STEM学生数字素养与学术创新行为的关系：知识共享意愿与创造性自我效能的双重中介作用

《Frontiers in Psychology》：The relationship between digital literacy and academic innovative behavior among STEM students: the mediating roles of knowledge-sharing intention and creative self-efficacy

　　

摘要专业翻译 引言： 随着数字技术与高等教育的深度融合，数字素养已成为影响大学生学术创新行为的关键前因变量，然而其内在作用机制仍未得到充分探索。不同于以往主要聚焦于单一中介路径的研究，本研究基于知识创造理论（knowledge creation theory）与社会认知理论（social cognitive theory），提出一个并行中介模型，旨在同时检验以知识共享意愿（knowledge-sharing intention）为代表的“意图路径”和以创造性自我效能（creative self-efficacy）为代表的“信念路径”在数字素养影响STEM学生学术创新行为中的独特作用，从而揭示其结构转化机制。 方法： 本研究采用分层随机抽样方法，选取西安理工大学471名STEM专业本科生作为研究对象，并运用结构方程模型（structural equation modeling, SEM）对数据进行分析。 结果： 结果表明：（1）数字素养与知识共享意愿和创造性自我效能均呈显著正相关；（2）知识共享意愿和创造性自我效能均与学术创新行为呈显著正相关；（3）两条中介路径均显著且效应量相近，共同占总效应的57%，而数字素养的直接效应仍然显著，表明存在部分中介效应。 讨论： 本研究为理解数字素养促进学术创新行为的过程提供了更为精细的理论框架，并为高等教育中数字素养教育与创新人才培养的双路径策略提供了实证依据。

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一、研究背景与问题提出

21世纪以来，以人工智能、大数据和云计算为代表的数字技术深刻重塑了高等教育格局。数字素养被联合国教科文组织认定为21世纪公民的核心能力之一，在高等教育情境中，它不仅关系到学生能否适应数字化学习环境，更影响着学生能否在知识生产和学术创新中发挥积极作用。STEM学科作为国家创新体系的重要支柱，其学习与研究过程几乎每个环节都嵌入了数字工具：文献检索依赖学术数据库，数据分析依赖编程工具，研究成果呈现日益依赖可视化技术。因此，对STEM学生而言，数字素养不仅是辅助性技能，更是深度嵌入学术生产全过程的核心生产能力。

尽管已有研究证实了数字素养对学习表现和创新行为的积极影响，但一个关键的理论问题仍未得到充分解答：数字素养与学术创新行为之间的关联究竟通过何种心理与行为机制实现？近年虽有研究尝试引入学习动机、创造性自我效能等中介变量，但普遍聚焦于单一机制，未能充分揭示多条路径是否可能并行运作。单一中介模型虽能回答中介效应是否存在，却无法解释不同性质的中介路径是否共存，也无法回答哪条路径发挥更突出的作用。因此，数字素养转化为学术创新成果的结构性过程仍未被充分理解。

二、研究内容与意义

为弥补上述不足，本研究整合知识创造理论与社会认知理论，提出数字素养可能通过两条性质不同但可能并行的路径影响学术创新行为。第一条为以知识共享意愿为代表的意图路径：数字素养通过增强学生在数字平台上的知识分享意愿，促进知识的流动与重组，从而激发创新。第二条为以创造性自我效能为代表的信念路径：数字素养带来的成功体验强化学生对自己创新能力的信心，进而驱动创新行为。通过在整合模型中同时检验这两条路径，研究不仅试图解释数字素养如何发挥作用，更旨在揭示其内在机制的结构特征，为数字素养教育路径的设计提供更精确的理论指导。研究结果支持了全部三项假设，证实了并行双中介模型的有效性，且该模型在不同性别、家庭居住地和学生干部经历群体中均表现出严格的测量不变性，表明其跨群体稳定性良好。

三、关键研究方法

研究人员采用分层随机抽样方法，于2025年3月至4月在西安理工大学开展问卷调查，最终获得471份有效问卷，有效回收率为94.2%。样本涵盖机械工程、电子工程、计算机科学、土木工程、材料科学等STEM专业大一至大四学生。研究采用四个量表进行测量：数字素养量表（10条目）、知识共享意愿量表（5条目）、创造性自我效能量表（4条目）和学术创新行为量表（9条目），所有量表均采用五点李克特计分。数据分析方面，使用SPSS 27.0进行描述性统计、相关分析和共同方法偏差检验，使用AMOS 26.0进行结构方程建模，采用最大似然估计，并通过偏差校正的Bootstrap程序（5000次重抽样）检验中介效应。

四、研究结果

信效度分析。 所有潜变量的组合信度（CR）均大于0.7，平均方差抽取量（AVE）均大于0.5，表明测量条目具有良好的内部一致性。Fornell-Larcker准则检验显示各潜变量AVE的平方根均大于其与其他变量的相关系数，表明构念间具有良好的区分效度。

共同方法偏差检验。 Harman单因子检验显示第一个因子仅解释21.734%的总方差，低于40%的临界阈值；共同潜在因子检验显示加入共同方法因子后模型拟合改善幅度极小（ΔCFI = 0.004，ΔTLI = 0.005，ΔRMSEA = 0.009），均低于推荐阈值，表明共同方法偏差不构成严重威胁。

描述统计与相关分析。 数字素养（M = 3.35, SD = 0.55）、知识共享意愿（M = 3.56, SD = 0.62）、创造性自我效能（M = 3.47, SD = 0.65）和学术创新行为（M = 4.36, SD = 0.51）均处于中上水平。数字素养与知识共享意愿（r = 0.375, p < 0.01）、创造性自我效能（r = 0.376, p < 0.01）和学术创新行为（r = 0.451, p < 0.01）均显著正相关。多重共线性检验显示所有VIF值介于1.02至1.45之间，远低于临界阈值10，不存在严重共线性问题。

结构方程模型与中介效应检验。 模型拟合指标达到可接受标准（χ2/df = 1.114, GFI = 0.945, CFI = 0.995, RMSEA = 0.016）。数字素养对知识共享意愿（β = 0.416, p < 0.001）和创造性自我效能（β = 0.423, p < 0.001）的路径均显著；知识共享意愿（β = 0.363, p < 0.001）和创造性自我效能（β = 0.304, p < 0.001）对学术创新行为的路径均显著；数字素养对学术创新行为的直接路径亦显著（β = 0.207, p < 0.001）。Bootstrap检验显示，经知识共享意愿的间接效应为0.136（95% CI [0.095, 0.190]），经创造性自我效能的间接效应为0.116（95% CI [0.078, 0.169]），两条路径的置信区间均不包含零。总间接效应为0.253，占总效应（0.439）的57%；两条间接路径分别占总效应的31%和26%，效应量大致相当。两条间接效应之差为0.020，其Bootstrap 95% CI为[?0.032, 0.072]，包含零，表明两条路径无显著差异。直接效应为0.187（95% CI [0.097, 0.286]），占总效应的43%，表明存在部分中介效应。

多组结构方程模型分析。 以性别、家庭居住地和学生干部经历为分组变量进行多组分析。三组分析中，形态不变性模型均拟合良好；因子载荷等值约束后Δχ2检验均不显著且ΔCFI ≤ 0.01；进一步约束结构协方差和残差后，所有差异均不显著。结果表明并行中介模型在三个分组维度上均满足严格测量不变性，关键结构路径不存在显著的组间差异，说明数字素养通过知识共享意愿和创造性自我效能影响学术创新行为的中介机制在不同人口学群体中具有稳定性。

五、讨论与结论

直接效应讨论。 数字素养对学术创新行为具有显著正向直接效应（β = 0.187, p < 0.001），支持H1，与既往研究一致。STEM领域的学术研究高度依赖数据驱动的实证方法，从文献检索、数据分析到成果呈现，数字工具在每个环节均不可或缺，因此数字素养构成STEM学生学术创新的基础条件。直接效应占总效应的43%，提示数字素养更大比例的影响（57%）通过其他机制间接实现，凸显了考察中介路径的必要性。

知识共享意愿的中介作用。 知识共享意愿在数字素养与学术创新行为之间起显著中介作用（间接效应 = 0.136，占总效应31%），支持H2，与知识创造理论的核心命题一致。数字素养显著增强学生的知识共享意愿（β = 0.416, p < 0.001），知识共享意愿进而显著促进学术创新行为（β = 0.363, p < 0.001）。这一发现表明，在STEM学习情境中，数字素养的价值部分通过促进学术共同体内的知识交流与协作得以实现。不同于仅关注知识获取能力的研究，本研究揭示了知识“共享”而非仅仅知识“获取”在向创新转化中的独特作用。

创造性自我效能的中介作用。 创造性自我效能在数字素养与学术创新行为之间起显著中介作用（间接效应 = 0.116，占总效应26%），支持H3，与社会认知理论的预测一致。数字素养为学生提供反复的成功掌握经验，如顺利完成复杂的数字化学术任务，这些成功经验可转化为学生相信自己有能力进行创新的信心。创新过程常伴随不确定性和挫折风险，相信自己能够产出创新成果的个体更有可能启动创新过程并在遭遇挫折时坚持。

研究结论。 本研究基于知识创造理论与社会认知理论，构建并检验了数字素养影响STEM学生学术创新行为的并行双中介模型。研究证实：数字素养对学术创新行为既有显著直接效应，也通过知识共享意愿和创造性自我效能两条并行路径产生间接效应，两条路径效应量相当且共同解释总效应的57%。该模型在性别、家庭居住地与学生干部经历群体间具有严格测量不变性，表明其跨群体适用性良好。研究为理解数字素养促进学术创新行为的过程提供了更精细的理论框架，并为高等教育中数字素养教育与创新人才培养的双路径策略提供了实证依据。