學(xué)習(xí)分析：推動(dòng)Moocs的有效運(yùn)用

張及玲，胡亞京

（江西師范大學(xué) 傳播學(xué)院，江西 南昌 330022）

一、引言

在2012年的地平線報(bào)告中學(xué)習(xí)分析被認(rèn)為是未來2-3年內(nèi)的新技術(shù)的運(yùn)用趨勢(shì)，學(xué)習(xí)分析，綜合而言是在“教育大數(shù)據(jù)”當(dāng)中的運(yùn)用。這個(gè)術(shù)語起源于數(shù)據(jù)挖掘，商界使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來分析消費(fèi)行為進(jìn)而識(shí)別消費(fèi)趨勢(shì)。［1］互聯(lián)網(wǎng)的興起使得市場(chǎng)研究領(lǐng)域發(fā)生了很大變革，企業(yè)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)追蹤工具可以追蹤客戶，了解客戶的購(gòu)買信息。商業(yè)機(jī)構(gòu)根據(jù)消費(fèi)者的海量信息，破譯出有價(jià)值的信息，構(gòu)建消費(fèi)者行為模型，從而為市場(chǎng)營(yíng)銷決策提供支持。在教育領(lǐng)域，教育機(jī)構(gòu)收集海量的學(xué)生信息，并進(jìn)行科學(xué)的探索，旨在提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。［1］

利用“消費(fèi)者相關(guān)性”數(shù)據(jù)挖掘和定位潛在客戶，制定個(gè)性化的宣傳和廣告，這是商業(yè)分析的方法。學(xué)習(xí)分析是參照商業(yè)分析的方法，運(yùn)用“學(xué)習(xí)相關(guān)性”數(shù)據(jù)，一方面可以選擇有針對(duì)性的，更具個(gè)性化的學(xué)習(xí)方法。另一方面可以為教師、教育決策者提供科學(xué)合理的教育教學(xué)決策支持。學(xué)習(xí)分析對(duì)于教育教學(xué)工作人員具有重要作用，他們借助學(xué)習(xí)分析技術(shù)，更加深入了解學(xué)生及進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交互。學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)分析結(jié)果了解自己的學(xué)習(xí)情況水平，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度計(jì)劃等。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)者及開發(fā)者根據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，改善和調(diào)整學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供滿足需求的支持服務(wù)系統(tǒng)。

二、學(xué)習(xí)分析在Moocs教學(xué)中的運(yùn)用

Moocs課程借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和學(xué)習(xí)分析，不僅可以滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，還可以獲得教師個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。學(xué)習(xí)者不僅可以與來自全球不同文化背景的人進(jìn)行交流，合作，探討，解決問題，還可以激發(fā)思維，產(chǎn)生全新的視野，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生新的更全面的理解。

（一）更新學(xué)習(xí)理念

縱觀Moocs的發(fā)展，Moocs主要呈現(xiàn)兩種發(fā)展趨勢(shì)：一是延續(xù)早期的聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論cMoocs課程，二是更傾向于行為主義的xMoocs課程。［2］盡管二者在教學(xué)形式上都具備開放、大規(guī)模、在線學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，但是在學(xué)習(xí)理念上還是有很大的區(qū)別。學(xué)習(xí)分析在兩種模式的學(xué)習(xí)中都具有相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)作用。

1.cMoocs課程

遵循聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論的cMoocs課程所具備的學(xué)習(xí)方式是：該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是創(chuàng)建連接，增加或刪除關(guān)聯(lián)的過程。［2］學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者自行生成并積累知識(shí)的過程。該類課程最突出的特點(diǎn)是：（1）課程的學(xué)習(xí)資料內(nèi)容不是由教師在課前準(zhǔn)備和提供的，而是隨著課程的進(jìn)行和深入，由課程參與者自行生成豐富的。教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，在學(xué)習(xí)過程引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行相關(guān)主題的學(xué)習(xí)。（2）運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)根據(jù)學(xué)生的愿景和興趣，課程組織者引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的學(xué)習(xí)主題內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)，獲得對(duì)特定主題的理解和學(xué)習(xí)。教師利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)，可將不同學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)小組，分別學(xué)習(xí)不同的學(xué)習(xí)主題模塊。對(duì)不同的學(xué)習(xí)小組的學(xué)生，從他們的學(xué)習(xí)進(jìn)度，任務(wù)分工，交互程度，學(xué)習(xí)研究的角度和深度等不同方面加以指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生思維，指導(dǎo)學(xué)生交流，獲得相關(guān)主題的特定理解。

2.xMoocs課程

基于行為主義的xMoocs課程，其學(xué)習(xí)理念是：教師是專家，學(xué)生是知識(shí)的消費(fèi)者。學(xué)習(xí)的發(fā)生是教師將課程設(shè)計(jì)者組織好的知識(shí)內(nèi)容框架傳授給學(xué)習(xí)者的過程。其最顯著的特點(diǎn)是：教師會(huì)提前錄制好2-30分鐘的課程內(nèi)容視頻放在網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，并且教師會(huì)每周都規(guī)定好學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，另外課程服務(wù)器還會(huì)為學(xué)生提供相應(yīng)的講解視頻及及時(shí)的反饋信息。平臺(tái)除了會(huì)向?qū)W生提供隨堂測(cè)試題之外，還有每周測(cè)試，期中測(cè)試和期末測(cè)試，并持續(xù)記錄下學(xué)習(xí)者每次測(cè)試的結(jié)果，登記學(xué)生參與教師問題討論情況。教師統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生的各種測(cè)試結(jié)果，以及參與討論的狀況，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)加以適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)和鞏固，為學(xué)生提供滿足需要的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式

在學(xué)習(xí)管理和開放資源交互的影響下，Moocs課程與以往的網(wǎng)絡(luò)課程并非完全相同。Moocs課程的參與者和課程資源在網(wǎng)絡(luò)上是分散的。通過對(duì)某一課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)或?qū)δ骋粏栴}的探討亦或是組織活動(dòng)將學(xué)習(xí)者聚集在一起，形成群體共生資源，分布在各地的學(xué)習(xí)者主要通過網(wǎng)絡(luò)交流，思考以及協(xié)作學(xué)習(xí)的方式習(xí)得知識(shí)，提高技能。以往的網(wǎng)絡(luò)課程，教學(xué)更多的是提供網(wǎng)絡(luò)視頻課程并輔以事前編制好的教授課件或講座。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)缺少真實(shí)的學(xué)習(xí)情境感，而更像是坐在教室后面觀摩學(xué)習(xí)，缺少交流與反饋，無法了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度。

基于Moocs的學(xué)習(xí)分析，對(duì)學(xué)習(xí)者海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以使教育者明確學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，知道學(xué)生什么時(shí)候?qū)W習(xí)疲倦了，學(xué)生哪些知識(shí)點(diǎn)還沒掌握，不同地區(qū)學(xué)習(xí)者的偏好，男女學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格的差異等。教育者可以有的放矢的設(shè)計(jì)教學(xué)，創(chuàng)設(shè)適合的學(xué)習(xí)情境。通過學(xué)生的任務(wù)完成，參與考試，觀看視頻和班級(jí)網(wǎng)絡(luò)交互頻率狀況及同伴評(píng)價(jià)等信息，可以向?qū)W生推送適宜的課程內(nèi)容資源 ，為學(xué)生制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)過程。

斯坦福大學(xué)的在線學(xué)習(xí)課程，擁有大量的課程信息和數(shù)據(jù)，其Moocs學(xué)習(xí)平臺(tái)還引入了學(xué)習(xí)分析技術(shù)，并進(jìn)行深入的研究。如教師利用儀表盤來監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)參與情況?；谝粋€(gè)63000人的在線課程——人機(jī)交互，學(xué)生的作業(yè)互評(píng)及反饋，學(xué)生成績(jī)的預(yù)測(cè)因素等。又如在Moocs的一門編號(hào)為106A的課程（入門編程課程）基礎(chǔ)上，課程設(shè)計(jì)者建立了一個(gè)基于課程的初、中期家庭作業(yè)的圖形化模型，結(jié)合機(jī)器化學(xué)習(xí)分析和概率統(tǒng)計(jì)模型，可以很好的預(yù)測(cè)學(xué)生在后面的學(xué)習(xí)中將會(huì)碰到的困難，并通過轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式路徑幫助學(xué)習(xí)者制定合適的學(xué)習(xí)路徑模型。

（三）建立學(xué)習(xí)模式

學(xué)習(xí)者在參與Moocs課程學(xué)習(xí)時(shí)，在線平臺(tái)留下了學(xué)生的學(xué)習(xí)行為痕跡，學(xué)生的大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)被記錄下來。諸如學(xué)習(xí)日志，學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)課程，學(xué)習(xí)路徑等，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)這些學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，測(cè)量，分析，存儲(chǔ)，建模等操作,可為學(xué)校管理人員，教師，學(xué)生等利益相關(guān)者提供相應(yīng)的反饋和干預(yù)，促進(jìn)學(xué)校教育管理，教學(xué)和學(xué)習(xí)。

基于Moocs的學(xué)習(xí)分析模式，將主要分為以下幾個(gè)功能模塊（1）學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊。負(fù)責(zé)管理，維護(hù)，傳遞個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容給學(xué)習(xí)者。（2）學(xué)習(xí)者信息模塊。分為兩部分，一部分負(fù)責(zé)記錄和存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，另一部分存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者的靜態(tài)基本信息。（3）學(xué)習(xí)分析模塊。負(fù)責(zé)收集和分析學(xué)習(xí)系統(tǒng)中學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)和學(xué)生基本信息數(shù)據(jù)。（4）預(yù)測(cè)模塊。負(fù)責(zé)對(duì)分析模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)學(xué)習(xí)者未來的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行預(yù)測(cè)。（5)可視化顯示模塊。 負(fù)責(zé)將預(yù)測(cè)模塊中的結(jié)果以可視化的方式顯示給教師，學(xué)習(xí)者，教育管理人員等利益相關(guān)者。（7）自適應(yīng)模塊。負(fù)責(zé)推送適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容給學(xué)習(xí)者即根據(jù)預(yù)測(cè)模塊的預(yù)測(cè)結(jié)果，學(xué)習(xí)者基本信息數(shù)據(jù)分析，結(jié)合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)愛好，自動(dòng)觸發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊，推送相關(guān)的適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容給學(xué)習(xí)者。（8）干預(yù)模塊。根據(jù)預(yù)測(cè)顯示的結(jié)果，可以允許教師，教育管理人員，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)人員對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)和調(diào)整。

學(xué)習(xí)者在Moocs學(xué)習(xí)平臺(tái)，進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，作用于學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊，并被記錄下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為路徑和學(xué)習(xí)時(shí)間等相關(guān)信息。在學(xué)習(xí)者當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，按照預(yù)先定義好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型，對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。學(xué)習(xí)分析模塊對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)并結(jié)合學(xué)習(xí)者基本信息，根據(jù)不同的分析目的和需求對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析。一方面根據(jù)分析的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)的結(jié)果用可視化的軟件或工具顯示出來。另一方面自適應(yīng)引擎模塊根據(jù)分析的結(jié)果，作用于學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊，從而為學(xué)習(xí)者選擇或推送適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容。干預(yù)模塊接收到可視化顯示的預(yù)測(cè)結(jié)果后，將顯示的結(jié)果展示給任課教師，學(xué)習(xí)者和教育管理人員使用，以供他們能夠據(jù)不同的學(xué)習(xí)狀況和情境進(jìn)行適當(dāng)有效的認(rèn)為干預(yù)，更好的為教育和學(xué)習(xí)提供支持服務(wù)。

三、學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用趨勢(shì)

目前學(xué)習(xí)分析技術(shù)已能夠收集和整理學(xué)習(xí)者大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計(jì)分析，可視化顯示，為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)報(bào)告，揭示學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為模式，構(gòu)建自適應(yīng)的學(xué)習(xí)模型。［3］學(xué)習(xí)分析技術(shù)不僅可從學(xué)習(xí)者角度了解學(xué)習(xí)過程的發(fā)生機(jī)制，還可用來優(yōu)化教學(xué)，以基于學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的分析為學(xué)習(xí)者推薦學(xué)習(xí)行為軌跡，開展適應(yīng)性學(xué)習(xí)和自我導(dǎo)向的學(xué)習(xí)。除此以外學(xué)習(xí)分析技術(shù)還可用來評(píng)估和考量學(xué)校的現(xiàn)行體制（課程體系，教育教學(xué)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制，教學(xué)程序等），以便提供更加有效的教學(xué)分析，教師在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行更有針對(duì)性的教學(xué)干預(yù)。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)學(xué)習(xí)分析技術(shù)在教育教學(xué)進(jìn)行的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（一）教師角度：優(yōu)化教學(xué)，提高決策支持

運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)及其相關(guān)的分析工具，教師可以獲得學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)據(jù)。［4］通過對(duì)這些數(shù)據(jù)加以整理分析，可幫助教師改進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，提供更具可行性和針對(duì)性的教學(xué)決策。例如，從學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺(tái)中，教師可以獲得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)軌跡信息，包括登入時(shí)間，學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，所訪問的內(nèi)容網(wǎng)頁(yè)，完成的學(xué)習(xí)課程任務(wù)情況以及學(xué)習(xí)者網(wǎng)際交互狀況等。分析這些學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，教師可了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，學(xué)習(xí)風(fēng)格，學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)者的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知結(jié)構(gòu)等，從而輔助教師調(diào)整和制定符合學(xué)習(xí)者需求的教學(xué)方案。［5］

譬如，香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院課程管理系統(tǒng)中的實(shí)習(xí)日志管理模塊就記錄了學(xué)生在醫(yī)院的實(shí)習(xí)過程，見習(xí)日志。通過這些數(shù)據(jù)記錄可清晰顯示學(xué)生的實(shí)習(xí)項(xiàng)目完成和進(jìn)展?fàn)顩r，并以此提醒學(xué)生后續(xù)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目和實(shí)習(xí)地點(diǎn)。根據(jù)這些記錄數(shù)據(jù)，實(shí)習(xí)老師可準(zhǔn)確地制定下一步實(shí)習(xí)安排和實(shí)習(xí)計(jì)劃。

（二）學(xué)習(xí)者角度：自我評(píng)估，學(xué)習(xí)診斷和導(dǎo)向

學(xué)習(xí)分析獲取學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)后，運(yùn)用相關(guān)的工具對(duì)其加以分析預(yù)測(cè)，并將數(shù)據(jù)結(jié)果通過可視化的工具顯示傳遞給學(xué)習(xí)者。學(xué)習(xí)者知道結(jié)果后，可清晰地了解自己學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)和不足，發(fā)現(xiàn)自我，規(guī)劃和調(diào)整學(xué)習(xí)，進(jìn)而不斷提高自我。［6］此外，學(xué)習(xí)分析技術(shù)還為學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容，同伴和教師的交互學(xué)習(xí)提供了機(jī)會(huì)，促進(jìn)了自我導(dǎo)向的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者的自控能力對(duì)于學(xué)習(xí)者的自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)是非常重要的。運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)，學(xué)習(xí)者可以分析自己的學(xué)習(xí)行為軌跡數(shù)據(jù)，了解自己的學(xué)習(xí)狀況，準(zhǔn)確把握自己的學(xué)習(xí)進(jìn)程及與同伴之間的學(xué)習(xí)差距，改變學(xué)習(xí)策略，發(fā)展和提升自己。

譬如，哥倫比亞大學(xué)的研究者運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)，為學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中的自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)提供支持。這一研究收集學(xué)生行為數(shù)據(jù)（學(xué)習(xí)內(nèi)容傳遞，參與和討論學(xué)生的學(xué)期課程資料的使用和頻率和次數(shù)）將這些數(shù)據(jù)結(jié)合教師給出的課程成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，并將整合結(jié)果可視化顯示，幫助學(xué)習(xí)者了解自己的學(xué)習(xí)。在課程終結(jié)時(shí)，研究者還利用SNAPP對(duì)學(xué)習(xí)論壇中的學(xué)生交互信息進(jìn)行捕獲分析，繪制學(xué)習(xí)網(wǎng)狀圖，顯示在課程學(xué)習(xí)行為中。輔助學(xué)習(xí)者了解自己的學(xué)習(xí)交互投入情況，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)。

（三）教育教學(xué)研究人員角度：進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，提高學(xué)習(xí)績(jī)效

對(duì)學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)情境的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋，可以挖掘隱藏在學(xué)習(xí)者背后的學(xué)習(xí)風(fēng)格，構(gòu)建出具有個(gè)性化和針對(duì)性的學(xué)習(xí)者模型。［7］Retalis及其同事認(rèn)為，如果了解了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)模式以及學(xué)習(xí)路徑的相關(guān)規(guī)律，教學(xué)工作者就可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化表現(xiàn)，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)掌握程度，為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)資源，另外還可知曉學(xué)習(xí)的交互發(fā)生過程。

四、小結(jié)

學(xué)習(xí)分析技術(shù)運(yùn)用于Moocs平臺(tái)教學(xué)，具有積極的應(yīng)用價(jià)值和巨大的發(fā)展前景。學(xué)習(xí)分析技術(shù)目前還處在應(yīng)用的初期，面臨著很多的挑戰(zhàn)。而且就目前我國(guó)的教育信息化的發(fā)展速度和狀況，要深入全面地運(yùn)用推廣使用學(xué)習(xí)分析技術(shù)，還有很長(zhǎng)的實(shí)踐探索之路要走。

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［7］李青,王濤.學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀述評(píng)［J］.技術(shù)與應(yīng)用,2012(307):129-133.