτει ή καταναλώνει ένας μαθητής σε κάποια μαθησιακή διαδικασία» (Carroll, J. B., 1984). Κατά τον B.F Skinner, ένας εκπαιδευόμενος μαθαίνει όταν μία ενέργειά του ακολουθείται από άλλες οι οποίες δρουν στην αρχική ενέργεια, όπου μεγάλη σημασία δίνεται στην καταλληλότητα της χρονικής στιγμής στην οποία εκδηλώνεται μία συγκεκριμένη ενέργεια (Skinner, B. F., 1968). Δύο από τις σημαντικότερες θεωρίες περί μάθησης και ανάπτυξης, οι θεωρίες κατά Piaget και Vygotsky στις οποίες βασίζονται αρκετά θεωρητικά πλαίσια στο πεδίο της ΥΥΣΜ (Piaget, J., Elkind, D., & Tenzer, A., 1967; Valsiner, J. & Van der Veer, R., 2000; Vygotskiĭ, L. S., 1997), προσεγγίζουν και εξετάζουν τα υπό μελέτη φαινόμενα όχι μόνο «φαινοτυπικά», δηλαδή έτσι όπως παρουσιάζονται σε ένα συγκεκριμένο χρονικό στιγμιότυπο, αλλά επίσης κατά την εξέλιξή τους. Η πλήρης κατανόηση ενός φαινομένου είναι δυνατή μόνο αν γίνει ξεκάθαρη η εξέλιξή του από μία παρελθοντική κατάσταση στο παρόν και το που μπορεί να οδηγηθεί στο μέλλον (Clarà, M., 2012). Οι περισσότερες μελέτες επικεντρώνονται στην μελέτη του χρόνου ως προς την σχέση του με τους μαθησιακούς μηχανισμούς και την μικρο-ανάλυση συνεργατικών επεισοδίων με σκοπό την εκτίμηση του αποτελέσματος μίας δραστηριότητας. Επιπλέον μελετούν τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να ενσωματωθεί και να αποτυπωθεί η σημασία του στα αναλυτικά μοντέλα και στην οπτικοποίηση των συνεργατικών δραστηριοτήτων. Πολλές μέθοδοι χρησιμοποιούν δείκτες και μετρικές χρόνου, όπως για παράδειγμα διάρκεια ή ρυθμό, ως κριτήριο επιτυχίας συνεργατικών πρακτικών. Η έννοια της τοπικής εγγύτητας (temporal proximity) έχει προταθεί για την εκτίμηση της χρονικής σχετικότητας μεταξύ δύο ενεργειών (Schümmer, T. et al., 2005; Suthers, D. D. et al., 2010). Δύο ενέργειες που τοποθετούνται χρονικά «κοντά», δηλαδή ο χρόνος που έχει μεσολαβήσει μεταξύ τους είναι μικρός, είναι πιθανότερο να συνδέονται μεταξύ τους με 32

43 μία σχέση αιτίας-αποτελέσματος και δράσης-αντίδρασης. Καθώς τέτοιου είδους αιτιατές σχέσεις θεωρούνται το βασικό δομικό συστατικό των μηχανισμών που οδηγούν στην κατασκευή κοινής γνώσης και συνεπώς, επιτυχημένων συνεργατικών πρακτικών, η ανίχνευσή τους είναι σημαντική κατά τη διαδικασία της ανάλυσης (Suthers, D. D. et al., 2010). Άλλες αναλυτικές μέθοδοι, πέρα από την έννοια της χρονικής εγγύτητας, εισάγουν ως μετρική τη διάρκεια έλλειψης δραστηριότητας για την αποτίμηση της επικοινωνίας και του συντονισμού ως συνεργατικές διαστάσεις στην περίπτωση σύγχρονων συνεργατικών δραστηριοτήτων (Kahrimanis, G., 2010; Kahrimanis, G. et al., 2010). Η ενσωμάτωση του χρόνου ως μετρική απόστασης μεταξύ φαινομένων στην αναλυτική διαδικασία και η χρήση μετρικών που αποτυπώνουν τον ρυθμό με τον οποίο εξελίσσεται μία συνεργατική δραστηριότητα έχει αποτελέσει την κεντρική ιδέα και άλλων μελετών και πλαισίων που επιχειρούν με αυτό τον τρόπο να εξηγήσουν τη σχέση μεταξύ χρόνου και μάθησης (Clarà, M., 2012). Με την ίδια λογική, ο χρόνος ορίζεται ως ένας από τους κύριους άξονες ανάλυσης της συνεργασίας (Pozzi, F. & Persico, D., 2013) και της αλληλεπίδρασης μεταξύ των χρηστών. Η μεθοδολογία της ανάλυσης της αλληλεπίδρασης (Interaction Analysis) στηρίζεται κατά κύριο λόγο τόσο στην χρονική ακολουθία (Bamberger, J. & Schön, D. A., 1983) όσο και στον ρυθμό εμφάνισης των γεγονότων ή εξέλιξης μίας δραστηριότητας (Erickson, F., 1992), σε χρονικά ορόσημα μίας εργασίας όπως η αρχή και η λήξη της ή άλλες δομές που σηματοδοτούν χαρακτηριστικές αλλαγές της φύσης της αλληλεπίδρασης (Kendon, A., 1992). Σύμφωνα με την θεωρία της αλληλεπίδρασης, η κατανομή της εργασίας στον χρόνο επηρεάζει τόσο την απόδοση των χρηστών όσο και το τελικό αποτέλεσμα (Jordan, B. & Henderson, A., 1995). Η σημασία του χρόνου αλλά και της χρονικής εξέλιξης μίας συνεργατικής δραστηριότητας είναι αδιαμφισβήτητα μεγάλης σημασίας και πρέπει να έχει πρωταρχικό ρόλο στην αναλυτική διαδικασία. Η πρόσβαση που έχουν οι ερευνητές σε δεδομένα μέσω των αρχείων καταγραφής, κάνει δυνατή την λεπτομερή εξέταση της αλληλεπίδρασης των χρηστών στον χρόνο. Παρόλα αυτά, η πλειοψηφία των μεθοδολογικών προσεγγίσεων δεν εκμεταλλεύεται την πληροφορία που αποτυπώνεται στον τρόπο που εξελίσσονται χρονικά οι συνεργατικές δραστηριότητες. Όπως έχει διατυπωθεί στη βιβλιογραφία, αρκετοί ερευνητές επισημαίνουν πως η έρευνα στο πεδίο υπολείπεται μεθοδολογικά μερικές φορές ως προς την ισχύ και εγκυρότητα με την οποία μελετώνται συγκεκριμένες παράμετροι, μεταξύ των άλλων και η διάσταση του χρόνου (De Wever, B., Schellens, T., Valcke, M., & Van Keer, H., 2006; Weinberger, A. & Fischer, F., 2006). Οι ποσοτικές μεθοδολογίες εξετάζουν την δραστηριότητα στο σύνολό της και με μαθηματικούς/στατιστικούς τρόπους που δεν εμβαθύνουν στην χρονική κατανομή. Οι ποιοτικές μέθοδοι, από την άλλη, που εξετάζουν αναλυτικά συνεργατικά στιγμιότυπα, δεν ακολουθούνται σε περιπτώσεις όπου η δραστηριότητα έχει μεγάλη χρονική διάρκεια. Για τον λόγο αυτό έχει επισημανθεί η ανάγκη για συστηματικότερη έρευνα στο πεδίο του χρόνου και με 33

44 μεθόδους που επιτρέπουν την αναπαράσταση των ενεργειών και αλληλεπιδράσεων ως χρονικές ακολουθίες (Kapur, M. et al., 2005; Mercer, N., 2008; Reimann, P., 2009) ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Η παρούσα διδακτορική διατριβή προτείνει και υλοποιεί μία αυτόματη μέθοδο ανάλυσης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων χρησιμοποιώντας ως κύριο άξονα της μεθόδου την ανάλυση στη διάσταση του χρόνου. Όπως έγινε φανερό από την έρευνα και μελέτη της βιβλιογραφίας στο πεδίο της ΥΥΣΜ, παρόλο που ο χρόνος αναγνωρίζεται ως βασικός άξονας για την ανάλυση της συνεργατικής δραστηριότητας, οι υπάρχουσες μεθοδολογικές προσεγγίσεις συχνά δεν εκμεταλλεύονται την χρονική και ακολουθιακή φύση της δραστηριότητας. Επιπλέον οι μαθηματικές και στατιστικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως αντιμετωπίζουν τις δραστηριότητες στη συνολική τους διάρκεια χωρίς πρακτικά να υπολογίζουν την κατανομή και τις μεταβολές στον τρόπο που αλληλεπιδρούν οι χρήστες στον χρόνο, τον ρυθμό και τη ροή της εργασίας. Βασική προϋπόθεση είναι η χρήση της πλούσιας πληροφορίας που βρίσκεται αποθηκευμένη στα αρχεία καταγραφής των υπολογιστικών εφαρμογών που διαμεσολαβούν τις δραστηριότητες. Επιπλέον τα αποτελέσματα θα πρέπει να βασίζονται και να αντανακλούν τα εμπεριστατωμένα ευρήματα της ποιοτικής έρευνας του πεδίου. Η παρούσα έρευνα άπτεται αρκετών ερευνητικών ερωτημάτων της περιοχής: 1. Να προτείνει τρόπους αναπαράστασης και εργαλεία για την ανάλυση και αξιολόγηση της αλληλεπίδρασης που λαμβάνει χώρα στα πλαίσια συνεργατικών δραστηριοτήτων, 2. Να παρέχει τη δυνατότητα παρακολούθησης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων σε πραγματικό χρόνο αλλά και να εμβαθύνει στην κατανόηση του τρόπου που αλληλεπιδρούν οι χρήστες, 3. Να προτείνει ένα μεθοδολογικό πλαίσιο που θα αξιοποιεί την χρονική φύση και τον τρόπο που εξελίσσεται χρονικά μία συνεργατική δραστηριότητα, με τρόπο πρωτότυπο και με την υποστήριξη μαθηματικών μεθόδων και τεχνικών ευρέως διαδεδομένων σε άλλα ερευνητικά πεδία. Η πρωτοτυπία της μεθόδου έγκειται στο γεγονός ότι προτείνει τη χρήση χρονοσειρών για την αναπαράσταση της αλληλεπίδρασης των χρηστών και τεχνικών ανάλυσης χρονοσειρών σε συνδυασμό με μεθόδους μηχανικής μάθησης για την αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων. Ως χρονοσειρές ορίζονται οι ακολουθίες δεδομένων που καταγράφονται σε διαδοχικά, και συνήθως τακτά, χρονικά διαστήματα και οι οποίες περιγράφουν την εξέλιξη ενός φαινομένου ή μίας διαδικασίας στον χρόνο (Box, 34

45 G. E. P., Jenkins, G. M., & Reinsel, G. C., 2011; Chatfield, C., 2003). Οι χρονοσειρές αυτές μπορεί να αποτελούνται είτε από παρατηρήσεις μεμονωμένων μεγεθών είτε από αθροίσματα ενεργειών σε συγκεκριμένα χρονικά παράθυρα, ή ακόμη να ορίζονται ως διανύσματα περισσοτέρων από μία μετρικών. Η πλειοψηφία των φυσικών φαινομένων αλλά και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων έχει ως εγγενές χαρακτηριστικό την ακολουθιακή εξέλιξή τους στον χρόνο. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι οι ημερήσιες θερμοκρασίες που επικρατούν σε μία περιοχή, οι πωλήσεις ενός προϊόντος, ο ρυθμός που ανταλλάσουν μηνύματα δύο φίλοι μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή η κίνηση/επισκεψιμότητα που καταγράφεται σε μία ιστοσελίδα. Ο ρυθμός ή η περιοδικότητα εμφάνισης φαινομένων ή η τακτή επανάληψη κάποιας δραστηριότητας, οι ακολουθίες τυπικών, επαναλαμβανόμενων ενεργειών και ο τρόπος κατανομής μίας εργασίας ενδέχεται να περιέχουν σημαντική πληροφορία για τον αναλυτή, ενδεικτική μίας κατάστασης όπως π.χ έλλειψη προσοχής ή ενδιαφέροντος (Jordan, B. & Henderson, A., 1995). Η μελέτη της χρονικής οργάνωσης των ανθρώπινων δραστηριοτήτων έχει μακρά παράδοση στις κοινωνικές επιστήμες. Οι πρακτικές που ακολουθούν οι επαγγελματίες στην εργασία τους, οι ρυθμοί που υιοθετούν και η κατανομή εργασίας στο ωράριό τους έχει γίνει αντικείμενο έρευνας σε διάφορα επαγγελματικά περιβάλλοντα, όπως σε νοσοκομεία/κλινικές ((Zerubaval, E., 1985; Zerubavel, E., 1979), σε εταιρείες και οργανισμούς (Dubinskas, F. A., 1988), αλλά και ανθρωπολόγους που αναλύουν τις πολιτισμικές και κοινωνικές συνήθειες που διαμορφώνονται συναρτήσει εποχικών και άλλων φυσικών φαινομένων ((Bohannan, P., 1953; Fabian, J., 2002). Η χρήση χρονοσειρών έχει δοκιμαστεί ακόμα και για την παλμογράφηση της διαμόρφωσης της κοινής γνώμης στα Κοινωνικά Δίκτυα (Nguyen, L. T., Wu, P., Chan, W., Peng, W., & Zhang, Y., 2012). Πέρα όμως από τις κοινωνικές επιστήμες, η χρήση χρονοσειρών συναντάται σε ένα ευρύ φάσμα ερευνητικών περιοχών όπως η μετεωρολογία, οι οικονομικές επιστήμες, η βιολογία, η αστρονομία, η ρομποτική κ.ά. Το γεγονός αυτό οδηγεί στην συνεχή ανάπτυξη νέων μεθόδων και εργαλείων για την υποστήριξη της ανάλυσης χρονοσειρών, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά πεδία ή για διαφορετικούς σκοπούς. Οι χρονοσειρές συνήθως χρησιμοποιούνται για : Α. Την αναπαράσταση και απεικόνιση φαινομένων που εξελίσσονται στον χρόνο Β. Την ανάλυση και επεξήγηση φαινομένων και διαδικασιών που έχουν ως κύριο χαρακτηριστικό την μεταβολή τους στον χρόνο Γ. Για την πρόβλεψη μελλοντικών καταστάσεων από παρελθούσες, καταγεγραμμένες καταστάσεις (Chatfield, C., 2003). 35

46 Δημοφιλείς μεθοδολογίες που έχουν προταθεί και χρησιμοποιούνται ευρέως για την ανάλυση των χρονοσειρών είναι τα μοντέλα Hidden Markov (HMM), ARIMA και VAR, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για να μοντελοποιήσουν τη συμπεριφορά φαινομένων ή παρατηρούμενων συμπεριφορών και κυρίως με απώτερο σκοπό την πρόβλεψη. Εξίσου σημαντικό μέρος της βιβλιογραφίας καταλαμβάνουν οι μέθοδοι και οι μετρικές για την σύγκριση, ταξινόμηση και ομαδοποίηση χρονοσειρών όπως η Δυναμική Χρονική Στρέβλωση (Dynamic Time Warping, DTW)(Chao, S., Wong, F., Lam, H. L., & Vai, M. I., 2011; Giorgino, T., 2009), η μετρική MSM (Move-Split-Merge) (Stefan, A., Athitsos, V., & Das, G., 2012), η Μέγιστη Κοινή Ακολουθία (Longest Common Subsequence, LCSS) (Vlachos, M., Hadjieleftheriou, M., Gunopulos, D., & Keogh, E., 2003; Vlachos, M., Kollios, G., & Gunopulos, D., 2002). Η χρήση τέτοιων μεθόδων επιτρέπει τη δημιουργία βάσεων δεδομένων που αποτελούνται από χρονοσειρές και οι οποίες μπορούν να λειτουργήσουν ως αποθετήρια «γνώσης» και «εμπειρίας», ειδικά όταν οι χρονοσειρές συνοδεύονται και από άλλου είδους πληροφορία, όπως ποιοτικές αξιολογήσεις, παρατηρήσεις επί των επιπτώσεων του καταγεγραμμένου περιστατικού κ.ά. (Stefan, A. et al., 2012). Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η χρήση χρονοσειρών από μοντέλα μηχανικής μάθησης για την αξιολόγηση ή ταξινόμηση δραστηριοτήτων με χρήση συνόλου δεδομένων προ-αξιολογημένων περιπτώσεων (Deng, K., Moore, A. W., & Nechyba, M. C., 1997). Αν και o χρόνος αποτελεί κύριο χαρακτηριστικό της συνεργασίας, όπως έγινε φανερό και από την επισκόπηση της βιβλιογραφίας, η χρήση χρονοσειρων ως εργαλείο για την απεικόνιση της εξέλιξης μίας χρονικής δραστηριότητας έχει χρησιμοποιηθεί μεμονωμένα και μόνο για τη μετέπειτα μελέτη πρακτικών που ακολουθούν συνεργαζόμενες ομάδες. Συγκεκριμένα έχει προταθεί και μελετηθεί η χρήση μοντέλων ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) (Box, G. E. P. et al., 2011) για την χαρτογράφηση των μηχανισμών που αναπτύσσονται κατά την συνεργασία δύο ή περισσοτέρων χρηστών και τη μελέτη των παραγόντων που επηρεάζουν την εξέλιξή της. Αυτά τα μοντέλα κάνουν χρήση πολυδιάστατων χρονοσειρών οι οποίες έχουν κατασκευαστεί από αθροίσματα ενεργειών μέσα σε συγκεκριμένα χρονικά παράθυρα και μοντελοποιούν την συνεργατική δραστηριότητα που εξελίσσεται ασύγχρονα μεταξύ των μελών οργανισμού και με χρήση διαφορετικών εργαλείων, όπως ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, πίνακες ανακοινώσεων και άλλα, μέσω του διαδικτύου (Vasileiadou, E., 2009). Όσον αφορά στην χρήση μοντέλων ARIMA, ή παρόμοιων τεχνικών μοντελοποίησης, υπάρχει κριτική καθώς αφενός θεωρείται ότι αντιμετωπίζουν μία τέτοια διακοπτόμενη δραστηριότητα (όπως η συνεργασία) ως συνεχή και αφετέρου οι μαθηματικοί και λογικοί περιορισμοί που τίθενται είναι ιδιαίτερα περιοριστικοί για την χρήση τους (Reimann, P., 2009). Στην παρούσα εργασία ο στόχος είναι η αποτύπωση της συνεργασίας ακριβώς όπως λαμβάνει χώρα στην διάσταση του χρόνου, είτε πρόκειται για συνεχή ακολουθία 36

47 γεγονότων είτε για διακοπτόμενη διαδικασία, καθώς αναμένεται πως ακόμη και οι περίοδοι απουσίας δραστηριότητας μεταφέρουν χρήσιμη πληροφορία για τον αναλυτή. Επιπλέον θεωρούμε πως αυτή η πληροφορία που εμπεριέχεται στην κατανομή δραστηριότητας στον χρόνο θα αντανακλά ποιοτικά στοιχεία της συνεργασίας δίνοντας έτσι τη δυνατότητα αποτίμησης της συνεργατικής δραστηριότητας ως προς την ποιότητά της. Με τη χρήση χρονοσειρών, πέρα από την αλληλεπίδραση μεταξύ των χρηστών και την χρονική ακολουθία των ενεργειών στα πλαίσια μίας κοινής δραστηριότητας, αποτυπώνεται παράλληλα επιπρόσθετη πληροφορία όπως ο ρυθμός εργασίας, η έναρξη και λήξη σημαντικών γεγονότων ή επεισοδίων, την φυσική κατανομή της δραστηριότητας σε μικρο-επεισόδια, τυχόν υπάρχουσα περιοδικότητα ή εποχικότητα, ή η δομή της συμμετοχής κάθε χρήση η οποία είναι πολύτιμη κατά την ανάλυση της πρακτικής και την αλληλεπίδρασης των χρηστών (Jordan, B. & Henderson, A., 1995). 2.3 ΕΠΙΛΟΓΟΣ Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάστηκε η επισκόπηση της βιβλιογραφίας και των πρόσφατων μελετών που εκπονούνται στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης. Στην αρχή του κεφαλαίου παρουσιάστηκε η γενική εικόνα του γνωστικού αντικειμένου και οι στόχοι του πεδίου. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν οι ερευνητικές υπο-περιοχές που έχουν δημιουργηθεί και στις οποίες λαμβάνει χώρα ο μεγαλύτερος όγκος των μελετών, καθώς και η υπο-περιοχή στην οποία κινείται η παρούσα διατριβή. Οι μελέτες της περιοχής επιχειρήθηκε να διαχωριστούν σε κατηγορίες ώστε να καλυφθεί όσο το δυνατόν πληρέστερα η βιβλιογραφία αλλά κυρίως για να δοθεί μία σαφής εικόνα στον αναγνώστη. Η περιοχή της ΥΥΣΜ αποτελεί σημείο συνάντησης και κοινό τόπο πολλών και διαφορετικών γνωστικών αντικειμένων και ερευνητικών πεδίων. Η πολυπλοκότητα του αντικειμένου, η πολυθεματικότητά του καθώς επίσης και οι διαφορετικές προσεγγίσεις που προτείνουν ερευνητές από άλλα πεδία κάνουν αυτό τον διαχωρισμό των μελετών ιδιαίτερα δύσκολο. Μία πρώτη προσέγγιση είναι ο χωρισμός των μεθοδολογικών πλαισίων σε ποιοτικά και ποσοτικά, ανάλογα με τις μεθόδους ανάλυσης δεδομένων που χρησιμοποιούνται. Τα τελευταία χρόνια στην περιοχή παρατηρείται μεγάλη αύξηση των μελετών που συνδυάζουν και τις δύο προσεγγίσεις προκειμένου να βελτιστοποιήσουν τα αποτελέσματα της αναλυτικής διαδικασίας. Για τον λόγο αυτό η περαιτέρω διάκριση που έγινε είναι με βάση την ερευνητική μέθοδο που ακολουθείται. Με τον τρόπο αυτό, οι μελέτες χωρίστηκαν σε αυτές όπου ακολουθούν μία εθνολογική ή εθνομεθοδολογική ερευνητική προσέγγιση, σε αυτές που αναλύουν την αλληλεπίδραση των χρηστών και σε αυτές που ακολουθούν έναν συνδυασμό των παραπάνω (και άλλων παρόμοιων) μεθόδων. Φυσικά ο διαχωρισμός αυτός δε μπορεί να είναι αυστηρός και απόλυτος 37

48 καθώς στις περισσότερες μελέτες γίνεται χρήση στοιχείων από διαφορετικές ερευνητικές προσεγγίσεις. Στο τέλος του κεφαλαίου δόθηκε ιδιαίτερη σημασία στον τρόπο που το πεδίο αντιλαμβάνεται και χρησιμοποιεί την διάσταση του χρόνου καθώς και στην σπουδαιότητα της διάστασης αυτής, όπως γίνεται προφανής από την βιβλιογραφία. Παρουσιάστηκαν τα κενά ή η ανάγκη για μελλοντική έρευνα σε συγκεκριμένους τομείς του πεδίου και τρόποι που θα μπορούσαν να συνεισφέρουν σε αυτή την κατεύθυνση. Με αυτό το σκεπτικό παρουσιάστηκε η θέση της παρούσας εργασίας στο πεδίο και σε άμεση σχέση με την ευρύτερη ερευνητική κοινότητα της ΥΥΣΜ, όπως παρουσιάστηκε νωρίτερα στο δεύτερο κεφάλαιο. 38

49 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΣΧΗΜΑΤΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ ΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο παρόν κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση των μεθοδολογιών και προηγούμενων μελετών πάνω στις οποίες βασίστηκε η παρούσα εργασία, η οποία αποτελεί κομμάτι μιας μεγαλύτερης, πολύχρονης και συνεχούς ερευνητικής εργασίας που εκτείνεται τόσο στην ανάπτυξη θεωρητικών μεθοδολογιών αλλά και εργαλείων που τις υποστηρίζουν. Εδώ εστιάζουμε σε μεθόδους για την αξιολόγηση της ποιότητας συνεργατικών δραστηριοτήτων και πώς χρησιμοποιήθηκαν στο τελικό στάδιο της εργασίας για τον σχεδιασμό και ανάπτυξη της προτεινόμενης μεθοδολογίας αυτόματης ταξινόμησης και αξιολόγησης. Συγκεκριμένα παρουσιάζεται η μέθοδος αξιολόγησης της συνεργασίας από έμπειρους αξιολογητές με χρήση σχήματος αξιολόγησης αλλά και η μετάβαση από το σχήμα αξιολόγησης σε αυτοματοποιημένες μετρικές ποιότητας συνεργασίας. Στην συνέχεια παρουσιάζεται η ενσωμάτωση αυτών των αυτοματοποιημένων μετρικών σε εργαλεία διαμεσολάβησης της συνεργασίας, που αποτέλεσε και την κύρια ιδέα για την μετέπειτα πορεία της διδακτορικής έρευνας. 3.2 ΣΧΗΜΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Η ανάπτυξη μεθόδων κατάλληλων τόσο για την ανάλυση της αλληλεπίδρασης κατά την εξέλιξη συνεργατικών δραστηριοτήτων αλλά και για την αξιολόγηση της ίδιας της συνεργασίας, συχνά ανεξαρτήτως του αποτελέσματός της, αποτελεί ένα μεγάλο πεδίο έρευνας στον τομέα της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης. Νέες μέθοδοι προτείνονται συνεχώς καθώς τόσο η πολυπλοκότητα της συνεργασίας ως πρακτική, οι συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις αλλά και οι νέες εκπαιδευτικές τεχνικές απαιτούν την ανάπτυξη νέων ή την προσαρμογή υπαρχόντων μεθοδολογιών οι οποίες θα λαμβάνουν υπόψη τους τις ανάγκες που προκύπτουν ή τις ιδιαιτερότητες των διαφορετικών πλαισίων. Το κύριο ερώτημα το οποίο καλούνται να απαντήσουν, και κατά συνέπεια πάνω στο οποίο βασίζονται οι μέθοδοι αξιολόγησης της συνεργασίας είναι ποιες παράμετροι της συνεργατικής δραστηριότητας είναι υπεύθυνες για την επιτυχή - ή μη - εξέλιξή της, ενώ κατά την ανάπτυξή τους ως επί το πλείστον ακολουθούνται δύο τρόποι προσέγγισης : 39

50 (α) Προσέγγιση «Από κάτω-προς τα επάνω» (Bottom-up), όπου ο ερευνητής ξεκινά με την μελέτη των δεδομένων και επιχειρεί να αναγνωρίσει και να περιγράψει τα φαινόμενα που εμφανίζονται από αυτή τη μελέτη των δεδομένων σε ένα μεθοδολογικό πλαίσιο. (β) Προσέγγιση «Από επάνω-προς τα κάτω» (Top-down), όπου ο ερευνητής ξεκινάει από τον ορισμό ενός θεωρητικού μεθοδολογικού πλαισίου και των καταστάσεων/φαινομένων που αναμένεται να προκύψουν. Και οι δύο τρόποι προσέγγισης ενέχουν «κινδύνους» παραλείψεων ή σφαλμάτων. Με τον πρώτο τρόπο η υιοθέτηση της μεθοδολογίας υπό ανάπτυξη σε άλλου τύπου πλαίσια ή δραστηριότητες γίνεται εξαιρετικά δύσκολη, ενώ στην περίπτωση της δεύτερης προσέγγισης η γενικότητα η οποία ορίζεται από το θεωρητικό πλαίσιο είναι πιθανόν να οδηγήσει στην παράλειψη σημαντικών λεπτομερειών. Κατά τον σχεδιασμό του σχήματος αξιολόγησης χρησιμοποιήθηκε μία αμφίδρομη διαδικασία ανάπτυξης όπου ποιοτική ανάλυση περιεχομένου των διαλόγων και των ενεργειών των χρηστών (bottom up approach) συνδυάστηκε με θεωρητικά πλαίσια διάφορων ερευνητικών περιοχών (top down approach). Αυτός ο τρόπος σχεδιασμού επιτρέπει αφ ενός την «μεταφερσιμότητα» (δυνατότητα μεταφοράς - transferability) του σχήματος αξιολόγησης σε πλήθος συνεργατικών, εκπαιδευτικών σεναρίων και αφ ετέρου την διαφοροποίησή του ώστε να καλύπτει τις ανάγκες του κάθε συνεργατικού πλαισίου. Επίσης πρέπει να αναφερθεί ότι το σχήμα αξιολόγησης που τελικά χρησιμοποιείται στην παρούσα ερευνητική μελέτη, αναπτύχθηκε σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο το αρχικό σχήμα αξιολόγησης σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από τους Meier et.al (Meier, A. et al., 2007) στο Πανεπιστήμιο του Freiburg με σκοπό να υποστηρίξουν και να προωθήσουν την συνεργασία φοιτητών μέσω βιντεο-κλήσεων. Στην δεύτερη φάση, το σχήμα αξιολόγησης υιοθετήθηκε, προσαρμόστηκε και εφαρμόστηκε από τους Kahrimanis et. al (Kahrimanis, G. et al., 2009) για να υποστηρίξουν τους διδάσκοντες κατά την αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων που έλαβαν χώρα στα πλαίσια εργαστηριακών μαθημάτων του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών (ΗΜ&ΤΥ) του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο παρόν κεφάλαιο θα αναφερθούμε κατά κύριο λόγο στο δεύτερο στάδιο της ανάπτυξης του σχήματος αξιολόγησης καθώς είναι αυτό που χρησιμοποιήθηκε στα πλαίσια της εργασίας. Η χρήση του σχήματος αξιολόγησης επιβάλλει την ανάλυση και αξιολόγηση μίας συνεργατικής δραστηριότητας επάνω σε πέντε βασικούς συνεργατικούς άξονες, οι οποίοι θεμελιώνουν θεωρητικά την έννοια της συνεργατικής μάθησης αλλά και της συνεργασίας για την επίτευξη ενός κοινού στόχου γενικότερα. Οι πέντε αυτοί άξονες είναι οι εξής: Επικοινωνία, Κοινή Επεξεργασία Πληροφορίας, Συντονισμός, Διαχείριση Διαπροσωπικών Σχέσεων, Ατομικά Κίνητρα. Σε δεύτερο επίπεδο αυτοί οι άξονες 40

51 αναλύονται σε επτά, συνολικά, διαστάσεις της συνεργασίας. Αξιολογώντας αυτές τις επιμέρους διαστάσεις, ο ερευνητής είναι σε θέση να αποκομίσει μία γενική εικόνα για την διάσταση της συνεργασίας. Ένα κύριο πλεονέκτημα του Σχήματος Αξιολόγησης είναι ότι η χρήση του δεν παρέχει μόνο μία γενική εικόνα της ποιότητας μίας συνεργατικής δραστηριότητας αλλά αποτυπώνει την ποιότητά της σε διακεκριμένους άξονες. Με αυτόν τον τρόπο, ο συντονιστής μίας δραστηριότητας μπορεί να γνωρίζει επακριβώς τα αδύνατα σημεία μίας συνεργαζόμενης ομάδας έτσι ώστε να παρέχει στοχευμένα υποστήριξη ή βοήθεια όπου κρίνει απαραίτητο. Πίνακας 3-1. Συνεργατικές Διαστάσεις που ορίζουν την ποιότητα μίας συνεργατικής δραστηριότητας. Βασικοί Συνεργατικοί Άξονες Επικοινωνία (Communication) Κοινή Επεξεργασία Πληροφορίας (Joint information processing) Συντονισμός (Coordination) Απόδοση αξόνων συνεργασίας στο Σχήμα Αξιολόγησης ως Διαστάσεις της Συνεργασίας (ΣΔ) ΣΔ 1: Συνεργατική Ροή (Collaboration Flow) ΣΔ 2: Διατήρηση Κοινής Κατανόησης (Sustaining mutual understanding) ΣΔ 3: Ανταλλαγή Γνώσης (Knowledge exchange) ΣΔ 4: Επιχειρηματολογία (Argumentation) ΣΔ 5: Δόμηση της διαδικασίας επίλυσης προβλήματος (Structuring the Problem Solving Process) Διαπροσωπική Σχέση (Interpersonal Relationship) ΣΔ 6: Συνεργατικός Προσανατολισμός (Cooperative orientation) Κίνητρο (Motivation) ΣΔ 7: Προσωπικός Προσανατολισμός (Individual task orientation) Για την αξιολόγηση μίας δραστηριότητας με χρήση του Σχήματος Αξιολόγησης εξυπακούεται η ύπαρξη έμπειρων και ειδικά εκπαιδευμένων αξιολογητών. Σε μελέτες που έχουν γίνει έχει αποδειχθεί ότι δύο αξιολογητές είναι ικανός αριθμός για την ικανοποιητική απόδοση βαθμολογιών και την σωστή χρήση του σχήματος (Kahrimanis, G. et al., 2012; Kahrimanis, G. et al., 2009). Επιπλέον προϋποθέτει την ύπαρξη εγχειριδίου χρήσης όπου γίνεται περιγραφή των ιδανικών και πρότυπων συνεργατικών πρακτικών ανά διάσταση της συνεργασίας, με βάση της οποίες ο αξιολογητής καλείται να βαθμολογεί τις νέες δραστηριότητες. Στην συνέχεια γίνεται εκτενής αναφορά στις δραστηριότητες της συνεργασίας ανά Συνεργατικό Άξονα όπως ορίζονται από το σχήμα αξιολόγησης καθώς αποτελούν 41

52 βασικό δομικό στοιχείο της προτεινόμενης μεθοδολογίας (Παράγραφος 3.4), ενώ πρώτα αναλύεται το πλαίσιο μέσα στο οποίο έλαβαν χώρα οι συνεργατικές δραστηριότητες που είναι το αντικείμενο μελέτης στην παρούσα εργασία (Παράγραφος 3.3).Επίσης περιγράφεται και η εφαρμογή που τις υποστηρίζει (Παράγραφος 3.3.2). Καθώς το Σχήμα Αξιολόγησης που χρησιμοποιείται έχει προσαρμοστεί στις ανάγκες του συγκεκριμένου συνεργατικού πλαισίου που εξετάζεται, θεωρείται απαραίτητο για την περαιτέρω ανάλυση του Σχήματος να δοθούν οι επαρκείς πληροφορίες για το γενικότερο πλαίσιο και τις ιδιαιτερότητες και ανάγκες που καλείται να αντιμετωπίσει. 3.3 ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ Ο όρος «εκπαιδευτική, συνεργατική δραστηριότητα» έχει επικρατήσει να συνοδεύεται από τον γενικόλογο ορισμό ως μία «κατάσταση όπου δύο ή περισσότεροι άνθρωποι μαθαίνουν ή προσπαθούν να μάθουν κάτι μαζί». Αυτός ο ορισμός είναι τόσο γενικός που τελικά τείνει να μην περιγράφει τίποτα καθώς οι όροι «δύο ή περισσότεροι», «μαθαίνουν» και «μαζί» επιδέχονται τόσες ερμηνείες και αλλάζουν τόσο την φύση της «κατάστασης» που αν δεν οριστεί το πλαίσιο της συνεργατικής δραστηριότητας πιο συγκεκριμένα, τότε η περαιτέρω μελέτη του είναι αδύνατη, έως και άσκοπη (Dillenbourg, P., 1999). Στην συγκεκριμένη εργασία με τον όρο συνεργατική δραστηριότητα εννοούμε την σύγχρονη συνεργασία δυάδων μέσω υπολογιστή με σκοπό την κοινή δημιουργία διαγραμμάτων ροής. Οι δραστηριότητες έλαβαν χώρα στα πλαίσια του μαθήματος «Εισαγωγή στους Υπολογιστές» το οποίο διδάσκεται στο πρώτο έτος του τμήματος των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών κατά τα δύο συναπτά ακαδημαϊκά έτη και Σκοπός του μαθήματος, που συνοδεύεται από πλήθος εργαστηριακών ασκήσεων, είναι η εισαγωγή των πρωτοετών φοιτητών του τμήματος στις βασικές έννοιες των Υπολογιστών και του Προγραμματισμού, όπως παραδείγματος χάριν, τα διαγράμματα ροής και τους αλγόριθμους. Στην συνέχεια περιγράφεται αναλυτικά τόσο η δομή της δραστηριότητας όσο και εφαρμογή που υποστήριξε την διεξαγωγή των συνεργατικών συνεδριών ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ Οι συνεργατικές δραστηριότητες που αποτελούν το σύνολο δεδομένων της παρούσας εργασίας, σχεδιάστηκαν με τέτοιο τρόπο ώστε αφ ενός οι φοιτητές να αποκομίσουν το επιθυμητό μαθησιακό αποτέλεσμα, στην συγκεκριμένη περίπτωση το ζητούμενο ήταν να εκπαιδευτούν στην δημιουργία διαγραμμάτων ροής, αλλά και να εξοικειωθούν με την ιδέα των εργαστηριακών ασκήσεων και την χρήση υπολογιστών για την διεξαγωγή τους καθώς πρόκειται για πρωτοετείς φοιτητές. Γι αυτό επιλέχθηκε ως τρόπος 42

53 διδασκαλίας η Υπολογιστικά Υποστηριζόμενη Συνεργατική Μάθηση μέσω της οποίας μπορεί να συνδυαστεί η χρήση των υπολογιστών που απαιτείται από το συγκεκριμένο μάθημα με τον εμπλουτισμό των μαθησιακών αποτελεσμάτων. Σκοπός της δραστηριότητας ήταν η από κοινού δημιουργία διαγραμμάτων ροής αλγορίθμων. Τα διαγράμματα ροής είναι δημοφιλής μέθοδος απεικόνισης και μοντελοποίησης αλγορίθμων (ISO, 1985) που κρίνεται ως βασική γνώση για φοιτητές του συγκεκριμένου γνωστικού αντικειμένου. Διδάσκεται δε ως μάθημα επιλογής στις μικρότερες βαθμίδες εκπαίδευσης αλλά δεν είναι προαπαιτούμενη για την εισαγωγή τους στη σχολή. Κατά συνέπεια στο σύνολο των φοιτητών υπήρχαν αρκετοί που είχαν ήδη διδαχθεί το συγκεκριμένο αντικείμενο. Όλοι δε οι φοιτητές είχαν διδαχθεί την απαραίτητη ύλη στις διαλέξεις του μαθήματος οι οποίες είχαν προηγηθεί των δραστηριοτήτων. Παρ όλα αυτά οι φοιτητές χωρίστηκαν μέσω ερωτηματολογίων σε ομάδες με κριτήριο τις γνώσεις που είχαν στους αλγόριθμους και στα διαγράμματα ροής, ώστε να εξασφαλισθεί η εσωτερική ομοιογένεια των συνεργαζόμενων δυάδων. Η διάρκεια των δραστηριοτήτων κυμάνθηκε από μία και μισή έως δύο διδακτικές ώρες (οι φοιτητές μπορούσαν να τερματίσουν την δραστηριότητα οποιαδήποτε στιγμή έκριναν οι ίδιοι ότι εκτέλεσαν επιτυχώς την εργασία που τους είχε ανατεθεί) ενώ η ίδια η δραστηριότητα απαιτούσε τη σύγχρονη επικοινωνία και συνεργασία των φοιτητών μέσω υπολογιστή και μόνο. Η επικοινωνία των χρηστών απαιτείται να γίνεται αποκλειστικά και μόνο μέσω υπολογιστή καθώς κατά την διαδικασία της ανάλυσης και της αξιολόγησης, οι αξιολογητές θα κρίνουν την συνεργασία με βάση την δραστηριότητα που έχει καταγραφεί στα αρχεία καταγραφής της εφαρμογής που την διαμεσολαβεί. Συνεπώς σε περίπτωση ύπαρξης άλλων καναλιών επικοινωνίας που δεν καταγράφονται από την εφαρμογή (π.χ. ομιλία, χειρονομίες, ανταλλαγή σημειώσεων) θα χαθεί πολύτιμη πληροφορία για την εξέλιξη της δραστηριότητας η οποία πιθανόν να είναι μεγάλης σημασίας για το έργο των αξιολογητών και την τελική τους εκτίμηση. Η εφαρμογή που υποστήριξε τις συνεργατικές δραστηριότητες - Synergo, (Avouris, N. et al., 2004) - παρέχει στους χρήστες έναν κοινόχρηστο χώρο εργασίας για την κατασκευή διαγραμματικών αναπαραστάσεων, τις απαραίτητες μπάρες εργαλείων και βιβλιοθήκες με τα αντικείμενα που καλούνται οι χρήστες να σχεδιάσουν στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας και ένα εργαλείο άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων μέσω του οποίου υλοποιείται η επικοινωνία των χρηστών. Προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι οι χρήστες είχαν επικοινωνία μόνο μέσω του υπολογιστή, η διάταξή τους στην αίθουσα ήταν προμελετημένη με τέτοιο τρόπο ώστε οι συνεργάτες να κάθονται σε σταθμούς εργασίας αντιδιαμετρικούς και ενδιάμεσα να μεσολαβούν άλλοι σταθμοί. Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι δραστηριότητες έλαβαν χώρα σε ειδικά διαμορφωμένο χώρο του τμήματος των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Ο χώρος προσφέρει πανομοιότυπους σταθμούς εργασίας εξοπλισμένους με όλες τις απαραίτητες στους φοιτητές εφαρμογές και πρόσβαση στο διαδίκτυο. Όλοι οι 43

54 υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους μέσω ενός τοπικού δικτύου υψηλής ταχύτητας το οποίο εξασφαλίζει καθόλου ή ελάχιστες καθυστερήσεις στην επικοινωνία. Κατά τη διάρκεια των συνεδριών ήταν παρόντες οι συντονιστές της δραστηριότητας οι οποίοι εξασφάλιζαν την ομαλή διεξαγωγή του εργαστηρίου χωρίς όμως να επεμβαίνουν στην ίδια τη δραστηριότητα σε επίπεδο συνεργαζόμενης δυάδας. Τυχόν επεμβάσεις που έγιναν από τους συντονιστές κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας σημειώθηκαν σε αρχεία καταγραφής ιστορικού και τέθηκαν υπόψη των αξιολογητών κατά τη διαδικασία αξιολόγησης. Μετά το τέλος της φάσης συλλογής δεδομένων, οι συνεργατικές συνεδρίες όπως προέκυψαν από τις συνεργατικές δραστηριότητες, ελέγχθηκαν για την ορθότητά και την καταλληλότητά τους. Προβληματικές συνεδρίες όπου για παράδειγμα οι χρήστες αντιμετώπισαν προβλήματα τεχνικής φύσης ή άλλου είδους, εξαιρέθηκαν ως ακατάλληλες. Συνολικά 228 συνεδρίες (δηλαδή, δυάδες φοιτητών που συνεργάστηκαν στα πλαίσια της εν λόγω δραστηριότητας) χρησιμοποιήθηκαν στο τελικό σύνολο δεδομένων της παρούσας έρευνας ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΔΙΑΜΕΣΟΛΑΒΗΣΗΣ ΤΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ Για την πραγματοποίηση και υποστήριξη των δυάδων που έλαβαν μέρος στην δραστηριότητα και συνεργάστηκαν για την πραγματοποίηση κοινού σκοπού (στην προκειμένη περίπτωση την κατασκευή από κοινού διαγράμματος ροής αλγορίθμου) χρησιμοποιήθηκε η συνεργατική εφαρμογή Synergo (Avouris, N. et al., 2004). Το Synergo είναι μία εφαρμογή πελάτη-εξυπηρετητή (client-server) που αναπτύχθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού Java και με χρήση του υπόβαθρου εφαρμογών (application middleware) ACABF (Abstract Collaborative Application Building Framework) για να καλύψει τις ανάγκες χρηστών που επιθυμούσαν να συνεργαστούν από απόσταση κυρίως για τη δημιουργία διαγραμματικών αναπαραστάσεων και για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Το Synergo χρησιμοποιείται κυρίως για την διεξαγωγή εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων καθώς πέραν των χαρακτηριστικών του ως κοινόχρηστη σχεδιαστική εφαρμογή, παρέχει πλήθος δυνατοτήτων για τους συντονιστές/αναλυτές δραστηριοτήτων, όπως την δυνατότητα εισαγωγής σχολίων (annotations), βήμα προς βήμα επανάληψη μίας συνεδρίας (play back) και άλλων εργαλείων ανάλυσης της δραστηριότητας (Margaritis, M., 2006; Voyiatzaki, E., 2012) ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΧΡΗΣΤΗ Η διεπιφάνεια χρήστη του Synergo χωρίζεται δομικά σε τέσσερα μέρη. Δύο εξ αυτών είναι τα κύρια μέρη της εφαρμογής όπου λαμβάνει χώρα η δραστηριότητα και μέσω των οποίων αλληλεπιδρούν μεταξύ τους οι χρήστες και δύο βοηθητικά που παρέχουν υποστήριξη για την δραστηριότητα και τη χρήση της εφαρμογής. Η διεπιφάνεια απεικονίζεται στην Εικόνα 3-1 και επιγραμματικά περιγράφεται από τα εξής μέρη: 44

55 (α) την κοινόχρηστη επιφάνεια εργασίας που χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό των διαγραμματικών αναπαραστάσεων (β) το εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων που υποστηρίζει την επικοινωνία των χρηστών μέσω ανταλλαγής γραπτών μηνυμάτων. (γ) τις βιβλιοθήκες πρότυπων αντικειμένων για την κατασκευή δημοφιλών διαγραμματικών αναπαραστάσεων στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. (δ) την εργαλειοθήκη που παρέχει συντομεύσεις για τις τυπικές εργασίες χρήσης της εφαρμογής. Ο κοινόχρηστος χώρος εργασίας και το εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων απεικονίζουν ανά πάσα στιγμή και καθ όλη τη διάρκεια της συνεργασίας ακριβώς τα ίδια αντικείμενα και μηνύματα σε όλους τους συνεργάτες. Με αυτόν τον τρόπο εξασφαλίζεται η διατήρηση κοινής αντίληψης, επίγνωσης και η συνέπεια για όλα τα συνεργαζόμενα μέρη. Κατά τη συνεργατική δημιουργία μίας διαγραμματικής αναπαράστασης, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να μεταφέρει πρότυπα αντικείμενα από τις βιβλιοθήκες και να τα αποθέσει στον χώρο εργασίας, ενέργεια που γίνεται αντιληπτή σε όλα τα συνεργαζόμενα μέρη αυτομάτως με την ολοκλήρωσή της. Αυτά τα αντικείμενα μπορούν να τροποποιηθούν ή να συνδεθούν/συναρμολογηθούν καθ οιονδήποτε τρόπο και από όλα τα συνεργαζόμενα μέρη. Στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων διακρίνεται το συνθηματικό όνομα του κάθε χρήστη (username) ενώ χρησιμοποιείται διαφορετικό χρώμα γραμματοσειράς για διαφορετικούς χρήστες ώστε να είναι πιο εύκολη οπτικά η αναγνώριση της ταυτότητας του αποστολέα. Τέλος, η δραστηριότητα κάθε χρήστη είτε στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας είτε στο εργαλείο ανταλλαγής γραπτών μηνυμάτων καταγράφεται σε αρχεία καταγραφής από το μέρος της εφαρμογής που εκτελείται στον εξυπηρετητή και είναι υπεύθυνο για την διασύνδεση των χρηστών. Περισσότερες πληροφορίες και λεπτομέρειες για τα αρχεία καταγραφής παρέχονται στην παράγραφο

56 ( ( ( ( Εικόνα 3-1. Διεπιφάνεια χρήστη της συνεργατικής εφαρμογής Synergo και των μερών που την απαρτίζουν: (α) Κοινόχρηστος χώρος εργασίας, (β) εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων, (γ) βιβλιοθήκες πρότυπων αντικειμένων δημοφιλών διαγραμματικών αναπαραστάσεων, (δ) εργαλειοθήκες συντομεύσεων εργασιών της εφαρμογής ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΑΝΑΛΥΤΗ Η εφαρμογή Synergo παρέχει την δυνατότητα της εκ των υστέρων αναπαραγωγής μίας καταγεγραμμένης συνεργατικής συνεδρίας κάνοντας χρήση των αρχείων καταγραφής. Επιπλέον δίνεται η δυνατότητα εξαγωγής χρήσιμων στατιστικών στοιχείων και μετρικών, εισαγωγής διευκρινιστικών σχολίων και σημειώσεων και πλήθος άλλων δυνατοτήτων. Η ύπαρξη και ο σχεδιασμός της διεπιφάνειας του αναλυτή στοχεύει στην εκμετάλλευση της πλούσιας πληροφορίας που καταγράφεται από τις εφαρμογές. Τα αρχεία καταγραφής έχουν αποδειχθεί ως πολύτιμες πηγές έρευνας στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης και πολλά εργαλεία έχουν αναπτυχθεί για την επεξεργασία αυτής της πληροφορίας και την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων (Dillenbourg, P. et al., 1996). 46

57 Εικόνα 3-2. Η βασική διεπιφάνεια χρήστη των εργαλείων ανάλυσης της εφαρμογής Synergo (α) για τον συντονιστή/αξιολογητή της διαδικασίας με δύο παραδείγματα εργαλείων, το εργαλείο αναπαραγωγής και υποσημείωσης (b) και το εργαλείο επισκόπησης των αρχείων καταγραφής (c). Για την αποτελεσματική χρήση αυτής της πληροφορίας είναι πολύ σημαντικός ο τρόπος αναπαράστασης και παρουσίασής της, ο τρόπος επεξεργασίας της αλλά και ο χρόνος κατά τον οποίο θα μπορεί ο αναλυτής να έχει πρόσβαση σε αυτήν (Voyiatzaki, E., 2012). Στην περίπτωση των εργαλείων Ανάλυσης της εφαρμογής Synergo (Synergo Analysis Tools), οι πληροφορίες και τα στατιστικά των συνεργατικών δραστηριοτήτων είναι προσβάσιμα μόνο μετά την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων αυτών. Τα εργαλεία ανάλυσης δίνουν τη δυνατότητα ανάλυσης περιεχομένου (content analysis) με την εισαγωγή σημειώσεων και νέων τυπολογιών ενώ παρέχονται γραφικές παραστάσεις και στατιστικές μετρικές για την δραστηριότητα όπως, για παράδειγμα, δείκτες πυκνότητας δραστηριότητας (π.χ. το πλήθος ενεργειών ανά συνεργάτη, ή το πλήθος ενεργειών ανά χρονική περίοδο) ή δείκτες της συμμετρίας της δραστηριότητας 47

58 (Margaritis, M., 2006). Σημειώνεται πως τα εργαλεία ανάλυσης δίνουν την δυνατότητα εξαγωγής στατιστικών στοιχείων είτε σε επίπεδο τάξης είτε σε επίπεδο ομάδας. Τμήματα της διεπιφάνειας χρήστη για τους αναλυτές απεικονίζονται στην Εικόνα ΑΡΧΕΙΑ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ Ο τρόπος καταγραφής δεδομένων και διατήρησης του ιστορικού μίας συνεργατικής δραστηριότητας σε αρχεία καταγραφής (logfiles) είναι άμεσα επηρεασμένος από το εννοιολογικό πλαίσιο OCAF (Object-oriented Collaboration Analysis Framework) το οποίο αναφέρεται στην ανάλυση μιας συνεργατικής διαδικασίας και ιδιαίτερα με χρήση διαγραμματικών αναπαραστάσεων. Το πλαίσιο OCAF ορίζει το «αντικείμενο» (γεωμετρικό σχήμα, αντικείμενο βιβλιοθήκης, γραπτό μήνυμα) ως την κεντρική και βασική μονάδα ανάλυσης της δραστηριότητας γύρω από την οποία λαμβάνουν χώρα οι ενέργειες χρηστών και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους (Avouris, N., Dimitracopoulou, A., & Komis, V., 2003; Avouris, N. M., Dimitracopoulou, A., Komis, V., & Fidas, C., 2002). Με αυτό το σκεπτικό, το κάθε αντικείμενο έχει ιστορικό. Καταγράφοντας δε τις ενέργειες που καθ οιονδήποτε τρόπο επηρεάζουν αυτό το αντικείμενο, και για το σύνολο των αντικειμένων που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια μίας συνεργατικής δραστηριότητας, καταγράφεται συνολικά η εξέλιξη της ίδιας της δραστηριότητας. Οι διαστάσεις που ορίζουν τον πληροφοριακό χώρο ενεργειών και αλληλεπιδράσεων κατά το εννοιολογικό πλαίσιο OCAF, είναι τέσσερις: - Αντικείμενο (Object). Αφορά στο πλήθος o αντικειμένων Ο=(O 1 + O 2 +.+O o ) που είτε προϋπήρχαν, είτε δημιουργήθηκαν κατά την εξέλιξη μίας συνεργατικής δραστηριότητας. - Χρόνος (Time). O σχετικός, διακριτός χρόνος από την αρχή μίας δραστηριότητας κατά τον οποίο πραγματοποιήθηκε μία ενέργεια σε ένα αντικείμενο. - Χρήστης (Actor). Αναφέρεται στο πλήθος α των χρηστών A=(A 1 + A 2 +.+A a ).που λαμβάνουν μέρος στη συνεργατική δραστηριότητα. - Τυπολογία (Typology). Αναφέρεται στην κατηγοριοποίηση του πλήθους tp των ενεργειών T=(T 1 + T 2 +.+T tp ) που επηρεάζουν/τροποποιούν ένα αντικείμενο. Η κατηγοριοποίηση αυτή είναι ανεξάρτητη του εννοιολογικού πλαισίου και μπορεί να οριστεί στο επίπεδο σχεδιασμού της συνεργατικής εφαρμογής που το υλοποιεί. Λαμβάνοντας αυτά υπόψη, κάθε ενέργεια Ε i που λαμβάνει χώρα στα πλαίσια μιας συνεργατικής δραστηριότητας μπορεί να περιγραφεί στον τετραδιάστατο χώρο που ορίζει το πλαίσιο OCΑF, από ένα διάνυσμα της μορφής (1): 1. Ε i =(t t, A a, [O O ], [T tp ]) i 48

59 Στην περίπτωση της συνεργατικής εφαρμογής Synergo, αυτό το διάνυσμα μεταφράζεται σε εγγραφές XML της μορφής (2): 2. (<ID>, <timestamps>, <actor>, <event-type>, <attributes >) Όπου επιγραμματικά τα πεδία της εγγραφής ορίζονται ως: - ID: αύξων αριθμός, μοναδικός και αναγνωριστικός για κάθε εισαγωγή εγγραφής στο αρχείο καταγραφής - timestamps: δύο χρόνοι καταγραφής, ο απόλυτος σύμφωνα με το ρολόι του υπολογιστή στον οποίο εκτελείται η εφαρμογή και ο σχετικός απόσταση από την αρχή της δραστηριότητας που ορίζεται ως μηδενικός χρόνος. - actor: η ταυτότητα του χρήστη (υποδηλώνεται με το συνθηματικό του όνομα username) που είναι υπεύθυνος για την παρούσα εγγραφή, δηλαδή αυτός που με ενέργειά του πάνω σε κάποιο αντικείμενο προκάλεσε την εγγραφή. - event-type: ο τύπος της ενέργειας, σύμφωνα με την κατηγοριοποίηση που ορίζει η αρχιτεκτονική της συνεργατικής εφαρμογής. - attributes: άλλες πληροφορίες σχετικές με τα αντικείμενα που τροποποιούνται, όπως η ταυτότητα του αντικειμένου, οι συντεταγμένες του πάνω στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας, τα σχόλια που ενδέχεται να εισάγουν οι χρήστες ως περιεχόμενο ή οι ετικέτες με τις οποίες ενδέχεται να ονοματίσουν συγκεκριμένα αντικείμενα, το περιεχόμενο αν πρόκειται για μηνύματα κειμένου κλπ. Παράδειγμα μέρους ενός αρχείου καταγραφής (logfile) όπως αποθηκεύεται από την εφαρμογή Synergo και στο οποίο απεικονίζεται ξεκάθαρα η περιγραφή της δομής του τύπου (2) παρουσιάζεται στην Εικόνα 3-3. Τα αντικείμενα που ορίζονται από την εφαρμογή και σύμφωνα με το πλαίσιο OCAF είναι δύο τύπων: (α) τα αντικείμενα που εισάγονται στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας και (β) τα γραπτά μηνύματα του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων. Τα γραπτά μηνύματα δεν υπόκεινται σε κατηγοριοποίηση καθώς η μόνη ενέργεια που επιτρέπεται να εκτελέσει ο χρήστης είναι η αποστολή γραπτού μηνύματος στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Η τροποποίηση ή διαγραφή μηνύματος δεν είναι εφικτή. Όσον αφορά στα αντικείμενα του κοινόχρηστου χώρου εργασίας, οι ενέργειες τις οποίες μπορεί να εκτελέσει κάποιος χρήστης και να τα τροποποιήσει με οποιονδήποτε τρόπο, συνιστούν και την κατηγοριοποίηση που υιοθετείται στα αρχεία καταγραφής που τηρεί η εφαρμογή. Συνεπώς, οι κατηγορίες ενεργειών που αφορούν στα αντικείμενα του κοινόχρηστου χώρου είναι συνοπτικά η δημιουργία, διαγραφή, τροποποίηση, επικόλληση, αλλαγή μεγέθους, μετακίνηση και έμφαση. 49

60 Εικόνα 3-3. Παράδειγμα μέρους αρχείου καταγραφής συνεργατικής δραστηριότητας, όπως καταγράφεται και αποθηκεύεται από την συνεργατική εφαρμογή Synergo. Κάθε μία σειρά του αρχείου είναι νέα εγγραφή η οποία αντιπροσωπεύει την εκτέλεση μίας ενέργειας. Συνολικά, η τυπολογία ενεργειών χρήστη σε κοινόχρηστο αντικείμενο περιλαμβάνει τις εξής κατηγορίες ενεργειών: 1. Μήνυμα Κειμένου (Chat message) 2. Δημιουργία Αντικειμένου (Create Object) 3. Τροποποίηση Αντικειμένου (Modify Object ) 4. Επικόλληση Αντικειμένου (Paste Object) 5. Συσχέτιση Αντικειμένου (με άλλο αντικείμενο) (Insert Object Relationship) 6. Αλλαγή μεγέθους Αντικειμένου (Resize Object) 7. Μετακίνηση Αντικειμένου (Move Objec ) 8. Έμφαση Αντικειμένου (Set object to front) 9. Διαγραφή Αντικειμένου (Delete Object) Η χρήση της εφαρμογής Synergo για την πραγματοποίηση των συνεργατικών δραστηριοτήτων που περιγράφονται και χρησιμοποιούνται στην παρούσα εργασία, λήφθηκε υπόψη κατά τον σχεδιασμό τόσο του Σχήματος Αξιολόγησης που χρησιμοποιήθηκε κατά την διαδικασία αποτίμησης της ποιότητας της συνεργασίας αλλά και κατά την συγγραφή του εγχειριδίου χρήσης του Σχήματος. Οι ιδιαιτερότητες που εισάγει το συγκεκριμένο περιβάλλον, τόσο ως προς την επικοινωνία μέσω του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων όσο και ως προς τον συντονισμό, την δομή και τον προγραμματισμό των συνδυαστικών ενεργειών των χρηστών στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας, επηρεάζουν άμεσα τον τρόπο που αξιολογούν οι αναλυτές μία δραστηριότητα και τα χαρακτηριστικά που ξεχωρίζουν μία καλή ως προς την ποιότητα της συνεργασίας συνεδρία από μια μέτρια ή κακή. Όλοι οι παράγοντες που ενδέχεται να επηρεάσουν την εξέλιξη μίας δραστηριότητας που υποστηρίζεται από την εφαρμογή Synergo ελήφθησαν υπόψη κατά την υιοθέτηση και τροποποίηση του αρχικού σχήματος αξιολόγησης των Meier et. al (Meier, A. et al., 2007) και συνετέλεσαν 50

61 στην δημιουργία του νέου σχήματος (Kahrimanis, G., 2010) που περιγράφεται στις επόμενες παραγράφους. 3.4 ΒΑΣΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΟΙ ΆΞΟΝΕΣ Το σχήμα αξιολόγησης που προτείνεται αρχικά από τους Meier et. al. (Meier, A. et al., 2007) και στην συνέχεια υιοθετήθηκε και τροποποιήθηκε από τους Kahrimanis et.al (Kahrimanis, G., 2010) (Kahrimanis, G. et al., 2009) ορίζει την συνεργασία σε τέσσερις κύριους άξονες, τους οποίους αναλύει περαιτέρω σε συνεργατικές διαστάσεις. Αυτοί οι άξονες και διαστάσεις απεικονίζονται στον αντίστοιχο πίνακα (Πίνακας 3-1) ενώ περιγράφονται στις παραγράφους που ακολουθούν και μέσω παραδειγμάτων που έχουν εξαχθεί από πραγματικές συνεργατικές συνεδρίες ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Ο άξονας της επικοινωνίας (Communication) είναι ο βασικότερος ίσως άξονας αξιολόγησης μίας συνεργατικής δραστηριότητας όπως η ικανότητα επιτυχούς συνεννόησης και διατήρησης ενός κοινού τόπου συνεννόησης όπου οι ιδέες, οι υποθέσεις και οι προτάσεις θα πρέπει να είναι εφικτό να αναλύονται και να συζητούνται λεπτομερειακά και σε βάθος (Clark, H. H., 1996). Επιπλέον στην περίπτωση του πλαισίου που εξετάζεται, πρέπει να ληφθεί υπόψη η έλλειψη άλλων καναλιών επικοινωνίας πλην του γραπτού λόγου που σε άλλες περιπτώσεις θα διευκόλυνε την επικοινωνία των συνεργατών, όπως για παράδειγμα η χρήση χειρονομιών, εκφράσεων του προσώπου και τα λοιπά, τρόποι δηλαδή που πέραν της διευκόλυνσης του ομιλητή μεταφέρουν την πληροφορία ότι η άλλη πλευρά έχει ακούσει, κατανοήσει και συμφωνεί ή διαφωνεί με τον ομιλητή (Rummel, N. & Spada, H., 2005). Κάτι τέτοιο οδηγεί σε μεγαλύτερο όγκο μηνυμάτων από τα συνεργαζόμενα μέρη έτσι ώστε να πληροφορούν και να επιβεβαιώνουν την σωστή εξέλιξη της επικοινωνίας (Clark, H. H., 1996). Ο άξονας της επικοινωνίας περιγράφεται στο Σχήμα Αξιολόγησης από τις εξής δύο συνεργατικές διαστάσεις: Συνεργατική Ροή (ΣΔ1) Διατήρηση Κοινής Κατανόησης (ΣΔ2) Η διάσταση της Διατήρησης Κοινής Κατανόησης αφορά στις διεργασίες και τις διαδικασίες αλλά και στην προσπάθεια που κάνουν οι χρήστες κατά την εξέλιξη του διαλόγου για να διατηρήσουν έναν κοινό τόπο συνεννόησης τόσο από την πλευρά του ομιλητή -έχει παρατηρηθεί πως ομιλητές με καλή γνώση ενός συγκεκριμένου αντικειμένου συχνά δυσκολεύονται να αντιληφθούν τα σημεία που πρέπει να εξηγήσουν στους συνομιλητές που δεν είναι γνώστες του αντικειμένου (Nickerson, R. 51

62 S., 1999)- όσο και του ακροατή. Για παράδειγμα η πρακτική μίας ομάδας με καλή επικοινωνία χαρακτηρίζεται από παροχή ανάδρασης με σαφή σήματα, στην συγκεκριμένη περίπτωση γραπτά, που να επιτρέπουν στον συνομιλητή τους να αναγνωρίσει αν κατανοούν ή πότε και τι δυσκολίες αντιμετωπίζουν (Clark, H. H., 1996). Η διάσταση της Συνεργατικής Ροής από την άλλη εκφράζει θεμελιώδη στοιχεία της επικοινωνίας όπως την σωστή διαχείριση του διαλόγου στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων και τον συνδυασμό της χρήσης πολλαπλών καναλιών για την επικοινωνία όπως για παράδειγμα τόσο μέσω του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων αλλά και του κοινόχρηστου χώρου εργασίας ΚΟΙΝΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Ο άξονας της Κοινής Επεξεργασίας της Πληροφορίας (Joint Information Processing) συσχετίζεται άμεσα και αμφίδρομα με τον άξονα της Επικοινωνίας καθώς προϋποθέτει την ύπαρξη αποτελεσματικής επικοινωνίας μεταξύ των συνεργαζόμενων μερών για την εδραίωση της από κοινού επεξεργασίας της πληροφορίας. Από την άλλη πλευρά, η διατήρηση του κοινού τόπου υποβοηθείται και προωθείται από την κοινή επεξεργασία πληροφορίας καθώς οι χρήστες «αναγκάζονται» να συνεισφέρουν τις ατομικές γνώσεις τους για το χτίσιμο κοινής γνώσης. Ο συγκεκριμένος άξονας αφορά ακριβώς στην δημιουργία αυτής της κοινής γνώσης που προέρχεται από την μεμονωμένη συνεισφορά των χρηστών και την αλληλοσυμπλήρωσή τους σε αυτό το επίπεδο, έτσι ώστε ο κάθε χρήστης να χρησιμοποιείται ως πηγή αναφοράς (Dillenbourg, P. et al., 1996). Αυτή η διαδικασία, σε αντίθεση με τις επικοινωνιακές διαστάσεις και διεργασίες που εξετάζονται σε πρώτο χρόνο όπως για παράδειγμα χρόνο μεσολάβησης από ερώτηση σε απάντηση, εξετάζεται σε βάθος χρόνου και σε όλη τη διάρκεια μίας συνεργατικής δραστηριότητας καθώς στηρίζεται σε γνωσιακές και μαθησιακές λειτουργίες που απαιτούν μεγαλύτερους χρόνους πραγματοποίησης (Wegner, D. M., 1987). Στο Σχήμα Αξιολόγησης ο άξονας της Κοινής Επεξεργασίας της Πληροφορίας αναλύεται σε δύο επιμέρους συνεργατικές διαστάσεις: Ανταλλαγή Γνώσης (ΣΔ3) Επιχειρηματολογία (ΣΔ4) Η τρίτη διάσταση της ανταλλαγής γνώσης (ΣΔ3) εξετάζει την αποτελεσματικότητα των χρηστών στο να επικοινωνούν την γνώση που έχουν πάνω σε ένα θέμα, ή την ικανότητα και την διάθεση που δείχνουν στο να δίνουν εξηγήσεις όταν τους ζητηθεί ενώ η τέταρτη διάσταση της επιχειρηματολογίας (ΣΔ4) αξιολογεί τον βαθμό στον οποίο οι χρήστες μίας ομάδας ανταλλάσσουν απόψεις και επιχειρήματα όταν υπερασπίζονται 52

63 μία απόφαση ή άποψή τους ή ακόμα όταν διαφωνούν με τις αποφάσεις που παίρνει η ομάδα ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ Ο σωστός και αποτελεσματικός συντονισμός (Coordination) των χρηστών, ιδιαιτέρως όταν συνεργάζονται μέσω εφαρμογών που επιτρέπουν την κοινή χρήση πόρων, είναι μία πολύ σημαντική διάσταση της συνεργασίας και ενδεικτική για την ποιότητά της. Τα συνεργαζόμενα μέρη σε μία ποιοτικά καλή συνεργασία αναμένεται να συντονίζονται όχι μόνο στο χαμηλό επίπεδο των ερωτ-απαντήσεων όπως ορίζεται στην περίπτωση της επικοινωνίας (Παράγραφος 0) αλλά επιπλέον να είναι σε θέση να λύσουν αποτελεσματικά και με βέλτιστο τρόπο τυχόν συγκρούσεις και προβλήματα που ενδέχεται να προκύψουν από τις σχέσεις αλληλεξάρτησης χρηστών και κοινόχρηστων αντικειμένων. Αυτές οι συγκρούσεις ως επί το πλείστον παρατηρούνται σε εργασίες που οι χρήστες δεν εκτελούν συχνά ή είναι ιδιαίτερα πολύπλοκες (Meier, A. et al., 2007). Ο τρόπος που δομείται η στρατηγική μίας ομάδας ως προς την διαδικασία επίλυσης και διεκπεραίωσης που της έχει ανατεθεί τόσο ως προς τον χρόνο όσο και ως προς τον ρόλο που καλείται να διαδραματίσει κάθε συνεργαζόμενο μέλος, θεωρείται ενδεικτικός του καλού ή κακού συντονισμού της ομάδας και αποτελεί κριτήριο αξιολόγησής της (Meier, A. et al., 2007). Στο σχήμα αξιολόγησης, ο άξονας του συντονισμού αντιπροσωπεύεται από μία συνεργατική διάσταση: Δόμηση της διαδικασίας επίλυσης προβλήματος (ΣΔ5) ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΑΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ Η κοινωνική οριοθέτηση της ομάδας και ο τρόπος που τα μέλη διαχειρίζονται την μεταξύ τους σχέση σε μία κοινή δραστηριότητα εκφράζεται με τον άξονα της διαχείρισης διαπροσωπικών σχέσεων (Interpersonal Relationship) του Σχήματος Αξιολόγησης. Συμπεριφορές της καθημερινής ζωής που θεωρούνται «καλές» σε κοινωνικά πλαίσια, όπως για παράδειγμα η προσφορά βοήθειας, η φιλική αντιμετώπιση, η παραχώρηση του λόγου και η διαπραγμάτευση σε περίπτωση διαφωνίας, είναι εξίσου επιθυμητές στην συνεργατική μάθηση και αξιολογούνται αντίστοιχα. Τέτοια παραδείγματα καλής διάθεσης και συμπεριφοράς όμως είναι δύσκολο να εντοπισθούν όταν η συνεργασία λαμβάνει χώρα μέσω υπολογιστή και ιδιαίτερα όταν η επικοινωνία υποστηρίζεται μόνο με γραπτά μηνύματα και άλλους τρόπους αλληλεπίδρασης των χρηστών μέσω αντικειμένων στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας που είναι άμεσα συνδεδεμένοι με τον κοινό σκοπό της ομάδας. Η αξιολόγηση της διαχείρισης της διαπροσωπικής σχέσης σε επίπεδο ομάδας τότε γίνεται με την αξιολόγηση της συμμετρίας που παρουσιάζει η σχέση της ομάδας, την έκταση 53

64 της επικοινωνίας και τον τρόπο που διαχειρίζεται η ομάδα τις κρίσεις και τις διαφωνίες (Spada, H. et al., 2005). Μία ομάδα θεωρείται ότι διέπεται από συμμετρία στις σχέσεις της όταν τα μέλη της διαπραγματεύονται και συζητούν ώστε να λάβουν αποφάσεις από κοινού ενώ η ομάδα δεν επιτρέπει σε κανένα μέλος της να πάρει αρχηγικό ή κυρίαρχο ρόλο στην εργασία εις βάρος των άλλων μελών της ομάδας. Η συμμετρία ορίζεται και χαρακτηρίζεται από την κατάσταση των συνεργαζόμενων μερών, τα δικαιώματα που αποκτά ο καθένας και την κατανομή των πόρων που έχει η ομάδα στη διάθεσή της κατά τη συνεργασία και πως/από ποιους αυτοί οι πόροι χρησιμοποιούνται (Dillenbourg, P., 1999). Στο παρόν σχήμα, ο άξονας της διαχείρισης της Διαπροσωπικών Σχέσεων αξιολογείται από μία συνεργατική διάσταση: Συνεργατικός Προσανατολισμός (ΣΔ6) ΑΤΟΜΙΚΑ ΚΙΝΗΤΡΑ Πέραν τον τεσσάρων συνεργατικών αξόνων που περιγράφηκαν στις προηγούμενες παραγράφους και χρησιμοποιούνται από το Σχήμα Αξιολόγησης για την αποτίμηση της ποιότητας συνεργατικών δραστηριοτήτων, το σχήμα ορίζει και έναν πέμπτο άξονα με το όνομα Ατομικά Κίνητρα και ο οποίος αφορά στην προσωπική οριοθέτηση του χρήστη απέναντι στην δραστηριότητα. Ο άξονας αυτός περιγράφεται στο παρόν σχήμα από την διάσταση του Προσωπικού Προσανατολισμού. Σε προηγούμενες εργασίες έχει παραλειφθεί από την συνολική εκτίμηση της γενικής εικόνας της ποιότητας συνεργατικών δραστηριοτήτων καθώς ουσιαστικά με την αξιολόγησή του αποτιμάται η προσωπική τοποθέτηση του κάθε χρήστη και όχι η εικόνα της ομάδας ως σύνολο (Kahrimanis, G., 2010). Στην παρούσα εργασία ο πέμπτος άξονας και η έβδομη συνεργατική διάσταση δεν εξετάζονται καθώς θεωρείται ότι δεν αποτελούν συνεργατικές διαστάσεις. 3.5 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Το τροποποιημένο Σχήμα Αξιολόγησης εφαρμόστηκε για την αποτίμηση της ποιότητας της συνεργασίας δραστηριοτήτων που συλλέχτηκαν όπως περιγράφει η παράγραφος Η αξιολόγηση έγινε από δύο έμπειρους αξιολογητές οι οποίοι είχαν εκπαιδευθεί κατάλληλα και είχαν επιπλέον στη διάθεσή τους εγχειρίδιο χρήσης του Σχήματος Αξιολόγησης με παραδείγματα καλών και κακών πρακτικών. Συνολικά αξιολογήθηκαν 228 συνεργατικές δραστηριότητες σε δύο διακριτές φάσεις. Από το σύνολο δεδομένων, οι 101 συνεργατικές συνεδρίες χρησιμοποιήθηκαν για την εμπειρική αξιολόγηση του Σχήματος Αξιολόγησης στο τελικό στάδιο δοκιμών του ενώ οι 54

65 υπόλοιπες συνεδρίες χρησιμοποιήθηκαν στα στάδια σχεδιασμού αξιολόγησης - επανασχεδιασμού του αρχικού σχήματος αξιολόγησης των Meier. et. al προκειμένου να καλύπτει τις ιδιαιτερότητες και τις ανάγκες του νέου συνεργατικού σκηνικού. Τα αποτελέσματα της εμπειρικής αξιολόγησης έδειξαν πως το σχήμα υιοθετήθηκε επιτυχώς στο σενάριο συνεργατικής μάθησης και χρησιμοποιήθηκε αποτελεσματικά από τους έμπειρους αξιολογητές, των οποίων οι βαθμολογίες κινήθηκαν σε μεγάλα ποσοστά συμφωνίας για όλες τις συνεργατικές διαστάσεις. Τα αποτελέσματα των ελέγχων αξιοπιστίας (reliability scores) που πραγματοποιήθηκαν κρίθηκαν περισσότερο από ικανοποιητικά για το σύνολο των συνεργατικών διαστάσεων. Ο συντελεστής ενδοσυσχέτισης ICC (Intra-Class Correlation Coefficient) υπολογίστηκε μεταξύ των τιμών 0.83 και 0.95 ενώ ο συντελεστής α του Cronbach (Cronbach s a) κινήθηκε στο διάστημα [0.91, 0.98] (Kahrimanis, G. et al., 2009). Τόσο ο συντελεστής ενδοσυσχέτισης ICC όσο και ο συντελεστής α του Cronbach αποτελούν δημοφιλείς και ευρέως διαδεδομένες στατιστικές μεθόδους για την αποτίμηση της αξιοπιστίας εκτιμήσεων μεταξύ αξιολογητών (Cronbach, L. J., 1951; Koch, G. G., 1982). Η αποτίμηση της ποιότητας της συνεργασίας έγινε για όλες τις συνεργατικές διαστάσεις σε μία κλίμακα Likert πέντε σημείων, στο εύρος τιμών [-2, +2], με την τιμή (+2) να αντιπροσωπεύει το άριστο και την τιμή (-2) το χείριστο (Likert, R., 1932). Επιπλέον, για την συνολική εκτίμηση της ποιότητας της συνεργασίας, ορίστηκε η γενική διάσταση της Ποιότητας της Συνεργασίας, η οποία δεν βαθμολογείται από τους αξιολογητές αλλά η τιμή της ορίζεται ως ο μέσος όρος των αξιολογήσεων των έξι συνεργατικών διαστάσεων του σχήματος αξιολόγησης (1). 1. = ( ) 3.6 ΑΠΟ ΤΟ ΣΧΗΜΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Το Σχήμα Αξιολόγησης που περιγράφηκε στην προηγούμενη παράγραφο (Παράγραφος 3.4), δίνει την δυνατότητα στους συντονιστές/αξιολογητές συνεργατικών δραστηριοτήτων να αποκτήσουν ή να αποτιμήσουν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά μίας δραστηριότητας ή γενικότερα την ποιότητα της συνεργασίας με ποσοτικούς δείκτες, δηλαδή με την απόδοση μιας βαθμολογίας και μάλιστα με τρόπο αντικειμενικό. Παρόλα αυτά οι δυσκολίες που ενέχουν οι ποιοτικοί τρόποι ανάλυσης και αξιολόγησης των συνεργατικών δραστηριοτήτων (χρονοβόρα και κοπιαστική διαδικασία, ανάγκη εξειδικευμένου ανθρώπινου δυναμικού ή εκπαίδευση ειδικών) συνεχίζουν να υφίστανται και σε αυτή την περίπτωση. Από την άλλη, οι μετρικές δραστηριότητας που ήδη προσέφερε η εφαρμογή Synergo (Παράγραφος ), εμπλουτισμένες με την εισαγωγή νέων μετρικών που εξάγονται από τα αρχεία καταγραφής αν και συσχετίζονταν θεωρητικά με την ποιότητα της συνεργασίας, δεν υπήρχε μελέτη που να 55

66 τεκμηρίωνε αυτή την συσχέτιση στο συγκεκριμένο πλαίσιο συνεργατικής μάθησης. Με αυτό το σκεπτικό και έχοντας υπόψη την ανάγκη μίας αυτοματοποιημένης μεθόδου ανάλυσης και αξιολόγησης των υπολογιστικά υποστηριζόμενων συνεργατικών δραστηριοτήτων, προτάθηκε συνδυαστική χρήση των ποιοτικών αξιολογήσεων με χρήση του Σχήματος Αξιολόγησης και των μετρικών δραστηριότητας όπως αυτές εξάγονται και υπολογίζονται από τα αρχεία καταγραφής της συνεργατικής εφαρμογής Synergo. Τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας αποτέλεσαν και τη βάση για το θεωρητικό μεθοδολογικό πλαίσιο και έρευνα για την παρούσα διδακτορική εργασία ΑΥΤΟΜΑΤΕΣ ΜΕΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ Οι αυτόματες μετρικές συνεργασίας που παρουσιάζονται στο παρόν κεφάλαιο, αφορούν στην συνεργατική δραστηριότητα τόσο στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας όσο και στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Ως επί το πλείστον είναι γενικά ορισμένες και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και στην περίπτωση άλλων συνεργατικών εφαρμογών, παρόλα αυτά μερικές μετρικές είναι άμεσα συσχετιζόμενες με την εφαρμογή Synergo καθώς ακολουθούν το πρότυπο καταγραφής OCAF που υιοθετεί η εφαρμογή. Επιπλέον πρέπει να σημειωθεί ότι οι μετρικές δραστηριότητας υπολογίζονται για το σύνολο της κάθε συνεργατικής δραστηριότητας και συνεπώς απαιτούν την ολοκλήρωσή της, ενώ δεν έχει μελετηθεί τυχόν σχέση της κατανομής των μετρικών αυτών στον χρόνο με την ποιοτική εξέλιξη της δραστηριότητας. Η εργασία που παρουσιάζεται εδώ έχει γίνει στα πλαίσια της γενικότερης έρευνας της ομάδας Συνεργατικών Τεχνολογιών του Εργαστηρίου Αλληλεπίδρασης του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών και έχει αποτελέσει μέρος διδακτορικών διατριβών (Kahrimanis, G., 2010; Margaritis, M., 2006) και άλλων δημοσιευμένων εργασιών (Kahrimanis, G. et al., 2012; Kahrimanis, G. et al., 2010). Συνοπτικά οι αυτόματες μετρικές συνεργατικής δραστηριότητας χωρίζονται σε τρεις μεγάλες, γενικές κατηγορίες: τις μετρικές που αφορούν στην διαλογική δραστηριότητα, δηλαδή την δραστηριότητα που λαμβάνει χώρα στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων της εφαρμογής (chat activity - CΑ), την δραστηριότητα στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας (workspace activity ΜWA, OWA), και την συνολική δραστηριότητα (EA). Οι μετρικές του κοινόχρηστου χώρου εργασίας χωρίζονται στην συνέχεια σε τρεις υποκατηγορίες, ανάλογα με την τυπολογία των ενεργειών που ακολουθεί το Synergo. Οι τρεις αυτές υποκατηγορίες είναι οι εξής: - Κύριες ενέργειες στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας (MWA): αφορά στις κύριες ενέργειες της εφαρμογής (συγκεκριμένα πρόκειται για τις ενέργειες που εμπίπτουν στις κατηγορίες «δημιουργία αντικειμένου», «διαγραφή 56

67 αντικειμένου», «τροποποίηση αντικειμένου», «επικόλληση αντικειμένου» και «εισαγωγή συσχέτισης αντικειμένου»). - Κύριες και δευτερεύουσες ενέργειες στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας (OWA): αφορά στο σύνολο των ενεργειών του κοινόχρηστου χώρου χωρίς να εξαιρείται καμμία (συγκεκριμένα πρόκειται για τις ενέργειες που εμπίπτουν στις κατηγορίες που αναφέρθηκαν στην προηγούμενη περίπτωση και επιπροσθέτως τις ενέργειες τύπου «μεταβολή μεγέθους αντικειμένου», «μετακίνηση αντικειμένου» και «έμφαση αντικειμένου») - Σύνολο ενεργειών (ΕA): αφορά στο σύνολο των ενεργειών του κοινόχρηστου χώρου εργασίας αλλά και του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων της εφαρμογής. Για τις τρεις κατηγορίες ενεργειών που προαναφέρθηκαν υπολογίστηκαν οι μετρικές τριών τύπων: - Aθροίσματα των ενεργειών [ ] ανά κατηγορία για κάθε συνεργατική συνεδρία - Ρυθμοί μεταβολής των ενεργειών [ ] ανά κατηγορία για κάθε συνεργατική συνεδρία, όπου ως ρυθμός μεταβολής ορίζεται το πηλίκο του αθροίσματος των ενεργειών που ανήκει σε μία κατηγορία δια την διάρκεια της συνεργατικής συνεδρίας. - Συμμετρία Ενεργειών [ ] ως προς τον κύριο δράστη ανάμεσα στα συνεργαζόμενα μέρη (και με την λέξη «δράστης» εννοείται ο χρήστης που έκανε την κάθε ενέργεια - actor), όπου η συμμετρία [Sym] δίδεται από τη σχέση: o ί = 1 όπου: (!"!) (Avouris, N. et al., 2004)!! Ε1: το άθροισμα των ενεργειών ενός χρήστη και Ε2: το άθροισμα των ενεργειών του έτερου χρήστη. - Εναλλαγές ρόλων [] του κυρίου δράστη μίας ενέργειας που ανήκει σε μία κατηγορία ανάμεσα στα συνεργαζόμενα μέρη - Ρυθμός εναλλαγής ρόλων [ ] κυρίου δράστη μίας ενέργειας συγκεκριμένης κατηγορίας ανάμεσα στα συνεργαζόμενα μέρη και κατά τη διάρκεια μίας συνεργατικής συνεδρίας - Μέση τιμή του χρόνου απόκρισης [ ] ενεργειών. Ως χρόνος απόκρισης ορίζεται ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών ενεργειών από διαφορετικούς χρήστες. Η μέση τιμή υπολογίζεται στη συνολική διάρκεια της συνεργατικής συνεδρίας. 57

68 - Μέσος όρος του χρόνου απόκρισης [ ] ενεργειών. Και σε αυτή την περίπτωση ως χρόνος απόκρισης ορίζεται ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών ενεργειών από διαφορετικούς χρήστες. Ο μέσος όρος υπολογίζεται στη συνολική διάρκεια της συνεργατικής συνεδρίας. - Αριθμός χρονικών διαστημάτων [ ] X δευτερολέπτων απουσία δραστηριότητας της ίδιας τυπολογίας. Μετρά τον αριθμό των διαστημάτων όπου απουσιάζει η δραστηριότητα συγκεκριμένου τύπου και τα οποία υπερβαίνουν τα X δευτερόλεπτα το κάθε ένα. Ο αριθμός X ορίζεται από τον χρήστη/αναλυτή. Ακόμη, μετρικές οι οποίες δεν εμπίπτουν σε κάποια από τις προαναφερθείσες κατηγορίες ορίστηκαν επιπλέον (μερικές από αυτές ήδη προϋπήρχαν στα εργαλεία ανάλυσης της εφαρμογής) και μελετήθηκαν κατά την διεξαγωγή σχετικών πειραμάτων. Αυτές οι μετρικές είναι οι εξής: - μέσος όρος λέξεων ανά μήνυμα (AWM) - αριθμός ερωτηματικών σημείων στίξης για όλη τη διάρκεια της συνεδρίας (NQM) - συμμετρία εναλλαγών εννοιολογικού περιεχομένου αντικειμένων του κοινόχρηστου χώρου εργασίας (STC) - αριθμός αντικειμένων που τροποποιήθηκαν από διαφορετικούς χρήστες περισσότερο από X φορές (NOA_X). Ο αριθμός Χ εισάγεται κατά βούληση από τον χρήστη/αναλυτή. Συνολικά εξετάστηκαν τριανταέξι μετρικές δραστηριότητας, οκτώ για την δραστηριότητα στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων, δεκαέξι για την δραστηριότητα στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας (οκτώ για τις κύριες ενέργειες σύμφωνα με την τυπολογία που παρουσιάστηκε νωρίτερα και οκτώ για το σύνολο των ενεργειών), οκτώ μετρικές για το σύνολο της δραστηριότητας και τέσσερις ανεξάρτητες μετρικές. Οι μετρικές δραστηριότητας οι οποίες ορίστηκαν και εξετάστηκαν για την συσχέτισή τους με τις ποιοτικές διαστάσεις της συνεργασίας, όπως αυτές ορίζονται από το Σχήμα Αξιολόγησης (Παράγραφος 3.2), περιγράφονται συνοπτικά στην Εικόνα ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ ΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ, ΠΡΟ-ΑΞΙΟΛΟΓΗΜΕΝΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Οι μετρικές συνεργατικής δραστηριότητας, όπως ορίστηκαν στην παράγραφο εφαρμόστηκαν στο πλήρες σύνολο δεδομένων των 228 συνεργατικών συνεδριών (παράγραφος 3.3.1). Στη συνέχεια τα αποτελέσματα για όλες τις μετρικές συνολικά τριάνταέξι συσχετίστηκαν με τις βαθμολογίες που απέδωσαν οι αξιολογητές τόσο ανά τις επί μέρους συνεργατικές διαστάσεις αλλά και για την γενική διάσταση της 58

69 Ποιότητας της Συνεργασίας, ως μέσος όρος των έξι, συνεργατικών διαστάσεων του Σχήματος Αξιολόγησης: = (#1+#2+#3+#4+#5+#6) 6 Οι μετρικές διαλογικής δραστηριότητας, δηλαδή οι μετρικές που αφορούν στην δραστηριότητα στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων, εμφάνισαν τις περισσότερες συσχετίσεις με τις βαθμολογίες των αξιολογητών τόσο ανά συνεργατική διάσταση αλλά και για την γενική διάσταση της Ποιότητας της Συνεργασίας. Αν και όλες οι συνεργατικές διαστάσεις παρουσιάζουν συσχετίσεις με τις περισσότερες μετρικές του διαλόγου, οι ισχυρότερες συσχετίσεις εμφανίζονται για τις διαστάσεις που εκφράζουν επικοινωνία και επεξεργασία πληροφορίας, δηλαδή τις διαστάσεις της Επιχειρηματολογίας, της Συνεργατικής Ροής και της Ανταλλαγής Γνώσης. Η επεξεργασία πληροφορίας και η επικοινωνία είναι διεργασίες που εξελίσσονται και εξυπηρετούνται σχεδόν αποκλειστικά μέσω των μηνυμάτων που ανταλλάσσουν οι χρήστες στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Έτσι ο όγκος των μηνυμάτων και η εναλλαγή των χρηστών στον ρόλο του αποστολέα είναι μετρικές που αναμένεται να συσχετίζονται άμεσα με την ποιότητα της συνεργασίας όσον αφορά σε αυτούς τους άξονες. Συγκεκριμένα, οι μετρικές διαλόγου που εκφράζουν συνολικό αριθμό και ρυθμό μηνυμάτων, συνολικό αριθμό και ρυθμό εναλλαγής χρηστών ως αποστολείς μηνυμάτων εμφανίζουν στατιστικά σημαντικά μέτριες ή ισχυρές συσχετίσεις για την πλειοψηφία των συνεργατικών διαστάσεων. Για τη μετρική της συμμετρίας δεν εμφανίζεται καμία στατιστικά σημαντική συσχέτιση για καμιά συνεργατική διάσταση. Οι μετρικές που περιγράφουν την δραστηριότητα στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας δεν εμφανίζουν τόσο ισχυρές συσχετίσεις όσο οι μετρικές του διαλόγου, παρόλα αυτά έγιναν αρκετές χρήσιμες παρατηρήσεις. Ο μεγάλος όγκος δραστηριότητας στον κοινόχρηστο χώρο, που υποδηλώνεται από μετρικές όπως ο συνολικός αριθμός και κύριων και δευτερευουσών ενεργειών, βρέθηκε να συσχετίζεται αρνητικά με πολλές διαστάσεις του Σχήματος Αξιολόγησης. Συνεπώς η υπερβολικά έντονη δραστηριότητα στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας θεωρήθηκε ένδειξη κακού συντονισμού μεταξύ των συνεργαζόμενων μερών. Η διάσταση που συσχετίζεται σε μεγαλύτερο βαθμό (αρνητικά) με αυτές τις μετρικές είναι η διάσταση της Συνεργατικής Ροής. Επίσης η μετρική συμμετρίας της δραστηριότητας στον κοινόχρηστο χώρο εμφανίζει θετικές συσχετίσεις για την συνεργατική διάσταση που εκφράζει Προσωπικό Προσανατολισμό. 59

70 + Εικόνα 3-4. Συνοπτική απεικόνιση των μετρικών δραστηριότητας που ορίστηκαν και των οποίων η σχέση με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της συνεργασίας μελετήθηκε διεξοδικά σε μελέτες ανάλυσης συνεργατικής δραστηριότητας. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης έχουν δημοσιευθεί και έχουν αποτελέσει μέρος πολυετούς έρευνας της ομάδας Συνεργατικών Τεχνολογιών του εργαστηρίου Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή και άλλων διδακτορικών διατριβών (Kahrimanis, G., 2010; Kahrimanis, G. et al., 2010) ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ ΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ Η μελέτη των αυτόματων μετρικών συνεργασίας είχε ως κύριο σκοπό την υποστήριξη της ανάλυσης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων με αυτόματους ή ημιαυτόματους τρόπους προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι απαιτήσεις σε ανθρώπινους πόρους αλλά επιπλέον ο κόπος και ο χρόνος που δαπανούσαν οι αξιολογητές/ συντονιστές για να βαθμολογήσουν συνεργατικές δραστηριότητες. Στην ειδική περίπτωση που πραγματεύεται η συγκεκριμένη μελέτη (συνεργασία δυάδων για 60

71 την κατασκευή διαγραμμάτων ροής στο περιβάλλον της εφαρμογής Synergo και στα πλαίσια εργαστηριακού μαθήματος), η αξιολόγηση γινόταν από δύο (συνήθως) αξιολογητές οι οποίοι ήταν και διδάσκοντες του εργαστηρίου. Η βαθμολόγηση γινόταν με χρήση του Σχήματος Αξιολόγησης (παράγραφος 3.2) κατόπιν επισκόπησης της δραστηριότητας διάρκειας μιάμισης ώρας κατά μέσο όρο - μέσω του εργαλείου αναπαραγωγής της εφαρμογής Synergo (παράγραφος ). Η διαδικασία αξιολόγησης, πέραν του ότι απαιτούσε δύο αξιολογητές, αποδεικνυόταν εξαιρετικά χρονοβόρα και κοπιαστική καθώς ανά ακαδημαϊκό εξάμηνο περίπου 150 αντίστοιχες συνεδρίες λάμβαναν χώρα. Συνεπώς η αυτοματοποίηση της διαδικασίας ή έστω η υποστήριξή της μερικώς από αυτοματοποιημένες τεχνικές κρίθηκε απαραίτητη. Η θεωρητική τεκμηρίωση της προσέγγισης ήταν αφ ενός απαραίτητη, αφ ετέρου όμως έπρεπε να γίνουν οι απαραίτητες τροποποιήσεις στα εργαλεία που χρησιμοποιούσαν έως τότε οι αξιολογητές έτσι ώστε η ζητούμενη πληροφορία να ανασυρθεί από τα αρχεία καταγραφής με βέλτιστο τρόπο και με ελάχιστους πόρους. Η διαδικασία εξαγωγής των μετρικών έπρεπε να δύναται να εκτελείται ανά πάσα χρονική στιγμή μετά την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων χωρίς ιδιαίτερες απαιτήσεις λογισμικού ή χρονοβόρες διαδικασίες. Επιπλέον, οι μετρικές δραστηριότητας έπρεπε να παρουσιάζονται στην οθόνη του αξιολογητή αλλά επιπλέον να δίνεται δυνατότητα εξαγωγής τους σε ειδικά αρχεία για τη μελλοντική, στατιστική επεξεργασία τους. Γι αυτό τον λόγο αποφασίστηκε αντί νέας εφαρμογής διαχείρισης και στατιστικής επεξεργασίας αρχείων καταγραφής, να ενσωματωθούν οι μετρικές στα ήδη υπάρχοντα εργαλεία ανάλυσης που παρείχε η εφαρμογή υποστήριξης της συνεργασίας. Στην Εικόνα 3-5, απεικονίζεται η διεπιφάνεια αξιολογητή και συγκεκριμένα η οθόνη στατιστικών/αυτόματων μετρικών συνεργασίας όπως εμφανιζόταν στην αρχική, πρωτότυπη έκδοση της εφαρμογής Synergo (έκδοση 3). Στην κεντρική οθόνη παρουσιάζονται οι υπάρχουσες συνεργατικές δραστηριότητες (όπως ο αναγνώστης μπορεί να διακρίνει στην εικόνα: Β3_10_(t), Β3_10_(t), και ούτω καθ εξής) για τις οποίες ο χρήστης μπορεί να ζητήσει την εξαγωγή των στατιστικών στοιχείων που έχει στη διάθεσή του μέσω του παραθύρου που καλείται και εμφανίζεται κατ απαίτηση του χρήστη. Το παράθυρο μετρικών (όπως θα το ονομάζουμε από εδώ και στο εξής για λόγους ευκολίας) χωρίζεται σε δύο μέρη τα οποία δεν είναι αυστηρώς εννοιολογικά ορισμένα: Το μέρος των «γνωρισμάτων ενεργειών κοινόχρηστου χώρου» (action attributes) και το μέρος των «γνωρισμάτων του διαλόγου» (dialogue attributes). Προφανώς το πρώτο μέρος αναφέρεται στην δραστηριότητα που εξελίσσεται στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας και το δεύτερο στην δραστηριότητα του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων, παρ όλα αυτά υπάρχουν μετρικές που περιγράφουν τη συνολική δραστηριότητα αν και ταξινομούνται ως χαρακτηριστικά του κοινόχρηστου χώρου εργασίας. Συνολικά είναι διαθέσιμες δεκατέσσερις μετρικές, μερικές εκ των 61

72 οποίων αφορούν περιγραφικά στοιχεία της κάθε συνεδρίας, όπως για παράδειγμα την διάρκειά της και τον αριθμό των συνεργαζόμενων χρηστών, ενώ οι υπόλοιπες αποτέλεσαν τη βάση και χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του νέου καταλόγου αυτοματοποιημένων μετρικών. Αρχικά η εφαρμογή έδινε τη δυνατότητα εξαγωγής των στατιστικών στοιχείων σε αρχεία τύπου *.arff που χρησιμοποιούνται από προγράμματα στατιστικής επεξεργασίας. Αυτή η δυνατότητα διατηρήθηκε και στη νέα έκδοση του εργαλείου. Θεωρήθηκε σκόπιμο, για λόγους συνέπειας και ομοιομορφίας με την υπόλοιπη εφαρμογή, να διατηρηθεί στην νέα έκδοση εργαλείων ανάλυσης ο ίδιος σχεδιασμός. Έτσι ενσωματώσαμε τις μετρικές στην παλιά διεπιφάνεια. Επιπλέον κρίθηκε απαραίτητη η ανανέωση του κώδικα που υλοποιούσε την επεξεργασία των αρχείων καταγραφής για λόγους αποδοτικότητας, καθώς με την εισαγωγή νέων μετρικών - ουσιαστικά ο αριθμός των μετρικών υπερδιπλασιάστηκε - ο συνολικός χρόνος που απαιτεί η εφαρμογή αλλά και οι πόροι επεξεργασίας αυξήθηκε. Στην Εικόνα 3-6 παρουσιάζεται το νέο παράθυρο μετρικών, έτσι όπως διαμορφώθηκε μετά την εισαγωγή όλων των μετρικών που παρουσιάστηκαν στην παράγραφο 3.6.1). Συνολικά παρέχονται τριάντα εννέα μετρικές, καθώς στον νέο κατάλογο μετρικών ενσωματώθηκαν μερικά περιγραφικά στατιστικά τα οποία προϋπήρχαν στην αρχική έκδοση της εφαρμογής. Εικόνα 3-5. Διεπιφάνεια Αξιολογητή, οθόνη στατιστικών / αυτόματων μετρικών συνεργασίας της πρωτότυπης έκδοσης (έκδοση 3.0) της συνεργατικής εφαρμογής Synergo. 62

73 Το παράθυρο μετρικών χωρίστηκε σε πέντε μέρη με βάση την εννοιολογική σημασία των μετρικών δραστηριότητας: - Γνωρίσματα ενεργειών κοινόχρηστου χώρου (action attributes) Δεκαεπτά συνολικά μετρικές οι οποίες περιγράφουν την δραστηριότητα (άθροισμα, μέση τιμή και μέσο όρο) των ενεργειών στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Οι περιγραφικές μετρικές (όπως για παράδειγμα διάρκεια συνεδρίας, αριθμός συνεργαζόμενων χρηστών και ούτω καθεξής) που προϋπήρχαν στην συγκεκριμένη λίστα στην προηγούμενη έκδοση των εργαλείων ανάλυσης, διατηρήθηκαν για λόγους συνέπειας. - Γνωρίσματα διαλογικής δραστηριότητας (Dialogue attributes) - Οκτώ μετρικές (αθροίσματα, μέσες τιμές και μέσοι όροι) που περιγράφουν την δραστηριότητα στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Οι περισσότερες από τις μετρικές διαλόγου προϋπήρχαν στο εργαλείο Synergo. - Γνωρίσματα ρυθμών μεταβολής ενεργειών (Rates of Action Attributes) Πέντε μετρικές που περιγράφουν τον ρυθμό μεταβολής της δραστηριότητας τόσο στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων όσο και στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Η έννοια του ρυθμού μεταβολής δραστηριότητας συστήθηκε για πρώτη φορά στην παρούσα έκδοση της εφαρμογής. - Γνωρίσματα Αντικειμένων (Object Attributes) εννέα μετρικές δραστηριότητας οι οποίες αναφέρονται αποκλειστικά και μόνο στα αντικείμενα του κοινόχρηστου χώρου εργασίας. Η παρούσα κατηγορία μετρικών εκμεταλλεύεται τον «αντικειμενοστραφή» χαρακτήρα του εννοιολογικού πλαισίου OCAF και θεωρείται ενδεικτικός τρόπος περιγραφής της επικοινωνίας που ενδέχεται να αναπτύξουν οι συνεργαζόμενοι χρήστες μέσω ενός αντικειμένου στον χώρο εργασίας και όχι με τον κλασσικό τρόπο ανταλλαγής γραπτών μηνυμάτων. Μέσω του παραθύρου μετρικών, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει τις μετρικές δραστηριότητας που τον ενδιαφέρουν και είτε να μελετήσει τα αποτελέσματα στην οθόνη (στη μορφή που απεικονίζει η Εικόνα 3-7) είτε να επιλέξει την εξαγωγή τους σε ειδικό αρχείο για περαιτέρω μελέτη και επεξεργασία τους. Η μετατροπή παλιών και υλοποίηση νέων εργαλείων για να υποστηριχθεί η προηγούμενη μελέτη έγινε από την υποψήφια διδάκτορα στα πρώτα στάδια της διδακτορικής έρευνας και αποτέλεσε το «εναρκτήριο λάκτισμα» για την μεθοδολογία που παρουσιάζεται στην παρούσα διδακτορική διατριβή. 63

74 Εικόνα 3-6. Διεπιφάνεια Αξιολογητή, οθόνη στατιστικών / αυτόματων μετρικών συνεργασίας της νέας τροποποιημένης έκδοσης της συνεργατικής εφαρμογής Synergo που υποστηρίζει τις αυτόματες μετρικές συνεργασίας οι οποίες παρουσιάζονται στο παρόν κεφάλαιο. Εικόνα 3-7. Οθόνη παρουσίασης των αποτελεσμάτων για τις μετρικές που επέλεξε ο χρήστης σε προηγούμενο βήμα από το παράθυρο μετρικών. 64

75 3.7 ΕΠΙΛΟΓΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάστηκε το Σχήμα Αξιολόγησης που χρησιμοποιείται ως εργαλείο αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων στην παρούσα μελέτη και για την μετέπειτα αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Το Σχήμα Αξιολόγησης των Kahrimanis et. al. (Kahrimanis, G. et al., 2009) που χρησιμοποιείται βασίζεται στο σχήμα αξιολόγησης των Meier et. al. (Meier, A. et al., 2007) και έχει τροποποιηθεί κατάλληλα και με επαναληπτική διαδικασία έτσι ώστε να ικανοποιεί τις απαιτήσεις του συγκεκριμένου συνεργατικού σκηνικού που εξετάζεται και να εκμεταλλεύεται τις ιδιαιτερότητές του. Στην συνέχεια παρουσιάστηκε η ανάγκη για αυτόματες τεχνικές και μεθόδους αξιολόγησης που θα κάνουν χρήση της πλούσιας πληροφορίας που βρίσκεται αποθηκευμένη στα αρχεία καταγραφής μειώνοντας έτσι τον χρόνο και κόπο που χρειάζεται να δαπανήσουν οι αξιολογητές για την ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων αλλά και τους απαραίτητους ανθρώπινους πόρους. Η μετάβαση αυτή επιχειρήθηκε με τον ορισμό και μελέτη ενός καταλόγου μετρικών συνεργατικής δραστηριότητας οι οποίες υπολογίζονται αυτόματα από το εργαλείο υποστήριξης συνεργατικών δραστηριοτήτων το οποίο χρησιμοποιείται τα τελευταία έτη σε πλήθος εργαστηρίων του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών, για την ενορχήστρωση και την πραγματοποίηση συνεργατικών ασκήσεων. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν πως συγκεκριμένες μετρικές δραστηριότητας συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με την ποιοτική εκτίμηση των αξιολογητών τόσο για την ποιότητα της συνεργασίας συνολικά, όσο και ανά τις επί μέρους Συνεργατικές Διαστάσεις, όπως αυτές ορίζονται από το σχήμα αξιολόγησης (Kahrimanis, G. et al., 2010). Οι μετρικές συνεργατικής δραστηριότητας, όπως προτάθηκαν και παρουσιάστηκαν στη συγκεκριμένη μελέτη απαιτούν την ολοκλήρωση της δραστηριότητας καθώς υπολογίζονται στο σύνολό της. Αυτό αφ ενός σημαίνει ότι δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν, κατά την εξέλιξη της δραστηριότητας, για αξιολόγηση σε πραγματικό χρόνο και παροχή βοήθειας από τον συντονιστή όπου και όποτε κρίνεται απαραίτητο και αφ ετέρου, η δραστηριότητα αντιμετωπίζεται σαν μαύρο κουτί όπου δεν εξετάζεται η εξέλιξή της αλλά μόνο το τελικό αποτέλεσμα της «μέτρησης», δηλαδή η μετρική δραστηριότητας. Δεν πρέπει να ξεχνάμε πως μία συνεργατική δραστηριότητα είναι καταρχήν μία ανθρώπινη δραστηριότητα και συνεπώς η εξέλιξή της, ιδιαίτερα στον χρόνο, έχει πολύ μεγάλη σημασία και εμπεριέχει σημαντική πληροφορία για την ποιότητά της (Reimann, P., 2009). Αυτό δεν μπορεί να αποτυπωθεί από μετρικές δραστηριότητας όπως τα αθροίσματα, οι μέσοι όροι και οι μέσες τιμές γεγονότων ή ενεργειών. Αντιθέτως, δύο συνεδρίες με παρόμοιες μετρικές ενδέχεται να έχουν τελείως διαφορετική κατανομή δραστηριότητας στον χρόνο. 65

76 Η εξέλιξη μίας συνεργατικής δραστηριότητας στο χρόνο συνήθως αποτυπώνεται μέσα από ποιοτικές μεθόδους με χρήση γράφων (contingency graphs) (Suthers, D. D. et al., 2010) ή με αναγνώριση προτύπων. Όμως η χρήση αυτών των μεθόδων προϋποθέτει και πάλι την ανάλυση των δραστηριοτήτων από ανθρώπους και την μελέτη των γράφων από ειδικούς. Συνεπώς δεν δύναται να χρησιμοποιηθούν (τουλάχιστον άμεσα) για την αυτοματοποιημένη ανάλυση και αξιολόγησή τους. Εξετάζοντας άλλα ερευνητικά πεδία διαπιστώθηκε πως είναι αρκετά δημοφιλής η χρήση χρονοσειρών για την ανάλυση, ταξινόμηση και αξιολόγηση δραστηριοτήτων ή φαινομένων που εξελίσσονται στο χρόνο και που ο τρόπος κατά τον οποίο εξελίσσονται έχει ιδιαίτερη σημασία. Συνεπώς το ερώτημα που προέκυψε είναι κατά πόσο μπορούμε να εκμεταλλευτούμε τέτοιες τεχνικές που έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε άλλα ερευνητικά πεδία, στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης και πιο συγκεκριμένα για την αυτοματοποιημένη ανάλυση και ταξινόμηση συνεργατικών δραστηριοτήτων. Αυτό ακριβώς είναι το αντικείμενο που πραγματεύεται η παρούσα διδακτορική διατριβή και προκειμένου να απαντηθεί αυτό το ερώτημα αναπτύχθηκε η προτεινόμενη μεθοδολογία ταξινόμησης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζεται η Μέθοδος της Έρευνας, η Μεθοδολογία Ανάλυσης καθώς και τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διεξαγωγή της έρευνας. 66

77 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ4. ΑΝΑΛΥΣΗ, ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ 4.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζεται η μέθοδος που αναπτύχθηκε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας για την ανάλυση και ταξινόμηση συνεργατικών δραστηριοτήτων και η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε τόσο κατά τη διεξαγωγή της έρευνας όσο και κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων. Η συγκεκριμένη μέθοδος προτείνει και περιγράφει την αναπαράσταση συνεργατικών δραστηριοτήτων μέσω χρονοσειρών (timeseries) και χρήση μεθόδων ανάλυσης χρονοσειρών (timeseries analysis) για την ταξινόμηση (classification) συνεργατικών δραστηριοτήτων. Για τον σκοπό αυτόν αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης με χρήση μνήμης (memory-based model) το οποίο επιχειρεί την αξιολόγηση ποιοτικών χαρακτηριστικών της συνεργασίας με αυτοματοποιημένο τρόπο. Με αυτόν τον τρόπο, η παρούσα εργασία υποστηρίζει και επιχειρεί να αποδείξει ότι η απεικόνιση της συνεργατικής δραστηριότητας με βάση την εξέλιξή της στον χρόνο και κάνοντας χρήση δημοφιλών πρακτικών, ήδη καθιερωμένων σε άλλα επιστημονικά πεδία, μπορεί να δώσει πολύτιμες πληροφορίες για ποιοτικές διαστάσεις της συνεργασίας που είναι δύσκολο να αξιολογηθούν με άλλες αυτοματοποιημένες μεθόδους. Στα προηγούμενα κεφάλαια έγινε επισκόπηση του πεδίου της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης (ΥΥΣΜ) και των μεθοδολογιών ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στις τεχνικές αυτοματοποιημένης ανάλυσης και στην σημασία που έχει η διάσταση του χρόνου στην εξέλιξη συνεργατικών δραστηριοτήτων, ορίζοντας έτσι την συνεισφορά της παρούσας διδακτορικής διατριβής η οποία προτείνει την χρήση χρονοσειρών ως εργαλείο αυτοματοποιημένης ανάλυσης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων. Η παρούσα εργασία εξετάζει την χρήση των χρονοσειρών ως εργαλείο για την ανάλυση της συνεργασίας. Γι αυτό τον λόγο δεν γίνεται εκτενής αναφορά και ανάλυση της σχετικής βιβλιογραφίας αλλά επικεντρώνεται στις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στα πλαίσια της συγκεκριμένης έρευνας. Στις παραγράφους που ακολουθούν, γίνεται μία γενική επισκόπηση των χρονοσειρών, παρουσιάζεται ο προτεινόμενος τρόπος χρήσης χρονοσειρών στο πεδίο της ανάλυσης συνεργατικών δραστηριοτήτων και το μοντέλο ταξινόμησης και αποτίμησης της ποιότητας της συνεργασίας για συνεργατικές δραστηριότητες. Τέλος περιγράφεται η πειραματική δομή που ακολουθήθηκε. 67

78 4.2 ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΕΣ ΟΡΙΣΜΟΣ: «ΩΣ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΟΡΙΖΕΤΑΙ ΚΑΘΕ ΣΥΛΛΟΓΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ ΠΟΥ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΤΑΙ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΣΤΟΝ ΧΡΟΝΟ». (CHATFIELD, C., 2003) Με άλλα λόγια, οποιαδήποτε ακολουθία τιμών οι οποίες παρατηρούνται και καταγράφονται σε διαδοχικά χρονικά διαστήματα, μπορεί να χαρακτηριστεί ως χρονοσειρά (timeseries). Αυτές οι τιμές μπορεί να αποτελούν είτε μοναδικά γεγονότα, είτε αθροίσματα γεγονότων μέσα σε ορισμένα χρονικά διαστήματα. Παραδείγματος χάριν, οι καθημερινές θερμοκρασίες μίας συγκεκριμένης περιοχής, οι τιμές μίας μετοχής στο χρηματιστήριο ή το άθροισμα των χρηστών που επισκέπτονται μία σελίδα στο διαδίκτυο, αποτελούν παραδείγματα χρονοσειρών τα οποία αντλούνται από την καθημερινότητα. Οι χρονοσειρές είναι δυνατόν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τις μονομεταβλητές (univariate) και τις πολυμεταβλητές (multivariate) χρονοσειρές. Ως μονομεταβλητές χρονοσειρές ορίζονται αυτές που αποτελούνται από παρατηρήσεις που αφορούν σε ένα μόνο μέγεθος, ενώ ως πολυμεταβλητές ορίζονται οι χρονοσειρές που νοούνται ως διάνυσμα παρατηρήσεων διαφορετικών μεγεθών. Στην γενική περίπτωση οι πολυμεταβλητές χρονοσειρές έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματικότερες όσον αφορά στην ανάλυση ενός φαινομένου ή διαδικασίας ενώ προσφέρουν καλύτερη κατανόηση των δυναμικών σχέσεων αλλά και μεγαλύτερη ακρίβεια πρόγνωσης. Διάφορες μεθοδολογίες ανάλυσης χρονοσειρών, μοντελοποίησης και πρόγνωσης έχουν προταθεί κατά καιρούς ενώ οι δημοφιλέστερες μέθοδοι είναι τα Hidden Markov Models (HMM), τα μοντέλα ARIMA και VAR και η τεχνική Δυναμικής Χρονικής Στρέβλωσης (Dynamic Time Warping - DTW). Η τελική επιλογή μεθόδου είναι προφανώς μία απόφαση που πρέπει να ληφθεί έχοντας υπόψη μας την φύση του συνόλου των δεδομένων, το ερευνητικό πεδίο, τον τελικό στόχο της έρευνας και τους διαθέσιμους πόρους. Παρ όλο το ευρύ φάσμα ερευνητικών δραστηριοτήτων και πεδίων που κάνουν χρήση των χρονοσειρών ως εργαλεία ανάλυσης, σπάνια συναντάται η χρήση τους στην ανάλυση συνεργατικών δραστηριοτήτων αν και η διάσταση του χρόνου στην ανάλυση συνεργατικών πρακτικών είναι υψίστης σημασίας. 4.3 ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΟΡΦΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑΣ Οι συνεργατικές δραστηριότητες αναπαριστώνται και οπτικοποιούνται με ποικίλους τρόπους, όπως για παράδειγμα με την χρήση γράφων και διαγραμμάτων ροής, με 68

79 τυπική γλώσσα (formal language) ή με τεχνικές Ανάλυσης Κοινωνικών Δικτύων (Social Network Analysis - SNA). Σε αυτή την εργασία προτείνεται η χρήση χρονοσειρών για την αναπαράσταση συνεργατικών δραστηριοτήτων, με απώτερο σκοπό την αποτελεσματική περιγραφή της εξέλιξης μιας δραστηριότητας στον χρόνο, τις δυναμικές σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ των συνεργαζόμενων πλευρών αλλά και τον εντοπισμό προβλημάτων στην ομαλή ανάπτυξη της συνεργασίας τα οποία είναι δυνατόν τα χαρτογραφηθούν και να μελετηθούν περαιτέρω. Οι χρονοσειρές συνεργατικής δραστηριότητας, όπως θα καλούνται από εδώ και στο εξής, κατασκευάστηκαν από αρχεία καταγραφής (logfiles) όπως αυτά παρέχονται από την εφαρμογή διαμεσολάβησης της δραστηριότητας. Αποτελούνται από αθροίσματα ενεργειών των χρηστών (user actions) αλλά και γεγονότων (events), ανά τακτά χρονικά διαστήματα τα οποία από εδώ και στο εξής θα αποκαλούνται «χρονικά παράθυρα» ή απλώς «παράθυρα» ενώ τα γεγονότα και οι ενέργειες που πραγματοποιήθηκαν για την κατασκευή των χρονοσειρών θα αποκαλούνται «μετρικές». Επιπλέον πρέπει να αναφερθεί πως στην περίπτωση που μία χρονοσειρά κάνει χρήση μίας μετρικής, τότε είναι μονοπαραμετρική (univariate), ενώ στην περίπτωση περισσοτέρων της μίας μετρικής η χρονοσειρά θεωρείται ως πολυπαραμετρική (multivariate). Κατά την κατασκευή των χρονοσειρών που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή των συνεργατικών δραστηριοτήτων, εγείρονται δύο κύρια ερωτήματα: Α. Ποιες είναι αυτές οι μετρικές που θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν ώστε να έχουμε την καλύτερη δυνατή περιγραφή μιας συνεργατικής δραστηριότητας και συνεπώς την ακριβέστερη λειτουργία του μοντέλου; Β. Ποια είναι τα χρονικά παράθυρα στα οποία θα πρέπει να πραγματοποιηθεί η δειγματοληψία και βάσει των οποίων θα κατασκευαστούν οι εν λόγω χρονοσειρές, έτσι ώστε από τη μία να υπάρξει ελάχιστη ή αν είναι δυνατόν καθόλου απώλεια πληροφορίας, και από την άλλη να καταστεί δυνατόν να εντοπιστούν λεπτομέρειες που διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της δραστηριότητας; Τα δύο αυτά ερωτήματα, πέρα από εγγενή της φύσης των χρονοσειρών- ανεξαρτήτως του πεδίου έρευνας- και καθοριστικά για την εξέλιξη της εργασίας, είναι δύσκολο να απαντηθούν χωρίς προηγούμενη πειραματική διερεύνηση. Γι αυτό και στο κεφάλαιο 3 αφιερώθηκε εκτενής ανάλυση της σημασίας τους και των λόγων που θα έπρεπε να ερευνηθούν περαιτέρω. Συνεπώς κρίθηκε αναγκαίο να διερευνηθεί πειραματικά η επιρροή τους στην λειτουργία και τα τελικά αποτελέσματα του μοντέλου. Πέρα από τις μετρικές και τα χρονικά παράθυρα που θα αναφερθούν στην συνέχεια, δοκιμάστηκε πλήθος επιλογών οι οποίες εξαιτίας της μη-διαφοροποίησης των αποτελεσμάτων του μοντέλου ή της μη ικανοποιητικής απόδοσής τους, δεν θεωρείται σκόπιμο να αναφερθούν. 69

80 4.3.1 ΜΕΤΡΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ Σε προηγούμενες εργασίες έχει γίνει εκτενής αναφορά σε αυτοματοποιημένες μεθόδους εκτίμησης και αξιολόγησης ποιοτικών χαρακτηριστικών της συνεργασίας, χωρίς την ανάγκη ύπαρξης έμπειρων αξιολογητών, με χρήση στατιστικών στοιχείων και μετρικών που προέρχονται από αρχεία καταγραφής συνεργατικών δραστηριοτήτων (Kahrimanis, G. et al., 2010). Συμπερασματικά, οι μετρικές διαλόγου (#COA, #CALT, #CTG) παρουσιάζουν υψηλή συσχέτιση με την ποιότητα της συνεργασίας, πλην της μετρικής συμμετρίας διαλόγου (#CSYM). Όσον αφορά στις μετρικές του κοινόχρηστου χώρου εργασίας, δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερη συσχέτιση με την ποιότητα της συνεργασίας (είτε η συσχέτιση δεν είναι στατιστικά σημαντική, είτε δεν είναι υψηλή) πλην μεμονωμένων περιπτώσεων όπου εμφανίζονται συσχετίσεις μέτριες με συγκεκριμένους ποιοτικούς δείκτες. Οι μελέτες αυτές έλαβαν υπόψη τους τα στατιστικά στοιχεία για κάθε μετρική για το σύνολο της δραστηριότητας και όχι ανά χρονικό παράθυρο, όπως επιχειρείται στην παρούσα προσέγγιση. Εδώ χρησιμοποιήθηκαν τα αποτελέσματα αυτά ως ενδείξεις και προκειμένου να καθορίσουμε τις καταλληλότερες μετρικές για την κατασκευή των χρονοσειρών συνεργατικών δραστηριοτήτων. Από το σύνολο των μετρικών που εξετάστηκαν, καταλήξαμε στην χρήση των εξής δεκαέξι μετρικών για περαιτέρω διερεύνηση: ΕΡΓΑΛΕIΟ ΑΝΤΑΛΛΑΓHΣ ΜΗΝΥΜAΤΩΝ Αριθμός μηνυμάτων, #COA- το σύνολο των μηνυμάτων που ανταλλάσσονται από τα συνεργαζόμενα μέρη Αριθμός εναλλαγών ενεργού ρόλου (actor) ανάμεσα στα συνεργαζόμενα μέρη, #CALT το σύνολο των περιπτώσεων που τα συνεργαζόμενα μέρη διαδοχικά αντάλλαξαν την ταυτότητα του ενεργού ρόλου στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Μέσος Χρόνος Ανταπόκρισης σε Ενέργεια, #CTP ο χρόνος που μεσολάβησε από τη στιγμή που το ένα συνεργαζόμενο μέρος πραγματοποίησε μία ενέργεια μέχρι τη στιγμή που το άλλο συνεργαζόμενο μέρος έδρασε με τη σειρά του. Συμμετρία Δραστηριότητας Συνεργαζόμενων Μερών, #CSYM κατά πόσο συμμετρική ή ισορροπημένη είναι η δραστηριότητα στον διάλογο όλων των συνεργαζόμενων μερών στο σύνολό της. Η συμμετρία υπολογίζεται με βάση τον μαθηματικό τύπο: ί = 1 *+,(-1-2)

81 όπου: Ε1: το άθροισμα των ενεργειών ενός χρήστη και Ε2: το άθροισμα των ενεργειών του έτερου χρήστη. Σύμφωνα με τον μαθηματικό τύπο της συμμετρίας, ομάδες των οποίων χρήστες που παρουσιάζουν ίδιο όγκο δραστηριότητας εμφανίζουν συμμετρία ίση με τη μονάδα, ενώ μηδενική συμμετρία εμφανίζει μία ομάδα που μόνο ένα μέλος της συνεισφέρει στην συνεργατική δραστηριότητα. Ο μαθηματικός τύπος μπορεί να γενικευθεί και για περισσότερους των δύο χρηστών (Avouris, N. et al., 2004). ΚΟΙΝOΧΡΗΣΤΟΣ ΧΩΡΟΣ ΕΡΓΑΣIΑΣ Αριθμός ενεργειών, #WOA - το σύνολο των ενεργειών των συνεργαζόμενων μερών που πραγματοποιούνται στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Σε αυτή την περίπτωση ως ενέργειες προσμετρώνται οι κύριες ενέργειες της, αυτές δηλαδή που προκαλούν σημασιολογικές και ορατές αλλαγές στους κοινούς χώρους εργασίας. Αυτές οι ενέργειες είναι οι εξής: δημιουργία αντικειμένου, αλλαγή, επικόλληση και διαγραφή αντικειμένου. Οι ενέργειες και οι τύποι τους αναφέρονται αναλυτικά στο κεφάλαιο 3 όπου περιγράφεται η συνεργατική εφαρμογή. Αριθμός εναλλαγών ενεργού ρόλου (actor) ανάμεσα στα συνεργαζόμενα μέρη, #WALT το σύνολο των περιπτώσεων που τα συνεργαζόμενα μέρη διαδοχικά αντάλλαξαν την ταυτότητα του ενεργού ρόλου στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Μέσος Χρόνος Ανταπόκρισης σε Ενέργεια,, #WTG ο χρόνος που μεσολάβησε από τη στιγμή που το ένα συνεργαζόμενο μέρος πραγματοποίησε μία ενέργεια μέχρι τη στιγμή που το άλλο συνεργαζόμενο μέρος έδρασε με τη σειρά του. Συμμετρία Δραστηριότητας Συνεργαζόμενων Μερών, #WSYM κατά πόσο συμμετρική ή ισορροπημένη είναι η δραστηριότητα όλων των συνεργαζόμενων μερών στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Η συμμετρία υπολογίζεται με βάση τον μαθηματικό τύπο: ί = 1 *+,(-1-2)

82 Πίνακας 4-1. Μετρικές Δραστηριότητας που περιγράφουν το διάλογο και αφορούν στην δραστηριότητα των χρηστών στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων. Εργαλείο Ανταλλαγής Μηνυμάτων Μετρικές Δραστηριότητας #COA #DCOA #CALT #DCALT #CTG #DCTG #CSYM #DCSYM Περιγραφή Μετρικής Αριθμός μηνυμάτων Ρυθμός μεταβολής αριθμού μηνυμάτων Αριθμός εναλλαγών ενεργού ρόλου Ρυθμός μεταβολής ενεργού ρόλου Μέσος Χρόνος Ανταπόκρισης Ρυθμός μεταβολής Μέσου χρόνου ανταπόκρισης Συμμετρία Δραστηριότητας Ρυθμός μεταβολής συμμετρίας Πίνακας 4-2. Μετρικές Δραστηριότητας που περιγράφουν και αφορούν στην δραστηριότητα των χρηστών στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Κοινόχρηστος Χώρος Εργασίας Μετρικές Δραστηριότητας #WOA #DWOA #WALT #DWALT #WTG #DWTG #WSYM #DWSYM Περιγραφή Μετρικής Αριθμός ενεργειών Ρυθμός μεταβολής αριθμού ενεργειών Αριθμός εναλλαγών ενεργού ρόλου Ρυθμός μεταβολής ενεργού ρόλου Μέσος Χρόνος Ανταπόκρισης Ρυθμός μεταβολής Μέσου χρόνου ανταπόκρισης Συμμετρία Δραστηριότητας Ρυθμός μεταβολής συμμετρίας Για όλες τις παραπάνω μετρικές ερευνήθηκαν επιπροσθέτως και οι ρυθμοί μεταβολής τους ανά χρονικό παράθυρο, δηλαδή η διαφορά τους ανάμεσα σε δύο διαδοχικά χρονικά παράθυρα. Το σύνολο των μετρικών που μελετήθηκαν ως προς τη χρήση τους στην κατασκευή των χρονοσειρών συνεργατικής δραστηριότητας, παρατίθεται στον σχετικό πίνακα (Πίνακας 4-1) για το εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων, και στον Πίνακα 4-2 για την περίπτωση του κοινόχρηστου χώρου εργασίας. 72

83 4.3.2 ΧΡΟΝΙΚΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ Όπως έχει σημειωθεί σε προηγούμενες μελέτες, η επιλογή των χρονικών παραθύρων με βάση τα οποία κατασκευάζονται τα αθροίσματα γεγονότων ή συμβάντων τα οποία αποτελούν τις τελικές χρονοσειρές, είναι μεγάλης σπουδαιότητας και θα πρέπει να προηγηθεί μελέτη καθώς η επιλογή πολύ μικρών ή πολύ μεγάλων χρονικών παραθύρων οδηγούν είτε σε απώλεια πληροφορίας είτε σε συμπύκνωση κρίσιμης πληροφορίας έτσι ώστε να είναι πρακτικά μη αξιοποιήσιμη (Shellman, S. M., 2004). Το μέγεθος των βέλτιστων χρονικών παραθύρων ποικίλει ανάλογα με το πεδίο έρευνας, την ίδια τη δραστηριότητα και τη φύση των γεγονότων που αναπαριστώνται μέσω των χρονοσειρών. Στην παρούσα εργασία εξετάστηκαν σύγχρονες συνεργατικές δραστηριότητες των οποίων η διάρκεια κυμαίνεται μεταξύ λεπτών. Συνεπώς είναι προφανές πως δεν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν πολύ μεγάλα χρονικά παράθυρα, όπως για παράδειγμα είκοσι λεπτών καθώς τότε η χρονοσειρά που θα προέκυπτε, θα αποτελείτο από τρία στοιχεία. Επίσης απαγορευτική είναι η χρήση πολύ μικρών χρονικών παραθύρων, όπως, για παράδειγμα, πέντε δευτερολέπτων καθώς σε τόσο μικρά διαστήματα και εξαιτίας της φύσης της εργασίας που αναλύεται, δεν υπάρχει ουσιαστική δραστηριότητα. Για να καθοριστούν τα καταλληλότερα χρονικά παράθυρα, πραγματοποιήθηκε πλήθος πειραματικών δοκιμών και τελικά έγινε επιλογή οκτώ χρονικών παραθύρων για τα οποία εμφανίζονται τα πιο αντιπροσωπευτικά και σημασιολογικά πλούσια αποτελέσματα και επιπλέον αποφεύγονται οι σκόπελοι που προαναφέρθηκαν. Τα οκτώ αυτά χρονικά παράθυρα είναι (σε δευτερόλεπτα):[10, 15, 30, 45, 60, 300, 480, 600] ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ Στην παρούσα εργασία γίνεται χρήση δύο τύπων χρονοσειρών: μονοπαραμετρικών και πολυπαραμετρικών. Η διαφορά, τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες των χρονοσειρών αναπτύχθηκαν στο κεφάλαιο 3. Για την κατασκευή των χρονοσειρών που χρησιμοποιούνται ως είσοδος στο προτεινόμενο μοντέλο, χρησιμοποιούνται τα αθροίσματα γεγονότων ανά χρονικό παράθυρο, όπως ορίζονται από τις μετρικές που περιγράφονται στην παράγραφο 5.2. Η κάθε μία χρονοσειρά, συνεπώς, της οποίας γίνεται χρήση αποτελείται ουσιαστικά από διαδοχικά αθροίσματα γεγονότων ή συμβάντων, όπως ορίζονται από την αντίστοιχη μετρική, ανά χρονικό παράθυρο. Για παράδειγμα, προκειμένου να κατασκευαστεί μία χρονοσειρά που θα περιγράφει τον όγκο της δραστηριότητας m, στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων, συναρτήσει του χρόνου, αρχικά επιλέγεται το μέγεθος του χρονικού παραθύρου, έστω a δευτερόλεπτα. Στην συνέχεια το σύνολο της συνεργατικής δραστηριότητας τεμαχίζεται σε N κομμάτια μεγέθους α δευτερολέπτων. Για το κάθε ένα από τα Ν αυτά κομμάτια 73

84 υπολογίζεται το άθροισμα S m του αριθμού των μηνυμάτων που δημοσιεύθηκαν στο συγκεκριμένο χρονικό παράθυρο. Στο τέλος, η χρονοσειρά T sm συντίθεται από τα διαδοχικά αυτά αθροίσματα (Εικόνα 4-1). Αυτή είναι η περίπτωση της μονοπαραμετρικής χρονοσειράς. Εικόνα 4-1. Γραφική Απεικόνιση Μονοπαραμετρικής ΧρονοσειράςT sm, η οποία αποτελείται από Ν διαδοχικά αθροίσματα [S m1, S mn ] της μετρικής δραστηριότητας m, όπως αυτά υπολογίζονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα (παράθυρα) διάρκειας α δευτερολέπτων. Επιπλέον, κρίθηκε σκόπιμο να γίνει χρήση πολυπαραμετρικών χρονοσειρών προκειμένου να διερευνηθεί κατά πόσο η χρήση πληρέστερης και πιο σύνθετης περιγραφής βελτιώνει τα αποτελέσματα και την ακρίβεια του μοντέλου. Στην κατασκευή πολυπαραμετρικών χρονοσειρών, χρησιμοποιούνται παραπάνω από μία μετρικές, σε συνδυασμό και πάλι με την διαδικασία του αθροίσματος γεγονότων ανά χρονικό παράθυρο. Το χρονικό παράθυρο ανά το οποίο αθροίζονται τα αποτελέσματα των μετρικών είναι το ίδιο. Για παράδειγμα, έστω ότι, προκειμένου να επιτευχθεί η πληρέστερη περιγραφή μιας συνεργατικής δραστηριότητας, γίνεται χρήση των μετρικών όγκου δραστηριότητας στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων m και στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας w. Η χρονοσειρά αυτή, T smw θα αποτελείται από δύο, επιμέρους, μονοπαραμετρικές χρονοσειρέςt sm και Τ sw, μία που θα περιγράφει την συμπεριφορά της μετρικής m και μία για την μετρική w, ανά κοινό χρονικό παράθυρο μεγέθους α και για Ν χρονικά παράθυρα (Εικόνα 4-2). Σημειώνεται πως δεν απαιτείται οι μονοπαραμετρικές χρονοσειρές που απαρτίζουν μία πολυπαραμετρική να είναι ίσου μεγέθους, να αποτελούνται δηλαδή από ίσο αριθμό παρατηρήσεων. Στην παρούσα εργασία οι πολυπαραμετρικές χρονοσειρές αποτελούνται από μονοπαραμετρικές ίδιου μεγέθους όπως απαιτεί η δραστηριότητα τόσο πρακτικά όσο και εννοιολογικά. Η κάθε συνεργατική συνεδρία έχει σαφή χρόνο έναρξης και λήξης, ο οποίος καταγράφεται στα αρχεία καταγραφής δεδομένων της εφαρμογής που την διαμεσολαβεί. Συνεπώς όλες οι μετρικές δραστηριότητας υπολογίζονται μέσα στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα και εκφράζονται από χρονοσειρές δραστηριότητας ίσου μεγέθους. 74

85 Εικόνα 4-2. Γραφική Απεικόνιση Πολυπαραμετρικής ΧρονοσειράςT smw, η οποία αποτελείται από Ν διαδοχικά αθροίσματα [S m1, S mn ] της μετρικής δραστηριότητας m, και Ν διαδοχικά αθροίσματα [S w1, S wn ] της μετρικής δραστηριότητας w όπως αυτά υπολογίζονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα (παράθυρα) διάρκειας α δευτερολέπτων. Εικόνα 4-3. Γραφική Απεικόνιση Μονοπαραμετρικής Χρονοσειράς Διαφορών T sdm, η οποία αποτελείται από Ν-1 διαφορές τιμών διαδοχικών χρονικών παραθύρων της μετρικής δραστηριότητας m. Στην παρούσα εργασία κρίθηκε σκόπιμο να χρησιμοποιηθούν επιπρόσθετα χρονοσειρές που να περιγράφουν την μεταβολή των μετρικών ανάμεσα στα διαδοχικά χρονικά παράθυρα, ώστε πέραν των χρονοσειρών που εκφράζουν όγκο δραστηριότητας να συμπεριληφθούν στην μελέτη και χρονοσειρές που εκφράζουν μεταβολή δραστηριότητας στον χρόνο. Έτσι κατασκευάστηκε μία επιπλέον ομάδα χρονοσειρών η οποία ουσιαστικά δηλώνει ρυθμό μεταβολής των αρχικών μεγεθών σε διαδοχικά χρονικά παράθυρα και συνεπώς εκφράζεται από τις διαφορές των τιμών διαδοχικών χρονικών παραθύρων. Στην Εικόνα 4-3 απεικονίζεται γραφικά η δημιουργία της μονοπαραμετρικής χρονοσειράς διαφορών T sdm, η οποία εκφράζει το ρυθμό μεταβολής σε διαδοχικά χρονικά παράθυρα της μετρικής m, όπως αυτή εκφράζεται από την χρονοσειράt sm. 75

86 4.3.4 ΤΕΛΙΚΕΣ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΕΣ Στο κεφάλαιο 3 περιγράφεται η χρήση των διάφορων χρονοσειρών από τον αλγόριθμο που υλοποιεί το μοντέλο, τα αποτελέσματα για κάθε συνδυασμό μετρικών και χρονικών παραθύρων και πώς αυτά επηρεάζουν την απόδοση και ακρίβεια του μοντέλου. Οι χρονοσειρές, μονοπαραμετρικές και πολυπαραμετρικές, που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την εργασία αποτελούνται από αθροίσματα γεγονότων ανά χρονικό παράθυρο. Γενικά, κατασκευάστηκαν δεκαέξι, μονοπαραμετρικές χρονοσειρές ανά χρονικό παράθυρο ( 16* 8 χρονικά παράθυρα = 128 μονοπαραμετρικές χρονοσειρές συνολικά), μία για κάθε μετρική του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων και του κοινόχρηστου χώρου εργασίας.. Με βάση τις συσχετίσεις που προέκυψαν μεταξύ αυτών των χρονοσειρών και των έξι συνεργατικών διαστάσεων, όπως αυτές ορίζονται από το σχήμα αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων, κατασκευάστηκαν τέσσερις τύποι πολυπαραμετρικών χρονοσειρών. Ο κάθε τέτοιος τύπος περιλαμβάνει μία αντίστοιχη χρονοσειρά για κάθε χρονικό παράθυρο που εξετάστηκε (συνολικά κατασκευάστηκαν 28 πολυπαραμετρικές χρονοσειρές). Οι τέσσερις αυτοί τύποι συνοψίζονται ως εξής: - Τύπος Α: Αποτελείται από μετρικές που περιγράφουν όγκο συνεργατικής δραστηριότητας στα κοινόχρηστα εργαλεία της συνεργατικής εφαρμογής. Οι μετρικές που χρησιμοποιήθηκαν είναι: #COA,#CALT,#WOA,#WALT - Τύπος Β: Αποτελείται από μετρικές που περιγράφουν μεταβολή του όγκου συνεργατικής δραστηριότητας ανά χρονικό παράθυρο. Για την σύνθεση χρονοσειρών τύπου Β, γίνεται χρήση των μετρικών: #DCOA,#DCALT,#DWOA,#DWALT. - Τύπος Γ: Αποτελείται από μετρικές που εκφράζουν όγκο συνεργατικής δραστηριότητας αλλά και την μεταβολή της ανά χρονικό παράθυρο. Για τις χρονοσειρές τύπου Γ έγινε συνδυαστική χρήση των μετρικών που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή χρονοσειρών τύπου Α και τύπου Β, δηλαδή συνολικά χρησιμοποιήθηκαν οι μετρικές: #COA, #CALT, #WOA, #WALT, #DCOA,#DCALT,#DWOA, #DWALT. - Τύπος Δ: Αποτελείται από μετρικές του εργαλείου ανταλλαγής μηνυμάτων και του κοινόχρηστου χώρου εργασίας για τις οποίες εμφανίζονται σημαντικές συσχετίσεις ανάλογα με το χρονικό παράθυρο που εξετάζεται. Συνεπώς οι μετρικές που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αυτών των χρονοσειρών δεν είναι ίδιες για όλα τα χρονικά παράθυρα ούτε ο αριθμός τους είναι σταθερός. Η επιλογή τους άλλωστε έγινε μετά την 76

87 πραγματοποίηση και ανάλυση των αποτελεσμάτων της πειραματικής φάσης Α, η οποία περιγράφεται στο κεφάλαιο 5. Στα πλαίσια της πειραματικής διαδικασίας έγινε χρήση επιπλέον συνδυασμών μετρικών για την κατασκευή των πολυπαραμετρικών χρονοσειρών, όπως, για παράδειγμα, με χρήση των μετρικών που περιγράφουν χρόνο ανταπόκρισης (#CTG, #WTG) ή συμμετρία (#CSYM, #WSYM). Παρ όλα αυτά, τα αποτελέσματα της χρήσης τους καθώς και τα αποτελέσματα της πρώτης πειραματικής φάσης που αναλύονται στην συνέχεια (κεφάλαιο 5), μας οδήγησαν στη μη χρησιμοποίησή τους. Κατά την επιλογή των τελικών χρονοσειρών, το σύνολο δεδομένων εξετάστηκε ως προς τα γενικά χαρακτηριστικά του όπως την στασιμότητα των χρονοσειρών(stationary), την παρουσία παράγοντα εποχικότητας (seasonal factor), την αυτό-συσχέτιση αλλά και την ετερο-συσχέτιση (auto and cross-correlation) διαφορετικών χρονοσειρών. Αφ ενός o αλγόριθμος Δυναμικής Χρονικής Στρέβλωσης που χρησιμοποιήθηκε δεν θέτει καμμία περιοριστική προϋπόθεση και επομένως οι εν λόγω έλεγχοι του δείγματος δεν παρουσιάζονται εδώ. Αφ ετέρου οι περισσότερες χρονοσειρές παρουσιάζουν μη στάσιμη συμπεριφορά ή συμπεριφορά που διακρίνεται από εποχικότητα ή περιοδικότητα και κατά συνέπεια ο έλεγχός τους για συσχέτιση δεν είναι δυνατός. Ο υπολογισμός ετεροσυσχέτισης μεταξύ χρονοσειρών προϋποθέτει την ύπαρξη στασιμότητας. Για τον λόγο αυτό, δεν προτιμήθηκε ως μετρική ομοιότητας ο συντελεστής συσχέτισης. 4.4 ΜΕΛΕΤΗ ΟΠΤΙΚΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΩΝ Στην περίπτωση ανάλυσης χρονοσειρών, ένα πολύ σημαντικό κομμάτι της διαδικασίας είναι η απεικόνιση των χρονοσειρών σε γραφήματα και η οπτική επισκόπησή τους. Η οπτική εξέταση χρονοσειρών αποτελεί κουραστική και επίπονη διαδικασία συνήθως, κρίνεται ωστόσο απαραίτητη διαδικασία αφού είναι ένας τρόπος να εντοπιστούν νωρίς προβλήματα στο σύνολο δεδομένων, εποχικές τάσεις ή άλλα μοτίβα τα οποία είναι απαραίτητο να αναλυθούν με ιδιαίτερη προσοχή και ενδεχομένως με συγκεκριμένες μεθόδους (Chatfield, C., 2003), (Box, G. E. P. et al., 2011). Στην παρούσα περίπτωση, δεν υπάρχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις από το σύνολο δεδομένων ή περιορισμοί που πρέπει να πληρούνται, ενώ δεν αναμένεται η εμφάνιση εποχικών τάσεων ή περιοδικών μοτίβων. Παρ όλα αυτά, επιχειρήθηκε η οπτική επισκόπηση των μονοπαραμετρικών χρονοσειρών, που χρησιμοποιήθηκαν ως βασικά στοιχεία για τις πολυπαραμετρικές χρονοσειρές τις οποίες χρησιμοποιεί το προτεινόμενο μοντέλο κατάταξης αγνώστου συνεργατικού δείγματος, προκειμένου να αναγνωριστούν αν υπάρχουν- κάποιες ενδείξεις που διαφοροποιούν και καταδεικνύουν τις καλές συνεργατικές πρακτικές συγκριτικά με τις μη ικανοποιητικές. 77

88 Το μεγάλο μέγεθος του συνόλου δεδομένων κάνει απαγορευτική την οπτική επισκόπηση όλων των δειγμάτων και συνεπώς ακολουθήθηκε ειδική διαδικασία. Από το σύνολο δεδομένων, έγινε επιλογή αυτών των συνεργατικών δειγμάτων που κατά την διαδικασία αξιολόγησης από έμπειρους αξιολογητές (Kahrimanis, G. et al., 2009) είχαν συγκεντρώσει τις υψηλότερες και τις χαμηλότερες βαθμολογίες όσον αφορά στην διάσταση της ποιότητας της συνεργασίας (ΠΤΣ). Κατ αυτόν τον τρόπο δημιουργήθηκαν δύο ομάδες με δέκα δείγματα η κάθε μία, των «καλών» και «κακών» συνεργατικών πρακτικών. Οι χρονοσειρές μετρικών συνεργασίας αυτών των δειγμάτων οπτικοποιήθηκαν και αντιπαρατέθηκαν. Σε αυτή τη διαδικασία εξετάστηκαν όλες οι μετρικές δραστηριότητας που σε προηγούμενη εργασία βρέθηκε να συσχετίζονται με ποιοτικά στοιχεία της συνεργασίας (Κεφάλαιο 3), ενώ συγκεκριμένα παρουσιάζονται εδώ οι μετρικές #COA και #DCOA, #CALT και #DCALT, που αφορούν στην διαλογική δραστηριότητα ενώ για τον κοινόχρηστο χώρο εργασίας εξετάζονται οι μετρικές #WOA και #DWOA. Γενικότερα εξετάστηκαν δύο χρονικά παράθυρα, ένα μικρό των 30 δευτερολέπτων και ένα μεγάλο, των 480 δευτερολέπτων. Στην παρούσα παράγραφο εξετάζουμε μερικές ενδεικτικές περιπτώσεις πέντε καλών και πέντε ανεπαρκών πρακτικών για το μικρό χρονικό παράθυρο των 30 δευτερολέπτων. Στις γραφικές παραστάσεις που ακολουθούν παρουσιάζονται οι χρονοσειρές μετρικών δραστηριότητας ανά συνεδρία (καλή ή κακή). Στην αριστερή στήλη απεικονίζονται οι «καλές» συνεδρίες, με το χαρακτηριστικό όνομα G- αριθμός_συνεδρίας. Στην δεξιά στήλη κάθε ομάδας γραφικών παραστάσεων απεικονίζονται οι «κακές» συνεδρίες με το χαρακτηριστικό όνομα Β-αριθμός_συνεδρίας. Σε κάθε γραφική παράσταση που αφορά σε μία συνεδρία αναπαριστάται η συγκεκριμένη χρονοσειρά δραστηριότητας με μπλε χρώμα ενώ με κόκκινο χρώμα αναπαριστάται η ίδια χρονοσειρά δραστηριότητας προηγουμένως επεξεργασμένη και κανονικοποιημένη για την καλύτερη απεικόνισή της. Η οπτική επισκόπηση των δειγμάτων υποδεικνύει πως οι καλές συνεργατικές πρακτικές διαφοροποιούνται από τις «κακές» όσον αφορά κυρίως στις μετρικές διαλόγου. Οι δραστηριότητες που έχουν αξιολογηθεί θετικά παρουσιάζουν έντονους διαλόγους, με αυξημένο αριθμό μηνυμάτων, ιδιαίτερα στην αρχή της συνεργασίας όπου οι χρήστες οργανώνουν την κοινή τους δράση. Η δραστηριότητα στον διάλογο ενδέχεται να μειωθεί στην εξέλιξη της διαδικασίας, παρ όλα αυτά ο αριθμός ανταλλαγής μηνυμάτων συνεχίζει να παρουσιάζει μεγάλες τιμές, διατηρώντας την μέση τιμή της αντίστοιχης χρονοσειράς (#COΑ) υψηλή, συγκριτικά με τα παραδείγματα των μη ικανοποιητικών πρακτικών. Τα δείγματα δραστηριοτήτων που έχουν αξιολογηθεί αρνητικά ως προς την ποιότητα της συνεργασίας, παρουσιάζουν βραχείς διαλόγους με έξαρση συνήθως στην αρχή ή στο τέλος της δραστηριότητας. Σταδιακά ο διάλογος ατονεί και ο αριθμός μηνυμάτων που ανταλλάσσονται μένει περιορισμένος σε μικρές τιμές (ένα με δύο μηνύματα). 78

89 Η διαφορά μεταξύ καλών και κακών πρακτικών είναι επίσης εμφανής στον ρυθμό μεταβολής αριθμού μηνυμάτων (#DCOA). Οι καλές συνεδρίες χαρακτηρίζονται από μεγάλο ρυθμό μεταβολής (κατά απόλυτη τιμή) και με μεγάλη συχνότητα. Στις γραφικές παραστάσεις παρουσιάζονται πιο έντονες και με μεγαλύτερη πυκνότητα ενώ ο ρυθμός δεν μειώνεται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου. Αντιθέτως οι κακές πρακτικές παρουσιάζουν ασθενέστερο ρυθμό μεταβολής, τόσο ως προς την απόλυτη τιμή αλλά και τη συχνότητα ενώ κατά την εξέλιξη της διαδικασίας διαστήματα μηδενικής ή ελάχιστης δραστηριότητας κάνουν όλο και πιο συχνή την εμφάνισή τους. Οι χρονοσειρές δραστηριότητας #COA και #DCOA παρουσιάζονται στην Εικόνα 4-4. Οι γραφικές παραστάσεις χρησιμοποιούν διαφορετικά διαβαθμισμένους κάθετους άξονες. Σημειώνεται επίσης πως ο διάλογος είναι διαμοιρασμένος ομοιόμορφα μεταξύ των συνεργατών κατά τη μεγαλύτερη διάρκεια της δραστηριότητας, όπως υποδηλώνεται από τις υψηλές τιμές της μεταβλητής #CALT και την κατανομή τους στον χρόνο. Οι εναλλαγές στον διάλογο δεν είναι συχνές ενώ περιορίζονται επίσης στην αρχή ή στο τέλος της συνεργασίας. Ένα ακόμα σημείο που διαφοροποιούνται οι «καλές» από τις «κακές» πρακτικές είναι η χρονοσειρά της μετρικής #CTG, που δηλώνει τον μέσο χρόνο απόκρισης σε προηγούμενο μήνυμα. Οι μη ικανοποιητικές πρακτικές τείνουν να εμφανίζουν μεγάλους χρόνους απόκρισης, συνεπώς κατά την οπτικοποίηση παρατηρούνται αιχμές μεγάλης τιμής. Αυτό μπορεί να οφείλεται είτε στον κακό συντονισμό μεταξύ των συνεργατών, είτε να είναι ένδειξη έλλειψης ικανοποιητικής επικοινωνίας μεταξύ τους, είτε να υποδεικνύει την κακή προδιάθεση του ενός ή και των δύο συνεργατών απέναντι στη γενική ιδέα της συνεργασίας. Οι μεγάλες καθυστερήσεις παρ όλα αυτά στην ανταλλαγή μηνυμάτων αποτελούν ενδεικτικά στοιχεία μη ικανοποιητικής συνεργασίας. Από την άλλη πλευρά, καθυστερήσεις και ενδεχομένως μεγάλες, ενδέχεται να παρουσιαστούν και σε καλές πρακτικές. Αυτό είναι εύκολο να εξηγηθεί αν λάβουμε υπόψη μας πως η φύση της εργασίας απαιτεί την ταυτόχρονη συνεργασία των χρηστών σε δύο επίπεδα, στο εργαλείο ανταλλαγής μηνυμάτων και στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας. Συνεπώς η προσοχή και η δραστηριότητα των χρηστών, είναι διαμοιρασμένη προκαλώντας καθυστερήσεις στις επακόλουθες και διαδοχικές ενέργειες στον ένα ή τον άλλο χώρο δραστηριότητας, ενώ τα «όρια» της μεγάλης χρονικής καθυστέρησης είναι ασαφή και διαφοροποιούνται ανάλογα με τα συνεργαζόμενα μέρη και τις στρατηγικές που ακολουθούν. Επιπλέον η απουσία διαλογικής δραστηριότητας (μέση τιμή #COV 0) σημαίνει επίσης την απουσία χρόνου απόκρισης. Συνεπώς, αν και οι χρόνοι απόκρισης αποτελούν ενδείξεις καλής συνεργασίας, είναι σκόπιμη η παράλληλη ανάλυση των αντίστοιχων χρονοσειρών συναρτήσει και των άλλων σχετικών μεγεθών. 79

90 80

91 81

92 Εικόνα 4-4. Αναλυτική απεικόνιση των χρονοσειρών #COΑ και #DCOA που αντιπροσωπεύουν τις μετρικές αριθμού μηνυμάτων στον διάλογο και τον ρυθμό μεταβολής αριθμού μηνυμάτων ανάμεσα σε διαδοχικά χρονικά παράθυρα, για τις καλές (G: good) και τις καλές (B: bad) πρακτικές αντίστοιχα. Με μπλε χρώμα απεικονίζεται η αυθεντική χρονοσειρά ενώ με κόκκινο η κανονικοποιημένη. Όσον αφορά στις μετρικές δραστηριότητας του κοινόχρηστου χώρου εργασίας, δεν παρατηρήθηκαν γενικές συμπεριφορές τόσο εμφανείς ή έντονες ώστε να μπορούν να γενικευθούν και να αποτελέσουν σαφείς ενδείξεις για την ποιότητα ή την επιτυχία της εξέλιξης μιας συνεργατικής δραστηριότητας χωρίς περαιτέρω διερεύνηση. Σε προηγούμενες μελέτες διαπιστώθηκε αρνητική συσχέτιση μεταξύ του όγκου δραστηριότητας στον κοινόχρηστο χώρο εργασίας και της ποιότητας της συνεργασίας, δηλαδή τα δείγματα που αξιολογήθηκαν αρνητικά κατά τη διαδικασία αξιολόγησης παρουσίαζαν έντονη δραστηριότητα στον κοινόχρηστο χώρο συγκριτικά με τα θετικά δείγματα (Kahrimanis, G., 2010). Στην παρούσα περίπτωση κάτι τέτοιο δεν παρατηρείται ξεκάθαρα και για την πλειοψηφία των δειγμάτων που εξετάστηκαν, τουλάχιστον όσον αφορά στον όγκο της δραστηριότητας ανά χρονικό παράθυρο και πέρα από μια πιο πυκνά κατανεμημένη δραστηριότητα σε όλη τη διάρκειά της συνεδρίας, με ελαφρώς αυξημένο ρυθμό μεταβολής της δραστηριότητας στην περίπτωση των θετικά αξιολογημένων δειγμάτων. Και πάλι όμως αυτό δεν αποτελεί γενικό συμπέρασμα. Οι υπόλοιπες μετρικές των σχετικών πινάκων (Πίνακας 4-1 και Πίνακας 4-2) που εξετάστηκαν, δεν παρουσιάζουν ξεκάθαρα δείγματα συμπεριφοράς παρά μόνο περιστασιακές ενδείξεις που θεωρητικά ίσως θα μπορούσαν να τεκμηριωθούν αλλά δεν αποτελούν αποδείξεις γενικότερης συμπεριφοράς που αποκαλύπτει ποιοτικά χαρακτηριστικά των συνεδριών που αντιπροσωπεύουν. Η οπτική επισκόπηση των χρονοσειρών που κατασκευάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για την αναπαράσταση της εξέλιξης συνεργατικών δραστηριοτήτων αποκάλυψε συνεπώς ενδείξεις μόνο και τάσεις οι οποίες, πιθανόν να είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν περαιτέρω για την ταξινόμηση άγνωστων δειγμάτων συνεργασιών ως προς την ποιότητά τους και την αποτίμηση αυτής, σε βαθμολογημένη κλίμακα. Ωστόσο η απλή επισκόπηση των χρονοσειρών δεν αρκεί, αλλά χρειάζεται επιπλέον ανάλυση των ίδιων των χρονοσειρών αλλά και της σχέσης τόσο μεταξύ τους όσο και με ποιοτικές διαστάσεις της συνεργασίας. Άλλες σημαντικές λεπτομέρειες, όπως για παράδειγμα το μέγεθος των χρονικών παραθύρων για την κατασκευή των χρονοσειρών, ποιες συγκεκριμένες μετρικές πρέπει να ληφθούν υπόψη και ποιες να παραλειφθούν, κ.α., πρέπει να διερευνηθούν αναλυτικά για να διαπιστωθεί και το κατά πόσον επηρεάζουν τα τελικά αποτελέσματα. 82

93 Η διερεύνηση και η ανάλυση αυτή περιγράφεται στο επόμενο κεφάλαιο της πειραματικής διαδικασίας, όπου αναφέρεται επακριβώς ο σχεδιασμός της, τα αποτελέσματά της και η ανάλυσή τους. Κατά την πειραματική διαδικασία έγινε εκτενής χρήση του μοντέλου ταξινόμησης άγνωστων συνεργατικών δραστηριοτήτων, το οποίο αναπτύχθηκε στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής και το οποίο παρουσιάζεται στην επόμενη παράγραφο. 4.5 ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ Η ανάλυση και η αξιολόγηση συνεργατικών δραστηριοτήτων, ιδιαίτερα με ημιαυτόματους ή αυτόματους τρόπους, είναι ένα δημοφιλές ερευνητικό πεδίο της περιοχής της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης (CSCL). Στην παρούσα μελέτη προτείνεται η χρήση χρονοσειρών ενώ προτείνεται μία αυτοματοποιημένη μέθοδος ταξινόμησης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων με τέτοιο τρόπο ώστε να απεικονίζονται τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους. Η ταξινόμηση γίνεται με χρήση ενός αλγόριθμου επιβλεπόμενης μηχανικής μάθησης (supervised, machine learning algorithm) εύρεσης πλησιέστερου γείτονα (near neighbor classification). Ο αλγόριθμος υλοποιείται από ένα μοντέλο ταξινόμησης μηχανικής μάθησης, το οποίο ονομάζουμε TSCMoCA (Time Series Classification Model of Collaborative Activities). Για την διαδικασία της ταξινόμησης απαιτείται η ύπαρξη ενός συνόλου δεδομένων για την εκπαίδευση του μοντέλου (training set) και ενός συνόλου δεδομένων για την πειραματική διαδικασία (test set). Τόσο το σύνολο εκπαίδευσης όσο και το πειραματικό σύνολο αποτελούνται από συνεργατικές δραστηριότητες που συλλέχθηκαν κατά τη διεξαγωγή εργαστηριακών ασκήσεων υπό πραγματικές συνθήκες, όπως περιγράφεται στο Κεφάλαιο 3. Συγκεκριμένα το σύνολο εκπαίδευσης αποτελείται από συνεργατικές δραστηριότητες που περιγράφονται ως διατεταγμένα ζεύγη (ts i, CQA i ), όπου: - ts i : η πολυπαραμετρική χρονοσειρά που περιγράφει την συνεργατική δραστηριότητα - CQA i : η εκτιμώμενη τιμή της ποιότητας της συνεργασίας (ΠτΣ) για την συνεργατική δραστηριότητα, όπως αποδόθηκε κατά τη διαδικασία προηγούμενης αξιολόγησης. Το πειραματικό σύνολο αποτελείται από συνεργατικές δραστηριότητες που περιγράφονται από χρονοσειρές επίσης, αλλά άγνωστης ποιότητας της συνεργασίας. Ο σκοπός της περιγραφόμενης διαδικασίας είναι να ταξινομηθούν οι συνεργατικές συνεδρίες του συνόλου δοκιμών (test set) με βάση και χρησιμοποιώντας τις συνεδρίες 83

94 του μοντέλου εκπαίδευσης (training set) και να τους αποδοθεί μία εκτιμώμενη τιμή για την γενική διάσταση της Ποιότητας της Συνεργασίας (ΠτΣ). Ερευνητική Υπόθεση: Συνεργατικές συνεδρίες που περιγράφονται από παρόμοιες χρονοσειρές συνεργατικής δραστηριότητας, θα παρουσιάζουν παρόμοια ποιοτικά χαρακτηριστικά και συνεπώς θα αξιολογούνται παρόμοια. Εικόνα 4-5. Γραφική Απεικόνιση της μεθόδου Ταξινόμησης και Αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων με χρήση του μοντέλου μηχανικής μάθησης TSCMoCA, σε δύο φάσεις (α) και (β). (α). Δημιουργία του training set και (β) Διαδικασία ταξινόμησης νέας συνεργατικής συνεδρίας με χρήση του training set που δημιουργήθηκε κατά την φάση (α). Η προτεινόμενη μέθοδος ταξινόμησης και αξιολόγησης συνεργατικών δραστηριοτήτων με χρήση του μοντέλου μηχανικής μάθησης TSCMoCA απεικονίζεται γραφικά στην Εικόνα 4-5. Η μέθοδος αναπαριστάται γραφικά σε δύο φάσεις (α) και (β): 84

95 (α) Δημιουργία συνόλου δεδομένων εκπαίδευσης (training set) (β)διαδικασία ταξινόμησης νέας συνεργατικής δραστηριότητας. Όπως απεικονίζεται και στο διάγραμμα περιπτώσεων χρήσης της μεθόδου, η κύρια διαδικασία της ταξινόμησης και της αξιολόγησης της ποιότητας της συνεργασίας για μία νέα συνεργατική συνεδρία, γίνεται από το μοντέλο μηχανικής μάθησης TSCMoCA, που δέχεται ως είσοδο την νέα συνεδρία υπό μορφή πολυπαραμετρικής χρονοσειράς και την ταξινομεί/αξιολογεί με βάση το υπάρχον σύνολο εκπαίδευσης. Συνεπώς η μέθοδος θέτει ως προαπαιτούμενη συνθήκη την ύπαρξη προ-αξιολογημένου συνόλου δεδομένων το οποίο θα αποτελείται από συνεργατικές δραστηριότητες παρόμοιας φύσης και κοινών χαρακτηριστικών με αυτή την οποία επιθυμούμε να ταξινομήσουμε. Αν και η ύπαρξη τέτοιας συνθήκης φαίνεται εξαιρετικά περιοριστική ως προς τη χρήση τελικά της προτεινόμενης μεθόδου, θα πρέπει ο αναγνώστης να λάβει υπόψη του πως σε πραγματικές συνθήκες είναι σύνηθες ο συντονιστής μίας δραστηριότητας να επαναλαμβάνει μία επιτυχή διδακτική πρακτική ανά χρονιές, διατηρώντας την αυτούσια. Συνεπώς θα αρκούσε η αξιολόγηση μίας «τάξης» για μία φορά για την δημιουργία ενός προ-αξιολογημένου συνόλου δεδομένων που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βάση για τις μελλοντικές δραστηριότητες. 4.6 ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΜΑΘΗΣΗΣ TSCMOCA Το προτεινόμενο μοντέλο που παρουσιάζεται στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε με σκοπό την αυτοματοποιημένη ανάλυση της αλληλεπίδρασης χρηστών σύγχρονων, συνεργατικών δραστηριοτήτων και την εκτίμηση της ποιότητάς τους με επίσης αυτόματους τρόπους, χωρίς να απαιτείται η ύπαρξη έμπειρων αξιολογητών. Οι λόγοι που οδήγησαν στην δημιουργία του παρόντος μοντέλου καθώς και οι προσδοκίες από την χρήση του, αναπτύχθηκαν λεπτομερώς στα κεφάλαια 2 και 3. Στην παρούσα παράγραφο παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική του μοντέλου και ο τρόπος χρήσης του ΒΑΣΙΚΗ ΙΔΕΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΣ Το προτεινόμενο μοντέλο βασίζεται στην λογική των μοντέλων μηχανικής μάθησης που κάνουν χρήση μνήμης (memory-based learning models) προκειμένου να συγκρίνουν καταστάσεις/προβλήματα του παρόντος με προηγούμενες περιπτώσεις οι οποίες έχουν αναλυθεί και αποθηκευθεί στη μνήμη του μοντέλου. Ο αλγόριθμος που υλοποιήθηκε, και ουσιαστικά αποτελεί το προτεινόμενο μοντέλο, βασίζεται στην ιδέα αναγνώρισης, ταξινόμησης ή αξιολόγησης συγκεκριμένου χαρακτηριστικού ενός αγνώστου δείγματος με βάση την ομοιότητά του με άλλα αντίστοιχα δείγματα τα οποία έχουν ήδη αναγνωριστεί, ταξινομηθεί ή αξιολογηθεί. Για την αποτίμηση της ομοιότητας του αγνώστου δείγματος με τα ήδη αναγνωρισμένα και καταγεγραμμένα, απαιτείται η 85

96 χρήση μίας μετρικής που περιγράφει ομοιότητα μεταξύ των δειγμάτων και χρησιμοποιείται ως απόσταση. Με αυτόν τον σκοπό το μοντέλο χρησιμοποιεί την μέθοδο της Δυναμικής Χρονικής Στρέβλωσης (Dynamic Time Warping DTW) για την σύγκριση δύο χρονοσειρών και την αποτίμηση της μεταξύ τους απόστασης. Όπως κάθε μετρική που εκφράζει απόσταση, έτσι και στην παρούσα περίπτωση όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ δύο χρονοσειρών τόσο πιο ανόμοιες είναι αυτές μεταξύ τους. Η βασική υπόθεση στην οποία βασίζεται το μοντέλο είναι πως οι συνεργατικές εργασίες που περιγράφονται από παρόμοια δραστηριότητα (όπως αυτή καταγράφεται από το συνεργατικό εργαλείο που διαμεσολαβεί στην συνεργασία για την πραγματοποίηση του κοινού στόχου), θα μοιράζονται και παρόμοια ποιοτικά χαρακτηριστικά. Προκειμένου να περιγράψουμε αυτή την δραστηριότητα, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, έγινε χρήση χρονοσειρών, καθώς ο τρόπος που εξελίσσεται η δραστηριότητα στον χρόνο είναι εξ ορισμού πολύ σημαντικός παράγοντας για τις σύγχρονες, συνεργατικές εργασίες ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Το μοντέλο εκτίμησης της ποιότητας της συνεργασίας που προτείνεται στην παρούσα διατριβή αποτελεί ένα μοντέλο εκμάθησης με χρήση μνήμης. Συνεπώς αποτελείται από μία μνήμη όπου αποθηκεύονται προηγούμενα δείγματα συνεργατικών δραστηριοτήτων, τα οποία έχουν ήδη βαθμολογηθεί ως προς την ποιότητα της συνεργασίας τους, κατόπιν τεκμηριωμένης, επιστημονικά, διαδικασίας από έμπειρους αξιολογητές με την χρήση σχήματος αξιολόγησης. Επίσης μέρος του μοντέλου είναι ο αλγόριθμος που πραγματοποιεί την σύγκριση του νέου, προς αξιολόγηση, δείγματος με το σύνολο των δειγμάτων που βρίσκονται αποθηκευμένα στη μνήμη. Το τελικό αποτέλεσμα που παράγεται από το μοντέλο είναι η αξιολόγηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών «άγνωστων» συνεργατικών δραστηριοτήτων με τρόπο αυτοματοποιημένο και χρησιμοποιώντας την κλίμακα βαθμολόγησης που έχει χρησιμοποιηθεί για την βαθμολόγηση του προ-αξιολογημένου συνόλου δεδομένων (από εδώ και στο εξής θα το αναφέρουμε και ως «σύνολο εκπαίδευσης») και το σχήμα ποιοτικής αξιολόγησης που έχει προταθεί σε προηγούμενες εργασίες της ερευνητικής ομάδας και έχει χρησιμοποιηθεί σε μελέτες παρόμοιου τύπου (Kahrimanis, G., 2010). Το σύνολο εκπαίδευσης αποτελείται από 227 συνεργατικές δραστηριότητες (αναλυτική περιγραφή του συνόλου δεδομένων δίνεται στην παράγραφο 4.7.1) ενώ το πειραματικό σύνολο από 228 συνεργατικές δραστηριότητες. Συγκεκριμένα έχει χρησιμοποιηθεί επαναληπτική διαδικασία Μίας Παράλειψης (Leave One Out) όπου κάθε φορά ανασύρεται μία συνεργατική δραστηριότητα από το σύνολο δεδομένων των 228 συνεδριών και θεωρείται ως άγνωστο, προς αξιολόγηση, δείγμα που ταξινομείται με βάση τις 227 εναπομείνασες συνεδρίες. Στον επόμενο επαναληπτικό κύκλο, η συγκεκριμένη δραστηριότητα επανατοποθετείται στο σύνολο εκπαίδευσης ενώ μία 86

97 άλλη ανασύρεται στη θέση της και χρησιμοποιείται ως άγνωστο δείγμα του πειραματικού συνόλου. Με αυτό τον τρόπο καταφέρνουμε να εκμεταλλευθούμε στο μέγιστο το πλούσιο σύνολο δεδομένων που έχουμε στη διάθεσή μας. Στην συνέχεια περιγράφεται αναλυτικά το κάθε στοιχείο, η διασύνδεσή του με το υπόλοιπο μοντέλο αλλά και ο τρόπος λειτουργίας ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΝΗΜΗΣ Η μνήμη που χρησιμοποιείται στην παρούσα εργασία, ουσιαστικά αποτελεί έναν αποθηκευτικό χώρο στον οποίο φυλάσσονται δεδομένα απαραίτητα για την λειτουργία του μοντέλου (ουσιαστικά εκεί φυλάσσεται το σύνολο εκπαίδευσης) και τα οποία πρέπει να είναι άμεσα διαθέσιμα και προσπελάσιμα από τον αλγόριθμο που υλοποιεί το μοντέλο. Μπορεί δε να παρομοιαστεί με πίνακα αντιστοίχισης (lookup table). Τα δεδομένα αυτά απαρτίζονται από συγκεκριμένες συνεργατικές δραστηριότητες οι οποίες έχουν αξιολογηθεί ως προς τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους σε προηγούμενες μελέτες από έμπειρους αξιολογητές σύμφωνα με την διαδικασία που αναλύεται στo κεφάλαιο 3. Κατ αυτή την έννοια, κάθε μία από αυτές τις συνεργατικές δραστηριότητες αποτελεί και μία εγγραφή στην μνήμη του μοντέλου. Επιπλέον, κάθε μία εγγραφή στην μνήμη αποτελείται από δύο τμήματα: μία χρονοσειρά (μονοπαραμετρική ή πολυπαραμετρική) η οποία αποτελεί την περιγραφή τη&sigmaf