基于教育大數(shù)據(jù)的數(shù)字化學(xué)習(xí)行為分析研究

楊定中

摘要：本文對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代下的MOOC在線教育平臺(tái)做了介紹，并基于教育大數(shù)據(jù)，針對(duì)MOOC在線教育平臺(tái)中的6門課程，對(duì)學(xué)習(xí)者的數(shù)字化學(xué)習(xí)行為進(jìn)行了分析。首先，在對(duì)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)習(xí)者的類型進(jìn)行了分析。依據(jù)不同的學(xué)習(xí)行為，將學(xué)習(xí)者分為五類，分別為：打醬油者、虎頭蛇尾者、搖擺不定者、堅(jiān)定完成者以及只為學(xué)習(xí)者。然后對(duì)學(xué)習(xí)者參與行為進(jìn)行了分析，探討了學(xué)習(xí)者與時(shí)間相關(guān)的行為以及與成績(jī)相關(guān)的行為。

關(guān)鍵詞：教育大數(shù)據(jù)；數(shù)字化學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)行為分析

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）22-0077-03

一、前言

在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，我們逐步開展了智慧校園的建設(shè)。MOOC在線教育對(duì)以往的教學(xué)模式進(jìn)行了極大的革新，使更多的優(yōu)質(zhì)資源在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下得以共享，推動(dòng)了我國(guó)全民教育事業(yè)的發(fā)展，并在很大程度上使教育更公平化，使信息孤島問題得以有效的消除。在MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之中，其課程學(xué)習(xí)是免費(fèi)開放的，在世界各地的學(xué)習(xí)者通過互聯(lián)網(wǎng)均能夠?qū)ζ脚_(tái)自由訪問?，F(xiàn)如今，MOOC平臺(tái)擁有一千多萬的用戶，其對(duì)學(xué)習(xí)者提供更為全面、正規(guī)的課程教育。MOOC在線教育的最大特征就是擁有十分龐大的學(xué)習(xí)者群體。在傳統(tǒng)的教育測(cè)評(píng)工作中，我們以假定：學(xué)習(xí)者群體所具有的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)大致是一樣的；學(xué)習(xí)者的心智發(fā)育以及知識(shí)構(gòu)成也較為相近；并且參與學(xué)習(xí)的人數(shù)相對(duì)要少得多。所采用的測(cè)評(píng)方式相對(duì)來說較為單一，且相對(duì)簡(jiǎn)單。而以上假定在MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，則出現(xiàn)了相對(duì)大的改變，不同的學(xué)習(xí)者所具有的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及自身的知識(shí)構(gòu)成具有較大的差異性。在學(xué)習(xí)者參與人數(shù)眾多的MOOC平臺(tái)之中，傳統(tǒng)的測(cè)評(píng)方式無法適應(yīng)新的教育模式，不能取得良好的測(cè)評(píng)效果。隨著教育信息技術(shù)的水平的不斷提高，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)資源的開放與共享越來越來深入，數(shù)字化的學(xué)習(xí)已經(jīng)融入到教育的全過程，學(xué)習(xí)者在MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中發(fā)生的全部學(xué)習(xí)行為，通過多種信息數(shù)據(jù)的方式而記錄至數(shù)據(jù)庫中。因此，要對(duì)MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中學(xué)習(xí)者進(jìn)行有效的測(cè)評(píng)，無法完全借鑒以往的測(cè)試方法。因而，需要基于大數(shù)據(jù)條件下，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為以及學(xué)習(xí)效果進(jìn)行分析與測(cè)評(píng)。本文以某學(xué)校在MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中所開設(shè)的6門網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)這行為的數(shù)據(jù)收集與分析，旨在為課程教學(xué)中進(jìn)一步改善教學(xué)效果提供一定的參考依據(jù)。

二、學(xué)習(xí)者的類型分析

掌握不同的學(xué)習(xí)者與MOOC平臺(tái)發(fā)生的交互學(xué)習(xí)行為具有較為重要的作用。所以，我們對(duì)學(xué)習(xí)者的數(shù)字化學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，能夠找到不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及學(xué)習(xí)狀態(tài)等具有較高價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，以此作為個(gè)性化課程教育的改進(jìn)以及測(cè)評(píng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)。不過，學(xué)習(xí)者所具有的動(dòng)機(jī)不能直接的測(cè)量到，唯有依照一定的評(píng)估總結(jié)，對(duì)某些行為具有的假定構(gòu)想間接的進(jìn)行感知。在長(zhǎng)期研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于單個(gè)的學(xué)習(xí)者進(jìn)行目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、證書對(duì)學(xué)習(xí)者的激勵(lì)價(jià)值大小、外部環(huán)境、個(gè)人狀態(tài)以及本能推動(dòng)等評(píng)測(cè)是相對(duì)較為困難的，而以上情況均反映在學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為差異方面。按照不同學(xué)習(xí)者所具有的動(dòng)機(jī)進(jìn)行群體的劃分，單純依據(jù)學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行相對(duì)精確的類別劃分。而且，所劃分的種類較多且繁雜。所以，應(yīng)對(duì)此進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化處理。

表1中的數(shù)據(jù)是針對(duì)某高校在MOOC平臺(tái)中所開設(shè)的6門課程相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與統(tǒng)計(jì)。此6門課程分別為：人群與網(wǎng)絡(luò)課程（P）、藝術(shù)史課程（A）、大學(xué)化學(xué)課程（C）、生物信息學(xué)課程（B）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程（D）、計(jì)算機(jī)概論課程（I）。每一門課程所涉及的教學(xué)內(nèi)容以及相關(guān)要求均有所差異。

表2中的數(shù)據(jù)是不同的課記錄在總分之中的項(xiàng)目，在這些記錄總分之中的項(xiàng)目中，小測(cè)驗(yàn)以及期末測(cè)試是所有課程均含有的。

依據(jù)傳統(tǒng)的所采用的評(píng)價(jià)方式，是依照不同學(xué)生的成績(jī)，而把其劃分成“好、中、差”這三個(gè)等級(jí)。在MOOC平臺(tái)中，僅僅通過學(xué)習(xí)成績(jī)來對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，明顯較為片面。在MOOC平臺(tái)中，存在著多類別的學(xué)習(xí)行為，在此選擇“觀看視頻”以及“提交測(cè)驗(yàn)”這兩個(gè)非常廣泛而且也最為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)行為，來對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析。由于我們將參與學(xué)習(xí)者總共劃分成“好、中、差”三個(gè)不同的等級(jí)。所以，在此就要求具有兩個(gè)相應(yīng)的閾值。本文將其做了一定的簡(jiǎn)化處理，僅僅考慮學(xué)習(xí)者“觀看視頻”以及“提交測(cè)驗(yàn)”的行為。在屬于“差”類等級(jí)之中的學(xué)習(xí)者中，其出現(xiàn)上述學(xué)習(xí)行為的次數(shù)極少，有些學(xué)習(xí)者的記錄甚至為零值，此類學(xué)生被納入到“打醬油者”之中。而在屬于“中”類等級(jí)之中的學(xué)習(xí)者中，其觀看視頻的次數(shù)以及提交測(cè)驗(yàn)的次數(shù)在整個(gè)群體之中屬于中等水平，我們能夠?qū)⑦@些學(xué)習(xí)者看成是未完整的對(duì)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。而在“中”等學(xué)習(xí)者之中，有個(gè)別學(xué)習(xí)者是偶爾的對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，也有部分學(xué)者在很長(zhǎng)一段時(shí)間之內(nèi)未進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)。所以，在此把這部分學(xué)習(xí)者再細(xì)致劃分成“虎頭蛇尾者”以及“始終搖擺者”。而在屬于“好”類等級(jí)之中的學(xué)習(xí)者中，他們的學(xué)習(xí)行為記錄非常多。不過，這其中部分人未取得相應(yīng)的證書，說明此部分學(xué)習(xí)者其目標(biāo)并非是為了獲取證書。所以，把此類學(xué)習(xí)者進(jìn)行更細(xì)致的劃分，分別歸類為“堅(jiān)定完成者”以及“只為學(xué)習(xí)者”。這兩類學(xué)習(xí)者之間的主要區(qū)別，是看是否參加了期末的測(cè)驗(yàn)。在對(duì)不同的學(xué)習(xí)者種類劃分之后，要對(duì)不同分類的閾進(jìn)行確定。首先，定義不同的兩個(gè)閾值分別為c1與c2，定義學(xué)習(xí)者觀看課程視頻的記錄次數(shù)l，定義學(xué)習(xí)者提交測(cè)驗(yàn)的記錄次數(shù)q，學(xué)習(xí)者首次發(fā)生觀看視頻或者提交測(cè)驗(yàn)與最后發(fā)生觀看視頻或者提交測(cè)驗(yàn)的時(shí)間間隔數(shù)為t。那么，可得某一學(xué)習(xí)者的記錄密度值p為（p+q）/t。定義θ是“中”類等集中，全部學(xué)習(xí)者記錄密度所擁有的平均值大小。那么，在對(duì)學(xué)習(xí)者類別劃分時(shí)有下列五種類型：

（1）若是l+p≤c1，那此學(xué)習(xí)者被定義為“打醬油者”。

（2）若是c1