軟件開(kāi)發(fā)人員認(rèn)知風(fēng)格測(cè)試系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

趙 莉 鄧 銳 王紅時(shí) 陳 華

5913(2009)22-0103-03

摘要:優(yōu)秀的軟件開(kāi)發(fā)人員都有著明顯的認(rèn)知風(fēng)格的偏好。為了定量地實(shí)證研究這種偏好,課題組主要采用Riding的理論和編制方法,進(jìn)行重新組題、修正并成功開(kāi)發(fā)CSA(Cognitive Style Analysis)軟件系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:軟件開(kāi)發(fā)人員;認(rèn)知風(fēng)格;Riding認(rèn)知風(fēng)格理論;CSA

中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1引言

認(rèn)知風(fēng)格,是指“信息加工過(guò)程中,圍繞內(nèi)在人格特征、以合適的方式發(fā)展的自我一致性的特征”,是“個(gè)體在認(rèn)知活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的人格傾向和人格特征上的差異。他直接指向?qū)W習(xí)者處理信息的習(xí)慣,描述了學(xué)習(xí)者感知、思考、記憶和問(wèn)題處理的類(lèi)型模式,反映了個(gè)體知覺(jué)信息時(shí)的特定偏好”。從20世紀(jì)40年代中期起出現(xiàn)了幾種認(rèn)知風(fēng)格模型,許多研究者由于獨(dú)立進(jìn)行研究的緣故,提出一長(zhǎng)串的風(fēng)格名稱(chēng)。20世紀(jì)90年代Riding等人對(duì)認(rèn)知風(fēng)格的背景進(jìn)行深入的分析,把各種各樣的認(rèn)知風(fēng)格類(lèi)型歸結(jié)到兩個(gè)基本維度——整體-分析維度和言語(yǔ)-表象維度。整體-分析風(fēng)格范疇的風(fēng)格測(cè)量所測(cè)評(píng)的是個(gè)體傾向于把信息組織成整體部分還是不同部分,屬于這一范疇的典型代表有場(chǎng)獨(dú)立性-依存性、粗放型-敏銳性、沖動(dòng)性-反思性等;言語(yǔ)-表象風(fēng)格范疇測(cè)量所測(cè)評(píng)的是個(gè)體在思維時(shí)傾向于借助言語(yǔ)還是心理表象來(lái)表征信息,屬于這一范疇的典型代表有言語(yǔ)型-視覺(jué)型和言語(yǔ)型-表象型。現(xiàn)代EEG、ERP等實(shí)驗(yàn)為兩個(gè)風(fēng)格維度提供了有力的證據(jù)。

從事不同職業(yè)的成員具有共性的認(rèn)知風(fēng)格,軟件開(kāi)發(fā)人員指的是軟件行業(yè)從事開(kāi)發(fā)的應(yīng)用型人員,既不包含算法研究等理論研究人員,也不包含軟件開(kāi)發(fā)管理人員。我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的軟件開(kāi)發(fā)人員都有著明顯的認(rèn)知風(fēng)格的偏好。為了定量地實(shí)證研究這種偏好,課題組主要采用Riding的理論和編制方法,進(jìn)行重新組題、修正并成功開(kāi)發(fā)CSA(Cognitive Style Analysis)軟件系統(tǒng)。

2Riding的認(rèn)知風(fēng)格理論和CSA系統(tǒng)

Riding等人給出了一個(gè)結(jié)構(gòu)模式,開(kāi)發(fā)出認(rèn)知風(fēng)格的整合測(cè)評(píng)工具——認(rèn)知風(fēng)格分析系統(tǒng)(CSA)。CSA直接測(cè)量整體-分析和言語(yǔ)-表象維度的兩端,由3個(gè)分測(cè)驗(yàn)構(gòu)成。第一個(gè)分測(cè)驗(yàn)通過(guò)每次呈現(xiàn)一個(gè)要求判斷“對(duì)”、“錯(cuò)”的陳述,來(lái)測(cè)評(píng)言語(yǔ)-表象維度。測(cè)驗(yàn)中關(guān)于認(rèn)知范疇的信息的陳述和描述外觀項(xiàng)目的陳述各占一半。研究者假定表象型的個(gè)體由于物體相對(duì)容易被表征為心理表象,能夠迅速獲得用于比較的信息,從而對(duì)外觀性的陳述做出的反映更快。同時(shí)假定言語(yǔ)型個(gè)體對(duì)認(rèn)知范疇的項(xiàng)目的反映時(shí)間會(huì)更短,計(jì)算機(jī)記錄對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的反映時(shí),并且計(jì)算言語(yǔ)-表象比率。低比率反映的是言語(yǔ)型,高比率反映的是表象型,居于中間位置的被認(rèn)為是雙重型。采用這種方法,要求個(gè)體必須既閱讀言語(yǔ)型項(xiàng)目,又閱讀表象型項(xiàng)目,以便于閱讀能力和速度同時(shí)得到監(jiān)控。

后面的兩個(gè)分測(cè)驗(yàn)用于評(píng)估整體-分析維度。其中的第一個(gè)分測(cè)驗(yàn)的項(xiàng)目要求個(gè)體判斷成對(duì)的復(fù)雜幾何圖形是否相同。假定整體型的個(gè)體對(duì)這種任務(wù)的反映可能相對(duì)較快,其中的第二個(gè)分測(cè)驗(yàn)的項(xiàng)目要求被測(cè)試人通過(guò)按兩個(gè)有標(biāo)記的鍵中的一個(gè)來(lái)指出作為刺激的簡(jiǎn)單幾何圖形(例如,正方形、三角形等)是否包含在復(fù)雜的幾何圖形中。假定,分析型的個(gè)體把簡(jiǎn)單圖形從鑲嵌他在內(nèi)的復(fù)雜幾何圖形中分離出來(lái)的速度相對(duì)要快些,在進(jìn)行這一分測(cè)驗(yàn)時(shí),計(jì)算機(jī)同樣要記錄反應(yīng)時(shí),計(jì)算整體加工與分析加工的比率。低比率反映了整體性加工傾向,高比率反映了分析性加工傾向,介于兩者之間的比率被稱(chēng)為“中間型”。

在做這些測(cè)驗(yàn)時(shí),被試者并不知道該測(cè)驗(yàn)記錄反應(yīng)時(shí),目的是讓他們以一種輕松的方式接受測(cè)試任務(wù),反映出他們通常加工信息的方式。由于使用比率、總體的反應(yīng)速度并不影響風(fēng)格的測(cè)試結(jié)果。在Riding和Cheema的研究中給出了開(kāi)發(fā)CSA的背景材料。

3CSA的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

CSA為測(cè)評(píng)個(gè)體在兩個(gè)基本的認(rèn)知風(fēng)格維度上的位置提供了一種的簡(jiǎn)單、快捷、方便的手段(Riding,1991b)。該測(cè)評(píng)工具有五個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)他是一種客觀性的測(cè)驗(yàn);(2)他確實(shí)評(píng)估了風(fēng)格維度的兩端,如果沒(méi)有做到這點(diǎn),測(cè)驗(yàn)評(píng)估的就是能力而不是認(rèn)知風(fēng)格了;(3)測(cè)試沒(méi)有包含問(wèn)卷類(lèi)的項(xiàng)目或者有難度的語(yǔ)言,適合于從兒童到成人的任何年齡段;(4)他的測(cè)試情境能適用于各種各樣的環(huán)境,不受環(huán)境約束;(5)他在許多國(guó)家得到應(yīng)用,在本質(zhì)上一般不受文化的影響。

Ali Reza Rezaeia(2003)等人對(duì)CSA系統(tǒng)提出一些建議來(lái)改進(jìn)CSA的信度和效度,這些建議包括:(1)進(jìn)行三個(gè)分測(cè)驗(yàn)時(shí)盡量不要出現(xiàn)中斷,因?yàn)樵谶M(jìn)行CSA測(cè)量時(shí)被試者需要在一種輕松的狀態(tài)下完成加工信息,主試者應(yīng)避免給出任何線索暗示被試者的分?jǐn)?shù)與反映速度有關(guān),如果強(qiáng)調(diào)反應(yīng)速度的話,個(gè)體的加工信息的方式就可能會(huì)改變,CSA的信度對(duì)反應(yīng)時(shí)間非常敏感,即使一個(gè)簡(jiǎn)短的中斷也會(huì)影響信度和效度系數(shù);(2)將來(lái)的CSA版本應(yīng)該在結(jié)果中提供每個(gè)分測(cè)驗(yàn)中各個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí)。CSA的結(jié)果中只列出全部的反應(yīng)時(shí)的比率,而不顯示每個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí)。這樣在結(jié)果分析時(shí)會(huì)失去很多的信息;(3)改變問(wèn)題的呈現(xiàn)方式,CSA的一個(gè)局限性可能與言語(yǔ)-表象的兩個(gè)量表的內(nèi)容效度有關(guān),因?yàn)樵谶@兩個(gè)量表中問(wèn)題的呈現(xiàn)需要被試者首先讀懂以“句子”形式出現(xiàn)的陳述,這就可能使言語(yǔ)型的被試者減少對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí);(4)增加CSA各個(gè)類(lèi)型問(wèn)題的數(shù)量,CSA每種類(lèi)型問(wèn)題的數(shù)量太有限,為了降低由于隨機(jī)誤差所帶來(lái)的影響建議增加每個(gè)種類(lèi)項(xiàng)目的測(cè)驗(yàn)數(shù)量;(5)建議將CSA測(cè)驗(yàn)中判斷對(duì)錯(cuò)的有顏色的按鈕改成同樣的顏色或沒(méi)有顏色;(6)使用規(guī)范統(tǒng)一的提問(wèn)方式來(lái)替代有顏色標(biāo)記的題干;(7)提高言語(yǔ)-表象維度量表的可變性。由于整體-分析維度上問(wèn)題的難度要高于言語(yǔ)-表象維度的項(xiàng)目,整體-分析維度的信度可能要比言語(yǔ)-表象維度的信度要高,因此增加該維度中項(xiàng)目的數(shù)量和變化可以提高測(cè)驗(yàn)的信度。

4設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

“軟件開(kāi)發(fā)人員的認(rèn)知風(fēng)格研究”是針對(duì)軟件從業(yè)人員的風(fēng)格的研究,在這里我們假定軟件從業(yè)人員的認(rèn)知風(fēng)格在某維度方面存在偏好,采取Ali Reza Rezaeia(2003)等人對(duì)CSA系統(tǒng)的建議,根據(jù)CSA的測(cè)試模式進(jìn)行修正后制定了具體的4個(gè)分測(cè)驗(yàn),小組的成員對(duì)CSA測(cè)試系統(tǒng)做了一個(gè)模擬的系統(tǒng)“軟件行業(yè)從業(yè)人員的認(rèn)知風(fēng)格測(cè)試系統(tǒng)”。

Riding的CSA系統(tǒng)涉及到的表象維度的測(cè)試是用言語(yǔ)描述的,這就可能使表象型的被試者先要進(jìn)行言語(yǔ)-表象的轉(zhuǎn)換,從而增加對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí)?？紤]到這一點(diǎn),我們?cè)跍y(cè)試系統(tǒng)的編制中,將表象測(cè)試題設(shè)計(jì)為用圖形來(lái)描述。這將提高表象維度的測(cè)試效度。

考慮到評(píng)測(cè)時(shí)主要是根據(jù)“反應(yīng)時(shí)”作為衡量不同風(fēng)格的依據(jù),所以我們首選了C#系統(tǒng)進(jìn)行編程,而非C#等JIT解釋型語(yǔ)言系統(tǒng)。用C#語(yǔ)言工具編寫(xiě)出用于測(cè)試軟件人員認(rèn)知風(fēng)格的軟件,將四個(gè)分測(cè)驗(yàn)進(jìn)行綜合測(cè)試,因?yàn)樵谧鲞@些測(cè)驗(yàn)時(shí),被試者并不知道該測(cè)驗(yàn)記錄反應(yīng)時(shí),目的是讓他們以一種輕松的方式接受測(cè)試任務(wù),反映出他們通常加工信息的方式。由于使用了比率,所以總體的反應(yīng)速度并不影響風(fēng)格的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示:

第一個(gè)分測(cè)驗(yàn)是以圖形方式呈現(xiàn)的對(duì)外觀認(rèn)知的項(xiàng)目,用來(lái)測(cè)試表象維度。假設(shè)表象型的個(gè)體由于物體相對(duì)容易被表征為心理表象,從而對(duì)圖形題干將會(huì)做出更快的反應(yīng),并且從這些表象中能夠直接而迅速地獲得用于比較的信息,如圖2所示。

第二個(gè)分測(cè)驗(yàn)包含著認(rèn)知范疇的信息來(lái)測(cè)試言語(yǔ)維度。言語(yǔ)測(cè)試題如:

我(男)爸爸的姑姑的唯一的兄弟的妻子的唯一的孫子的媽媽的最大的姐姐是:

A大姑 B大嫂 C大嬸 D大姨 E大姐

言語(yǔ)型的個(gè)體對(duì)認(rèn)知范疇的項(xiàng)目反應(yīng)時(shí)間更短,因?yàn)楸硐笮偷膫€(gè)體需要先將抽象的言語(yǔ)轉(zhuǎn)換為形象來(lái)表征。計(jì)算機(jī)記錄對(duì)被試者對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí)。

第三個(gè)分測(cè)驗(yàn)包含著有成對(duì)的復(fù)雜幾何圖形組,他要求個(gè)體判斷同一組的圖形是否相同用來(lái)評(píng)估整體維度。如圖3所示。

第四個(gè)分測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目包含著一個(gè)簡(jiǎn)單圖形和一個(gè)復(fù)雜圖形,他要求被試者在復(fù)雜圖形中找到簡(jiǎn)單圖形用來(lái)評(píng)估分析維度,這一測(cè)驗(yàn)所考察的是個(gè)體對(duì)包含在復(fù)雜圖形里的簡(jiǎn)單圖形的去隱蔽能力,他假定分析型的人在這一作業(yè)中做的更快。如圖4所示。

測(cè)試由隨機(jī)從每個(gè)分測(cè)驗(yàn)的測(cè)試題目中選擇10個(gè)題目共計(jì)40題組成。在測(cè)試中考慮到被試者由于對(duì)題目沒(méi)有興趣,或者大多數(shù)題目沒(méi)有經(jīng)過(guò)大腦的認(rèn)真思考就回答這樣會(huì)影響測(cè)試分析的最終結(jié)果,因此必須對(duì)測(cè)試卷的有效性進(jìn)行合理判斷,如果一個(gè)測(cè)試卷的每一個(gè)項(xiàng)目的錯(cuò)誤率達(dá)到30%,我們就判定該測(cè)試卷為無(wú)效試卷。

測(cè)試時(shí),計(jì)算機(jī)記錄下被試者對(duì)每一個(gè)分測(cè)驗(yàn)的各個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)時(shí)。通過(guò)計(jì)算言語(yǔ)和表象平均反應(yīng)時(shí)的比率,作為整體加工與分析加工比率信息。低比率反映了整體加工傾向,高比率反映了分析加工傾向,界于這兩者之間的比率為中間型。同理計(jì)算言語(yǔ)和表象反應(yīng)時(shí)的比率,低比率反映了表象維度傾向,高比率反映了表象維度傾向,界于這兩者之間的比率為中間型。

目前課題組正在利用該系統(tǒng)對(duì)分組被試者進(jìn)行測(cè)試,相關(guān)調(diào)查分析結(jié)果將另文闡述。

參考文獻(xiàn):

[1]Messick S. The nature of cognitive styles: problems and promises in educational research[J]. Educational Psychologist,1984(19):59-74.

[2]R.賴(lài)丁,S.雷納. 認(rèn)知風(fēng)格與學(xué)習(xí)策略:理解學(xué)習(xí)和行為中的風(fēng)格差異[M]. 龐維國(guó),譯. 上海:華東師范大學(xué)出版社,2003:41-43.

[3] 劉惠軍,李洋. Riding的認(rèn)知風(fēng)格測(cè)量與EEG證據(jù)[J]. 漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006(1):127-133.

[4]Ali Reza Rezaeia,Larry Katzb. Evaluation of the reliability and validity of the cognitive styles analysis[J]. Personality and Individual Differences,2004(36):1317-1327.

Design and Analysis of a Cognitive Style Analysis System toward Software Developer

ZHAO Li1,2, DENG Rui2, WANG Hong-shi2, CHEN Hua3

(1. Hunan University, Changsha 410000, China ; 2. Hunan College of Information, Changsha 410200, China ;

3. Zhongzhou College, Zhengzhou 450000, China)

Abstract: The outstanding software developers are of the evident preferences toward cognitive style. A cognitive style analysis system based on Ridings theory about cognitive style has been developed after a series of analyzing and revising, so as to test and research the preferences of developers.

Key words: software developer; cognitive style; Riding Cognitive Style theory; CSA