王瑩瑩 涂 韜 彭 麗

(湖北廣播電視大學(xué)，湖北 武漢 430074)

一、引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的變遷也受到大數(shù)據(jù)的影響，教育大數(shù)據(jù)隨之而生。與傳統(tǒng)的教學(xué)不同，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得學(xué)生的學(xué)習(xí)活動越來越個性化，學(xué)習(xí)行為越來越豐富和富有層次性，教師得到的學(xué)生反饋也越來越具有針對性。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)過程所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)反映了更多的個性化學(xué)習(xí)特點，通過研究這些數(shù)據(jù)能夠有效改善教學(xué)模式和教學(xué)效果，因此，教育大數(shù)據(jù)成為教育專家們的“新寵兒”。遠程學(xué)習(xí)者在進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的時候，會發(fā)生一系列的動作：點擊、瀏覽、保存、下載、查看、發(fā)帖等，教育者通過對這些動作的分析，包括質(zhì)和量的分析，從而得出有價值的信息，可以提供更加個性化的教學(xué)服務(wù)。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

遠程教育中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行行為分析的實踐研究主要包括三個方面：第一，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法進行數(shù)據(jù)分析；第二，通過新建模型或者優(yōu)化模型的方法進行數(shù)據(jù)挖掘；第三，通過社會網(wǎng)絡(luò)交互分析探索學(xué)習(xí)者情緒特征從而構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型的研究。學(xué)者們采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法進行數(shù)據(jù)分析，再通過一門具體的課程進行實驗驗證。陳堅根據(jù)“電子商務(wù)”這門課的學(xué)習(xí)行為分析，提出了一個具體課程的資源建設(shè)方案[1]。宗陽等人利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法進行數(shù)據(jù)分析，挖掘出遠程學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)業(yè)情緒之間的關(guān)系，并以“媒體輔助英語教學(xué)”課程作為實驗對象，改進了討論區(qū)建設(shè)[2-3]。魏順平的在線學(xué)習(xí)行為特點及其影響因素分析研究，通過對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的統(tǒng)計分析，得到學(xué)生登錄行為比較分散的特點[4]。新建模型進行數(shù)據(jù)分析方面，周俊等人構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)過程控制策略模型，制定了影響學(xué)習(xí)過程控制的影響因子分析框架，為了提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，在教學(xué)策略方面提出了學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)交互、學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)成就四類控制策略[5]。而王林麗利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法進行數(shù)據(jù)分析，從知識、行為、情緒三個方面構(gòu)建模型，分別設(shè)計知識掌握程度預(yù)警機制、行為預(yù)警機制和情緒預(yù)警機制[6]。對數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化研究也在同時進行，楊可晗等人提出利用多屬性決策理論組建最初遠程教育課程決策矩陣，獲取作業(yè)單元的組織形態(tài)和遠程教育知識分科的組織形態(tài)，并組建遠程教育有效資源的提取模型[7]，但會產(chǎn)生決策矩陣的關(guān)聯(lián)度不夠高，只能是階段性的決策。結(jié)合社會網(wǎng)絡(luò)交互分析，探索學(xué)習(xí)者情緒特征的研究方面，郁曉華在2013年提出，社會網(wǎng)絡(luò)交互中隱含了多元化的交流行為模式[8]。而在教學(xué)過程中，這種行為模式的分析是我們進行學(xué)習(xí)分析和教育大數(shù)據(jù)挖掘的熱點[9]。目前已經(jīng)有很多學(xué)者分析了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的情緒變化特征和學(xué)習(xí)成效的關(guān)系，其中較為全面的是劉智等人對具有社會網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中的學(xué)習(xí)者的情緒特征以及學(xué)習(xí)成效的分析，得出具有網(wǎng)絡(luò)交互關(guān)系的學(xué)習(xí)者情緒傾向趨于一致的結(jié)果。[10]

總的來說， 目前學(xué)者們的研究，還需擴展數(shù)據(jù)規(guī)模和課程類型。因此，本文在以往的基礎(chǔ)上擴大了數(shù)據(jù)規(guī)模，將學(xué)生數(shù)據(jù)擴展到幾十萬條，并且豐富了課程類型，以國開統(tǒng)設(shè)和省開選修兩種類型的課程為例，分析二十多萬條課程日志，得出師生行為特點以及影響因子，為教學(xué)目標和教學(xué)方法精準定位提供數(shù)據(jù)支撐，為教學(xué)設(shè)計改良提供支持，為開放教育改革提供可行性建議。

三、數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)來源：國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)后臺報表系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)對象：以國家開放大學(xué)平臺后臺數(shù)據(jù)庫為依托，以反映師生教學(xué)行為的登錄行為為數(shù)據(jù)基準，實際獲取2019年到2020年春季學(xué)期湖北電大校本部教師教學(xué)登錄行為、湖北十堰電大教師教學(xué)登錄行為和學(xué)生學(xué)習(xí)登錄行為以及國家開放大學(xué)的統(tǒng)設(shè)課“ERP原理與應(yīng)用”和湖北自開課“數(shù)字與圖像處理”的課程日志作為數(shù)據(jù)對象。

(一)以登錄行為作為分析對象, 以月作為分類字段的在線學(xué)習(xí)行為分析

以2020年2月17日(開學(xué)日)為起始時間，按照月計算登錄率，即全體學(xué)生月登錄率，如公式(1)：

f1=一月內(nèi)學(xué)生登錄的人數(shù)n1/學(xué)生總數(shù)n

(1)

1.2019年春季、2019年秋季、2020年春季三個學(xué)期起止時間，如圖表1、表2、表3所示。

表1 2019年春季平臺登錄周期的各月及起止時間(140天)

表2 2019年秋季平臺登錄周期的各月及起止時間(147天)

表3 2020年春季平臺登錄周期的各月及起止時間(147天)

2.湖北十堰電大各學(xué)期全體學(xué)生月登錄率情況，如圖表4、表5、表6所示。

表4 2019年春季湖北十堰電大學(xué)生月登錄率情況表

表5 2019年秋季湖北十堰電大學(xué)生月登錄率情況表

表6 2020年春季湖北十堰電大學(xué)生月登錄率情況表

3.湖北十堰電大各學(xué)期全體輔導(dǎo)教師月登錄率情況，如圖表7、表8、表9所示。

表7 2019年春季十堰電大教師月登錄率情況表

表8 2019年秋季十堰電大教師月登錄率情況表

表9 2020年春季十堰電大教師月登錄率情況表

4.湖北省電大各學(xué)期全體責(zé)任教師月登錄率情況，如表10、表11、表12所示。

表10 2019年春季省電大教師月登錄率情況表

表11 2019年秋季省電大教師月登錄率情況表

表12 2020年春季省電大教師月登錄率情況表

5.由表4～12表通過數(shù)據(jù)整合得出三個學(xué)期學(xué)生、輔導(dǎo)教師、責(zé)任教師的月登錄率變化折線圖，分別如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 2019年春季月登錄率分布圖

圖2 2019年秋季月登錄率分布圖

圖3 2020年春季月登錄率分布圖

從圖1、圖2、圖3可以看出：

(1)省責(zé)任教師、十堰輔導(dǎo)教師、學(xué)生的登陸率變化規(guī)律基本上是一致的。遠程教育的教學(xué)過程和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程有所不同，傳統(tǒng)的教學(xué)過程需要教師和學(xué)生，并且相互合作，而在遠程教育中，教師有責(zé)任教師和輔導(dǎo)教師兩類，整個教學(xué)過程，責(zé)任教師是教學(xué)設(shè)計者，而輔導(dǎo)教師是教學(xué)督促者，兩者需要相互配合完成整個教學(xué)。輔導(dǎo)老師的督促力度、對教學(xué)設(shè)計的理解度、課程考核方案的熟悉度以及平臺的操作熟練度直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而責(zé)任教師教學(xué)設(shè)計情況也會影響到輔導(dǎo)老師和學(xué)生的登錄行為。

(2)2020年春季學(xué)期責(zé)任教師、輔導(dǎo)教師、學(xué)生的登錄行為數(shù)據(jù)起伏不定。這年全國遭遇疫情，疫情讓教育工作者面臨新的挑戰(zhàn)，包括硬件條件不夠、網(wǎng)絡(luò)不通暢、資料在異地等因素。

6.由表4～12分析出學(xué)生、輔導(dǎo)教師、責(zé)任教師三學(xué)期同比登錄率變化情況，分別如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 學(xué)生三學(xué)期同比登錄率情況圖

圖5 輔導(dǎo)教師三學(xué)期同比登錄率情況圖

圖6 責(zé)任教師三學(xué)期同比登錄率情況圖

從圖4、圖5、圖6可以看出：

(1)2019年學(xué)生的每月登錄率在穩(wěn)步增長。自2018年開始使用國開學(xué)習(xí)網(wǎng)平臺以來，全體教師和學(xué)生對平臺的操作能力、業(yè)務(wù)能力有所提升，并且針對這兩年多以來教學(xué)過程中總結(jié)出的問題，制定了更加嚴謹、更加貼合實際的教學(xué)管理規(guī)范，讓責(zé)任老師、輔導(dǎo)老師、學(xué)生在平臺上的行為數(shù)據(jù)更加可觀。

(2)2020年的責(zé)任教師、輔導(dǎo)教師、學(xué)生的登錄率起伏不定，但仍保持在一個比較高的位置，這同樣與這年全國遭遇疫情有關(guān)。

7.個人登錄率：選擇十堰電大500名學(xué)生進行抽樣，2019年春季、2019年秋季、2020年春季抽樣結(jié)果分別見表13，表14，表15。

表13 2019年春季十堰電大500名學(xué)生每月個人登錄率在月區(qū)間中的占比情況表

表14 2019年秋季十堰電大500名學(xué)生每月個人登錄率在月區(qū)間中的占比情況表

表15 2020年春季十堰電大500名學(xué)生每月個人登錄率在月區(qū)間中的占比情況表

8.通過三個學(xué)期的個人登錄率情況表進行折線圖分析，如圖7所示。

圖7 十堰電大500名學(xué)生登錄率分布圖

從圖7可以看出：

(1)每年學(xué)生的登錄率最高的時候都在每學(xué)期的第三個月。這與開放教育學(xué)情有關(guān)，由于每學(xué)期的第三月是形考時間，涉及學(xué)生的期末成績，登錄率自然就上去了；

(2)每年學(xué)生的登錄率降低最快的是在每學(xué)期的第三月和第四月之間。這與開放教育學(xué)情有關(guān)，每學(xué)期的第三月過后，大部分學(xué)生的形考完成并且及格后，就不會再去上網(wǎng)學(xué)習(xí)了，因此會導(dǎo)致學(xué)生的登錄率有所下降，但也有一些學(xué)生還沒完成，會在形考截止時間第四月結(jié)束前上網(wǎng)學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致第三月后學(xué)生的登錄率還在上升，但是上升速度比較慢。

(二)課程學(xué)生日志作為分析對象

采用“圖悅”大數(shù)據(jù)分析工具進行日志分析，該工具支持將excel表中大量數(shù)據(jù)進行分詞生成詞云圖片，包括詞云、關(guān)鍵詞云圖、詞頻分析等，多功能且高效。以下用圖悅分別對“ERP原理與應(yīng)用”以及“數(shù)字與圖像處理”兩門課的日志數(shù)據(jù)進行詞頻分析，結(jié)果如圖8和圖9所示。

1.統(tǒng)設(shè)課程行為日志分析

“ERP原理與應(yīng)用”是計算機信息管理專業(yè)的核心課程，屬于國開統(tǒng)設(shè)課，湖北的選課人數(shù)為576人，全省包括70個老師，產(chǎn)生了239078條數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析工具“圖悅”得到詞頻圖，如圖8所示。

圖8 “ERP原理與應(yīng)用”課程日志詞頻圖

2.自開課程行為日志分析

“數(shù)字與圖像處理”是計算機信息管理專業(yè)的核心課程，屬于省開選修課，湖北的選課人數(shù)為774人，全省包括62個老師，產(chǎn)生了139439條數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析工具得到詞頻圖，如圖9所示。

圖9 “數(shù)字與圖像處理”課程日志詞頻圖

從圖8、圖9可以看出：無論是國開統(tǒng)設(shè)課還是省自開課，課程模塊、測驗、實例、學(xué)習(xí)、評分、貼文是出現(xiàn)頻率比較高的詞語。電大教育是學(xué)歷教育，進行學(xué)歷教育的學(xué)生往往更加在乎的是最終的結(jié)果，因此涉及考試內(nèi)容的模塊會比較受關(guān)注。

四、結(jié)論

本文以國開學(xué)習(xí)網(wǎng)教學(xué)行為數(shù)據(jù)為依據(jù)，以國開課程和省開課程為例，分析了教學(xué)行為特點以及影響因素，得出以下三點研究結(jié)果：第一，從學(xué)生群體角度分析，學(xué)生大都集中在每學(xué)期的第三個月進行突擊學(xué)習(xí)，不能熟練掌握課程知識，達不到培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)內(nèi)容解決實際問題能力的目的。第二，從師生群體角度分析，輔導(dǎo)教師和學(xué)生的登錄行為在整個學(xué)期都趨于同步，而責(zé)任教師和學(xué)生登錄行為只在學(xué)期初期趨于同步，反映出整個教學(xué)過程中缺少師生互動，影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)動機以及學(xué)習(xí)獲得感。第三，從資源建設(shè)角度分析，學(xué)生的關(guān)注點主要在形考作業(yè)、課程測驗、評分、帖子等，反映出學(xué)生只求成績與結(jié)果的心態(tài)，無法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)能動性，難以充分落實教學(xué)過程、構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

綜合以上結(jié)論提出以下建議：第一，學(xué)習(xí)跟蹤、定期形考、分時評閱?；趪_學(xué)習(xí)網(wǎng)的教學(xué)設(shè)計，學(xué)習(xí)活動設(shè)置成定期跟蹤， 形考作業(yè)設(shè)置成分時間段形考，評閱工作也進行相應(yīng)的分時段，落實教學(xué)過程，提高學(xué)生知識理論水平和解決實際問題的能力。第二，將師生互動量化，完善師生評價體系。目前，湖北電大國開學(xué)習(xí)網(wǎng)行為數(shù)據(jù)在全國位居前列，但仍存在教師開放教育研究投入不夠、學(xué)生學(xué)習(xí)投入時間偏低的問題。對于老師，師生互動體現(xiàn)在帖子的最高有效跟帖數(shù)(教師的帖子后學(xué)生的最高有效跟帖)；對于學(xué)生，需要建立平時學(xué)習(xí)行為成績評價體系，促進學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的滿足感和成就感。第三，合理設(shè)計國開學(xué)習(xí)網(wǎng)資源。責(zé)任教師需要對照課程標準，鉆研信息化教學(xué)，研發(fā)開放教育新模式，讓學(xué)生有趣學(xué)習(xí)、學(xué)有所得。另外，教師還需結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，合理設(shè)計課程界面，給學(xué)生更友好的交互體驗。

本研究利用可視化的分析方法，以促進師生教學(xué)行為為手段，最終達到落實教學(xué)過程、提高教學(xué)效果的根本目的。通過擴大行為數(shù)據(jù)規(guī)模，進行數(shù)據(jù)挖掘獲得更具有代表性的行為特點，有助于學(xué)生培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)行為、習(xí)慣和反思，有助于教師的教學(xué)目標和教學(xué)方法更具精準性和趣味性，也能為廣大的遠程教育工作者今后的研究提供新的視角。