網(wǎng)絡(luò)開放課程之學(xué)習(xí)分析模式探微

如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)開放課程中的海量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析與表示，并利用分析結(jié)果做出決策、優(yōu)化學(xué)習(xí)、提高績(jī)效，日益成為亟待解決的問題。NMC地平線報(bào)告中介紹的學(xué)習(xí)分析技術(shù)有助于這一問題的解決。根據(jù)我國(guó)開放課程的現(xiàn)狀與學(xué)習(xí)分析法的特征，開放課程環(huán)境下學(xué)習(xí)分析的研究對(duì)象與服務(wù)對(duì)象具有一定的特殊性。學(xué)習(xí)分析模式包括采集、存儲(chǔ)、分析、表示與應(yīng)用五個(gè)層級(jí)；建模時(shí)需充分考慮數(shù)據(jù)與利益相關(guān)者的特殊性。未來，學(xué)習(xí)分析模式的應(yīng)用在理論基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、算法模型、隱私與安全性等方面面臨著挑戰(zhàn)。

開放課程；學(xué)習(xí)分析；大數(shù)據(jù)

近年來，隨著通信技術(shù)與移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息“實(shí)時(shí)化、碎片化與海量化”［1］的特征日益凸顯。對(duì)我們來說，大數(shù)據(jù)時(shí)代悄然來臨。在此背景下，美國(guó)新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium，簡(jiǎn)稱NMC）發(fā)布的地平線報(bào)告認(rèn)為學(xué)生的在線學(xué)習(xí)活動(dòng)中亦生產(chǎn)了海量的數(shù)據(jù)，從中可挖掘出有價(jià)值的內(nèi)容來為教育服務(wù)。高等教育領(lǐng)域MOOC越發(fā)受到人們的推崇而迅速發(fā)展。在MOOCs的國(guó)際化影響下，我國(guó)的開放課程建設(shè)于2011年起步，這標(biāo)志著我國(guó)以大學(xué)生為主體、社會(huì)大眾廣泛參與的大規(guī)模在線學(xué)習(xí)時(shí)代的到來。在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中，如何監(jiān)視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，實(shí)施有效的過程評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生形成自我評(píng)價(jià)意識(shí)，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，評(píng)價(jià)教師的教學(xué)效果，為教學(xué)管理與決策提供依據(jù)，成為了目前不容回避的問題。而解決這些問題的共同基點(diǎn)在于對(duì)課程中生成的海量的、零散的學(xué)生信息（如知識(shí)基礎(chǔ)、智力水平）與學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)（如學(xué)習(xí)內(nèi)容、怎樣學(xué)習(xí)、努力程度、測(cè)驗(yàn)成績(jī)）進(jìn)行分析。為此，將學(xué)習(xí)分析技術(shù)嵌套到開放課程中是十分重要的。

本文試圖通過對(duì)2011年至2014年地平線報(bào)告中學(xué)習(xí)分析概念、案例與特征進(jìn)行梳理，結(jié)合目前我國(guó)開放課程中的問題探討國(guó)內(nèi)開放課程的學(xué)習(xí)分析模式，旨在解決三個(gè)問題：第一，大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析方法與國(guó)內(nèi)開放課程的結(jié)合點(diǎn)在哪里？第二，如何構(gòu)建開放課程背景下的學(xué)習(xí)分析模式？第三，應(yīng)用學(xué)習(xí)分析模式面臨哪些問題？

一、開放課程建設(shè)面臨的問題分析

本文所提到的開放課程著重是指目前仍在建設(shè)并日益受到重視的國(guó)家精品開放課程。如今，國(guó)家精品開放課程已對(duì)提高我國(guó)高等教育質(zhì)量起到了一定的推動(dòng)作用，但不可否認(rèn)，其中亦存在一些問題，研究認(rèn)為至少包括以下三點(diǎn)。

1.缺乏一流的教師隊(duì)伍

有關(guān)研究表明，“近年來很多高校為了追求科研的數(shù)量和質(zhì)量，忽略了教學(xué)質(zhì)量，出現(xiàn)了很多研究能力強(qiáng)的教授與學(xué)者，但學(xué)生卻不買賬，原因是這些學(xué)者缺乏教學(xué)能力，不能很好地將智慧和知識(shí)外顯出來。”［2］這在一定程度上表明了目前我國(guó)開放課程教師的整體教學(xué)水平并不高，教學(xué)效果不盡如人意。國(guó)家精品開放課程的教學(xué)對(duì)象不僅包括大學(xué)生，而且還面向社會(huì)大眾，旨在向整個(gè)社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的高等教育資源，傳播優(yōu)秀的人類文明成果。這就要求主講教師不僅要有淵博的知識(shí)與精深的科研水平，而且要能將自己的知識(shí)與智慧顯性化且易于向大眾推廣并被接受。為此，目前亟需對(duì)高校教師的教學(xué)能力進(jìn)行評(píng)估，建設(shè)“科研能力強(qiáng)，教學(xué)水平高，學(xué)識(shí)淵博，風(fēng)格多樣”的教學(xué)型師資隊(duì)伍。

2.缺乏長(zhǎng)期有效的評(píng)價(jià)機(jī)制

目前的國(guó)內(nèi)開放課程在評(píng)價(jià)層面存在三方面缺失，分別體現(xiàn)在評(píng)價(jià)主體、評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)意識(shí)上。

（1）評(píng)價(jià)主體單一化。有關(guān)研究表明大多數(shù)課程“教學(xué)缺乏互動(dòng)，學(xué)習(xí)者之間缺乏協(xié)作”［3］，這在一定程度上表明，目前國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)開放課程中教學(xué)過程缺乏學(xué)習(xí)者之間的協(xié)作與互評(píng)，評(píng)價(jià)主體單一。

（2）評(píng)價(jià)方法靜態(tài)化與失真化。在線課程的教學(xué)中，采用的評(píng)價(jià)方法較多，包括課后作業(yè)、論文、測(cè)驗(yàn)、出勤情況等，但多為總結(jié)性評(píng)價(jià)，且較為靜態(tài)單一，尚未找到有效的手段對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)的反饋，以便測(cè)量學(xué)習(xí)者的認(rèn)真程度與參與程度，欠缺真實(shí)性。例如，很難判斷出“學(xué)習(xí)者是認(rèn)真參與學(xué)習(xí)還是開著視頻瀏覽其他網(wǎng)頁或是開著視頻人卻離開，或者很難保證非實(shí)時(shí)的課后測(cè)驗(yàn)與作業(yè)是否獨(dú)立完成”［3］。這樣一來，既不能實(shí)時(shí)把握學(xué)習(xí)者真實(shí)的學(xué)習(xí)情況，亦無法給學(xué)習(xí)者適切的評(píng)價(jià)與幫助，不利于個(gè)體的學(xué)習(xí)與發(fā)展。

（3）缺乏建立自我評(píng)價(jià)意識(shí)的長(zhǎng)效機(jī)制。教學(xué)評(píng)價(jià)包括自評(píng)與他評(píng)。通過自我評(píng)價(jià)，學(xué)習(xí)者可對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果有一個(gè)客觀而明晰的認(rèn)識(shí)，有益于其制定下一步的學(xué)習(xí)計(jì)劃。為此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者而言，除了協(xié)作中的互評(píng)之外，建立良好的自評(píng)意識(shí)是十分必要的。但目前的開放課程中尚欠缺能夠幫助學(xué)習(xí)者建立自我評(píng)價(jià)意識(shí)并實(shí)施自評(píng)的長(zhǎng)效機(jī)制。

3.尚未滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求

有關(guān)學(xué)者通過抽樣統(tǒng)計(jì)和問卷調(diào)查了解到，目前大多數(shù)在線課程沒有利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。將數(shù)據(jù)挖掘、信息可視化等智能技術(shù)引入教育領(lǐng)域，構(gòu)建個(gè)性化的、自適應(yīng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，能為學(xué)習(xí)者提供靈活而準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)可謂是鳳毛麟角。［4］由此可見，我國(guó)現(xiàn)有的開放課程系統(tǒng)缺乏對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的監(jiān)測(cè)與學(xué)習(xí)路徑的跟蹤，很難確定學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)方式、認(rèn)知習(xí)慣和學(xué)習(xí)興趣，難以針對(duì)學(xué)習(xí)者的需求給予個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議；教學(xué)管理部門與教師尚未能利用學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)做出有效的預(yù)測(cè)與決策。造成這種情況的原因主要有兩個(gè)：“一是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程很難跟蹤，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)零碎而分散，零散的數(shù)據(jù)使生成的用戶模型局部、單一，因而現(xiàn)有的個(gè)性化和適應(yīng)性系統(tǒng)不能給學(xué)習(xí)者帶來滿意的使用體驗(yàn)；二是已有的數(shù)據(jù)未得到充分挖掘和利用，由于分析方法的單一和局限，即便擁有豐富的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，也沒能最大程度地挖掘其價(jià)值，得出有效的結(jié)論用以指導(dǎo)教學(xué)干預(yù)?！保?］

綜上，研究認(rèn)為上述問題的共同基點(diǎn)在于缺乏有效的過程評(píng)價(jià)手段，用以監(jiān)測(cè)師生的在線活動(dòng)，挖掘有價(jià)值的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，為指導(dǎo)個(gè)性化學(xué)習(xí)、評(píng)估課程質(zhì)量、制定教育決策提供依據(jù)。

二、學(xué)習(xí)分析的概念、應(yīng)用案例與特征概述

作為全球高等教育信息化發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，NMC地平線報(bào)告認(rèn)為個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與績(jī)效評(píng)估是未來高等教育發(fā)展的關(guān)鍵趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)的途徑在于對(duì)在線學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)習(xí)者生成的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，學(xué)習(xí)分析是有望解決這一問題的良好手段，是未來對(duì)高等教育具有重要影響的技術(shù)。

1.學(xué)習(xí)分析的概念界定

關(guān)于學(xué)習(xí)分析的概念，2011-2014年的地平線報(bào)告進(jìn)行了不同的論述。2011年地平線報(bào)告將學(xué)習(xí)分析定義為：“通過使用數(shù)據(jù)挖掘、推斷和建模等先進(jìn)技術(shù)以促進(jìn)對(duì)教與學(xué)的理解，以便更有效地開展個(gè)性化的教育?！保?］2012年地平線報(bào)告指出，“學(xué)習(xí)分析是指對(duì)大量的學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估學(xué)生的學(xué)術(shù)進(jìn)展，預(yù)測(cè)學(xué)生未來的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)潛在的問題?！保?］該報(bào)告的2013版認(rèn)為，“學(xué)習(xí)分析旨在利用數(shù)據(jù)分析為教育系統(tǒng)的各級(jí)決策提供參考信息。”［8］2014年地平線報(bào)告中認(rèn)為學(xué)習(xí)分析的目的是“為教育系統(tǒng)的各個(gè)層面提供參考依據(jù)，指明需要改進(jìn)的領(lǐng)域，提出資源配置方案，對(duì)辦學(xué)項(xiàng)目乃至整個(gè)學(xué)校體系的有效性進(jìn)行評(píng)估”［9］。從中可以看出這些定義的共同之處：學(xué)習(xí)分析是將大規(guī)模的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，為教師、學(xué)生與教學(xué)管理者服務(wù)，以評(píng)估、預(yù)測(cè)和干預(yù)教學(xué)為最終目的的一種方法。

2.學(xué)習(xí)分析的典型案例

基于四年的地平線報(bào)告中的相關(guān)案例，研究認(rèn)為學(xué)習(xí)分析的目的可分為績(jī)效評(píng)估、行為預(yù)測(cè)與過程干預(yù)。下面從這三個(gè)視角，對(duì)其中典型的案例進(jìn)行歸納與分析。

（1）績(jī)效評(píng)估視角——CourseSmart Analytics。2012年底，數(shù)字教科書供應(yīng)商Course Smart與其合作伙伴，開發(fā)了智能課程分析包（CourseSmart Analytics），旨在預(yù)測(cè)學(xué)生行為，提高學(xué)生的記憶力，節(jié)省教學(xué)成本，改善學(xué)習(xí)效果。該軟件使用自帶的統(tǒng)計(jì)程序從學(xué)習(xí)與課程管理系統(tǒng)（LCMS）中獲得學(xué)生數(shù)據(jù)，密切跟蹤與評(píng)價(jià)在線文本的長(zhǎng)度、瀏覽的頁數(shù)以及學(xué)生與在線文本的交互活動(dòng)（如突出顯示特定文本、添加注釋），并對(duì)學(xué)生與特定學(xué)習(xí)資料的交互行為進(jìn)行有意義的測(cè)量與評(píng)分，為課程教師分析和解釋這些數(shù)據(jù)，幫助他們?cè)u(píng)價(jià)個(gè)別學(xué)生的努力程度或整體的參與情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于“危險(xiǎn)層次”的學(xué)生，有針對(duì)地對(duì)他們進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)選擇有效的、有吸引力的教學(xué)內(nèi)容，評(píng)價(jià)自己的教學(xué)策略；教學(xué)管理人員與課程設(shè)計(jì)者亦可通過該分析工具評(píng)價(jià)教學(xué)績(jī)效，以保證教學(xué)投入的有效性。［10］

（2）學(xué)習(xí)行為預(yù)測(cè)視角——SNAPP。澳大利亞臥龍崗大學(xué)開發(fā)了一個(gè)叫做“社會(huì)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)教學(xué)實(shí)踐”的工具 （Social Networks Adapting Pedagogical Practice，簡(jiǎn)稱SNAPP），旨在收集學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）里的信息，描述和分析學(xué)生在線交互的全過程，根據(jù)這些信息了解學(xué)生獲取的學(xué)習(xí)材料及其與材料發(fā)生交互的頻率和時(shí)間，并將分析的結(jié)果以可視化的方式展示出來。SNAPP可為用戶提供6種信息：（1）找到脫離學(xué)習(xí)社區(qū)（即處于“風(fēng)險(xiǎn)層次”）的學(xué)生；（2）鑒別班級(jí)中關(guān)鍵信息的提供者，理清學(xué)習(xí)社區(qū)的交互關(guān)系；（3）識(shí)別出班級(jí)中潛在的表現(xiàn)優(yōu)秀的和表現(xiàn)略差的學(xué)生，以便教師實(shí)施更有效的學(xué)習(xí)干預(yù)；（4）預(yù)測(cè)班級(jí)學(xué)習(xí)社區(qū)的范圍與發(fā)展方向；（5）建議電子教學(xué)檔案袋，描述教學(xué)干預(yù)前后的交互情況，以反映教學(xué)實(shí)踐的有效性；（6）提供實(shí)時(shí)的個(gè)人表現(xiàn)與測(cè)量報(bào)告，使學(xué)生了解自己在班級(jí)中的位次［11］。

（3）學(xué)習(xí)過程干預(yù)視角的若干案例。美國(guó)北亞利桑那州大學(xué)使用了課程向?qū)到y(tǒng)，目的是提高學(xué)生的學(xué)術(shù)成績(jī)與在校比例。該系統(tǒng)“通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)測(cè)，對(duì)學(xué)生的出勤、成績(jī)、學(xué)術(shù)表現(xiàn)與反饋進(jìn)行測(cè)量，并將分析的結(jié)果反饋給學(xué)生，為學(xué)生提供可供選擇的學(xué)習(xí)方案與學(xué)習(xí)資源，以促進(jìn)學(xué)習(xí)績(jī)效的提高”［6］。明尼蘇達(dá)大學(xué)“利用課程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，決定是否使用在線等級(jí)證書幫助成績(jī)差的學(xué)生更準(zhǔn)確地估計(jì)他們的最終成績(jī)，目的是為學(xué)生提供更豐富的信息，引導(dǎo)他們準(zhǔn)備期末考試、論文和項(xiàng)目”［7］?！盀樘岣邔懽髡n程的效率，美國(guó)北卡羅萊納州大學(xué)采用了莫比烏斯社會(huì)學(xué)習(xí)信息平臺(tái)，在學(xué)生提交一篇文章后，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其分配給隨機(jī)選擇的其他對(duì)等的學(xué)生群體，之后通過一套算法將其他學(xué)生的反饋計(jì)入統(tǒng)計(jì)資料和業(yè)績(jī)報(bào)告中，以便同級(jí)學(xué)生相互進(jìn)行匿名反饋與評(píng)分?！保?］“斯坦福大學(xué)正建立一個(gè)用于數(shù)據(jù)分析的儀表盤，幫助教師追蹤學(xué)生的參與程度，還在一門人機(jī)交互的MOOC中基于學(xué)生互評(píng)的作業(yè)，對(duì)學(xué)生互評(píng)進(jìn)行分析?！保?］

3.學(xué)習(xí)分析法的關(guān)鍵特征

基于對(duì)學(xué)習(xí)分析的定義與典型案例的論述，研究認(rèn)為該技術(shù)至少具有以下關(guān)鍵特征：

（1）學(xué)習(xí)分析的研究對(duì)象——大規(guī)模數(shù)據(jù)源。這些數(shù)據(jù)不僅數(shù)量巨大，而且具有多樣化與碎片化的特征。這些信息來源于多個(gè)數(shù)據(jù)庫，包括學(xué)生的基本信息、學(xué)習(xí)行為與課程信息。其中，學(xué)生信息包括性別、年齡、民族、教育背景與起點(diǎn)能力等要素；學(xué)習(xí)行為包括學(xué)生的登錄與退出時(shí)間、學(xué)習(xí)頻率與進(jìn)度、學(xué)習(xí)路徑與方法、作業(yè)與測(cè)驗(yàn)成績(jī)、交互內(nèi)容、發(fā)貼速率等要素；課程信息主要是指課程的目標(biāo)、性質(zhì)、主講人與教學(xué)模式等。

（2）學(xué)習(xí)分析的服務(wù)對(duì)象——學(xué)生、教師與教學(xué)管理者。結(jié)合學(xué)生的個(gè)人信息與學(xué)習(xí)過程，評(píng)估學(xué)生在線學(xué)習(xí)的種種表現(xiàn)與學(xué)習(xí)態(tài)度，提供學(xué)習(xí)建議、教學(xué)方案與激勵(lì)策略，幫助他們進(jìn)行自評(píng)，為學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量與通過率、教師提高職業(yè)技能與教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理者制定決策提供依據(jù)。

（3）學(xué)習(xí)分析的手段——數(shù)據(jù)分析與可視化呈現(xiàn)。使用數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生生成的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析與表示。這些操作包括自動(dòng)化的數(shù)據(jù)分析與可視化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，以便用戶根據(jù)需求實(shí)時(shí)提取。具體分析工具有語義分析、內(nèi)容分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析以及系統(tǒng)建模等。

（4）學(xué)習(xí)分析的目的——績(jī)效評(píng)估、行為預(yù)測(cè)與過程干預(yù)。診斷教學(xué)實(shí)踐中的問題，評(píng)估課程質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)；構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)行為模型，研究各種變量之間的關(guān)系，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者未來的學(xué)習(xí)路徑與成長(zhǎng)趨勢(shì)；幫助教師與教學(xué)管理人員為具有不同需要與能力的學(xué)生提供教育干預(yù)，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)，提高課程質(zhì)量。

三、開放課程中學(xué)習(xí)分析模式探微

1.學(xué)習(xí)分析與開放課程的結(jié)合點(diǎn)探微

雖然學(xué)習(xí)分析法面向大規(guī)模數(shù)據(jù)，但在特定的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)分析的研究對(duì)象與服務(wù)對(duì)象應(yīng)具有特殊性。這在開放課程中體現(xiàn)為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與利益相關(guān)者的特殊性。

（1）開放課程環(huán)境下學(xué)生數(shù)據(jù)的特殊性。一般情況下，學(xué)習(xí)分析是對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的綜合處理。其中，“結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)往往指量化數(shù)據(jù)，包括作業(yè)成績(jī)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)、標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)、學(xué)習(xí)時(shí)間與學(xué)習(xí)頻次等數(shù)據(jù)；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一般指量化后的質(zhì)性數(shù)據(jù)，包括討論帖的內(nèi)容，作業(yè)內(nèi)容、小組報(bào)告的撰寫過程與內(nèi)容等?！保?2］這些數(shù)據(jù)代表了諸如文本內(nèi)容挖掘等教育測(cè)量的新方向。無論是精品視頻公開課，還是資源共享課，都包含多種媒體數(shù)據(jù)，除文本外，還包括視頻、圖表、動(dòng)畫等。相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，除小組討論、瀏覽文本之外，還包括觀看視頻、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)等。為此，開放課程背景下的學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)不僅基于文本，還包括其他多媒體數(shù)據(jù)，如學(xué)生與視頻的交互時(shí)間、觀看視頻的認(rèn)真程度等。

（2）開放課程環(huán)境下學(xué)習(xí)分析的利益相關(guān)者。祝智庭將學(xué)習(xí)分析的利益相關(guān)者分為直接利益相關(guān)者與間接利益相關(guān)者（圖1）。直接利益相關(guān)者包括學(xué)習(xí)者、教學(xué)者與管理者，其中，管理者所占比重略低于教學(xué)者和學(xué)習(xí)者，原因在于“學(xué)習(xí)分析著重關(guān)注的是對(duì)個(gè)體層面學(xué)習(xí)的分析，機(jī)構(gòu)層面的關(guān)注所占比重不如學(xué)術(shù)分析”［13］。此外，家長(zhǎng)、投資者與企業(yè)屬于間接利益相關(guān)者。本研究中提到的開放課程環(huán)境下學(xué)習(xí)分析的利益相關(guān)者指的是直接利益相關(guān)者。

在參考圖1的基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了開放課程中的利益相關(guān)者（圖2）。學(xué)習(xí)者的主體仍是學(xué)生。由于實(shí)際的課程建設(shè)中，課程設(shè)計(jì)常常作為課程開發(fā)的前期工作，二者聯(lián)系過于緊密，難以明確區(qū)分，所以這里的開發(fā)人員包括設(shè)計(jì)者。開放課程是指在教育部的主持下，國(guó)內(nèi)一流的研究型大學(xué)共同參與的項(xiàng)目，為此，它的管理者應(yīng)包括教育部、高校教學(xué)管理人員與遠(yuǎn)程教育管理人員。

圖1 學(xué)習(xí)分析的利益相關(guān)者

圖2 開放課程背景下的學(xué)習(xí)分析利益相關(guān)者

2.開放課程背景下學(xué)習(xí)分析模式設(shè)計(jì)

針對(duì)目前我國(guó)開放課程建設(shè)中存在的問題、學(xué)習(xí)分析的案例以及學(xué)習(xí)分析與開放課程的結(jié)合點(diǎn)，筆者研究構(gòu)建了開放課程環(huán)境下的學(xué)習(xí)分析模式（圖3）。

圖3 開放課程背景下的學(xué)習(xí)分析模式

根據(jù)學(xué)習(xí)分析典型案例的梳理，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)分析的一般步驟可被歸納為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示與數(shù)據(jù)應(yīng)用五個(gè)方面，這構(gòu)成了學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)流向。據(jù)此，開放課程學(xué)習(xí)分析的活動(dòng)層級(jí)分為采集層、存儲(chǔ)層、分析層、表示層與應(yīng)用層。

（1）采集層。學(xué)習(xí)者對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、視頻與各種交互形式進(jìn)行學(xué)習(xí)和體驗(yàn)，在此過程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跟蹤和測(cè)量學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)，并生成大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)除學(xué)習(xí)者的基本信息外，還有學(xué)習(xí)行為信息，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與多媒體數(shù)據(jù)等。

（2）存儲(chǔ)層。由于所采集信息的多樣化，學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)需要多個(gè)子系統(tǒng)來存放不同類型的數(shù)據(jù)，如學(xué)生信息系統(tǒng)（SIS）、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）與課程管理系統(tǒng)（CMS）等。系統(tǒng)采集到信息后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果進(jìn)行分類，并將不同類別的信息以一定的格式存儲(chǔ)到相應(yīng)的子系統(tǒng)中，例如新登錄的學(xué)習(xí)者基本信息需儲(chǔ)存到SIS中，學(xué)習(xí)者的測(cè)驗(yàn)成績(jī)應(yīng)存放到LMS中，班級(jí)整體的表現(xiàn)情況可存放到CMS中。

（3）分析層。在數(shù)據(jù)分析階段，需要把握好兩個(gè)原則。首先，需要面向用戶的需求挖掘數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析；其次，需要對(duì)所篩選的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，不能只考慮某一方面的數(shù)據(jù)。關(guān)于分析內(nèi)容，本文認(rèn)為可從學(xué)習(xí)者特征、時(shí)間差異與粒度三方面進(jìn)行分析。

首先，可從個(gè)人、班級(jí)與整體三個(gè)維度分析學(xué)習(xí)者特征。對(duì)于個(gè)人學(xué)習(xí)情況的分析至少要涵蓋學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果、交互關(guān)系、學(xué)習(xí)工具的運(yùn)用等維度；對(duì)于班級(jí)，要考慮到某一班級(jí)的整體學(xué)習(xí)狀況，包括整體的學(xué)習(xí)態(tài)度，對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的滿意度等；對(duì)全體學(xué)習(xí)者的分析可從盡可能廣泛的視角獲得學(xué)習(xí)者的普遍特征與學(xué)習(xí)效果，如學(xué)習(xí)工具的有效性、課程的整體滿意度與通過率等。

關(guān)于時(shí)間差異，是指以某個(gè)時(shí)間段（如學(xué)期、學(xué)年）為單位分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況的變化，比較不同時(shí)期學(xué)習(xí)者學(xué)業(yè)表現(xiàn)的差異，分析變化與差異的原因。

關(guān)于粒度的分析，指分析一門或多門課程學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況，旨在了解不同課程之間學(xué)習(xí)者的差別、課程性質(zhì)的差別、對(duì)教師滿意度的差別等。

（4）表示層。這一環(huán)節(jié)，需要綜合運(yùn)用各種可視化工具，對(duì)繁瑣的數(shù)據(jù)模型加以解釋，并將分析結(jié)論以一種人工可以理解的方式呈現(xiàn)，使信息轉(zhuǎn)化為支持教學(xué)決策與學(xué)習(xí)進(jìn)程的相關(guān)依據(jù)。

（5）應(yīng)用層。構(gòu)建自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)學(xué)習(xí)者的特征（成績(jī)與問題）進(jìn)行歸類，并使用預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的行為特征與發(fā)展趨勢(shì)，自動(dòng)提出下一步的教學(xué)方案、激勵(lì)策略與學(xué)習(xí)計(jì)劃。另外，教學(xué)者與教學(xué)管理者需基于分析的結(jié)果，修改方案或采取新方案對(duì)學(xué)習(xí)者的下一步學(xué)習(xí)提出建議，如對(duì)處于“風(fēng)險(xiǎn)層次”的學(xué)習(xí)者給予警告或激勵(lì)?？梢哉f，數(shù)據(jù)應(yīng)用階段需要自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)與人工干預(yù)系統(tǒng)共同作用，以實(shí)現(xiàn)績(jī)效評(píng)估、行為預(yù)測(cè)與過程干預(yù)。

3.面臨的問題與挑戰(zhàn)

盡管學(xué)習(xí)分析技術(shù)在未來開放課程建設(shè)中有較好的前景，但是運(yùn)用該模式仍面臨較多問題與挑戰(zhàn)。首先，學(xué)習(xí)分析以教育學(xué)、心理學(xué)、信息學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，在該模式的應(yīng)用中，不能僅依靠技術(shù)，更需要專業(yè)的教育理論與信息理論作為支撐。其次，開放課程的學(xué)習(xí)分析需要對(duì)規(guī)模巨大、不同種類、不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的解釋，為此，需要制定一系列的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的共享、轉(zhuǎn)換、關(guān)聯(lián)與處理。再次，開放環(huán)境下具有不同種類與性質(zhì)的課程，不同層次的用戶，需要根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)、課程需求與用戶需求，構(gòu)建特定的算法或分析模型。最后，模式的應(yīng)用需考慮學(xué)習(xí)者個(gè)人隱私的保護(hù)、數(shù)據(jù)的安全性與信息產(chǎn)權(quán)的問題。

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責(zé)任編輯 馮麗櫻

網(wǎng)絡(luò)開放課程之學(xué)習(xí)分析模式探微

趙 磊，朱 泓

On Learning Analytics Model of Open Online Courses

ZHAO Lei，ZHU Hong／Dalian University of Technology

It has been an urgent issue that how to collect，save，analyze and present the massive data in open online courses，and make decision based on the analyses in order to optimize learning strategy and improve performance.The technology of learning analytics in NMC horizon reports has contributed to solving this problem.Base on the situation of open courses in our country and the features of learning analysis，there are some particularities in research object and service object of learning analysis in open courses.The learning analysis mode consists of five levels of collecting，saving，analysis，presenting and application.The particularities of data and stakeholders should be fully taken into consideration in the course of modeling.The application of this model will face challenges in theoretical basis，data standards，algorithm models，privacy and security.

Open Courses；learning analysis；big data

G740-057

A

2095-6576（2014）04-0038-06

2014-04-27

趙磊，大連理工大學(xué)高等教育研究中心博士研究生，主要從事高等教育教學(xué)管理、高等教育質(zhì)量評(píng)估與高等教育信息化研究。（zhaoleizhl1984＠126.com）