基于MOOC平臺的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析

謝毓湘?欒悉道?魏迎梅?老松楊?趙翔

摘 要 以《多媒體設(shè)計與制作入門》SPOC課程為例，對基于MOOC平臺的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，重點(diǎn)從學(xué)習(xí)情況、討論情況、考試情況等多個角度開展研究。分析發(fā)現(xiàn)，測試題得分與學(xué)習(xí)進(jìn)度、視頻觀看呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性；師生同時在線時互動更為有效；基于MOOC平臺的混合式教學(xué)方式比傳統(tǒng)的教學(xué)方式具有更好的考試成績。

關(guān)鍵詞 MOOC；SPOC；學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析

中圖分類號 G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1008-3219（2016）29-0027-05

一、引言

大規(guī)模在線開放課程的出現(xiàn)給傳統(tǒng)高等教育帶來了巨大影響[1]。隨著MOOC的逐漸普及，MOOC平臺所積累的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)增長的趨勢。通過對這些學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將有助于教師了解整個課程的學(xué)習(xí)情況。例如，Gillani[2]分析了Coursera平臺上的“商業(yè)策略基礎(chǔ)”課程，對其上所注冊的近 87000名學(xué)員在課程論壇上的行為及其與成績的關(guān)系進(jìn)行分析。賈積有等[3]對北京大學(xué)6門MOOC課程的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總與分析，并從中發(fā)現(xiàn)學(xué)員的網(wǎng)上學(xué)習(xí)行為對學(xué)業(yè)成績的影響。李封等[4]提出學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為屬性模型，并基于該模型展開對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為分析的研究，以此為依據(jù)調(diào)整課程組織和教學(xué)方式，從而達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。Adamopoulos[5]研究了影響MOOC學(xué)生保有率的因素及程度，對6個MOOC平臺上30所大學(xué)提供的133門課程的定量和定性數(shù)據(jù)，通過文本分析和建立計量模型，將課程的完成度作為因變量，影響完成度的因素作為自變量，計算相關(guān)系數(shù)與偏相關(guān)系數(shù)，從而了解這些自變量對于課程完成度的影響度。危妙等[6]利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對優(yōu)課聯(lián)盟課程平臺的應(yīng)用狀況、學(xué)生的學(xué)習(xí)行為以及學(xué)習(xí)成效進(jìn)行分析，找出MOOC平臺應(yīng)用中存在的問題并提出可行的建議。蔣卓軒等[7]通過分析挖掘6門課的海量學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，將學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類，并深入考察學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系。上述研究都從不同角度對MOOC平臺上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，但針對MOOC與傳統(tǒng)教學(xué)相混合的學(xué)習(xí)方式開展數(shù)據(jù)分析方面的研究還較少涉及。下面以國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)《多媒體設(shè)計與制作入門》SPOC課程為例，對基于MOOC平臺的混合式學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

《多媒體設(shè)計與制作入門》課程是面向全校學(xué)生的一門公共基礎(chǔ)選修課，該課程共36學(xué)時。由于這門課程與實(shí)際生活結(jié)合非常緊密，其實(shí)踐操作性較強(qiáng)，在以往的教學(xué)過程中，主要采用教師課堂內(nèi)理論講授（28學(xué)時）加學(xué)員上機(jī)實(shí)踐（8學(xué)時）的方式進(jìn)行教學(xué)。2013年，學(xué)校搭建完成了MOOC平臺，該門課程的MOOC版本也于2014年春季正式上線，并在全軍范圍內(nèi)開始廣泛使用。截至目前，該門課程的注冊人數(shù)已接近4萬人，躍居全軍MOOC排行榜首位。2015年秋季學(xué)期，課程組面向校內(nèi)學(xué)員，進(jìn)一步開設(shè)了該門課程的SPOC，嘗試采用MOOC平臺與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式來實(shí)施混合式教學(xué)的實(shí)踐。以該課程為例，對學(xué)生在MOOC平臺上的學(xué)習(xí)情況、討論情況以及考試情況等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，以更好地促進(jìn)該門課程教學(xué)質(zhì)量的提升，同時也為其他應(yīng)用實(shí)踐型課程教學(xué)的組織實(shí)施提供參考和借鑒。

二、學(xué)習(xí)情況

學(xué)習(xí)情況是指學(xué)生在MOOC平臺上自主學(xué)習(xí)的情況，包括基本情況、選課情況、學(xué)習(xí)進(jìn)度、視頻觀看情況、測試題得分情況以及學(xué)習(xí)時間等方面的信息。

（一）基本情況

根據(jù)MOOC平臺上的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，2015年秋季學(xué)期《多媒體設(shè)計與制作入門》課程選課人數(shù)共計499人，具備參加考試資格人數(shù)342人，實(shí)際參加考試人數(shù)337人，合格人數(shù)238人。資格率為69%，參考率為68%，通過率為48%。由于選修課主要關(guān)注通過率，因此沒有對優(yōu)秀率和良好率等指標(biāo)進(jìn)行計算。

資格率是指具備參加考試資格的人數(shù)和選課人數(shù)之比。按照這門課程的規(guī)定，在MOOC平臺上觀看視頻、做測試題以及交流的平時成績必須達(dá)到24分才具備參加考試的資格。部分學(xué)員由于平時沒有按照規(guī)定進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此不具備考試資格。參考率是指參加考試的人數(shù)和選課人數(shù)之比。大多數(shù)具備考試資格的學(xué)員都參加了課程的考試，僅有5名學(xué)員由于生病等個人原因未能參加考試。通過率是指考試合格的人數(shù)和選課人數(shù)之比，2015秋季學(xué)期該門課程的總通過率為48%，由于增加了考試資格這一要求，總體通過率較往年相比有大幅降低。若通過率計算為考試合格人數(shù)和參加考試人數(shù)之比，則通過率達(dá)到70.6%，與往年的考試通過率基本持平。

由此可見，采用MOOC教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式，可在一定程度上督促學(xué)員平時就利用零碎時間進(jìn)行課程知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，從而避免以往考試中僅依賴考前一周進(jìn)行突擊就想順利通過考試的現(xiàn)象出現(xiàn)。此外，目前大多數(shù)MOOC課程的通過率僅為10%左右[8]，可見采用這種混合式的學(xué)習(xí)方式提高課程通過率。

《多媒體設(shè)計與制作入門》課程的總成績由平時成績、作業(yè)成績以及考試成績組成。其中，平時成績占40分，包括看視頻觀看15分，做測試題20分，以及討論交流5分；作業(yè)成績占20分；考試成績占40分。上述學(xué)習(xí)過程均基于MOOC平臺進(jìn)行展開。

（二）選課情況

選課情況包括選課趨勢、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、身份類別等方面的信息。其中，選課趨勢反映了學(xué)員注冊加入課程的基本情況。圖1反映了《多媒體設(shè)計與制作入門》課程近一年內(nèi)的課程注冊情況，從圖中數(shù)據(jù)可以看出，學(xué)員注冊時間集中在2015年9月至12月之間，恰好與該門課程教學(xué)周歷上所安排的授課時間相吻合。課程開始后一個月左右，出現(xiàn)了注冊人數(shù)的一個峰值，單日注冊人數(shù)達(dá)到140人，正好對應(yīng)該課程安排的第一次集體上機(jī)時間。由此可見，大多數(shù)學(xué)員還是習(xí)慣于利用教師安排的集體上機(jī)時間進(jìn)行課程的注冊和學(xué)習(xí)，但也有少部分學(xué)生比較主動，積極利用課余時間開始了課外的自主學(xué)習(xí)。

從學(xué)歷結(jié)構(gòu)來看，在選課人員中本科、高中、大專、中專學(xué)歷的比例分別為71.94%、25.45%、1.4%和1%?？梢?，大多數(shù)學(xué)員的學(xué)歷處于本科的水平，只有極少數(shù)的學(xué)員學(xué)歷較低，來自于基層連隊。從身份類別來看，選課人員里學(xué)員、戰(zhàn)士、文職人員、干部以及其他的比例分別為81.36%、5.41%、0.2%、1.2%和11.82%。選課人員以學(xué)員為主體，包括校內(nèi)部分戰(zhàn)士、文職人員、干部及其他類型人員。通過了解學(xué)歷結(jié)構(gòu)以及身份類別，教師對教學(xué)的受眾就有了大體的認(rèn)識，便于教師有針對性地展開具體的教學(xué)過程。

（三）學(xué)習(xí)進(jìn)度

學(xué)習(xí)進(jìn)度反映了學(xué)員對課程學(xué)習(xí)完成的基本情況。從圖2中可以看出，學(xué)習(xí)進(jìn)度的峰值出現(xiàn)在首尾兩端。大部分學(xué)員能夠在MOOC平臺上完成90%～100%的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但也有相當(dāng)一部分學(xué)員只完成了0%～10%。通過對這部分學(xué)員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)致的分析，發(fā)現(xiàn)他們沒能完成平時學(xué)習(xí)任務(wù)的主要原因在于：軍網(wǎng)機(jī)器較為緊張，無法保證眾多學(xué)員的上網(wǎng)需求；課余公差較多，學(xué)員可自行支配的時間少；部分學(xué)員由于忘記了以前注冊的賬號密碼，因此又注冊了新的賬號，這樣導(dǎo)致老賬號的學(xué)習(xí)狀態(tài)一直保持在較低的水平；學(xué)員自身主觀方面的原因，認(rèn)為平時在MOOC平臺上自學(xué)很麻煩，還不如傳統(tǒng)的教學(xué)方式簡單，從而放棄該門課程的學(xué)習(xí)。

（四）視頻觀看

學(xué)員觀看視頻可以獲得一部分平時成績，視頻觀看的滿分是15分。如果教師想了解每位學(xué)員視頻學(xué)習(xí)的詳細(xì)情況，可通過查看數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行了解，如圖3所示。如果學(xué)員觀看某段視頻的時間長度較短，可能意味著該學(xué)員對此部分的內(nèi)容較為熟悉，采用了跳躍的瀏覽方式。反之則表示此部分內(nèi)容對該學(xué)員來說可能有難度，需要花更多的時間去學(xué)習(xí)。這種方式有助于教師掌握每位學(xué)員具體的學(xué)習(xí)情況，也有助于教師對學(xué)員視頻內(nèi)容學(xué)習(xí)的整體情況有個大概了解。

（五）測試題得分

測試題總分為20分，學(xué)員在學(xué)完每段視頻內(nèi)容之后，均需要完成3～5道測試題以幫助其鞏固所學(xué)知識。圖4反映了學(xué)員測試題得分的分布情況。從圖中數(shù)據(jù)可以看出，大多數(shù)學(xué)員平時測試題可以拿到15分及以上，也有部分學(xué)員測試題得分值為0，這部分學(xué)員大多已經(jīng)放棄這門課程學(xué)習(xí)。從總體分布情況來看，測試題得分情況和視頻觀看、學(xué)習(xí)進(jìn)度情況呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性。

（六）學(xué)習(xí)時間

為了掌握學(xué)員平時學(xué)習(xí)這門課程的時間規(guī)律，我們根據(jù)MOOC平臺上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析。圖5顯示了觀看視頻人數(shù)隨時間變化的趨勢，橫軸為時間段，縱軸為觀看視頻的人數(shù)。從圖中可以看出，大多數(shù)學(xué)員在MOOC平臺上的學(xué)習(xí)時間集中在中午12點(diǎn)到半夜12點(diǎn)這個時間段。特別是在中午13點(diǎn)和下午16點(diǎn)這兩個時間點(diǎn)左右，學(xué)員觀看視頻的人數(shù)增幅較大，說明學(xué)員在這兩個時間段空余時間較多。上午通常是正課時間，因此除了周日之外，很少有學(xué)員利用上午的時間進(jìn)行MOOC學(xué)習(xí)。

三、討論情況

討論情況主要反映了學(xué)員提問、教師回復(fù)、師生互動情況以及討論熱詞等方面的信息。

（一）基本數(shù)據(jù)

學(xué)員參與課程交流與討論可以獲得一部分平時成績，占5分。表1反映了該門課程的師生互動情況，從表中可以看出，學(xué)生參與討論的人次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于教師參與討論的人次數(shù)，說明采用MOOC平臺的學(xué)習(xí)方式，可在一定程度上調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生也可以充當(dāng)教師的角色，回答學(xué)生的問題。課程的互動率達(dá)到45.98%，其中，學(xué)生之間的互助率達(dá)到33.72%。由此可見，MOOC確實(shí)為廣大學(xué)生之間的交流互助提供了一個很好的平臺，在很大程度上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師占主導(dǎo)地位的現(xiàn)象。

（二）師生互動

為了更準(zhǔn)確地掌握教師和學(xué)生之間開展互動的詳細(xì)情況，分別對教師和學(xué)生上網(wǎng)參與互動的情況進(jìn)行統(tǒng)計分析。圖6顯示了學(xué)生互動人次隨小時變化的趨勢，圖7顯示了教師互動人次隨小時變化的趨勢。從趨勢圖上可以看出，學(xué)生在周六的下午、周二、周四、周五的晚上互動較為頻繁。分析其原因，周二、周四的晚上是課程安排的集體上機(jī)時間，周五晚上和周六的下午學(xué)生課程較少，閑暇時間較多，因此有足夠的時間來參與互動。

從教師的角度來看，周二、周四的晚上19：00～22：00教師參與的互動最為頻繁，這與課程安排的統(tǒng)一上機(jī)時間吻合，也和學(xué)生的互動頻率基本保持一致。

從上面的分析可以看出，教師和學(xué)生同時在線的情況下，互動的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于僅有學(xué)生在線的情況，這也在一定程度上反映了教師在整個MOOC課程教學(xué)中的引導(dǎo)地位。

（三）討論熱詞

對討論區(qū)的熱詞進(jìn)行統(tǒng)計，有助于幫助教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問題，從而了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所遇到的困難，并有針對性地開展教學(xué)工作。圖8是根據(jù)討論區(qū)熱詞統(tǒng)計得到的可視化結(jié)果。從圖中可以清晰地看出，在本課程中，視頻、圖像、音頻、動畫、格式、軟件等話題是學(xué)生們普遍關(guān)心的熱點(diǎn)，這些熱點(diǎn)恰好也對應(yīng)著本門課程里所講授的重點(diǎn)內(nèi)容。

四、考試情況

考試情況反映了學(xué)員考試的成績、題目回答正確與錯誤信息以及每位學(xué)員參加考試的詳細(xì)信息。

（一）成績情況

在參加考試的學(xué)員中，有175人的成績處于60～70分之間，約占51%；70人的成績處于70～80分之間，約占20%。課程考試通過率約為71%，平均成績約為65分，與往年采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比提高了5分。

對所有選課學(xué)員平時成績和作業(yè)成績進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，學(xué)員平時成績平均為30.6分（滿分40分），作業(yè)成績平均為12.41分（滿分20分），考試成績平均為25.8分（滿分40分），最終總成績平均70分（滿分100分）。從這個結(jié)果來看，采用MOOC平臺教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式，學(xué)員平時學(xué)習(xí)的時間相對來說有所增加，從而使得最終的總成績有了較大的提升。與往年僅采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，學(xué)員最終平均成績提升近10分。

（二）試題分析

考試采用從題庫中隨機(jī)抽取的方式，每位學(xué)員在30分鐘的時間內(nèi)完成50道題目的解答。本次考試所有學(xué)員抽取到的考題共有432道，每道題回答的正確率情況做直觀圖示。如本次試題分析，可以看到題號為401，408，385，386，409等題目回答正確率都低于10%，說明這幾道題大部分參加考試的學(xué)生都沒有答對。特別是題號為401和408的兩道題，回答正確率均為0。仔細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)這兩道題一道是關(guān)于圖形的基本概念，另一道是關(guān)于HSB顏色模式的相關(guān)概念。這說明學(xué)生對這兩個知識點(diǎn)的把握很不準(zhǔn)確，教師在下次授課時應(yīng)當(dāng)對這幾個概念著重加以講解。

（三）考試詳情

如果想查看某學(xué)員考試的詳細(xì)信息，可通過搜索的方式進(jìn)行查看。學(xué)員的姓名、單位、考試時間、視頻得分、測試得分、交流分、平時分、考試分等信息可以很清楚地看到。

將傳統(tǒng)教學(xué)與MOOC教學(xué)結(jié)合起來開展混合式教學(xué)的實(shí)踐，是非常有意義的嘗試。以《多媒體設(shè)計與制作入門》SPOC課程為例，對學(xué)生在MOOC平臺上的學(xué)習(xí)情況、討論情況以及考試情況等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析。根據(jù)學(xué)習(xí)情況分析，發(fā)現(xiàn)測試題得分與學(xué)習(xí)進(jìn)度、視頻觀看呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性；根據(jù)討論情況分析，發(fā)現(xiàn)師生同時在線時互動更為有效；根據(jù)考試情況分析，發(fā)現(xiàn)基于MOOC平臺的混合式教學(xué)方式比傳統(tǒng)的教學(xué)方式具有更好的考試成績。上述分析結(jié)果可為教師進(jìn)一步提升課程的教學(xué)質(zhì)量提供參考，也可為其他MOOC課程的教學(xué)提供借鑒。下一步我們將繼續(xù)該門課程的混合式學(xué)習(xí)實(shí)踐，對數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)充，以便獲得更有價值的隱含信息。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李征宇，化美艷.MOOC的特點(diǎn)及其對傳統(tǒng)高等教育的影響[J].遠(yuǎn)程教育，2014（1）：17-18.

[2]Gillani N. Learner communications in massively open online courses[J].OxCHEPS Occasional Paper， 2013：53.

[3]賈積有，繆靜敏，汪瓊.MOOC學(xué)習(xí)行為及效果的大數(shù)據(jù)分析[J].工業(yè)和信息化教育，2014（9）：23-29.

[4]李封，李婕，趙長寬，陳默.大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)課程中學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為分析[J].計算機(jī)教育，2014（10）：49-52.

[5]Adamopoulos P. What makes a great MOOC？ An interdisciplinary analysis of student retention in online courses[J].In Proceedings of the 34th International Conference on Information Systems， 2013， ICIS13.

[6]危妙，傅霖，黎剛，郭姍姍.MOOC課程平臺學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)成效大數(shù)據(jù)分析[J].教育教學(xué)論壇，2015（38）：60-61.

[7]蔣卓軒，張巖，李曉明.基于MOOC數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測[J].計算機(jī)研究與發(fā)展，2015（3）：614-628.

[8]Liyanagunawardena T R，Adams A A，Williams S A. MOOCs： A systematic study of the published literature 2008-2012[J].The International Review of Research in Open and Distance Learning， 2013（3）：202-227.