可視化視角下網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)行為及監(jiān)控策略研究

張偉++李玲俐

摘 要：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種自主學(xué)習(xí)或自主調(diào)控學(xué)習(xí)，表現(xiàn)出學(xué)習(xí)者對自身網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的自主化監(jiān)控，但從教學(xué)管理的角度，需要借助基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的過程與結(jié)果的監(jiān)控功能來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。本文在對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為進行明確界定的基礎(chǔ)上，從可視化的視角對學(xué)習(xí)行為的監(jiān)控機制進行研究，以促進網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效果和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為；監(jiān)控；可視化

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2015）13-0032-04

美國教育部2009年的研究報告《Evaluation of Evidence-Based Practices in Online Learning》分析發(fā)現(xiàn)：在線學(xué)習(xí)比面對面教學(xué)更有效。但一直以來，基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的在線學(xué)習(xí)普遍存在重課程內(nèi)容建設(shè)和課程設(shè)計而忽視網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動組織和評價反饋的問題。調(diào)查表明：46.2%的人認(rèn)為影響網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量最主要的因素是“學(xué)習(xí)監(jiān)控機制”（曹梅，2002年）。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)推崇自主學(xué)習(xí)與自我監(jiān)控，而“缺乏自主性、獨立性，缺乏自我控制的學(xué)習(xí)能力”的中國學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為整體特征的表現(xiàn)折射出了開展網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控研究的必要性和緊迫性。

一、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為及分類

與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相比，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為由于學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)對象的表現(xiàn)形式、學(xué)習(xí)者的心理和行為等方面的變化而呈現(xiàn)出新的特征，如行為環(huán)境的開放性與全球性、行為情境的虛擬化與多樣化，行為控制的自主化與個性化等，彭文輝（2006年）、劉中宇（2008年）、邵艷麗（2008年）等從不同角度詮釋了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的表現(xiàn)特征?？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種自主學(xué)習(xí)的行為，包括多種發(fā)生于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)活動 。

針對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的界定問題，多位研究者構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型，如彭文輝等人提出的多維度網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型，把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分為信息檢索學(xué)習(xí)行為、信息加工學(xué)習(xí)行為、信息發(fā)布學(xué)習(xí)行為、人際溝通和交流的行為和基于問題解決的學(xué)習(xí)行為。從微觀角度講，學(xué)習(xí)行為應(yīng)該具有層次深度的考量，根據(jù)對學(xué)習(xí)效果的貢獻程度，把學(xué)習(xí)行為分成低級、中級和高級等不同層次，這也有助于對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進行有針對性評價。

低級層次的學(xué)習(xí)行為是指簡單的操作行為，包括登錄系統(tǒng)、瀏覽內(nèi)容、瀏覽資源、點擊欄目、查看個人空間等；中級層次的學(xué)習(xí)行為是指網(wǎng)絡(luò)交互行為，主要包括：答疑、作業(yè)、論壇、測試等交互行為；高級層次的學(xué)習(xí)行為是指學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺開展協(xié)作，解決實際問題的行為，隨著信息技術(shù)與移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，高級層次的學(xué)習(xí)行為一般會超越單一的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)而發(fā)生。本研究將主要針對基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的中低層次的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為進行分析研究，主要包括：

（1）答疑：學(xué)生在開展網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中遇到問題時可以利用“在線答疑”功能提出問題，尋求教師或同學(xué)的實時幫助，也可以解答他人提出的問題；

（2）作業(yè)：教師針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不同類型的作業(yè)題目，教師通過學(xué)生提交的作業(yè)情況評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；

（3）論壇：學(xué)生在論壇上針對某主題或案例發(fā)帖、跟帖、討論交流，建構(gòu)知識；

（4）考試：分為水平考試和總結(jié)考試，可以針對某模塊的內(nèi)容進行學(xué)習(xí)效果測試，也可以對學(xué)生某門課程的學(xué)習(xí)效果進行測試；

（5）評論：學(xué)生在學(xué)習(xí)課程資源時，對課程資源的價值進行評論；

（6）投票：教師在課程建設(shè)時，創(chuàng)建問卷或投票題目，學(xué)生參與問卷調(diào)查或投票，便于老師獲取有價值的參考數(shù)據(jù)；

（7）班級發(fā)言：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以創(chuàng)建班級學(xué)習(xí)空間，學(xué)生在班級空間中發(fā)布個人所學(xué)與心得，共享集體智慧；

（8）第三方評價：主要是老師學(xué)生行為的實時評價，如當(dāng)學(xué)生的作業(yè)被評為優(yōu)秀作業(yè)時、當(dāng)學(xué)生提出的問題被教師列入常見問題庫時、當(dāng)學(xué)生的答案被評為優(yōu)秀答案時，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為將獲得額外獎勵；

（9）消極操作行為：當(dāng)學(xué)生刪除提問問題、評論、作業(yè)等操作時，可視為學(xué)生實施了消極操作，這種行為將被額外處罰。

二、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控

由于學(xué)生的自我監(jiān)控力度不夠，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為一般是教師監(jiān)督和激勵下發(fā)生的，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控也作為一項重要功能融入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中，通過學(xué)習(xí)監(jiān)控，教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果，并將監(jiān)控結(jié)果反饋給學(xué)生，以實施有效學(xué)習(xí)。筆者借鑒李克東教授對學(xué)習(xí)監(jiān)控的定義界定，把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控解釋為：為了保證網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的成功、提高學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量、達(dá)到學(xué)習(xí)目的，對學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動組織進行計劃、檢查、評價、反饋、控制和調(diào)節(jié)的一系列過程。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控側(cè)重于學(xué)生的過程性評價，針對所有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實時評價監(jiān)控，總體來講，監(jiān)控內(nèi)容主要有四個方面。

1.學(xué)習(xí)時間的監(jiān)控

主要監(jiān)控學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的總次數(shù)、訪問系統(tǒng)資源及欄目的總次數(shù)及日平均訪問次數(shù)，瀏覽資源的總停留時間等，了解學(xué)生實施網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的態(tài)度及投入情況。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容及進度的監(jiān)控

學(xué)生需要根據(jù)老師制定的授課計劃完成學(xué)習(xí)任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)要實時監(jiān)控學(xué)生內(nèi)容完成情況，記錄學(xué)習(xí)進度，便于學(xué)生作出預(yù)警干預(yù)。學(xué)生的任務(wù)執(zhí)行過程包括選擇學(xué)習(xí)任務(wù)、在線學(xué)習(xí)、自主協(xié)作、提交成果、評價考核等。

3.學(xué)習(xí)交互的監(jiān)控

學(xué)習(xí)交互包括學(xué)生與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的交互、學(xué)生間交互以及師生間交互。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題時，可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)提供的交互工具獲取幫助，也可以為他人提供幫助。交互行為以點數(shù)的形式設(shè)定轉(zhuǎn)化規(guī)則，然后以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為成績的形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)交互監(jiān)控結(jié)果，主要包括班級發(fā)言、評論發(fā)言、參與投票、在線提問、論壇發(fā)（回）帖、提交作業(yè)與考試等。

4.學(xué)習(xí)效果的監(jiān)控

根據(jù)教學(xué)安排，提交課程作業(yè)和水平測試，進行形成性評價，考核學(xué)生理論學(xué)習(xí)及技能掌握情況。

通過對上述內(nèi)容的監(jiān)控，實現(xiàn)四個功能：第一，實時定位學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)狀態(tài)，并作出預(yù)警干預(yù)，引導(dǎo)學(xué)生按學(xué)習(xí)計劃完成學(xué)習(xí)任務(wù)；第二，評價學(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，有助于記憶和理解；第三，監(jiān)控結(jié)果及時反饋給學(xué)生，將有助于學(xué)生調(diào)整個人學(xué)習(xí)計劃；第四，為老師提供決策依據(jù)，及時調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干預(yù)。

三、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)監(jiān)控的可視化實現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)行為記錄以數(shù)據(jù)信息的形式存在，如何快速、準(zhǔn)確地通過這些數(shù)據(jù)監(jiān)控學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為？如果把這些行為數(shù)據(jù)以人們習(xí)慣接受的圖形、圖像等形式呈現(xiàn)，使教師和系統(tǒng)管理員以易識別、易理解的方式獲得監(jiān)控信息，所以，引入可視化技術(shù)將是一個有效的策略，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進行可視化呈現(xiàn)，通過統(tǒng)計圖形圖像的形式記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案。

1.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為轉(zhuǎn)化

監(jiān)控學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為，并以圖形圖像等形式呈現(xiàn)行為趨勢，需要采取一種方法把學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進行量化轉(zhuǎn)變處理。本研究將采用點數(shù)轉(zhuǎn)化的方式來實現(xiàn)，在點數(shù)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)上，實施圖形圖像可視化的轉(zhuǎn)化。依據(jù)學(xué)習(xí)行為對學(xué)習(xí)結(jié)果的貢獻程度，把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的點數(shù)轉(zhuǎn)化設(shè)計如表1所示。

2.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)支持

（1）數(shù)據(jù)庫技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的運行通常是以一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)管理提供了安全、可靠和高效的運行環(huán)境，它記錄了學(xué)生進入系統(tǒng)的時間、次數(shù)以及所有的交互行為。

（2）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過多種途徑采集多方面的數(shù)據(jù)來反映學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，這些大量的數(shù)據(jù)如何分析才能得出針對學(xué)生學(xué)習(xí)評價的導(dǎo)向性結(jié)論，給出科學(xué)性的評價？這就需要對海量知識進行行為數(shù)據(jù)建模，實施Web數(shù)據(jù)挖掘。每位學(xué)生都以學(xué)號登錄，系統(tǒng)記錄該學(xué)號的登錄時間、IP地址、交互行為，并存入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理過程，形成網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為信息矩陣，再利用統(tǒng)計分析、路徑分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘以及時序模式發(fā)現(xiàn)等算法，提取學(xué)生的行為導(dǎo)向，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（3）可視化技術(shù)

可視化技術(shù)是一套在線分析處理技術(shù)，利用OWC（Office Web Component）組件繪制圖表，可以把網(wǎng)絡(luò)中大量的交互信息轉(zhuǎn)化成電子表格和圖表等形式，使隱性信息顯性化，并以表格或GIF圖形的形式發(fā)布在Web上呈現(xiàn)。另外，使用OWC組件可以任意設(shè)置顏色、圖例、標(biāo)題等布局參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控系統(tǒng)的界面更加直觀與清晰。

四、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控可視化技術(shù)的應(yīng)用

筆者基于學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)實施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與學(xué)習(xí)，針對上文提出的學(xué)習(xí)監(jiān)控內(nèi)容探究可視化的應(yīng)用，數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)方式基本有三種：二維表格、綜合統(tǒng)計圖和單項統(tǒng)計圖。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的可視化監(jiān)控分兩個方面：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實時監(jiān)控。

1.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù)監(jiān)控

了解網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)各教學(xué)機構(gòu)、課程及教師等方面的整體數(shù)據(jù)情況，有助于宏觀監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用情況，有助于決策制定。

（1）課程信息可視化

課程信息統(tǒng)計是針對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中每門課程的基本信息進行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，掌握每門課程的建設(shè)情況，包括知識點數(shù)、欄目數(shù)、課程資源數(shù)、作業(yè)個數(shù)、試卷個數(shù)、論壇數(shù)量、論壇主題數(shù)量、論壇發(fā)帖數(shù)量、課程問卷數(shù)量、課程通知數(shù)量、常見問題數(shù)量、在線答疑數(shù)量及課程總訪問量等。其統(tǒng)計內(nèi)容如圖1、圖2所示。

（2）教師信息可視化

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控系統(tǒng)還可以對任課老師的信息進行統(tǒng)計，整體掌握老師的課程建設(shè)與應(yīng)用情況，主要參數(shù)有：批改作業(yè)數(shù)量、批改試卷數(shù)量、帶班數(shù)量、帶班學(xué)生數(shù)量、答疑數(shù)量、發(fā)帖數(shù)量、回帖數(shù)量等。

2.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)監(jiān)控

（1）學(xué)習(xí)時間與操作有效性的可視化

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)以二維表格的形式實時記錄并直觀反映某時間段內(nèi)學(xué)生的登錄時間、總停留時間和已學(xué)習(xí)時長，并詳細(xì)記錄學(xué)生的所有操作行為，對學(xué)習(xí)有效性進行監(jiān)控。其記錄截圖如圖3所示。

（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容與進度可視化

學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)后，在個人學(xué)習(xí)空間中呈現(xiàn)在學(xué)課程的狀態(tài)，包括學(xué)習(xí)進度、作業(yè)完成情況、考試完成情況等，基于這些反饋信息，學(xué)生進行自我監(jiān)控與調(diào)整。學(xué)生學(xué)習(xí)進度二維數(shù)據(jù)一覽表截圖如圖4所示。

（3）學(xué)習(xí)論壇數(shù)據(jù)可視化

論壇是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交互行為的主要內(nèi)容之一，論壇的活躍程度一定程度上能反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)投入程度和興趣點，所以對論壇的數(shù)據(jù)處理有助于老師盡快抓住教學(xué)內(nèi)容的興趣點。其可視化效果如圖5所示。

（4）作業(yè)考試提交數(shù)據(jù)可視化

作業(yè)與考試能有效反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)質(zhì)量，學(xué)生提交作業(yè)與考試情況的直觀顯示有助于教師盡快了解學(xué)生的作業(yè)與考試進度，進而對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為實施反饋與有效干預(yù)。其二維數(shù)據(jù)截圖如圖6所示。

信息時代的生存技能更加依賴于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將是學(xué)生獲取知識與技能的主要手段之一，如何在自由的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中，快速獲取所需要的信息，學(xué)生的自我監(jiān)控能力固然重要，但教師的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控同樣不可缺少，可視化視角是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的重要視角，提高了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的客觀性，對教師的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干預(yù)提供準(zhǔn)確及時的反饋依據(jù)，提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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（編輯：楊馥紅）