Utafiti wa sehemu mtambuka unaorudiwa (repeated cross-sectional study) ni muundo wa utafiti unaolinganisha makundi huru ya wanafunzi kutoka miaka tofauti katika muktadha uleule wa elimu bila kuwafuatilia watu wale wale kwa miaka mingi. Utafiti huu ulichunguza makundi 11 ya wanafunzi na jumla ya wanafunzi 1952 katika kozi ya CAD ya mwaka wa kwanza ya uhandisi wa mitambo katika University of Ljubljana katika kipindi cha 2013–2023, na kuchunguza uhusiano kati ya kuondolewa kwa kazi za nyumbani za lazima na zenye alama, kubadilishwa kwa video fupi za mafunzo kuwa nyenzo kuu ya kujisomea, na matokeo ya mitihani mitatu ya vitendo ya CAD pamoja na matokeo ya kozi. Katika mtihani wa msingi wa uundaji wa modeli PE1, hakukuwa na tofauti kubwa ya utendaji kati ya kipindi cha kazi za nyumbani na kipindi cha video; hata hivyo, katika PE2, kazi changamano zaidi ya kubadilisha sehemu halisi kuwa modeli ya kidijitali, kipindi cha video kilihusishwa na utendaji wa chini zaidi na hatari kubwa zaidi ya kutofaulu. Hata hivyo, mabadiliko ya mwaka 2019 hayakuwa tu kuongeza video; mazoezi ya lazima na mrejesho uliobinafsishwa pia yaliondolewa kwa wakati mmoja, hivyo utafiti hauwezi kutenganisha kwa uhakika athari za vipengele hivi.

Watafiti wanatafsiri matokeo kwa kutumia Nadharia ya Mzigo wa Kiakili (Cognitive Load Theory, CLT), Kujifunza Kunakojidhibiti (Self-Regulated Learning, SRL), na mifumo ya upataji wa ujuzi/mkondo wa kujifunza. Video fupi zinaweza kutosha kwa stadi za msingi za kiutaratibu kwa sababu zinamruhusu mwanafunzi kusimamisha video, kuitazama tena na kudhibiti kasi ya kujifunza. Kinyume chake, kazi changamano za CAD zinahitaji kwa wakati mmoja kufikiri kwa anga, kupima, kuweka vipimo, mahusiano ya kiparameta, kupanga mlolongo wa vipengele na kurekebisha makosa. Kulingana na utafiti chanzo, mazoezi ya mara kwa mara, muundo wa nje na mrejesho binafsi unaotolewa na kazi za lazima huwa muhimu zaidi katika kiwango hiki cha uchangamano.

Tatizo kuu la utafiti

Ufundishaji wa usanifu unaosaidiwa na kompyuta (Computer-Aided Design, CAD) si suala la kujifunza amri za programu pekee. Mbali na kujifunza kutumia zana katika programu ya CAD, wanafunzi wanahitaji kuelewa kanuni za usanifu, mahusiano ya anga, vizuizi vya kijiometri na kiparameta, na mlolongo unaofaa wa kujenga modeli changamano. Kwa hiyo, elimu ya CAD inahitaji maarifa ya kiutaratibu pamoja na stadi za dhana na utatuzi wa matatizo wa kiwango cha juu.

Katika kozi ambamo utafiti ulifanywa, katika kipindi cha 2013–2018 wanafunzi walifanya kazi za nyumbani za CAD za lazima na zenye alama baada ya masomo, wakazipakia kwenye mfumo wa E-Classroom na kupokea mrejesho uliobinafsishwa kutoka kwa msaidizi wa ufundishaji. Mwaka 2019 mfumo huu ulibadilishwa; kazi za nyumbani za lazima ziliondolewa na video fupi za mafunzo ambazo wanafunzi wangeweza kutumia kwa kujitegemea zikawa nyenzo kuu ya kujisomea.

Swali kuu la kielimu la mabadiliko haya ni hili: je, mwanafunzi kutazama katika video fupi mchakato wa uundaji wa modeli unaofanywa na mtaalamu ni sawa na mwanafunzi huyo kujenga modeli mwenyewe mara kwa mara na kupokea mrejesho kuhusu makosa yake? Utafiti chanzo unachunguza swali hili kwa kutumia data za makundi ya muda mrefu huku ukizingatia pia uchangamano wa kazi.

Maswali matatu ya utafiti

1. Je, wanafunzi waliokamilisha kazi za nyumbani za lazima na zenye alama katika kipindi cha 2013–2018 walipata alama za juu zaidi katika mitihani ya vitendo ya CAD kuliko wanafunzi waliojifunza kwa video za mafunzo katika kipindi cha 2019–2023?
2. Mpito kutoka kazi za nyumbani za lazima kwenda video za mafunzo ulibadilishaje mgawanyo wa matokeo ya mitihani ya vitendo na alama ya mwisho, pamoja na viwango vya kutofaulu?
3. Kipindi cha 2020–2021 cha ufundishaji wa dharura kwa mbali wakati wa COVID kilibadilishaje athari za video za mafunzo ikilinganishwa na kipindi cha kazi za nyumbani na kipindi cha video baada ya janga?

Mifumo mitatu ya kinadharia

Matokeo ya utafiti yanaelezwa kwa mitazamo mitatu inayokamilishana ya kujifunza: mkondo wa kujifunza na upataji wa ujuzi, Nadharia ya Mzigo wa Kiakili, na Kujifunza Kunakojidhibiti.

Mkondo wa kujifunza na mazoezi yaliyosambazwa

Umahiri wa CAD hukua kupitia kurudia, kufanya mazoezi kwa muda na kupata mrejesho kutokana na makosa. Kazi za nyumbani za lazima za kila wiki ziliunda muundo wa nje uliowalazimisha wanafunzi kufanya uundaji wa modeli kwa utaratibu katika muhula mzima badala ya kusoma kwa wingi muda mfupi kabla ya mtihani.

Nadharia ya Mzigo wa Kiakili

Kwa mtazamo wa Nadharia ya Mzigo wa Kiakili, amri rahisi za CAD na shughuli za msingi za uundaji wa modeli zinaweza kuleta mzigo wa ndani wa kiakili ulio mdogo kiasi. Maonyesho ya video yanaweza kuwa muhimu hapa; mwanafunzi anaweza kusimamisha hatua, kuzirudia na kutazama kwa kasi yake mwenyewe. Kinyume chake, uchangamano wa ndani huongezeka katika kazi kama kuunda modeli kwa kupima sehemu halisi, kuunganisha vipengele vingi na kujenga mkusanyiko. Katika hali hii, si maonyesho ya mfano pekee bali pia utatuzi hai wa matatizo na mrejesho wa kurekebisha unaolenga kosa maalum huwa muhimu.

Kujifunza Kunakojidhibiti

Utafiti unatumia hatua tatu katika modeli ya SRL ya Zimmerman: kufikiri kabla, utendaji na kujitafakari. Tarehe za mwisho za lazima na vigezo vya tathmini humpa mwanafunzi muundo wa nje wa kupanga; kazi za uundaji wa modeli zinazojirudia wakati wa kazi za nyumbani huunga mkono ufuatiliaji wa utendaji; na mrejesho kutoka kwa msaidizi wa ufundishaji humsaidia mwanafunzi kuona kosa lake na kubadilisha mkakati. Katika video ya hiari, jukumu la kuanzisha na kuendeleza hatua hizi tatu huhamia kwa kiasi kikubwa kwa mwanafunzi mwenyewe.

Je, Video Fupi za Mafunzo Zinaweza Kuchukua Nafasi ya Kazi za Nyumbani za Lazima za CAD?

Kulingana na utafiti huu, zinaweza kuchukua nafasi kwa kiasi kikubwa pale tu kazi inapokuwa rahisi: utendaji wa msingi wa uundaji wa modeli katika PE1 ni sawa katika vipindi vya kazi za nyumbani na video; lakini katika kazi changamano kama PE2 zinazohitaji kwa pamoja upimaji, kufikiri kwa anga, mchoro wa mkono na maamuzi ya juu ya uundaji wa modeli za CAD, kipindi cha video kinahusishwa na mafanikio ya chini zaidi na hatari kubwa zaidi ya kutofaulu. Kwa hiyo, chanzo kinaunga mkono kutumia video pamoja na mazoezi yenye muundo na mrejesho, badala ya video kuchukua nafasi ya yote.

Kwa nini mabadiliko ya 2019 si jaribio la kipengele kimoja?

Katika mabadiliko ya muundo wa ufundishaji ya mwaka 2019, vipengele vitatu vilibadilika kwa wakati mmoja:

• mfumo wa kazi za nyumbani uliowalazimisha wanafunzi kufanya mazoezi kati ya vipindi uliondolewa,
• mrejesho wa maandishi uliobinafsishwa uliotolewa kwa kazi za nyumbani uliondolewa,
• video fupi za mafunzo za hiari ziliongezwa kama nyenzo kuu ya kujisomea.

Kwa hiyo, kauli kwamba “video ilipunguza utendaji” ni kali kupita kiasi ikiwa itasimama peke yake. Data zinahusiana na matokeo ya mpito kutoka mfumo wa zamani uliokuwa na mazoezi ya lazima + mrejesho binafsi kwenda modeli ya video ya hiari + mwanafunzi kufanya mazoezi mwenyewe. Michango ya mazoezi ya lazima na mrejesho haikutengwa kila moja kivyake kwa muundo huu wa utafiti.

Video zilipangwaje?

Video zilipatikana kupitia E-Classroom tangu mwanzo wa kozi. Video tatu za mafunzo zilitolewa kwa kila kipengele cha uundaji wa modeli wa CAD na muda wa wastani wa video uliripotiwa kuwa dakika 4 na sekunde 48. Kwa kawaida, video ya kwanza ilieleza mantiki ya kipengele husika, na video mbili zilizofuata zilionyesha matumizi ya kipengele hicho kwenye modeli ya CAD.

Kwa nini kutazama video si sawa na mazoezi hai?

Video huonyesha wazi jinsi mtaalamu anavyofanya uundaji wa modeli na humpa mwanafunzi udhibiti wa kasi. Hata hivyo, mwanafunzi kutazama onyesho hakumaanishi kwamba anaweza kutatua tatizo hilo hilo kwa kujitegemea. Chanzo kinajadili hatari hii katika mfumo wa “illusions of fluency”: mwanafunzi anaweza kuhisi kwamba ameelewa mchakato anapofuata onyesho, lakini anapojenga modeli peke yake anaweza kupata ugumu katika maamuzi ya upimaji, jiometri, vizuizi vya kiparameta na mpangilio wa vipengele.

Mfumo wa kazi za lazima, kwa upande mwingine, unamtaka mwanafunzi kuzalisha modeli kwa kweli na humwezesha msaidizi wa ufundishaji kuona makosa na kutoa mrejesho. Tofauti hii ilikuwa muhimu hasa katika kazi za uundaji wa modeli wa kiwango cha juu.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Sampuli na muundo wa utafiti

Utafiti unahusu wanafunzi waliojiandikisha kati ya 2013–2023 katika kozi ya CAD ya mwaka wa kwanza ya programu ya miaka minne ya BSc ya uhandisi wa mitambo katika University of Ljubljana. Wanafunzi wa kila mwaka ni kundi huru; wanafunzi hawakufuatiliwa kwa miaka mingi.

Maarifa ya awali ya CAD yalitofautiana kutoka mwanafunzi mmoja hadi mwingine; baadhi hawakuwa na uzoefu kabisa, huku wengine wakiwa wamezoea programu. Kwa kuwa kozi haikuwa na sharti la awali, watafiti walitarajia tofauti za mwanzo kuwa ndogo, lakini walitambua wazi kutokuwepo kwa jaribio rasmi la maarifa ya awali ya CAD kama kikomo.

Muundo wa kozi na mlolongo wa uchangamano wa PE1–PE3

Sehemu ya vitendo ya kozi iliendeshwa kwenye SolidWorks na, katika programu ya wiki 14, ilisonga kutoka uundaji wa msingi wa modeli hadi mkusanyiko na nyaraka za kiufundi. Chanzo kinaripoti saa 1,5 za ufundishaji wa vitendo kwa wiki na jumla ya saa 28 za kazi ya vitendo. Kwa kuwa maelezo haya mawili ya muda hayalingani moja kwa moja chini ya ufafanuzi mmoja wa saa, Verianla haisahihishi moja kwa kuhesabu kutokana na jingine.

PE1 ilipima nini?

PE1 ilitathmini uundaji wa modeli rahisi imara, hasa maumbo ya prismatic na yenye ulinganifu wa mhimili. Mtihani huu ulilenga matumizi ya vipengele vya msingi vya SolidWorks na stadi za kiutaratibu za uundaji wa modeli zenye uchangamano mdogo kiasi. Muda ulikuwa dakika 60.

PE2 ilipima nini?

Katika PE2 mwanafunzi alipima sehemu halisi kwa kifaa cha kupimia, akaandaa mchoro wa mkono wa bidhaa na kubadilisha taarifa hii kuwa modeli ya kidijitali ya CAD. Hivyo si maarifa ya amri pekee, bali pia mkakati wa kupima, kuweka vipimo, kufikiri kwa anga na maamuzi ya uundaji wa modeli wa kiparameta yalijaribiwa. Muda ulikuwa dakika 80.

PE3 ilipima nini?

PE3 ilitathmini maarifa ya mkusanyiko na nyaraka za kiufundi. Mwanafunzi aliunganisha sehemu alizopewa katika programu ya CAD, akatumia kazi kama Advanced Mates na kuunda mchoro wa kiufundi wa mkusanyiko wa mwisho unaofanya kazi. Muda ulikuwa dakika 80.

Alama ya mtihani wa vitendo ilihesabiwaje?

Mchanganyiko wenye uzani wa mitihani mitatu ya vitendo umetolewa katika chanzo kwa mlinganyo huu:

\( G_{PE} = \frac{PE1 + 1.5 \times PE2 + 2 \times PE3}{4.5} \)

Hapa \(PE1\), \(PE2\) na \(PE3\) zinawakilisha alama za mitihani mitatu ya vitendo katika mfumo wa pointi 10; \(G_{PE}\) inawakilisha alama ya pamoja ya mitihani ya vitendo iliyohesabiwa kwa uzani wa ugumu wa mitihani hiyo. Uzani wa PE1 ni 1, wa PE2 ni 1,5 na wa PE3 ni 2; 4,5 katika denominator hurekebisha uzani wa jumla.

Kwa matokeo chanya ya mwisho, mtihani mmoja tu wa vitendo uliruhusiwa kuwa katika kiwango cha %30–50; mitihani mingine miwili na matokeo ya mwisho ya pamoja yalitakiwa kuwa zaidi ya %50. Katika mfumo wa alama wa chanzo, 6 na zaidi ilifafanuliwa kuwa kufaulu, na 5 na chini kuwa kutofaulu.

Kwa nini alama ya mwisho haiwezi kulinganishwa moja kwa moja kati ya vipindi?

Katika kipindi cha 2013–2018, %30 ya alama ya jumla ya kozi ilitokana na kazi za lazima na %70 ilitokana na mitihani ya vitendo. Kuanzia 2019, kazi za lazima zilipoondolewa, alama ya jumla ilitegemea mitihani mitatu ya vitendo pekee. Kwa hiyo, tofauti ya alama ya mwisho kati ya vipindi inaweza kuakisi si utendaji wa kujifunza pekee bali pia mabadiliko ya mfumo wa ukokotoaji wa alama. Kwa sababu hii, PE1, PE2 na PE3 ni vipimo safi zaidi kuliko alama ya mwisho kwa kulinganisha ufundishaji kati ya vipindi.

Uchambuzi mitatu ya takwimu inayokamilishana

Matokeo ya wastani ya vipindi vya kazi za nyumbani, video na COVID

Matokeo haya ya jumla ya ANOVA yanaonyesha kwamba kuna tofauti katika angalau kipindi kimoja; ili kuelewa ni vipindi gani vinavyotofautiana, ulinganisho wa post hoc wa Games–Howell ulitumika.

Ulinganisho wa moja kwa moja wa kipindi cha kazi za nyumbani na video

PE1: Video inaonekana kutosha kwa stadi za msingi za kiutaratibu

Katika PE1, Cohen's d kati ya kipindi cha kazi za nyumbani na video ni −0,02 na p = 0,896. Thamani hizi zinaonyesha kwamba hakuna tofauti ya utendaji inayoweza kutofautishwa kati ya vipindi viwili vya ufundishaji katika stadi za msingi za uundaji wa modeli. Wanafunzi waliweza kujifunza shughuli za msingi za SolidWorks kama extruded boss/base, extruded cut na revolve kupitia maonyesho ya video na mazoezi ya kujitegemea.

PE2: Tofauti kubwa zaidi ilionekana katika uundaji changamano wa modeli kutoka kitu halisi kwenda kidijitali

Katika PE2, wastani wa alama katika kipindi cha kazi za nyumbani ulikuwa 7,61 na wastani wa kipindi cha video ulikuwa 7,03. Ulinganisho wa Games–Howell ulitoa MD = 0,57, p < 0,001 na d = 0,38. Regresheni katika kiwango cha mwanafunzi pia ilionyesha muundo huo huo: mgawo wa kipindi cha video B = −0,585, SE = 0,118, p < 0,001.

Sifa muhimu ya PE2 ni kwamba inahitaji zaidi ya kurudia tu mlolongo tayari wa uundaji wa modeli unaoonyeshwa kwenye skrini. Mwanafunzi lazima apime sehemu halisi, atengeneze mchoro wa mkono, atafsiri vipimo na ajenge modeli akiwa na taarifa chache za awali. Kulingana na tafsiri ya chanzo, kazi hii huenda ilihitaji mazoezi yenye muundo na mzunguko wa kosa-na-marekebisho zaidi kuliko maonyesho ya video.

Utazamaji wa video unahusianaje na matokeo ya PE2?

Miongoni mwa wanafunzi 785 katika kipindi cha video, mada muhimu kwa maandalizi ya PE2, “Modeling Physical Models”, ilipata jumla ya utazamaji 1203 pekee na ilikuwa na kiwango cha chini zaidi cha utazamaji kati ya mada zote. Kinyume chake, video za “Assembly Bottom-Up Technique” kabla ya PE3 zilifikia utazamaji 4928.

Uchunguzi huu unaashiria kwamba wanafunzi huenda walijihusisha kwa kiwango kidogo na maudhui ya PE2; hata hivyo, idadi ya utazamaji peke yake haithibitishi kwamba ndiyo sababu ya kushuka kwa utendaji wa PE2. Katika tafsiri ya chanzo, ushiriki mdogo wa video unazingatiwa pamoja na kutokuwepo kwa mazoezi ya lazima na mrejesho wa kurekebisha.

PE3: Wastani haukubadilika sana, lakini hatari ya kutofaulu iliongezeka

Katika PE3, tofauti ya wastani kati ya kipindi cha kazi za nyumbani na video ni ndogo na si kubwa kitakwimu: d = 0,09; B katika kiwango cha mwanafunzi = −0,139; p = 0,207. Hata hivyo, uchambuzi wa kutofaulu ulionyesha tabia tofauti ya mgawanyo. Katika kipindi cha video, odds ya kutofaulu katika PE3 iliongezeka kwa kiwango kikubwa kitakwimu.

Matokeo haya yanaonyesha kwamba kuangalia wastani pekee kunaweza kuficha mabadiliko katika mkia wa chini wa ufaulu wa wanafunzi. Ingawa wanafunzi wengi walionyesha utendaji unaofanana katika mifumo yote miwili, maelezo yanayowezekana yaliyojadiliwa katika chanzo ni kwamba kikundi kidogo kilichohitaji zaidi msaada wa mazoezi yenye muundo huenda kikawa katika hatari zaidi ya kutofaulu katika kipindi cha video.

Uchambuzi wa kutofaulu

Kiwango ghafi cha kutofaulu katika PE2 kiliongezeka kutoka %13,0 katika kipindi cha kazi za nyumbani hadi %21,0 katika kipindi cha video. Hili ni ongezeko kamili la pointi 8 za asilimia na ongezeko la uwiano wa %61,5. OR = 1,687 katika regresheni ya lojistiki ni kipimo tofauti na inaonyesha ongezeko la %68,7 katika odds ya kutofaulu.

Katika PE3, kiwango cha kutofaulu kiliongezeka kutoka %17,0 hadi %21,7. Katika PE1 na alama ya mwisho, mgawo wa uingiliaji wa video kwenye odds ya kutofaulu si mkubwa kitakwimu.

Matokeo ya interrupted time-series

Modeli za interrupted time-series katika kiwango cha mwaka zilijaribu kutenganisha mabadiliko ya ghafla ya kiwango yanayohusishwa na mabadiliko ya ufundishaji ya 2019 na mabadiliko ya mwelekeo baada ya uingiliaji kutoka kipindi cha COVID. Uchambuzi unategemea pointi 11 tu za muda wa kila mwaka.

Katika PE2, mabadiliko ya mwelekeo baada ya uingiliaji si makubwa kitakwimu. Chanzo kinatafsiri muundo huu zaidi kama mabadiliko ya kiwango yaliyotokea karibu na 2019 na kuendelea baada ya hapo, badala ya utendaji unaozidi kuzorota kadiri muda unavyopita.

Matokeo ya regresheni katika kiwango cha mwanafunzi

Katika uchambuzi wa awali, iliripotiwa kwamba utofauti kati ya miaka ulikuwa mdogo sana (ICC < 0,01); kwa hiyo, watafiti walifanya uchambuzi wa kiwango cha mwanafunzi kwa makosa sanifu thabiti yaliyopangwa kwa makundi kwa mwaka. Modeli zinajumuisha mwelekeo wa muda, kipindi cha video, mwelekeo wa muda baada ya uingiliaji na kipindi cha COVID.

Je, Alama za Juu Wakati wa COVID Zinaonyesha Kwamba Video Zilikuwa na Ufanisi Zaidi?

Hapana. Ingawa katika kipindi cha 2020–2021 cha COVID kulionekana ongezeko la muda katika PE1, PE2, PE3 na alama ya mwisho, modeli za interrupted time-series na za kiwango cha mwanafunzi zilitenganisha ongezeko hilo kama athari ya kipindi cha COVID iliyo huru na video; waandishi wanajadili vichanganyaji vinavyowezekana kama usimamizi wa mitihani kwa mbali, muda zaidi wa kusoma na uvumilivu katika tathmini, na hawatafsiri ongezeko la alama wakati wa COVID kama ushahidi wa ubora wa ufundishaji wa video.

Ukubwa wa athari ya COVID

Katika modeli za kiwango cha mwanafunzi, migawo ya COVID ni chanya na mikubwa kitakwimu kwa matokeo yote. Chanzo kinaripoti ongezeko la takriban pointi 0,5 katika PE1; takriban pointi 0,55–0,57 katika PE2 na alama ya mwisho; na takriban pointi 0,32 katika PE3.

Kwa PE2, kipindi cha COVID kinapotosha hasa: wastani wa PE2 wa 2020–2021 ulikuwa 7,61, sawa na wastani wa kipindi cha kazi za nyumbani. Lakini baada ya athari maalum za COVID kuondoka, wastani wa PE2 ulipungua hadi 6,80 mwaka 2022, na ingawa ulirejea hadi 7,15 mwaka 2023, uliendelea kuwa chini ya kiwango cha kipindi cha kazi za nyumbani.

Hitimisho linaloungwa mkono na utafiti

• Video fupi za mafunzo zinaweza kutosha kusaidia stadi za msingi za uundaji wa modeli wa CAD; katika PE1 hakuna tofauti kubwa kati ya vipindi vya kazi za nyumbani na video.
• Katika PE2, kazi changamano ya kubadilisha sehemu halisi kuwa modeli ya kidijitali inahusishwa na utendaji wa juu zaidi katika kipindi cha kazi za nyumbani.
• Kiwango cha kutofaulu na odds ya kutofaulu katika PE2 ziliongezeka kwa dhahiri katika kipindi cha video.
• Ingawa wastani wa alama ya PE3 haukubadilika kwa kiwango kikubwa, odds ya kutofaulu iliongezeka.
• Kuna ongezeko la jumla la alama katika kipindi cha COVID, na athari hii inapaswa kutenganishwa na athari ya ufundishaji wa video.
• Kuna ushahidi thabiti kwamba kadiri uchangamano wa kazi unavyoongezeka, mwanafunzi anaweza kuhitaji si ufikiaji rahisi wa maudhui pekee bali pia mazoezi yenye muundo na mrejesho.
• Chanzo kinatafsiri video na kazi za nyumbani zenye muundo si kama mbadala za kila mmoja, bali kama zana zinazokamilishana zenye majukumu tofauti ya kielimu.

Hitimisho lisiloungwa mkono na utafiti

• Hitimisho la uhakika kwamba video peke yake zilisababisha kushuka kwa utendaji wa PE2.
• Dai kwamba athari ya mazoezi ya lazima na athari ya mrejesho uliobinafsishwa zilitenganishwa.
• Hitimisho kwamba katika kozi zote za CAD au programu zote za uhandisi kazi za lazima daima ni bora kuliko video.
• Hitimisho kwamba alama za juu katika kipindi cha COVID zinaonyesha ufundishaji wa video ulikuwa na mafanikio zaidi.
• Hitimisho kwamba tofauti ya alama ya mwisho kati ya vipindi ilitokana kabisa na utendaji wa kujifunza; muundo wa ukokotoaji wa alama ya mwisho pia ulibadilika.
• Hitimisho kwamba imethibitishwa idadi ya utazamaji wa video ilikuwa kiungo cha kisababishi katika tofauti ya utendaji.
• Hitimisho kwamba wanafunzi wale wale walilinganishwa katika hali za kazi za nyumbani na video; makundi ni huru.

Vikwazo vikuu

Kizuizi muhimu zaidi ni kwamba uingiliaji wa 2019 ulikuwa na vipengele vingi. Kazi ya lazima, motisha ya alama na mrejesho uliobinafsishwa viliondolewa kwa wakati mmoja. Kwa hiyo haiwezekani kuhesabu tofauti ni kiasi gani cha tofauti ya utendaji kilitokana na kila kipengele kivyake.

Pili, hakukuwa na jaribio sanifu la mwanzo la uzoefu wa CAD wa wanafunzi mwanzoni mwa kozi. Uzoefu wa awali wa CAD, maandalizi ya kitaaluma, motisha au uwezo wa kujidhibiti wa makundi ya miaka tofauti unaweza kuwa ulitofautiana.

Tatu, ingawa tathmini ya kozi ilijaribiwa kusawazishwa kwa miaka kwa rubriki thabiti na mchakato wa maelekezo kwa wasaidizi wa ufundishaji, migawo rasmi ya inter-rater reliability haikukusanywa kwa utaratibu. Mabadiliko madogo ya tathmini kati ya miaka hayawezi kuondolewa kabisa.

Nne, muundo wa alama ya mwisho ulibadilika: katika kipindi cha kazi za nyumbani ilitumika %30 kazi za nyumbani + %70 mitihani ya vitendo, na katika kipindi cha video %100 mitihani ya vitendo. Kwa hiyo, ulinganisho wa alama ya mwisho unapaswa kutafsiriwa kwa tahadhari zaidi kuliko ulinganisho wa PE1–PE3.

Tano, utafiti unategemea alama za mitihani ya CAD na alama za kozi. Jinsi wanafunzi walivyopitia mbinu hiyo, motisha yao, mikakati ya kujidhibiti au tabia ya kujisomea nje ya darasa haikupimwa moja kwa moja kwa undani.

Sita, utafiti unahusu kozi moja tu ya CAD ya mwaka wa kwanza ya uhandisi wa mitambo katika chuo kikuu kimoja na katika muktadha wa SolidWorks. Ujumlishaji wa moja kwa moja kwa programu nyingine za CAD, taasisi, vikundi vya taaluma au wasifu tofauti wa wanafunzi haukujaribiwa katika utafiti huu.

Hitimisho la kielimu

Mbinu inayopendekezwa na chanzo si chaguo la “kazi za nyumbani au video”. Video fupi zinaweza kuwa muhimu katika kuonyesha shughuli za msingi, kumpa mwanafunzi udhibiti wa kasi na kupunguza mzigo wa awali wa kiakili. Katika kazi changamano zaidi za uundaji wa modeli, inaonekana kufaa zaidi kuunganisha msaada huu wa video na mazoezi ya lazima au yaliyoelekezwa kwa nguvu, mrejesho wa mara kwa mara na tathmini endelevu inayomruhusu mwanafunzi kurekebisha makosa yake.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asili: Balancing Homework and Video Instruction: A Repeated Cross-Sectional Analysis of CAD Course Outcomes

Waandishi: Ivona Vasileska; Nikola Vukašinović; Vanja Čok.

Corresponding author: Vanja Čok.

Taasisi: Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana, 1000 Ljubljana, Slovenia.

Jarida: Education Sciences.

Mchapishaji: MDPI.

Juzuu / toleo / nambari ya makala: 16(5), 731.

DOI: 10.3390/educsci16050731

Aina ya chanzo: Makala ya utafiti ya ufikiaji wazi iliyopitiwa na wataalamu; utafiti wa kielimu wa sehemu mtambuka unaorudiwa unaolinganisha makundi huru ya kila mwaka kati ya 2013–2023.

Tarehe za kibibliografia katika PDF: Received 20 Machi 2026; Revised 16 Aprili 2026; Accepted 24 Aprili 2026; Published 5 Mei 2026.

Tarehe katika rekodi rasmi ya mtandaoni: Received 19 Machi 2026; Revised 15 Aprili 2026; Accepted 23 Aprili 2026; Published 4 Mei 2026. Tofauti ya siku moja kati ya PDF na metadata ya mtandaoni imehifadhiwa kama ilivyo katika vyanzo.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Sampuli: N = 1952; kundi la miaka 11; wanaume 1864, wanawake 88; umri wa wastani 20.

Ulinganisho wa ufundishaji: 2013–2018 kazi za CAD za lazima na zenye alama pamoja na mrejesho uliobinafsishwa; 2019 na 2022–2023 video fupi za mafunzo za hiari; 2020–2021 kipindi cha ufundishaji wa dharura kwa mbali/COVID unaotegemea video.

Muktadha wa programu: SolidWorks.

Tathmini kuu: PE1 uundaji wa msingi wa modeli; PE2 kubadilisha sehemu halisi kuwa modeli ya juu ya 3B CAD; PE3 mkusanyiko na nyaraka za kiufundi.

Mbinu za takwimu: Takwimu elekezi; ANOVA ya njia moja; ulinganisho wa post hoc wa Games–Howell; regresheni ya interrupted time-series katika kiwango cha mwaka; regresheni ya OLS katika kiwango cha mwanafunzi na makosa sanifu yaliyopangwa kwa makundi kwa mwaka; regresheni ya lojistiki kwa kutofaulu; Cohen's d na odds ratio.

Ufafanuzi wa kutofaulu: Katika mfumo wa alama 10, alama ≤ 5.

Ufadhili: Slovenian Research and Innovation Agency, programu ya utafiti P2-0425.

Maadili: Iliripotiwa kwamba mapitio na idhini ya kamati ya maadili yaliachwa kwa sababu data zilitokana na tathmini za wanafunzi zisizotambulisha watu na hazikuwa na taarifa binafsi zinazoweza kutambulika au nyeti.

Upatikanaji wa data: Iliripotiwa kwamba seti za data zilizotumiwa na/au kuchambuliwa katika utafiti zinaweza kupatikana kutoka kwa corresponding author kwa ombi linalofaa.

Mgongano wa maslahi: Waandishi hawakuripoti mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Iliripotiwa kwamba waandishi wote watatu walichangia kwa usawa katika muundo na dhana ya utafiti; waandishi wote walisoma na kuidhinisha toleo lililochapishwa.

Maelezo ya uthabiti wa ndani wa chanzo na tafsiri

Katika muhtasari wa makala, utafiti unaitwa “10-year repeated cross-sectional study”, ilhali sehemu ya mbinu inasema kulikuwa na makundi 11 huru ya wanafunzi kati ya 2013–2023. Kauli hizi mbili zinaweza kuakisi njia tofauti za kuhesabu kati ya muda wa miaka kumi kutoka 2013 hadi 2023 na miaka 11 ya kalenda iliyofunikwa na makundi ya kila mwaka; chanzo hakifafanui hili zaidi.

Katika sehemu ya muundo wa kozi, taarifa za saa 1,5 za mazoezi kwa wiki, wiki 14 na jumla ya saa 28 za kazi ya vitendo zimetolewa pamoja. Kwa kuwa chanzo hakielezi jinsi muda huu unavyounganishwa chini ya ufafanuzi wa saa, Verianla haibadilishi thamani moja kwa kuikokotoa kutokana na nyingine.

Kwa kuwa alama za mwisho za 2013–2018 na za baada ya 2019 hazikuundwa kwa muundo uleule, tofauti ya alama ya mwisho kati ya vipindi inaweza kuakisi mabadiliko ya muundo wa tathmini pamoja na tofauti ya kujifunza. Kwa hiyo, ulinganisho wenye nguvu zaidi wa utendaji kati ya vipindi katika utafiti huu unategemea moja kwa moja mitihani ya PE1, PE2 na PE3.

Kikomo cha mwisho cha tafsiri ya kisayansi: Utafiti huu unaonyesha kwa nguvu na kwa uthabiti katika uchambuzi mbalimbali kwamba video fupi zinaweza kuwa na ufanisi kwa ujifunzaji wa msingi wa kiutaratibu wa CAD na kwamba katika kazi changamano zaidi za uundaji wa modeli, matokeo mabaya zaidi yalitokea pamoja na kutokuwepo kwa mazoezi ya lazima na mrejesho. Hata hivyo, mabadiliko hayakuwa ya nasibu, yanalinganisha makundi huru ya miaka tofauti, na mwaka 2019 ulazima wa mazoezi, motisha ya alama, mrejesho na matumizi ya video vyote vilibadilika kwa wakati mmoja. Kwa hiyo, hitimisho la sababu moja kwamba “video peke yake hupunguza utendaji” halijaonyeshwa kwa uhakika na chanzo.