學(xué)習(xí)分析應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的案例評析

許其鑫

摘要：該文介紹了學(xué)習(xí)分析技術(shù)的定義和相關(guān)的發(fā)展歷程，緊接著闡述了學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展軌跡，對學(xué)習(xí)分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中的兩個案例進(jìn)行評析，總結(jié)其在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)應(yīng)用中所面臨的挑戰(zhàn)和局限。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)分析;網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí);案例評析

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）23-0153-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概述

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)（如：教育數(shù)據(jù)額挖掘）在教育領(lǐng)域的不斷深入，出現(xiàn)了學(xué)習(xí)分析技術(shù)這一研究領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育教學(xué)變革推動著學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)一經(jīng)提出就受到國內(nèi)外教育研究者們的密切關(guān)注，并將該技術(shù)致力于實踐和應(yīng)用中不斷探索，最近幾年，“學(xué)習(xí)分析（Learning Analytics）”的國際會議在世界各地多次被舉辦，人們互相交流學(xué)習(xí)分析技術(shù)如何整合到教育教學(xué)中去，以及該領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展中遇到的問題與相應(yīng)的對策。發(fā)展歷程如下：

2011年至2012年的NMC“地平線報告”指出：預(yù)測學(xué)習(xí)分析技術(shù)在以后的四至五年內(nèi)將占領(lǐng)大部分市場。早在2011年的時候，學(xué)習(xí)分析技術(shù)憑借不同的數(shù)據(jù)挖掘工具以及可視化的數(shù)據(jù)分析技術(shù)來研究學(xué)習(xí)者的日常學(xué)習(xí)行為和他們的學(xué)習(xí)效率，并把這一結(jié)果應(yīng)用于教學(xué)評價、個性化教學(xué)與課程修訂中去，取得了顯著成效。例如美國高校信息化協(xié)會（EDUCAUSE）在該領(lǐng)域取得了不錯的成績，機構(gòu)認(rèn)為學(xué)習(xí)分析技術(shù)需憑借數(shù)據(jù)和模型來監(jiān)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)一步預(yù)測他們的投入狀態(tài)，并找到潛在問題，給予干預(yù)。

除此之外，在學(xué)習(xí)分析與知識國際學(xué)術(shù)會議上的交流中，學(xué)習(xí)分析技術(shù)被研究者們定義成憑借“挖掘相關(guān)學(xué)習(xí)者還有他們學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)和產(chǎn)生的環(huán)境的技術(shù)?！苯陙?，學(xué)習(xí)分析技術(shù)已經(jīng)成為近期用于高等教育領(lǐng)域的重要技術(shù)。2016年NMC地平線報告對此高度評價。第一屆學(xué)習(xí)與知識分析國際會議上，知名專家Siemens談到，學(xué)習(xí)分析旨在憑借數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)監(jiān)測與提取學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、進(jìn)一步預(yù)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況，得出結(jié)果可分為優(yōu)良中差各種等級，用于評價學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)狀態(tài)、接下來還會干預(yù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)習(xí)效率。

通過對文獻(xiàn)的梳理，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)分析技術(shù)在國內(nèi)的研究尚處在初步發(fā)展階段，主要是引進(jìn)學(xué)習(xí)分析的概念，介紹學(xué)習(xí)分析的理念，引用和分析國外研究者的結(jié)果，對學(xué)習(xí)分析結(jié)果的具體應(yīng)用，例如可視化反饋卻很少涉及。

2 網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)概念的界定

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者抱著明確的學(xué)習(xí)目的通過在線的方式，對特殊的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，學(xué)習(xí)的過程以自我監(jiān)控為主的學(xué)習(xí)方式。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能將教育公平極大地推廣，伴隨著指數(shù)級增長的新開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程以及對其課程資源質(zhì)量的不斷提升，越來越多的學(xué)習(xí)者和教育者被吸引到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)當(dāng)中去。這不僅實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享，還分離學(xué)習(xí)時間和空間、實現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程的多項互動，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最有競爭力的一點在于徹底打破傳統(tǒng)課堂上的單向?qū)W習(xí)模式。因此，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)化教育教學(xué)很大程度上會成為未來教學(xué)的一種主流教學(xué)方式，滿足大多數(shù)人的教學(xué)需求。

3 學(xué)習(xí)分析技術(shù)的歷史變遷

雖然學(xué)習(xí)分析技術(shù)是新興的教育領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)技術(shù)，但是它的技術(shù)來源，像數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫研究方法、內(nèi)容分析、話語分析和社會網(wǎng)絡(luò)分析等方法相當(dāng)成熟，常在在線運營管理旗下分支的商業(yè)智能和網(wǎng)站分析使用[2]，并和教育相關(guān)的大數(shù)據(jù)技術(shù)（例如教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)術(shù)分析）以其特有的優(yōu)勢逐漸受到教育研究者們的重視，發(fā)展的過程軌跡等詳細(xì)信息如下表1所示。

4 應(yīng)用案例的概述及評析

數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的加工、數(shù)據(jù)的可視化、給予評價和實施干預(yù)[16]是組成學(xué)習(xí)分析的五大要素。近年來國外的學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域中，理論研究和實踐應(yīng)用方面都有豐碩成果并不斷進(jìn)步。同時，大量成功的應(yīng)用實踐案例應(yīng)運而生，例如：如何保證學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)高效全面地收集、如何建立用于分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為模式、如何設(shè)計可視化反饋與開發(fā)學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)及其工具，如何對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)行干預(yù)和預(yù)測，并保證一定成效…… 本人按照課題組的實際需求，選擇兩個最具代表性的案例，從中汲取經(jīng)驗并得出結(jié)論。

1）美國普渡大學(xué)研發(fā)“課程信號燈”系統(tǒng)旨在提高學(xué)生聽課效率，該系統(tǒng)可以檢測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過跟蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為軌跡，在學(xué)習(xí)者將要存在掛科風(fēng)險或者不能達(dá)到課程學(xué)習(xí)目標(biāo)之前給出預(yù)警提示信號，反饋給學(xué)習(xí)者在某方面存在困難，需要調(diào)整相應(yīng)的學(xué)習(xí)方式和方法，對癥下藥，從而達(dá)到校方預(yù)期效果?！罢n程信號燈”系統(tǒng)的優(yōu)點如下：（1）學(xué)習(xí)者能獲取實時的個性化反饋信息;（2）早期就開始干預(yù)，從課程開始的第二周就開始實施，從一開始監(jiān)測學(xué)習(xí)者的資源學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效率;（3）提供有關(guān)的反饋信息，幫助學(xué)習(xí)者實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

在對整個案例進(jìn)行深入細(xì)致的分析，發(fā)現(xiàn)在本案例中憑借對大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘和分析學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的分析，且把各類型的數(shù)據(jù)歸類整理，為接下來的數(shù)據(jù)具體分析方法做好充分的準(zhǔn)備。在方法上主要采用學(xué)習(xí)行為分析法，通過對學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為來判斷學(xué)習(xí)者接下來的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，以便幫助學(xué)習(xí)者實現(xiàn)學(xué)業(yè)成功，降低掛科率和輟學(xué)率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的畢業(yè)率和就業(yè)率。

2）美國馬里蘭大學(xué)研發(fā)Blackboard課程管理系統(tǒng)，借助分析工具從系統(tǒng)中獲取大量與學(xué)習(xí)者相關(guān)的原始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)整理和分析數(shù)據(jù)后得出針對教學(xué)者和學(xué)習(xí)者分別呈現(xiàn)出的個性化分析報告?？梢詮膬蓚€層面呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)分析報告：從橫向?qū)用婵?，報告展現(xiàn)了每個學(xué)習(xí)者在班級中的學(xué)習(xí)排名位置，若是某個學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)排名倒數(shù)或者呈下降趨勢，系統(tǒng)會自動向該同學(xué)預(yù)警，比如發(fā)送一個詳細(xì)的班級排名表到這位同學(xué)的賬戶中，標(biāo)注該生與其他學(xué)習(xí)者的差距，同時提醒學(xué)習(xí)者要怎么加強學(xué)習(xí)，應(yīng)該從哪些方面下手，由系統(tǒng)自動產(chǎn)生干預(yù)，可設(shè)置要推送學(xué)習(xí)資源;從縱向?qū)用鎭砜?，學(xué)習(xí)者可以瀏覽自己的學(xué)習(xí)情況報表，對于學(xué)習(xí)進(jìn)展緩慢或?qū)W習(xí)遇到困難的學(xué)習(xí)者，系統(tǒng)識別出這類用戶后會自動為他們推送相關(guān)的學(xué)習(xí)通知或改進(jìn)方案。

該案例運用了社會網(wǎng)絡(luò)分析法來研究Blackboard學(xué)習(xí)平臺上全部學(xué)習(xí)者與教學(xué)者在所有過程中建立的聯(lián)系、各種學(xué)習(xí)者所扮演的角色，還有整個網(wǎng)絡(luò)形成的具體過程與該網(wǎng)絡(luò)的特點。除此之外，通過本課題還能了解到學(xué)習(xí)者在平臺上如何建立并維持關(guān)系，進(jìn)一步為自己的學(xué)習(xí)提供幫助獲得支持。該平臺憑借內(nèi)容分析法，能夠明確的顯示出學(xué)習(xí)者的關(guān)注點和其已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識點。與此同時，還能夠挖掘?qū)W習(xí)者的興趣和偏好是什么。這種和學(xué)習(xí)者有關(guān)的信息反饋不單對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率的提高有利，并且對教師的教學(xué)反思也非常有利[12]。

3）案例評析

對上述案例使用的學(xué)習(xí)分析技術(shù)、案例理論依據(jù)和效果評析如表2所示。

4）小結(jié)

由兩個經(jīng)典案例的研究可知，學(xué)習(xí)分析技術(shù)能夠有效運用于網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境中，但是我們要知道，數(shù)據(jù)分析出來的是結(jié)果是冷冰冰的，應(yīng)該與有效的教學(xué)理論及教學(xué)評價理論相結(jié)合才能夠更好地去發(fā)現(xiàn)與探索教學(xué)規(guī)律，對二者的深度融合要有一個宏觀的考慮，無論是從實際需求出發(fā)，還是從實現(xiàn)技術(shù)出發(fā)，學(xué)習(xí)分析最終目的就是為了教學(xué)效果的提高和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。所以在接下來的進(jìn)一步研究中，研究者們要緊緊圍繞這一總體目標(biāo)來預(yù)警預(yù)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，最大限度地精準(zhǔn)呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，實現(xiàn)對優(yōu)秀學(xué)習(xí)者正向引導(dǎo)，助力困難學(xué)習(xí)者反向干預(yù)，要將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果更好地呈現(xiàn)出來。

通常在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中使用學(xué)習(xí)分析技術(shù)的對象分為兩類人：學(xué)習(xí)者和助學(xué)者，其中助學(xué)者包括教學(xué)者和教育管理者。站在學(xué)習(xí)者的視角，憑借可視化反饋呈現(xiàn)的個性化學(xué)習(xí)報告，對自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)狀態(tài)有明確的定位，進(jìn)一步利用反饋的信息對自己的學(xué)習(xí)計劃做出相應(yīng)的調(diào)整，更加有針對性的學(xué)習(xí)。站在教學(xué)者與教育管理者的視角，則應(yīng)及時得到學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)反饋結(jié)果，掌握學(xué)習(xí)者個體或群體的學(xué)習(xí)情況，對各類學(xué)習(xí)者因材施教、對癥下藥，對存在掛科風(fēng)險和輟學(xué)風(fēng)險的學(xué)習(xí)者及早干預(yù)，但如何利用學(xué)習(xí)分析的結(jié)果解釋教學(xué)規(guī)律、教學(xué)現(xiàn)象，挖掘?qū)W習(xí)風(fēng)格，設(shè)計有效可視化反饋和選取合適的干預(yù)策略是教育研究者們今后不斷需要探索和研究的方向。

5 結(jié)束語

由大量理論研究與實踐可知，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中應(yīng)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)能夠幫助學(xué)習(xí)者了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)、并提出相應(yīng)的反饋意見與提高學(xué)習(xí)效率的方案。本課題經(jīng)對選取研究的兩個案例分析研究之后可知：首先，依托于學(xué)習(xí)分析技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)能夠讓教學(xué)者對自己學(xué)生的學(xué)習(xí)過程有較傳統(tǒng)教學(xué)更為細(xì)致全面的了解，進(jìn)而有針對性的調(diào)整自己的教學(xué)計劃，對學(xué)生分級教學(xué)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的困難并予以幫助。然后，能夠讓學(xué)生明白自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時做出調(diào)整。除此之外，在學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效率有利飛速提升，及時有效的可視化反饋幫助教師和學(xué)生更好的評估學(xué)習(xí)效果，使得總結(jié)性評價走向形成性評價，從而證明了學(xué)習(xí)分析技術(shù)針對性應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)是可行有效的。

相比較于國外而言，中國在學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域的研究實踐起步較晚，由于實踐上的研究成果比較匱乏，這導(dǎo)致了研究成果的豐富性和覆蓋面不足。而且要保證學(xué)習(xí)分析的有效性需要保證對學(xué)習(xí)者行為實施實時的干預(yù)，實現(xiàn)這一效果的前提是在教學(xué)過程中能及時收集到相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步才能進(jìn)行實時分析，然后才能將準(zhǔn)確率較高的分析結(jié)果及時反饋給學(xué)生。并且隨時監(jiān)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)是否有所改變，及時干預(yù)。其中對于原始數(shù)據(jù)的采集、分析數(shù)據(jù)的方法、反饋的建議如何生成都還值得繼續(xù)深入的研究，要改善國內(nèi)研究現(xiàn)狀的不足最重要的是如何對此進(jìn)行有效評析。實現(xiàn)這一點需要收集大量被證實的實證研究，確保這些實踐研究結(jié)論能順利推廣和易于移植。

最后，怎樣保證大數(shù)據(jù)中包含的學(xué)習(xí)者隱私信息不被泄露、怎樣及時的處理大量數(shù)據(jù)確保系統(tǒng)能實時反饋、怎樣把學(xué)習(xí)分析結(jié)果合理的個性化呈現(xiàn)仍存在不少挑戰(zhàn)。對于教學(xué)者，他們不僅需要掌握豐富的分析方法熟練運用對應(yīng)的工具，還得持續(xù)投入大量的時間和精力來分析討論并予以實踐，這對教學(xué)者個人是個不小的挑戰(zhàn)。因此需要教學(xué)者合理地進(jìn)行時間的分配，并把其教學(xué)觀念的思想與干預(yù)或反饋系統(tǒng)開發(fā)無縫的銜接，這存在一定難度，這將也是接下來這類課題需要不斷努力耕耘的領(lǐng)域，相信在無數(shù)研究者的潛心研究下，基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)分析技術(shù)能夠更加成熟。

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