《Behaviour & Information Technology》：Capturing and sharing know-how through visual process representations: a human-Centred approach to teacher workflows
知识管理（KM）对于在大学内部捕获与转移专门知识至关重要，尤其是在人员流动率较高的情境中，专门知识的流失会破坏教学连续性。教师工作流的文档化需要耗费大量时间，并使专家偏离其核心职责。序列模式挖掘（SPM）利用日志数据识别专家工作流，为工作流表征提供了一种自动化替代方案，但仍需将其转换为适合新手教育者理解的直观形式。本文提出视觉过程表征（VPR），这是一种将序列模式挖掘（SPM）、知识管理过程以及叙事技术相结合的设计方法，用于把专家日志数据转换为清晰的可视化表示。研究详细说明了设计阶段，并报告了一项评估研究：该研究在在线研究平台 Prolific 上对160名高等教育教师考察了视觉可供性，即文本列表与图像化风格，以及教师对4个VPR版本的感知。结果表明，尤其是在视觉元素更丰富的条件下，任务表现、可用性与参与度均得到改善，尽管在过程可记忆性与任务时间方面的提升较为有限。研究发现凸显了VPR在工作流可视化以及支持新手教育者方面的潜力。
该文发表于《Behaviour》，聚焦高等教育场景中教师隐性程序性知识的捕获、结构化与共享问题。研究背景在于，高校属于典型的知识密集型组织，教师更替、课程交接、兼职与助教流动等现实情境会导致关键教学经验与操作诀窍迅速流失。既有知识管理（KM）实践虽然已经采用维基、课程管理系统与工作流文档库等手段来保存教学信息，但这些方式高度依赖专家主动整理、讲述与维护，不仅耗时耗力，而且难以完整保留专家在真实工作中体现出的细粒度流程知识。尤其对于刚接手课程或新承担职责的新手教师而言，缺乏可操作、可理解、可复用的流程知识，往往意味着不得不依赖低效的试错方式完成教学任务。因此，如何在不额外增加专家负担的前提下，自动捕获教师工作流，并以便于新手理解的形式进行共享，成为知识管理与教育技术交叉领域的重要问题。
围绕这一问题，研究人员提出了视觉过程表征（VPR）设计方法。该方法将序列模式挖掘（SPM）与知识管理过程框架结合，把教师在数字平台中的日志数据转换为可解释的工作流可视化，并进一步引入数据叙事（DS）与漫画叙事结构等设计原则，将原本抽象、结构化的流程信息转化为更具可读性和可用性的视觉表达。研究的核心目标并非仅仅识别教师行为序列，而是将专家的数字痕迹组织为新手可遵循的教学流程知识。为此，研究人员设计了四种原型：P1为纯文本步骤列表，P2为图像化风格表示，P3为包含情境信息的文本列表，P4为包含情境信息的图像化风格表示。随后，研究通过160名高等教育教师参与的组间实验，比较不同视觉可供性与情境信息配置对任务准确性、完成时间、可记忆性、可用性感知与参与性感知的影响。总体结论显示，VPR能够有效支持教师完成教学任务，其中图像化表示总体优于纯文本表示，尤其在参与度、吸引力、清晰性与任务支持方面优势更明显；但若情境信息过多，则可能增加认知负荷，从而削弱表现与回忆效果。该研究的重要意义在于，为高校教师工作流的自动化知识捕获与共享提供了一种兼顾技术可扩展性与人本可理解性的方案，也为教育知识管理工具的视觉化设计提供了实证依据。
在方法上，研究主要采用三类关键技术路径。第一，基于人本中心设计（human-centred design）的三阶段框架开展探索、生成与评估：前期通过与6个教学团队、共13名教师的协同设计，提炼设计需求与设计目标；中期围绕日志驱动建模和原型迭代形成VPR；后期以Prolific招募的160名高等教育教师开展评估。第二，利用浏览器扩展无干扰采集教师在教学任务中的点击、按键、URL、时间戳、光标位置、截图与注释等日志数据，并通过序列模式挖掘（SPM）和过程变异分析对行为序列进行识别与组织。第三，以知识管理（KM）框架中的访问、存储、共享、应用四类过程为上层结构，将日志映射为步骤、子过程与分区（Sections），再结合数据叙事（DS）、分镜（Panels）、图像符号与滚动叙事（scrollytelling）构建多种视觉原型，并通过问卷、任务测验、Likert量表与开放编码分析进行综合评估。
以下对论文主体结果按原文小标题进行概括。
1. Introduction
引言部分首先界定了知识管理在高校场景中的战略价值，指出高流动率会削弱教学连续性，而传统人工知识捕获方法难以系统保存专家教师的细致工作流。随后，论文引入序列模式挖掘（SPM）作为一种自动识别复杂时序行为的方案，并强调其在知识管理过程识别方面尚未被充分探索。与此同时，作者指出，即便能够从日志中抽取流程，也仍面临“如何让非专家读懂”的可视化难题。传统业务流程建模标记（BPMN）与 Petri 网虽然适合形式化建模，但对新手教师而言过于专业化、重完整性而轻清晰性。由此，研究转向数据叙事（DS）和数据漫画（data comics）思路，通过叙事性、图像化和分块化降低理解门槛，最终提出VPR作为整合自动捕获与直观表达的解决方案，并给出三项研究问题，分别考察任务表现、感知差异及改进建议。
2. Background
2.1. Knowledge management in education settings
这一节阐述了知识管理（KM）在教育领域中的应用基础。论文将教师日常活动归入知识访问、知识存储、知识共享与知识应用四类过程，认为这些过程构成了理解与表征教师工作流的有效框架。研究据此主张，可将专家教师在数字环境中的行为转译为可共享的知识过程结构，帮助新手理解复杂教学任务。
2.2. Challenges in knowledge capture and sharing
该部分集中梳理知识捕获与知识共享中的双重挑战。首先，在知识捕获方面，现有录屏、录音、实时跟踪和知识管理负责人等方式虽可促进显性化，但仍依赖专家表达与整理，工作量大且复用方式有限。论文据此强调SPM和过程挖掘（PM）在自动识别重复序列、无干扰捕获工作流方面的潜力。其次，在共享层面，即便流程已被识别，若表示方式不直观，仍难以为新手所用。论文因此指出，流程可视化不仅要忠实反映过程，还必须兼顾可读性与可执行性。
2.2.3. Dataveillance and its dangers
这一节讨论了数据监视（dataveillance）的伦理风险。研究人员明确指出，持续采集教师点击流、工作流和录制数据，可能损害隐私、自主性与信任，并可能因功能漂移被用于绩效监督。论文因此将VPR定位为社会—技术（sociotechnical）干预，而非单纯技术工具，并通过白名单、黑名单以及教师同意机制强调教师能动性与透明度。
2.3. Data storytelling and data comics for communicating complex data
本节构成VPR视觉设计的理论基础。作者总结数据叙事（DS）在聚焦注意力、突出关键信息、增强理解与记忆方面的优势，并进一步借鉴数据漫画的顺序艺术、分镜布局、图文结合与非线性交互机制，将复杂流程分解为可消化的信息块，为后续原型设计提供原则支撑。
3. Methods
3.1. Context: teaching tasks
研究先说明教师工作流的复杂性来源于其跨平台、跨资源、强情境依赖和高度动态的特征。论文列举了如成绩更正、教学资源更新、在线投票活动创建等任务，说明这些任务往往要求教师在多个系统之间切换并依据制度文件做出一致判断。基于此前协同设计工作，研究共归纳出19个代表性教学工作流，分属课程管理、学习材料开发、学习参与和教学质量提升四类，为VPR设计和后续评估任务选择提供依据。
3.2. Visual process representations design approach
3.2.1. Phase 1: Exploratory phase
在探索阶段，研究基于为期两年的教师研究与协同设计工作坊，提炼出若干设计需求：需要支持不同粒度的知识捕获，需要保留注释、图像等细粒度上下文信息，需要帮助教师连接专家知识并在需要时及时访问。基于这些需求，研究进一步提出设计目标，包括叙事简化与目标对齐、直观导航与结构化流动、以及适应不同偏好的可视化选项。
3.2.2. Phase 2: Generative phase
这一阶段构成论文的方法核心。研究首先建立“从日志到VPR”的建模流程：其一，将教师在浏览器中的点击、按键、URL、时间戳、截图等数据识别为过程步骤；其二，依据知识管理框架将这些步骤映射到访问、存储、共享、应用等子过程，并组织为分区；其三，将步骤与分区进一步转化为可视化表示，其中包含可点击链接、可缩放截图等交互元素。论文特别说明，某些序列如 NAVIGATE?ANNOTATE 可被归入知识共享过程，而无法归类的行为则标记为 No_Process。
随后，研究通过两轮原型迭代完成设计。第一轮低保真设计重点形成基本信息结构与图像词典，将步骤映射为分镜与图符，同时提供文本列表和图像化风格两种表达方式。第二轮高保真设计则进一步强化导航与可读性，引入滚动叙事总览、去冗余布局和更明确的分区高亮，最终形成功能化原型。
4. Evaluation of visual process representations
4.1. Participants
研究从Prolific招募160名高等教育教师，每种原型40人，使用角色与行业筛选确保样本为高校教师群体，并在伦理审批和知情同意基础上开展实验。
4.2. Task selection
评估选取了两个独立可完成、依赖教学平台且较高频的教学任务：一是保证一致性的考试评分，二是在线投票活动创建。这些任务能够较好体现工作流指导的实际价值。
4.3. Procedure
实验采用组间设计。每位参与者仅接触一种原型，并在Qualtrics中完成三个活动：先填写背景信息并熟悉界面；随后完成两项任务，每项任务分为可查看原型的Part A与移除原型后依赖回忆作答的Part B，以测量准确性、时间和可记忆性；最后填写参与度与系统可用性相关量表，并提供开放式改进意见。
4.4. Analysis
数据分析方面，研究剔除了作答过快的样本，以提高数据质量；随后采用回归分析比较原型间在得分、时间上的差异，并使用Bonferroni校正控制多重比较带来的I型错误。同时，通过相关分析考察时间与成绩关系；对于主观评价，研究比较不同原型在可用性与参与度上的差异；对开放回答则采用归纳主题分析，由两名研究人员独立编码并协商一致。
5. Results
5.1. RQ1. Task performance (accuracy, time, and memorability)
结果显示，四种原型总体都能支持教师完成任务，说明VPR作为知识共享工具具有可行性。从任务准确性看，P2即无情境信息的图像化风格在两个任务中均略占优势；P4和P3在部分比较中也优于P1，但统计显著性整体有限。就完成时间而言，P2在任务1中能够在保持成绩的同时减少时间，而包含较多截图等情境信息的P3和P4通常需要更多探索与解释时间。任务2中，P4较P2在时间上有所改善，提示适度情境信息在某些任务中有助于执行。
在可记忆性方面，原型间差异同样未达强统计显著，但趋势表明，P2在多组比较中优于P1和P4，而过多情境细节可能增加认知负荷并削弱回忆。研究据此认为，图像化表征本身可为记忆提供足够线索，但若叠加过量截图或说明，未必进一步提升回忆效果。
5.2. RQ2. Usability and engagement perceptions
主观感知结果较为明确。P2与P4在参与度和可用性上整体表现最佳，其中P4在投入感、满足感和信息完整性方面较强，P2则在清晰性、吸引力和任务参与上表现突出。P3在视觉吸引力和未来重用意愿上也较好，但复杂度略高。P1则在大多数维度中得分最低。综合来看，教师普遍偏好更具视觉性的表达方式，但也强调过于复杂或信息过载会影响使用体验，因此“视觉丰富性”与“简洁可跟随性”之间需要平衡。
5.3. RQ3. Improvement suggestions
开放式反馈揭示了若干关键改进方向。首先，不同步骤与子过程之间的区分仍不够清晰，教师建议加强分区标题、流程箭头与步骤编号。其次，颜色编码、静态截图和更明确的标签被认为有助于更快定位和确认操作。再次，部分教师指出术语不直观，尤其是过程类别命名与说明性标签需要更贴近日常教学语言。最后，不少教师认为某些版本过于繁复、视觉拥挤或认知负荷偏高，说明后续设计需进一步简化布局、采用渐进式呈现，并为首次用户提供熟悉机制。还有参与者指出，真实情境中的上手式评估可能比当前控制环境更能体现原型价值。
6. Discussion
讨论部分首先综合三项研究问题的发现：VPR能够支持任务完成，图像化风格总体有利于准确性、回忆和效率，但情境信息必须适量；在主观感知上，P2和P4明显优于P1；教师反馈则为术语、导航、色彩、分层呈现等后续优化提供方向。论文据此指出，本研究回应了教育知识管理中两个长期难题：一是减少专家显性化文档工作的负担，二是将捕获的流程知识转化为新手可解释、可执行的形式。
在教育知识管理层面，作者认为VPR展示了把日志数据转化为可复用知识制品的潜力，可用于课程交接、低频但关键任务支持以及组织记忆维系。与此同时，论文强调需警惕数据监视风险，因此在人本中心框架下通过教师授权、白名单/黑名单等方式维护透明度和控制权。
在视觉设计层面，讨论提出两点重要启示：其一，顺序化叙事结构是讲述专家工作流的有效手段，分镜、过渡和清晰流程有助于降低复杂性；其二，导航性与适应性同等重要，应通过脚手架（scaffolding）式地呈现上下文信息、颜色编码和可调节细节层级来控制认知负荷。论文也坦陈研究存在若干局限，包括未能捕获更细致的交互行为、实验环境缺乏真实工作情境、原型仍需进一步迭代，以及尚未验证跨机构与跨场景泛化性。
7. Conclusion
结论部分指出，本研究证明了将自动化方法与叙事型可视化结合，可为教育领域关键知识管理挑战提供具有变革意义的解决路径。通过对教师工作流的无干扰捕获以及向直观VPR的转换，隐性知识得以被保存并向新手教师开放。研究发现表明，在用户中心设计原则与适度情境化支持下，精心设计的可视化能够显著提升任务完成与参与体验。尽管在平衡情境信息、建模更复杂教学任务以及真实环境部署方面仍需进一步研究，但该研究已经为可扩展、灵活且有效的知识管理方案奠定了坚实基础。归根结底，这项工作凸显了可视化在强化组织记忆、支持高教师流动率机构中的核心作用。
