張艷分,盧小清,劉 禹,劉 臻
(1.北京師范大學 教育學部,北京 100875;2.北京師范大學 信息網(wǎng)絡中心,北京 100875)
大學生是高校教育的主體,對學校教育質(zhì)量、人才培養(yǎng)、校風建設等方面起著決定性作用。關(guān)心和了解大學生的學習、生活、心理等行為情況,在微觀上,有助于學校把握學生的思想活動動態(tài),表揚鼓勵積極向上的學生行為,對不良行為習慣進行及時糾正,引導學生向正確的、積極健康的行為活動發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,樹立良好校風學風。在宏觀上,關(guān)系到我國人才儲備、人才競爭、人才培養(yǎng),有利于國家“科教興國”、“人才強國”戰(zhàn)略的推進。以往,學校主要是通過問卷調(diào)查、訪談等方式對學生行為活動進行了解,利用傳統(tǒng)方法獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量有限,時效性受到挑戰(zhàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字校園、智慧校園等在教育領(lǐng)域如火如荼地進行,近年來教育大數(shù)據(jù)成為高校信息化建設的熱點,“數(shù)據(jù)驅(qū)動學校,分析變革教育”的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨。[1]各大高校紛紛在規(guī)劃和建設校園大數(shù)據(jù)平臺,全面整合學校各個職能部門的學生信息,及時采集學生的實時數(shù)據(jù),嘗試通過對學生各方面的數(shù)據(jù)進行深入分析,更科學、更精準地了解學生動態(tài),為高校教育教學、教育管理的決策和規(guī)劃提供更加可靠的依據(jù)。大數(shù)據(jù)平臺采集的學生數(shù)據(jù)數(shù)量巨大、范圍廣泛,把社會科學從數(shù)據(jù)最貧瘠的領(lǐng)域變成了數(shù)據(jù)豐富的領(lǐng)域,[2]很好地彌補了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式的不足。
國內(nèi)外研究者近年來也從大數(shù)據(jù)的角度對大學生校園行為進行研究,研究內(nèi)容存在一定差異。首先,大數(shù)據(jù)廣泛應用于高校大學生的思想政治教育工作中,如王莎[3]等人表示在調(diào)研并建立高校學生思想的 “七觀”刻畫標準、搭建學生“六維”行為大數(shù)據(jù)平臺的基礎上,構(gòu)建高校學生數(shù)據(jù)肖像層次結(jié)構(gòu)模型,可以實現(xiàn)學生思想特征“畫像”。其次,研究者更加關(guān)注的是大數(shù)據(jù)在促進教師“教”與學生“學”方面的應用,聚焦研究學生的網(wǎng)絡學習行為,如陳侃[4]等人利用Coursera平臺上的中文課程“大數(shù)據(jù)與信息傳播”后臺點擊行為大數(shù)據(jù),深入分析了學生在線學習時的跳轉(zhuǎn)行為。第三,有部分研究者開始關(guān)注學生的消費、上網(wǎng)、運動等校園生活行為,探索學生的日常行為與學生成績的關(guān)系,學者陳鋒[5]分析了學生的就餐行為,包括不同地點的消費情況、食堂的就餐高峰、節(jié)假日的消費情況,并且對不同的現(xiàn)象提出了建議。最后,較多研究者采用理論思辨的方式,充分肯定了基于大數(shù)據(jù)的校園行為分析的重要性和價值所在,為大數(shù)據(jù)在校園行為分析中的應用指明了方向,如劉涵[6]研究了大學生信息行為的影響因素,對大學生的行為數(shù)據(jù)價值進行全面的了解,為大學教育工作和高校管理決策提供有價值的信息。
從以上分析可以看出,基于大數(shù)據(jù)的學生行為研究主要是關(guān)注學生的某一具體行為,針對個別行為進行探討,或者從理論指導的角度進行論述,很少有研究者從實踐出發(fā),對學生的整體行為進行研究,同時,學生的行為數(shù)據(jù)采集不夠全面,缺乏分析結(jié)果的可視化呈現(xiàn)。因此,本研究將借助在不同活動地點采集的數(shù)據(jù)分析學生的整體行為,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),全面、系統(tǒng)地研究學生校園行為的變化,并且針對可視化的行為結(jié)果進行討論。
本研究以北京某高校(簡稱B大學)全體全日制本科學生為研究對象,數(shù)據(jù)來源于該高校大數(shù)據(jù)平臺采集的行為數(shù)據(jù)。
該校的大數(shù)據(jù)平臺基于Hadoop生態(tài)體系構(gòu)建,平臺根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的頻度、種類、重要程度,采取定時采集導入、實時抓取、實時處理的方式進行集成。數(shù)據(jù)采集的方式分為如下五種:一是連接校園網(wǎng)絡(包括有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡),該校的網(wǎng)絡幾乎涵蓋整個校園,只要學生連接校園網(wǎng)絡,在不需要登錄的情況下,系統(tǒng)就可以記錄下學生上網(wǎng)的地點與時間。二是使用校園一卡通,該校的校園一卡通應用廣泛,在學生食堂就餐、超市購物、操場運動、宿舍門禁、圖書館選座、開水使用等活動中發(fā)揮著身份認證與支付的作用,當學生進行日常校園活動時,校園一卡通會自動記錄下學生的流水數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)平臺會對這些數(shù)據(jù)進行處理。三是使用校內(nèi)各類管理信息系統(tǒng)留下的IP信息和時間信息,結(jié)合有線網(wǎng)絡端口配置信息,得到學生登錄系統(tǒng)的時間和地點。四是遍布校園的Wifi探針設備,通過記錄Wifi設備連接信息和人員設備對應關(guān)系,可以得出設備的移動軌跡信息。五是依托學校校務數(shù)據(jù)中心平臺,獲取學生基本的學籍信息。使用“網(wǎng)絡+校園一卡通+管理信息系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)采集方式,結(jié)合學生學籍信息,實現(xiàn)網(wǎng)絡行為和日常生活學習行為相互補充,使獲得的行為數(shù)據(jù)更加全面、可靠,能夠更好地反映出學生的真實行為變化情況。
本文基于2017年全年學生校園卡刷卡和網(wǎng)絡連接數(shù)據(jù),統(tǒng)計不同地點的活動人數(shù),利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),全面分析學生學習行為、就餐行為、休閑行為、體育鍛煉行為的規(guī)律和特征。
大學生輾轉(zhuǎn)于校園的各個角落,活動地點的變換意味著在校行為的改變,在教學樓主要是上課、小組討論、自習,表現(xiàn)為學習行為;在圖書館主要是看書、查資料、寫作業(yè),表現(xiàn)為學習行為;在宿舍主要是睡覺、看劇、打游戲,表現(xiàn)為休閑娛樂行為;在運動場主要是跑步、打籃球、散步,表現(xiàn)為運動行為;在餐廳主要是吃飯,表現(xiàn)為就餐行為。不同行為,表現(xiàn)出大學生在校期間時間分配情況,直接體現(xiàn)出大學生日?;顒幼兓?/p>
學生幾乎一年四季生活在學校里,學生的校園行為是隨著時間的變化而改變,不同時段,學生表現(xiàn)出不同的校園行為。為了全面了解學生在校一個學年的行為規(guī)律與特征,本研究根據(jù)學校工作和休假情況,將一個學年劃分為工作日、雙休日、節(jié)假日三個不同時間段,分析學生在每個時間段的行為特征,從而把握學生的整體行為規(guī)律。
筆者通過對B大學2017年全年學生數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)除了特殊節(jié)假日以外,該校學生行為全年變化很小,故以12月4日至12月10日這一周為代表,對學生工作日和雙休日的行為進行分析。從B大學大數(shù)據(jù)平臺獲取工作日的全校行為軌跡熱力圖,可以用不同的色塊代表在學校某區(qū)域活動的人數(shù),例如用藍色代表學生人數(shù)小于100人、綠色代表學生人數(shù)大于100人且小于200人,黃色代表學生人數(shù)大于200人且小于300人,紅色代表學生人數(shù)大于300人。
(1)學生工作日行為活動趨于平穩(wěn),每周二、三、四為活動高峰
分析工作日時間段的學生校園行為,能夠發(fā)現(xiàn)學生常態(tài)化的行為規(guī)律與特征。從不同時間的圖中可以看出,宿舍區(qū)、餐飲區(qū)、運動區(qū)的熱力圖一周之內(nèi)幾乎沒有變化,較為穩(wěn)定,說明學生的休息、飲食、運動行為較為規(guī)律;教學區(qū)的熱力圖稍有變化,具體表現(xiàn)為西北方向的兩個學院、中部的兩個學生禮堂,以上四個地方在周三、周四學生活動頻繁,周一、周二、周五的活動熱度減少。
結(jié)果說明兩個學院學生主要集中于周三和周四兩天進行學習,相對于其他學院而言,學習時間存在差異,建議學院相關(guān)部門針對此情況進行調(diào)研,合理規(guī)劃學生的學習時間。學生禮堂主要用來舉辦學術(shù)會議、專題講座、校園宣講會、公共課等,從圖中數(shù)據(jù)可以看出,學校的活動安排集中于周三、周四兩天,建議學校安排活動時可以考慮其余時間,錯開高峰,避免擁擠、扎堆現(xiàn)象??梢姡瑢W生在工作日的校園行為呈現(xiàn)出整體穩(wěn)定性,局部區(qū)域在特定時間行為密度較高。
(2)學生雙休日行為與工作日近似,行為規(guī)律無明顯變化
對比雙休日與工作日時間段的全校行為軌跡圖,發(fā)現(xiàn)兩者幾乎無差異,可以看出學生在雙休日的校園行為活動和工作日相似,說明周末的到來對B大學的學生幾乎沒有影響,該校的學生還是和往常一樣學習、運動,可推測該校學生心境比較平穩(wěn),自我約束力比較強,合理安排時間,已經(jīng)養(yǎng)成了良好的生活作息規(guī)律,習慣良好。
(3)學生行為在春節(jié)、國慶、中秋三個節(jié)假日發(fā)生明顯變化
本研究選取了2017年全年的節(jié)假日,包括新年(2017.1.1)、春節(jié)(2017.1.28)、清明節(jié)(2017.4.4)、勞動節(jié)(2017.5.1)、端午節(jié)(2017.5.30)、國慶節(jié)(2017.10.1)、中秋節(jié)(2017.10.4),對節(jié)假日的全校行為軌跡熱力圖進行分析。研究發(fā)現(xiàn),元旦時,學生運動行為會減少;春節(jié)時,學生在校的行為軌跡稀少;在國慶節(jié)、中秋節(jié)時,學生的學習行為、運動行為明顯減弱;清明節(jié)、勞動節(jié)、端午節(jié)時,學生行為與工作日相似,行為活動幾乎無變化。
春節(jié)和國慶節(jié),節(jié)假日時間較長,學生在校人數(shù)少,校園行為軌跡減弱;而元旦、端午等節(jié)日,假期時間較短,學生行為與日常相比幾乎無差異,可見,學生校園行為的改變可能與節(jié)假日的長短有關(guān)。同時,在放假時間較短的假期中,學生行為也存在差異,元旦節(jié)學生運動行為減少,清明節(jié)、端午節(jié)時學生行為與日常相比幾乎無變化,說明節(jié)日性質(zhì)也可能是影響學生校園行為改變的因素之一。元旦節(jié)是一年中的第一天,多數(shù)學生普遍選擇出游、在宿舍休息等輕松愉悅的方式度過這一天,學生的運動行為隨之減少。然而,對于清明節(jié)、端午節(jié)等傳統(tǒng)節(jié)日,假期時間短在客觀上限制了學生出游,使其對學生校園行為幾乎沒有影響,但是也說明了學生主觀上可能對清明端午等傳統(tǒng)節(jié)日不夠重視,未充分理解傳統(tǒng)節(jié)日的價值意義,建議學校加強傳統(tǒng)節(jié)日的教育,開展更多相關(guān)活動,弘揚中華傳統(tǒng)文化。
綜上所述,除了諸如春節(jié)、中秋節(jié)、國慶節(jié)等特殊節(jié)日之外,B大學學生的校園行為全年幾乎沒有變化,呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
(1)學生學習行為:學習時間較長、學習地點固定
學習是學生最主要的任務,是學校人才培養(yǎng)的基本保障。如果學生的學習行為較少,則不利于學校教學質(zhì)量提高,無法保證學生知識的獲得,及時掌握學生學習動態(tài)尤為重要。
從圖1可以看出,早晨7-8時,學生學習人數(shù)已超過1500人,學習行為明顯,該行為高峰出現(xiàn)在9-11時和18-20時,人數(shù)均在4000人左右,每段學習高峰大約可持續(xù)4小時。受午、晚飯影響,12-13時與16-17時學習人數(shù)減少,維持在1500人以上。從結(jié)果可以看出,學生整體學習積極性較高,學習時間持續(xù)較長。其中,一日之計在于晨,有研究表明上午是學生學習的黃金時間,圖中顯示這段時間學習的人數(shù)最多,可以看出,大多數(shù)學生已經(jīng)掌握了高效學習策略,抓住最佳學習時間,提高學習效率。對于部分人群而言,晚上是最有靈感的時間,該校學生也充分體現(xiàn)了這一點,晚上思路更清晰,頭腦更敏捷,思維更發(fā)散,更適合學習,很多學生抓住了這段黃金時間進行學習,事半功倍。下午的學習行為整體上遜于上午和晚上,可能是由于下午環(huán)境的悶熱、時間的綿長,人比較容易疲憊,學習愿望不強,學習人數(shù)有所下降。不同培養(yǎng)層次學生的學習行為不盡相同,博士研究生集中于上午學習,碩士研究生喜歡在下午學習,而本科生則選擇在晚上學習。此外,通過對不同地點學習人數(shù)的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)圖書館是學生學習的最佳地方。
圖1 學習區(qū)學習行為高峰統(tǒng)計
基于學生學習時間較長、學習地點固定的行為規(guī)律,一方面建議學??茖W安排校園活動,完善學習區(qū)設備配置,為學生創(chuàng)造一個良好的學習環(huán)境。在上午給學生提供更多的學習機會,使學生全身心投入自我充電中,不宜安排集體開會、校園文藝活動等,分散學生注意力。在下午多開展校園實踐活動,充分調(diào)動學生參與積極性,提高學科專業(yè)素養(yǎng)和自身理論實踐能力。在晚上為學生營造一個舒適的校園環(huán)境,激發(fā)學生學習靈感,學校晚上可開展各項校園活動,使學生從一天的學習中抽離出來,勞逸結(jié)合。另一方面,學校應合理規(guī)劃學術(shù)講座、校園特色活動等時間安排,分散學生學習人數(shù),減輕圖書館等學習區(qū)的運維壓力,同時提高空閑時段空間使用率。
(2)學生就餐行為:無明顯日變化,就餐時間、地點穩(wěn)定
圖2中,在早晨7-8時,學生開始就餐,早高峰出現(xiàn)在8-9時,12-13時為午餐高峰,17-18時達到就餐晚高峰,每段用餐高峰持續(xù)約2小時,高峰之后就餐人數(shù)銳減。從結(jié)果可以看出,學生用餐高峰的人數(shù)關(guān)系為:午餐高峰就餐人數(shù)>晚餐高峰就餐人數(shù)>早餐高峰就餐人數(shù),說明在一天三餐中,對于學生來說最重要的是午餐,部分女生可能因為身材的原因,選擇不吃晚飯,因而晚飯人數(shù)相對于午飯來說較少,同時,早餐人數(shù)較少,值得我們關(guān)注。不同培養(yǎng)層次學生的就餐行為呈現(xiàn)出明顯的差異性,博士生三餐分布規(guī)律,早飯比例最大,晚餐略有降低;碩士生早餐、午餐、晚餐比例呈階梯狀上升,重視晚餐,忽略早餐;本科生午餐比例最大,早餐用餐時間較早,呈現(xiàn)早餐雙高峰。
值得深思的是,早飯人數(shù)遠遠少于午飯和晚飯人數(shù),從人體健康的角度講,不利于學生身體素質(zhì)的提高與發(fā)展,應當引起學生個人的重視和校方有關(guān)部門的關(guān)注。同時建議學??稍趯W生早餐、中餐、晚餐的高峰時段,通過增加窗口、延長營業(yè)時間、設立人流疏導屏等方式來解決人員聚集、等待時間過長等問題。
圖2 食堂就餐高峰統(tǒng)計
(3)宿舍區(qū)學生行為活動:人數(shù)遠遠高于其他行為,呈現(xiàn)出明顯的兩段作息時間
從圖3可以看出,學生在宿舍活動的人數(shù)整體偏高,明顯高于其他行為,說明隨著信息化水平的提高,學生宿舍上網(wǎng)越來越便利,學生停留在宿舍的時間越來越多。上午9-10時與中午12-13時是學生宿舍活動的高峰,12時左右為午飯時間,使宿舍行為活動減弱。從13-24時,更多學生選擇繼續(xù)留在宿舍,遠超過上午時段的宿舍人數(shù),這一結(jié)果與學生下午學習人數(shù)較少恰好吻合,良好地解釋了學生下午時段的活動去向,進一步證明學生更愿意選擇在下午或晚上休息,早晨去學習或參與各種校園活動。此外,不難發(fā)現(xiàn),學生的宿舍活動行為在12-24時整體高于0-12時,呈現(xiàn)出明顯的兩段作息時間。
不同培養(yǎng)層次學生的宿舍活動行為大體相似,局部有差異。全體學生作息相似,本碩博學生早起時間間隔較小,中午均進行午休,晚上在宿舍活動的學生更多。不同之處在于,博士生在宿舍活動的人員比例隨時間變化波動較小,趨于平穩(wěn);碩士生的宿舍活動人數(shù)百分比隨著時間的推移而呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢;本科生表現(xiàn)出喜歡傍晚在宿舍活動的明顯特征。
根據(jù)學生的宿舍行為規(guī)律,筆者建議學校應適當?shù)匾龑W生走出宿舍,發(fā)揮學生主觀能動性,積極參與戶外活動,進行學習或體育鍛煉等,豐富校園生活,形成健康科學的行為習慣和生活管理方式。
圖3 住宿區(qū)行為高峰統(tǒng)計
(4)學生運動行為呈現(xiàn)出集中于晚上進行體育鍛煉的趨勢
從圖4可以看出,學生在上午11-12時、下午17-18時、晚上20-21時進行體育鍛煉的人數(shù)最多,筆者發(fā)現(xiàn)運動早高峰和午高峰均是中飯或者晚飯后的時間,表明學生習慣于在就餐結(jié)束以后進行體育運動。不同培養(yǎng)層次學生的運動行為整體相似,存在細微差異。本科生和碩士生的運動行為規(guī)律基本相同,傾向于中午和傍晚進行體育鍛煉,博士生則明顯集中于晚上鍛煉。此外,筆者對不同運動地點的學生人數(shù)進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)體育館和西操場是學生最常去的體育活動場所。據(jù)筆者了解,體育館包含羽毛球、乒乓球、游泳館等多項室內(nèi)場館,不受天氣影響,加之環(huán)境硬件設備完善,故而成為學生運動的首選之地;西操場相對于東操場而言,場內(nèi)草坪采用真草鋪設,更利于學生身體健康,故西操場成為學生體育鍛煉的首選。
基于體育鍛煉行為時間集中、地點單一、人數(shù)較少的特征,建議學校幫助學生樹立終身體育鍛煉的觀念,明確體育鍛煉的目的,豐富體育鍛煉的組織形式,提供科學的鍛煉方法,完善體育鍛煉硬件環(huán)境,獎勵堅持鍛煉的學生,為學生提供更多進行體育鍛煉的時間和地點,營造陽光、健康、運動的校園文化氛圍,如:在教學樓、圖書館等地設立小型體育鍛煉區(qū)域,安放體育鍛煉設備,方便學生上課、學習之余隨時隨地進行體育鍛煉,釋放疲憊,舒緩壓力,提高效率,使體育鍛煉深度融入學生校園生活。
圖4 運動區(qū)行為高峰統(tǒng)計
(5)學習、就餐、宿舍活動、運動行為的橫向?qū)Ρ确治?/p>
橫向?qū)Ρ确治鰧W生的四種行為,如圖5所示,發(fā)現(xiàn):宿舍活動行為人數(shù)遠遠高于其他三種行為;就餐行為與學習行為基本互補,此消彼長;運動行為明顯低于其他三種行為。學習行為和就餐行為穩(wěn)定,因而科學合理配置校園資源,滿足學生用餐和學習需求成為學校重要工作之一。此外,學校應多鼓勵學生積極進行體育鍛煉,提高身體素質(zhì),引導學生養(yǎng)成科學健康的生活方式。宿舍活動是大學生精神風貌、道德理念以及價值觀念的重要體現(xiàn),涉及學校立德樹人工作的完成、學生成長成才的健康發(fā)展,事關(guān)重大,然而學生停留在宿舍的人數(shù)巨大,大量學生在宿舍是學習或是休閑娛樂或是其他活動,不得而知,其具體問題應引起有關(guān)部門的重視,值得研究者和教學管理人員進一步深究。
圖5 不同時間段學生校園行為變化情況
本文通過對學生校園行為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)除了春節(jié)等節(jié)假日會對學生校園行為產(chǎn)生較大影響之外,學生在校行為呈現(xiàn)良好的穩(wěn)定性,全年基本無差異。深入一步,學生每日學習、就餐、宿舍活動、運動行為呈現(xiàn)出良好的規(guī)律性,不同培養(yǎng)層次學生的不同行為存在細微差異。學習行為、就餐行為相互補充、穩(wěn)定發(fā)展,體育鍛煉活動人數(shù)較少,學生太多課余時間停留在宿舍。其中,學生缺乏體育鍛煉、宿舍活動人數(shù)巨大等問題,值得研究者進一步深入探討?;诟咝P畔⒒ㄔO快速發(fā)展的環(huán)境,借助學校智能化大數(shù)據(jù)管理平臺,充分融合多種學生行為數(shù)據(jù),建立不同數(shù)據(jù)之間的聯(lián)結(jié),全面分析、了解學生在校行為活動情況,對教育大數(shù)據(jù)的實際應用、校園服務與管理的科學化和精準化、學校教學資源和設施配置的合理化具有重要意義,是信息化時代智慧校園建設的新思路、新方式、新模式。