郝喆等

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)教育的普及和大數(shù)據(jù)時代的到來，學(xué)習(xí)分析技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代教育中。為了進(jìn)一步了解國際學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展，及我國學(xué)習(xí)分析技術(shù)在世界的水平，該文對110篇國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行了研究。通過研究勾勒出學(xué)習(xí)分析的研究現(xiàn)狀，探索我國學(xué)習(xí)分析的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)分析；文獻(xiàn)對比

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）22-0005-04

1 概述

隨著網(wǎng)絡(luò)教育的普及和大數(shù)據(jù)時代的到來，教育領(lǐng)域的熱點已從單純的信息化建設(shè)轉(zhuǎn)變到教育數(shù)據(jù)挖掘中來。如何利用各類學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中存儲的海量學(xué)習(xí)者信息及學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，使其轉(zhuǎn)變成特定的信息為教學(xué)提供優(yōu)化和決策服務(wù)，成為教育工作者越來越關(guān)注的內(nèi)容。2004年“智能導(dǎo)師系統(tǒng)”的出現(xiàn)在教育街掀起一股數(shù)據(jù)挖掘的新浪潮。2005年Romero，C 等針對Moodle學(xué)習(xí)平臺的日志進(jìn)行分析，通過一系列的數(shù)據(jù)挖掘方法生成實時數(shù)據(jù)報告，并利用學(xué)生行為數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型，成為利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)者行為分析的經(jīng)典范例。2007年Romero&Ventrua 等名針對教育數(shù)據(jù)挖掘歸納出了5類分析方法。這些研究都為“學(xué)習(xí)分析”這一理念的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

針對學(xué)習(xí)分析的概念，不同的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)給出了不同的理解，美國高等教育信息化推進(jìn)組織E-DUCAUSE認(rèn)為：學(xué)習(xí)分析是使用大量數(shù)據(jù)建立模型，用以預(yù)測干預(yù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和成績。NMC新媒體聯(lián)盟也在2011年“地平線項目”（The New Media Consortium Horizon Project）提出：學(xué)習(xí)分析集成了一系列數(shù)據(jù)整合及分析技術(shù)，通過研究學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的投入、績效和進(jìn)展情況，用以修訂教學(xué)、課程及評估。直至第一屆學(xué)習(xí)和知識分析國際大會于2011年在加拿大召開，學(xué)術(shù)界最終給出了學(xué)習(xí)分析的定義：學(xué)習(xí)分析通過測量、收集、分析和報告關(guān)于學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，了解并優(yōu)化學(xué)習(xí)發(fā)生的情境。具體而言，學(xué)習(xí)分析就是針對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤記錄，做出分析，由此對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行預(yù)測、評估學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，不斷干預(yù)學(xué)習(xí)，以期提高學(xué)習(xí)者績效的技術(shù)。

2 國際學(xué)習(xí)分析研究文獻(xiàn)分析

2.1 文獻(xiàn)選擇方法

本文研究共搜集2010年至20115年4月間中英文文獻(xiàn)110篇進(jìn)行文獻(xiàn)分析。其中中文文獻(xiàn)來源于萬方數(shù)據(jù)庫，首先以“題名和關(guān)鍵詞”一欄精確搜索“大數(shù)據(jù)”，并且”題名”一欄精確搜索“學(xué)習(xí)分析”為條件，共獲得2010-2015年32篇期刊文獻(xiàn)；其中無關(guān)性文獻(xiàn)1篇； 其次以“題名”一欄精確搜索“學(xué)習(xí)分析”后選擇“文化、科學(xué)、教育、體育”分類下文獻(xiàn)，2010-2015年 共搜到77篇期刊文獻(xiàn)；其中無關(guān)性文獻(xiàn)38篇；交叉比對以上兩次搜索結(jié)果，共整理出49篇與本課題相關(guān)的中文文獻(xiàn)，其中核心期刊32篇。英文文獻(xiàn)方面，以“Learning Analytics”為關(guān)鍵詞通過Google scholar 進(jìn)行檢索，在結(jié)果中選擇2010-2015年間被引用次數(shù)大于十次文章共61篇。

2.2 文獻(xiàn)年度發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計分析

學(xué)習(xí)分析相關(guān)文獻(xiàn)分布圖見圖1所示。從2010年“學(xué)習(xí)分析”類文獻(xiàn)開始出現(xiàn)，至2012年文獻(xiàn)數(shù)量開始激增，并一路呈上升趨勢。對中文文獻(xiàn)而言，2012年才出現(xiàn)對學(xué)習(xí)分析這一領(lǐng)域的文獻(xiàn)，略滯后于國際水平，但文獻(xiàn)數(shù)量也呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢。對英文文獻(xiàn)而言，2012年后出現(xiàn)大于10篇的高引用次數(shù)的高水平文章。因為本研究僅選取引用次數(shù)大于十次的國外文獻(xiàn)，而國內(nèi)文獻(xiàn)為所有文獻(xiàn)。所以從總體數(shù)量水平來看，國外文獻(xiàn)的數(shù)量大大多于國內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)量。

2.3 期刊來源統(tǒng)計分析

文獻(xiàn)的發(fā)表期刊及數(shù)量如表1所示，本文所分析中文文獻(xiàn)中遠(yuǎn)程教育雜志發(fā)表6篇、中國電化教育發(fā)表6篇、開放教育研究發(fā)表4篇、現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)表5篇，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究發(fā)表3篇，華東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）3篇，其他23篇文獻(xiàn)分別發(fā)表在19種雜志上。英文文獻(xiàn)方面Journal of Learning Analytics 28篇，Educational Technology & Society 5篇，American Behavioral Scientist，InternationalJournal of Technology Enhanced Learning各3篇，其他19篇文獻(xiàn)分別發(fā)表在15種刊物上。

從雜志分類來看，110篇期刊分別發(fā)表在32種教育類雜志，10種信息技術(shù)類雜志，2種綜合類雜志上。其中在教育類雜志中包含遠(yuǎn)程教育類雜志6種，高等教育類雜志6種，成人教育類雜志2種，職業(yè)教育類雜志2種，基礎(chǔ)教育類雜志1種。

2.4 作者所在研究機(jī)構(gòu)及地區(qū)分析

本研究將所分析文獻(xiàn)第一作者研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分類，發(fā)現(xiàn)90%文獻(xiàn)均來自于高校，僅10%的文獻(xiàn)來源于政府機(jī)構(gòu)，研究所，獨(dú)立實驗室、中小學(xué)和企業(yè)。其中從事信息管理科學(xué)研究8名，教育學(xué)研究33名，計算機(jī)科學(xué)（信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)）34名，教育技術(shù)學(xué)33名，其他學(xué)科（商學(xué)、新聞傳播、醫(yī)學(xué)、藝術(shù)設(shè)計、工業(yè)設(shè)計）11名。

從地域分布而言，外文文獻(xiàn)作者最集中于美國18名、英國14名和加拿大12名，其他文獻(xiàn)作者分布在歐洲、澳洲等9個國家，中文文獻(xiàn)作者主要集中于上海10名，吉林9名，北京8名。與發(fā)表時間做對比發(fā)現(xiàn)，國際上學(xué)習(xí)分析研究最初來源于美、英兩國學(xué)者，而國內(nèi)此類文獻(xiàn)最早出現(xiàn)在2012，2013年間，文獻(xiàn)作者主要來源于北京及上海地區(qū)。而后隨著學(xué)習(xí)分析技術(shù)被更多名認(rèn)識與了解，越來越多地區(qū)的研究者投入對其研究中，例如2014年東北師范大學(xué)開始進(jìn)行學(xué)習(xí)分析的研究，并發(fā)表多篇文獻(xiàn)。

2.5 研究主題分析

參照理解學(xué)習(xí)和知識分析國際大會的主題，將文獻(xiàn)研究方向分為10類。學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)獲取研究、分析算法研究、應(yīng)用案例研究、框架模型研究、數(shù)據(jù)可視化研究、介紹及綜述、組件及系統(tǒng)研究、MOOC研究。

如表2所示，其中研究學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域文獻(xiàn)研究最熱門三類為介紹及綜述類24篇，占總文獻(xiàn)的21.8%；學(xué)習(xí)分析框架模型研究論文為22篇，占20%；理論及方法研究19篇，占17.2%；本文分析的文獻(xiàn)中應(yīng)用案例研究為14篇文獻(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域涉及高等教育（10篇）、K12教育（1篇）、社區(qū)教育（2篇）和企業(yè)培訓(xùn)（1篇）。 其中在文獻(xiàn)中提到運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)對所應(yīng)用學(xué)科產(chǎn)生積極影響的有8篇，表示學(xué)習(xí)分析技術(shù)無法提供幫助的為1篇。通過在某學(xué)科實踐某種學(xué)習(xí)分析方法，發(fā)現(xiàn)其不足并加以改進(jìn)的論文為3篇。

2.6 研究數(shù)據(jù)來源分析

學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)來源對研究的準(zhǔn)確性有舉足輕重的影響。經(jīng)過對本文收集的110篇國內(nèi)外論文進(jìn)行歸類整理，有58篇論文中提到了數(shù)據(jù)來源。本文將數(shù)據(jù)來源分為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)，如移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理平臺、網(wǎng)絡(luò)課程平臺等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)社會環(huán)境數(shù)據(jù)，包括社交網(wǎng)絡(luò)、短信郵件、包括可穿戴設(shè)備等提供的數(shù)據(jù)；線下環(huán)境數(shù)據(jù)，包括課堂學(xué)習(xí)中考試評價、作業(yè)提交、問題回答等線下活動中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表3。

表3 中外文獻(xiàn)研究數(shù)據(jù)來源統(tǒng)計表

[數(shù)據(jù)來源分類＼&數(shù)據(jù)來源＼&全部文獻(xiàn)＼&中文文獻(xiàn)＼&網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)＼&移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理平臺、網(wǎng)絡(luò)課程平臺＼&38＼&11＼&網(wǎng)絡(luò)社會環(huán)境數(shù)據(jù)＼&博客微博、即時聊天工具、短信郵件、論壇、可穿戴設(shè)備、線上調(diào)查＼&25＼&4＼&線下環(huán)境數(shù)據(jù)＼&問題回答、作業(yè)提交、考試評價、調(diào)查問卷＼&1＼&1＼&]

從表3中可以看出，中文文獻(xiàn)中引入數(shù)據(jù)來源的文章略低于國外。就數(shù)據(jù)來源而言，中外文獻(xiàn)基本已不再單一使用線下環(huán)境數(shù)據(jù)，僅1篇中文文獻(xiàn)使用了線下問卷調(diào)查的形式作為數(shù)據(jù)來源。從線上數(shù)據(jù)分析，國外文獻(xiàn)已有相當(dāng)部分除使用如在學(xué)習(xí)平臺、在線教學(xué)平臺此類網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境之外，還引入了如社區(qū)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、可攜帶設(shè)備數(shù)據(jù)等此類網(wǎng)絡(luò)社會環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析。而中文文獻(xiàn)仍然以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)為主，而網(wǎng)絡(luò)社會環(huán)境數(shù)據(jù)涉及較少，說明我國學(xué)習(xí)分析現(xiàn)階段數(shù)據(jù)仍以線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)來源較為單一，網(wǎng)絡(luò)社會環(huán)境數(shù)據(jù)搜集較為困難。

3 學(xué)習(xí)分析研究現(xiàn)狀

3.1研究不斷深入，學(xué)習(xí)分析發(fā)展線路明晰

從年度發(fā)表信息統(tǒng)計可以看出，學(xué)習(xí)分析一詞從2010年前后進(jìn)入人們的視野中，它的出現(xiàn)常常伴隨著教育數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)術(shù)分析和智慧學(xué)習(xí)等詞匯。在出現(xiàn)伊始，人們主要討論的話題為理論居多，探討主要集中在其定義、來源、及模型探索中，2011年，學(xué)習(xí)分析的觸角開始觸及到從具體的學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)或聊天對話中建立大數(shù)據(jù)分析模型，如英國開放大學(xué)在2011年發(fā)表的“Learning analytics to identify exploratory dialogue within synchronous text chat”一文中，通過同步某個演講主題的聊天文字信息，對其中談到索性對話進(jìn)行分析，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題。而2012年，學(xué)習(xí)分析研究成為世界關(guān)注的研究主題。該領(lǐng)域吸引著計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、教育學(xué)理論和教育信息管理領(lǐng)域的重點關(guān)注，研究成果多在教育學(xué)的重點刊物上發(fā)表。2012年的普渡大學(xué)信號燈系統(tǒng)是學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域標(biāo)志性成功案例，關(guān)于學(xué)習(xí)分析研究也開始更傾向于學(xué)習(xí)分析技術(shù)、知識建模和表征方面。在這一時期，各類關(guān)于學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)建模、信息系統(tǒng)，平臺架構(gòu)各類案例分析不斷涌現(xiàn)，在這一時期，針對各類平臺，如Moodle、Sakai、Blackboard、Moocs的學(xué)習(xí)分析技術(shù)大量被研究。直至2014年，學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域在開始出現(xiàn)另一種聲音，研究者開始對之前所提出的一些模型，框架進(jìn)行實踐，并在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。如“Learning Analytics for Online Discussions”中就對學(xué)習(xí)分析中學(xué)生在線討論的一套理論框架進(jìn)行實踐驗證，發(fā)現(xiàn)其負(fù)面影響。研究者開始關(guān)注自動化，個性化反饋幫助系統(tǒng)的建立與應(yīng)用，學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)獲得及隱私性問題也被廣泛研究。至2015年，對于單一系統(tǒng)的分析已成熟，而通用性模型及算法的重要性越來越被研究者所關(guān)注。如知識媒體中心在國際學(xué)習(xí)分析大會上發(fā)表的“Analyzing the Main Path of Knowledge Evolution and Contributor Roles in an Open Learning Community”一文中德國知識媒體研究中心介紹了他們研究的方法在多個系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3.2 融入前沿應(yīng)用，捕捉多方精細(xì)化數(shù)據(jù)源

早在2011年，Panlo Blikstein在文中已經(jīng)談及通過電子郵件內(nèi)容分析及計算機(jī)對可穿戴設(shè)備的活動捕捉作為數(shù)據(jù)來源，在2012年普渡大學(xué)的信號燈系統(tǒng)中，研究人員運(yùn)用人口特征，個人學(xué)術(shù)經(jīng)歷，個人努力因子及學(xué)習(xí)系統(tǒng)等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析。2014年瑞士研究者在”Classroom Social Signal Analysis”一文中建立了一種監(jiān)測系統(tǒng)，通過視頻攝像頭捕捉課堂學(xué)生動作，分析課堂行為和學(xué)生成績的關(guān)系。此類學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)來源以非局限于學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、學(xué)籍系統(tǒng)、學(xué)生基本信息等，也融入了非學(xué)習(xí)環(huán)境下的各類行為痕跡數(shù)據(jù)。通過非學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)環(huán)境下的數(shù)據(jù)相結(jié)合，學(xué)習(xí)分析來源的豐富性也提高了分析的精準(zhǔn)性。隨著Wifi技術(shù)，社交網(wǎng)絡(luò)和觸控技術(shù)等新興技術(shù)的崛起，各類移動平臺的數(shù)據(jù)也逐漸成為學(xué)習(xí)分析的新維度。

3.3 深度融入教學(xué)，應(yīng)用多面開花

學(xué)習(xí)分析經(jīng)過多年研究，通過各種學(xué)習(xí)分析技術(shù)已經(jīng)可以提供多方面的應(yīng)用。利用工具，教師可以獲得學(xué)生的各類學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)績效等，通過這些數(shù)據(jù)教師可以獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，學(xué)習(xí)軌跡，為個性化教學(xué)提供有力支撐。從學(xué)生角度而言，學(xué)習(xí)分析技術(shù)滲透更為廣泛，主要分為：a）自我學(xué)習(xí)評估工具，如馬里蘭大學(xué)的課程管理工具可用于反饋學(xué)習(xí)過程信息，幫助學(xué)生判斷目前的學(xué)習(xí)狀況。b）自我學(xué)習(xí)策略分析工具，如美國的knewton平臺，通過采集學(xué)生信息，自動評估學(xué)生能力，針對個體給出個性化學(xué)習(xí)規(guī)劃。c）自我學(xué)習(xí)監(jiān)控工具，如英國哥倫比亞的研究者利用SNAPP對學(xué)習(xí)論壇進(jìn)行分析，通過可視化圖形對學(xué)生學(xué)習(xí)行為相對位置進(jìn)行描述。d）學(xué)習(xí)預(yù)警干預(yù)系統(tǒng)，如普渡大學(xué)信號燈系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)實時跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)潛在危險及時發(fā)出預(yù)警實施干預(yù)。

4 我國學(xué)習(xí)分析研究趨勢展望

4.1 加快理論研究步伐 趕追國際水平

從中文文獻(xiàn)與英文文獻(xiàn)的對比可看出，2012年開始關(guān)于學(xué)習(xí)分析的中文論文開始出現(xiàn)，趨勢為逐年上升。但是介紹和綜述的文章居多。包括針對歷屆學(xué)習(xí)分析會議的剖析、學(xué)習(xí)分析著名學(xué)者的訪談、中國學(xué)習(xí)分析的研究現(xiàn)狀及趨勢的研究等此類基礎(chǔ)性理論研究，而對于學(xué)習(xí)分析模型及學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)架構(gòu)研究在2014年之后才開始逐步進(jìn)入人們的視野。而對于學(xué)習(xí)分析的標(biāo)準(zhǔn)化通用算法和模型研究，學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)獲取，可視化研究，隱私問題等方面的涉及不多。由此可見，中國在學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域尚處于起步階段，跟國際水平還有差距。但也不可否認(rèn)，通過多年研究，我國學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域也取得了不小的成績，如花燕鋒在《基于MOOCs的多元同心學(xué)習(xí)分析模型構(gòu)建》一文中提出的多元同心分析模型在MOOC平臺的使用，已經(jīng)取得了良好的效果。而馬曉玲在《學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)構(gòu)建研究》一文中，也開始著手研究建立我國的學(xué)習(xí)分析統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)。

4.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)，推進(jìn)綜合平臺的信息互通。

就我國目前研究來看，研究數(shù)據(jù)來源基本為單一平臺，如MOOC、Moodle或?qū)W校自己學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)，運(yùn)用多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的文獻(xiàn)較少。姜強(qiáng)在《基于大數(shù)據(jù)的個性化自適應(yīng)在線學(xué)習(xí)分析模型及實現(xiàn)》一文中提出利用社交網(wǎng)絡(luò)、微信朋友圈等多維數(shù)據(jù)建立學(xué)習(xí)分析模型。但數(shù)據(jù)采集零散性較高，準(zhǔn)確性低。目前，我國信息化已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的階段，信息化水平逐年提高，但是信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，在教育領(lǐng)域急需打通各校信息孤島，并結(jié)合社區(qū)信息，醫(yī)保信息網(wǎng)等建立一個基礎(chǔ)信息平臺，由此提供完整且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來源。

4.3 側(cè)重實踐，加強(qiáng)應(yīng)用性研究

目前，一些針對學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用研究已經(jīng)取得了一定成果。如《學(xué)習(xí)熱分析分析視角下的遠(yuǎn)程教學(xué)交互分析案例研究》中談及將學(xué)習(xí)分析技術(shù)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的案例。《學(xué)習(xí)分析視角下的個性化學(xué)習(xí)平臺研究》一文中以小學(xué)為例介紹一種學(xué)習(xí)分析個性化平臺。但相對于國際文獻(xiàn)，仍有許多片面之處，而教育與學(xué)習(xí)分析的深度應(yīng)用必將成為今后的研究熱點。

5 結(jié)束語

國內(nèi)在學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域尚處于早期，發(fā)展空間極大。在教育領(lǐng)域?qū)W習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用價值已被許多研究者所關(guān)注，于此同時，在漫長的探索之路上也充滿著許多挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

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