TokenATM实现了大型课程中代币经济的自动化管理

《Journal of Chemical Education》：TokenATM Enables Automation of Token Economy for Large-Enrollment Courses

代币经济系统自动化管理应用研究。通过整合Canvas LMS平台与R编程技术，开发出TokenATM系统实现学生代币请求自动化处理，支持作业重交、延期、数据补全等17种课程需求。系统使大班课程教师处理代币请求时间从每日10-15分钟降至分钟级，学生自主权提升同时降低教育不公平风险。采用本地运行与Canvas API结合方式确保数据隐私合规，已在化学、生物学等实验室课程中成功应用。

　　随着教育模式的不断演进，学生在学习过程中面临的挑战日益多样化。为了帮助学生更好地应对这些挑战，同时减轻教师在管理课程事务中的负担，一种名为TokenATM的系统应运而生。该系统旨在通过自动化的方式管理学生在课程中获得和使用的“代币”，为学生提供有限的特殊机会，如作业重交、考试成绩调整、课程延期等，而无需承担额外的惩罚。通过这种方式，TokenATM不仅提高了教学管理的效率，还为学生提供了更多的自主权和灵活性。

在传统教学管理中，学生通常需要通过邮件或其他方式向教师申请特殊机会，这不仅增加了教师的工作量，还可能导致处理过程中的延迟和不一致。此外，教师需要在处理这些请求时，面对学生个人情况的复杂性，这种情感劳动也会影响教学效果。而TokenATM的出现，正是为了解决这些问题。它通过集成Canvas学习管理系统（LMS）和其他调查工具，如Qualtrics和QuestionPro，实现了对学生请求的自动化处理。这种方式减少了教师手动处理请求的时间，提高了工作效率，并确保了所有学生都能公平地获得所需的支持。

在课程设计方面，TokenATM的灵活性使其能够适应不同课程的具体需求。例如，在有机化学实验室课程（OCL1）中，学生可以通过完成特定的作业或调查问卷来获得代币，这些代币可以用于请求课程延期、作业重交等。而在生物研究入门课程（IBR）中，学生可以使用代币来获得额外的考试机会或选择性地跳过某些课堂活动。这些不同的代币选项展示了TokenATM在支持学生个性化学习需求方面的潜力。同时，TokenATM还提供了详细的日志功能，使学生、助教和教师能够查看所有代币交易的记录，包括请求是否被批准、处理时间以及代币余额的变化，从而减少了可能的误解和纠纷。

在实际应用中，TokenATM已经成功地在多个大型课程中进行了试点和实施，包括普通化学实验室课程（GCL2）、有机化学实验室课程（OCL1）和生物研究入门课程（IBR）。这些课程的规模通常较大，因此传统的手动处理方式在时间和效率上都显得不足。通过TokenATM的自动化处理，教师可以更专注于教学内容和学生的学习进展，而无需花费大量时间处理日常事务。此外，该系统的使用数据也表明，其在学生中的接受度较高，大多数学生都积极参与了代币的使用，尤其是在需要作业重交和课程延期的选项上。

然而，TokenATM的实施并非没有挑战。首先，由于该系统依赖于Canvas作为数据存储和处理的主要平台，因此在课程复制或导入时，需要特别注意数据迁移的问题。Canvas在复制课程内容时会保留名称，但会更改所有底层标识符，这可能导致TokenATM无法正确识别某些数据。为了解决这一问题，系统提供了专门的迁移功能，允许教师在课程复制后重新配置TokenATM，确保数据的连续性和准确性。其次，由于TokenATM运行在教师或助教的本地计算机上，且不存储任何数据在外部平台，因此它对网络连接和计算机性能有一定的依赖性。如果网络不稳定或计算机处理能力不足，可能会导致处理时间延长或系统运行不畅。

此外，TokenATM的异步处理机制也是一个需要考虑的因素。由于该系统与Canvas之间没有实时同步，因此需要教师或助教定期启动处理流程，以确保所有代币交易都能及时更新。这种设计虽然减少了实时交互的需求，但也意味着如果多个教师或助教同时处理同一课程的请求，可能会出现数据冲突，例如学生被错误地授予或消耗了额外的代币。为了避免这种情况，系统建议指定一名负责人来管理代币处理流程，确保数据的一致性和准确性。

尽管存在这些限制，TokenATM仍然为教学管理带来了显著的改进。它不仅减少了教师在处理学生请求时的时间消耗，还提高了学生在课程中的自主性和灵活性。通过代币系统，学生可以根据自己的需求选择不同的支持选项，而无需频繁与教师沟通。这种模式有助于学生更好地管理自己的学习时间和任务，同时也让教师能够更专注于教学和学术指导，而不是日常的行政事务。

未来，TokenATM的潜力远不止于此。随着教育技术的不断发展，可以进一步扩展其功能，以满足更多样化的教学需求。例如，可以引入更多类型的代币使用选项，如允许学生在特定情况下获得额外的评分机会、参加额外的辅导活动或获取学习资源。此外，系统还可以与更多外部平台集成，例如在线学习管理系统（LMS）、学生信息管理系统（SIS）或其他教学辅助工具，以提高整体的协调性和数据管理能力。

总的来说，TokenATM为高校教学管理提供了一种创新的解决方案，帮助教师更高效地处理学生请求，同时支持学生更好地规划自己的学习。通过自动化和灵活的设计，该系统不仅提高了教学效率，还增强了学生的学习体验和自主权。尽管在实施过程中需要考虑一些技术和管理上的挑战，但这些都可以通过适当的配置和维护来克服。未来，随着更多教育机构的采用和改进，TokenATM有望成为教学管理中不可或缺的工具，为学生和教师带来更多的便利和价值。