開源工具支持的社會網(wǎng)絡(luò)分析研究

王麗紅+戴心來+喬詩淇

摘 ? 要：在大數(shù)據(jù)的時代背景下，學(xué)習(xí)分析成為近年來教育領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)，其中社會網(wǎng)絡(luò)分析是學(xué)習(xí)分析的重要組成部分，出色的社會網(wǎng)絡(luò)分析工具會使數(shù)據(jù)的分析過程事半功倍。本文在對現(xiàn)有社會網(wǎng)絡(luò)分析工具進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對SNAPP的功能特性進(jìn)行闡述，并通過一個在線教學(xué)分析案例從數(shù)據(jù)獲取、社群圖形成、圖形過濾、個體分析四個方面介紹了SNAPP的使用過程，以期為研究社會網(wǎng)絡(luò)分析以及學(xué)習(xí)分析的教育實踐者提供參考。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)分析;社會網(wǎng)絡(luò)分析;社會網(wǎng)絡(luò)分析工具;SNAPP

中圖分類號：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2015）01-0025-04

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，學(xué)習(xí)分析日益受到教育領(lǐng)域的矚目，它為全面分析教學(xué)交互的研究提供了新的可能性。社會網(wǎng)絡(luò)分析作為學(xué)習(xí)分析的重要組成部分在教育領(lǐng)域仍處于蓬勃發(fā)展的階段，與此同時，許多新興的社會網(wǎng)絡(luò)分析工具應(yīng)運(yùn)而生，SNAPP就是其中的代表之一。以往社會網(wǎng)絡(luò)分析工具的智能性較低，需先收集后臺數(shù)據(jù)并建立矩陣關(guān)系，才能得出分析結(jié)果。SNAPP的出現(xiàn)在很大程度上減少了教學(xué)者數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作量，因為它無需了解原數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，只需在主流LMS平臺上直接操作，就可以智能化生成可視化網(wǎng)絡(luò)交互圖形，相比其他網(wǎng)絡(luò)分析工具擁有更強(qiáng)的操作性。同時，SNAPP可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時分析，可及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者參與不平衡的現(xiàn)象，并針對個別群體實施干預(yù)。社會網(wǎng)絡(luò)分析與工具的支持密不可分，優(yōu)秀的社會網(wǎng)絡(luò)分析工具會使數(shù)據(jù)的分析過程事半功倍，對社會網(wǎng)絡(luò)工具的研究及社會網(wǎng)絡(luò)分析，乃至整個學(xué)習(xí)分析的過程都具有重要意義。

一、社會網(wǎng)絡(luò)分析工具

隨著社會網(wǎng)絡(luò)分析的研究逐漸展開，多種分析工具也得到蓬勃發(fā)展。國外以及我國學(xué)者在對社會網(wǎng)絡(luò)分析工具進(jìn)行研究的過程中，應(yīng)用最多的是功能對比的方法。Huisman和Duijn從數(shù)據(jù)格式、主要功能等多個角度對比了23種主要的社會網(wǎng)絡(luò)分析工具，其中包括目前仍廣泛運(yùn)用的NetDraw、Netminer、UCINET、Pajek等。[1]王陸在此基礎(chǔ)上從是否商業(yè)化和是否可視化四個維度將這些軟件進(jìn)行了更為細(xì)致的歸類，并重點(diǎn)比較了Netminer、UCINET、Pajek三種工具以及實現(xiàn)社會網(wǎng)絡(luò)分析的方法。[2] Hansen等人通過分析比較各種社會網(wǎng)絡(luò)分析工具，指出在實踐領(lǐng)域中，社會網(wǎng)絡(luò)研究的開展仍存在不足的重要原因是缺乏界面友好和操作簡單的社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件。[3] Smith 等人指出Pajek 等多種社會網(wǎng)絡(luò)分析工具的操作過程較為復(fù)雜，提出簡化操作以及降低數(shù)據(jù)獲取的難度，可以更好地促進(jìn)社會網(wǎng)絡(luò)研究的開展。

從上述對社會網(wǎng)絡(luò)分析工具的研究中可以發(fā)現(xiàn)，社會網(wǎng)分析工具應(yīng)用的便捷性、易操作性對分析的開展具有重要意義。隨著社會網(wǎng)絡(luò)分析逐漸被各個研究領(lǐng)域所重視，其分析工具也在飛速發(fā)展，通過對這些工具的分析，可將這些工具從難易程度上分為兩類即專用工具和實踐工具。

1.專用工具

專用的社會網(wǎng)絡(luò)分析工具服務(wù)于擁有較高數(shù)據(jù)處理能力的研究者，例如Pajek、UCINet 和NetDraw 等。這一類工具為研究者提供了強(qiáng)大的分析功能，如聚類分析、因子分析、派系分析等，它們可以實現(xiàn)一定程度的可視化，但操作較為復(fù)雜，生成圖形的靈活性欠佳。此類工具適合專門領(lǐng)域的研究者使用，對于廣大的教學(xué)實踐者而言，門檻較高。

2.實踐工具

隨著社交網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍日益壯大，社會網(wǎng)絡(luò)分析的需求也逐漸增多，許多面向廣大教育實踐者的新型分析工具應(yīng)運(yùn)而生。此類工具不僅界面友好，操作便捷，而且功能強(qiáng)大，SNAPP、NodeXL、Gephi、Netminer 等就是此類工具的代表。其中，SNAPP的特點(diǎn)尤為突出，它在很大程度上減少了教學(xué)者數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作量，且無需了解原數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，可以智能化生成可視化網(wǎng)絡(luò)交互圖形，相比其他網(wǎng)絡(luò)分析工具具有更強(qiáng)的操作性。同時，SNAPP可實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的分析，具有較高的應(yīng)用價值。

二、SNAPP功能介紹

1.SNAPP簡介

SNAPP（Social Networks Adapting Pedagogical Practice）是由澳大利亞Wollongong 大學(xué)的Shane Dawson和Lori Lockyer教授等領(lǐng)銜開發(fā)出來的一種開源并且基于Java的社會網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)教學(xué)實踐工具。[4]作為一個可視化的在線處理社會網(wǎng)絡(luò)工具，可在在線討論環(huán)境中為教育者展示學(xué)生的實時交互情況和社會關(guān)系，幫助教育者識別學(xué)生行為模式，為引導(dǎo)適當(dāng)?shù)母深A(yù)奠定基礎(chǔ)。利用SNAPP社會網(wǎng)絡(luò)分析工具可以幫助教育者快速識別交互過程中的邊緣者和信息關(guān)鍵人，顯示一個學(xué)習(xí)社區(qū)在群體中的發(fā)展程度。[5]通過SNAPP軟件可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時分析，幫助教育者及時實施教育干預(yù)措施，并可通過對后續(xù)交互情況的分析使教育者了解干預(yù)效果。

2.功能特性

本文將SNAPP的功能特性總結(jié)為以下四個方面。

（1）支持多種主流LMS和瀏覽器使用方便

SNAPP作為應(yīng)用于教育領(lǐng)域的社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件，可支持Blackboard、WebCT 和Moodle等學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，瀏覽器包括IE、Firefox和Safari，支持的操作系統(tǒng)為Windows、Macintosh。[5]SNAPP是一種基于Java的開源瀏覽器插件，使用者可先訪問官網(wǎng)，把鏈接添加到瀏覽器收藏夾中，在登錄Moodle等主流平臺后，點(diǎn)擊連接即可使用，并獲得可視化的交互圖示。

（2）實時數(shù)據(jù)分析

SNAPP可實現(xiàn)與學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）無縫對接，它能自動化地提取學(xué)習(xí)者在在線學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并生成實時交互的視覺圖，生成一個更為直觀的用戶界面來簡潔地顯示出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺中，當(dāng)有成員訪問論壇并發(fā)帖時，執(zhí)行SNAPP程序，則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖會發(fā)生新的變化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時分析。

（3）SNAPP集成了NetDraw軟件的核心功能

SNAPP集成了NetDraw軟件的核心功能并提供各種布局算法，包括：能分析基于帖子數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)數(shù);統(tǒng)計每個節(jié)點(diǎn)的總帖子數(shù)、度、入度、出度、中介中心性等;提供可見、非可見參與者的姓名;放大或縮小圖像。根據(jù)交互帖子的數(shù)量過濾一些節(jié)點(diǎn)等。

（4）支持多種數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式

SNAPP可實現(xiàn)在線社會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化，可以從論壇數(shù)據(jù)中提取VNA和GraphML原始數(shù)據(jù)，從而使用專業(yè)的社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件做進(jìn)一步的分析，且無需像傳統(tǒng)做法那樣，先從平臺的后臺數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)，并建立關(guān)系矩陣，才能分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

通過以上特點(diǎn)可以看出用戶掌握SNAPP軟件門檻較低，分析者無需專業(yè)的社會網(wǎng)絡(luò)分析知識，即可快速掌握運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中。且該軟件兼容性強(qiáng)，支持各類學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，教師可在課程進(jìn)程的任何時刻通過可視化交互網(wǎng)絡(luò)動態(tài)圖來了解論壇帖子回復(fù)情況，為教學(xué)人員提供可快速識別學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的模式。值得注意的是，在注冊LMS的時候，用戶名必須是英文或數(shù)字，否則使用SNAPP最后分析出來的ID號是亂碼。同時java需要更新到最新版本。

3.操作界面

SNAPP操作界面如圖1所示，左側(cè)為圖形化結(jié)果，右側(cè)為控制界面。左側(cè)界面包括可視化屬性（Visualisation）、數(shù)據(jù)（Statistics）、輸出代碼（Export）、幫助（Help）、信譽(yù)（Credits）五個功能。右側(cè)的控制界面中包括可視化圖形的放大（Zoom in）、縮?。╖oom out）、選擇（Selection）、布局算法（Layout）、過濾器（Filter）、顯示學(xué)習(xí)者信息（People）、連接（Connection）、交互連接線性（Line type）等功能。勾選相應(yīng)命令前的小方框即可實現(xiàn)相應(yīng)變化，其中，過濾器可以通過設(shè)置數(shù)據(jù)的量值對社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過濾，點(diǎn)擊Enable Filtering即可刷新圖示結(jié)果，獲得新的社會網(wǎng)絡(luò)圖。

三、應(yīng)用案例

本文以某大學(xué)一門網(wǎng)絡(luò)課程為案例，旨在說明SNAPP工具的應(yīng)用過程，因此，在介紹該工具的方式上以數(shù)據(jù)分析的過程為主線，并不試圖對案例的交互情況進(jìn)行全面分析。

1.案例介紹

本案例以大學(xué)本科生的一門網(wǎng)絡(luò)課程為依托，對記錄在Moodle平臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Moodle平臺是由澳大利亞Martin Dougiamas教授在2002年開發(fā)的課程管理系統(tǒng)，其界面模塊以開放性、靈活性、互動性、共享性等優(yōu)點(diǎn)著稱。在Moodle平臺上學(xué)習(xí)者的社會性交互行為主要來自論壇，因此，筆者以該群體在論壇展開交互討論的帖子作為研究數(shù)據(jù)，采用SNAPP 1.5軟件版本對其進(jìn)行分析。

2.分析過程

（1）數(shù)據(jù)獲取

在此次案例中，以Moodle平臺共記錄的135條交互數(shù)據(jù)對SNAPP的使用進(jìn)行闡述。數(shù)據(jù)可直接從Moodle平臺上獲取，點(diǎn)擊SNAPP1.5的連接，即可形成學(xué)習(xí)者交互整體情況社群圖。

（2）整體社群圖

在對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析時，執(zhí)行SNAPP 1.5會自動生成所有參與者交互的整體網(wǎng)絡(luò)社群圖與節(jié)點(diǎn)信息，如圖2所示。

黑色結(jié)點(diǎn)的大小表示在網(wǎng)絡(luò)中活躍度的高低，黑色結(jié)點(diǎn)的面積越大表示在論壇上的活躍度越高。社群圖可以幫助教育者了解到當(dāng)前學(xué)生的交互模式，幫助教育者識別交互群體的邊緣者和關(guān)鍵信息人，為下一步的教育干預(yù)提供可靠數(shù)據(jù)。當(dāng)點(diǎn)擊Statistics則會按發(fā)帖量由高到低的順序顯示出每個參與者發(fā)帖的數(shù)量。教師可通過訪談了解一些學(xué)生參與交互活動不積極的原因，并及時制定教學(xué)交互策略，改變交互不平衡的現(xiàn)象。點(diǎn)擊“Export”則有VNA 和GraphML兩種格式的原始數(shù)據(jù)輸出代碼，為進(jìn)一步的分析提供原始數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)過濾

通過整體社群圖分析得到了交互過程中的整體面貌，但其信息量較大、圖形較復(fù)雜，如果得到更加清晰的結(jié)果可通過數(shù)據(jù)過濾來重新定制圖形，從而更為清晰地了解學(xué)生的交互情況。在過濾器（Filter）中，將發(fā)表帖子數(shù)設(shè)置為大于等于9，點(diǎn)擊Enable Filtering即可刷新圖示結(jié)果，獲得新的社會網(wǎng)絡(luò)圖，如圖3所示，從而得到交互較積極的學(xué)習(xí)者社群圖。

（4）學(xué)生個體分析

黑色的節(jié)點(diǎn)代表每個學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的交互情況，當(dāng)把鼠標(biāo)移到某個黑點(diǎn)位置時，則會出現(xiàn)每個學(xué)生的發(fā)帖數(shù)（Posts）、度（Degree）、點(diǎn)入度（In Degree）、點(diǎn)出度（Out Degree）、中間中心度（Betweenness centrality ）。度代表學(xué)生與他人交互的頻繁程度，度越高表示該學(xué)生與他人交流越頻繁，反之則交流程度較低。點(diǎn)入度表示學(xué)習(xí)者收到帖子數(shù)，點(diǎn)出度表示回復(fù)帖子數(shù)。學(xué)習(xí)者的點(diǎn)入度越高，表明該學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)中的聲望越高;點(diǎn)出度越高，說明該學(xué)習(xí)者與他人接觸的能力越強(qiáng)。[6]中間中心度是指單獨(dú)的一個行動者的控制優(yōu)勢，較高的中間中心度反映了較強(qiáng)的控制程度。[7]當(dāng)把鼠標(biāo)移動到其中一個點(diǎn)時顯示如圖4所示的相關(guān)信息，即可得到學(xué)習(xí)者個體相關(guān)的交互信息。

（5）討論與小結(jié)

在上述SNAPP的使用過程中，首先呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)交互活動的整體情況，然后通過數(shù)據(jù)過濾重新定制圖形，對不同的學(xué)習(xí)群體進(jìn)行進(jìn)一步的分析，最后對學(xué)習(xí)者個體進(jìn)行分析。通過對本文案例的分析可以得出兩個結(jié)論。第一，社會網(wǎng)絡(luò)分析對學(xué)習(xí)活動參與者的整體交互全貌以及個別群體細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，有助于教學(xué)者發(fā)現(xiàn)交互現(xiàn)象并及時地進(jìn)行干預(yù)。第二，社會網(wǎng)絡(luò)分析還不能夠?qū)换セ顒舆M(jìn)行全面解釋、對交互過程更加全面和深入的研究，還需與其他多種研究方法相結(jié)合，從交互質(zhì)量、情感態(tài)度等方面進(jìn)行深層次研究。在后續(xù)的研究中，筆者試圖采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法、內(nèi)容分析法和問卷調(diào)查法，對學(xué)習(xí)者在線交互過程進(jìn)行深入分析。

四、總結(jié)

大數(shù)據(jù)時代下學(xué)習(xí)分析的潛能在教育領(lǐng)域已逐漸彰顯，社會網(wǎng)絡(luò)分析是學(xué)習(xí)分析的重要組成部分。SNAPP的出現(xiàn)為社會網(wǎng)絡(luò)分析提供了新的方向，它為更廣大的教育實踐者降低了分析門檻，使用者可以直接從Moodle等主流LMS平臺獲取并分析數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)分析的過程更加簡單且易操作。同時，SNAPP可實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)分析，為及時改善交互中存在的參與度不平衡的現(xiàn)象提供有力的依據(jù)，也為教師的交互活動設(shè)計以及個性化教學(xué)提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]Hansen， D.， Rotman， D.， Bonsignore， E.， Milic-Frayling， N.，Rodrigues， E.， Smith， M.， & Shneiderman， B. （2009）. Do you know the way to SNA？： A process model for analyzing and visualizing social media data. U. of Maryland Tech Report： HCIL-2009-17.

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[6]王陸.虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的社會網(wǎng)絡(luò)分析[J].中國電化教育，2009（2）：5-11.

[7]劉軍.整體網(wǎng)絡(luò)分析講義：UCINET軟件實用指南[M].上海：格致出版社，2009.

（編輯：王天鵬）