基于學(xué)習(xí)者視角的學(xué)習(xí)分析技術(shù)優(yōu)勢研究

蔣慧峰

【摘 要】隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨及教育信息化的不斷發(fā)展和深入，學(xué)習(xí)分析技術(shù)的運(yùn)用能否對學(xué)習(xí)者進(jìn)行有效的指導(dǎo)逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)?；谀壳暗南嚓P(guān)文獻(xiàn)，對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的相關(guān)概念及內(nèi)涵進(jìn)行闡述，從學(xué)習(xí)者的角度探討學(xué)習(xí)分析技術(shù)自我差異分析、自我評估分析、自我導(dǎo)向分析及自我預(yù)測與監(jiān)控分析四個優(yōu)勢，以期為學(xué)習(xí)者的發(fā)展提供決策參考，也期望為日后的研究工作起到借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)分析技術(shù)；評估；導(dǎo)向；預(yù)測

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1001-8794（2016）01-0023-03

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的研究工作起步比較早，也相對成熟，其研究成果主要集中于對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念、內(nèi)涵以及與之相近概念的比較研究等，[1—3]同時還包括學(xué)習(xí)分析技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)以及學(xué)習(xí)分析技術(shù)所采用的分析方法進(jìn)行理論研究，[4]并同時伴有少量的可視化工具使用及對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用方面的實(shí)證研究等。[5，6]

國內(nèi)對學(xué)習(xí)分析技術(shù)進(jìn)行研究相對要晚一些，其主要的研究工作也只是單純引進(jìn)學(xué)習(xí)分析技術(shù)相關(guān)概念以及對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的相關(guān)理論與相關(guān)概念[7，8]進(jìn)行介紹，對國外學(xué)者的成果加以適當(dāng)引用與分析，[9，10]對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的具體應(yīng)用成果[11—14]涉及較少。

到目前為止，在國內(nèi)外研究者的共同努力下，除了學(xué)習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用案例逐漸增加外，不論是學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念與內(nèi)涵，還是相關(guān)的分析方法和實(shí)用工具的開發(fā)與應(yīng)用都達(dá)到了一定的層次，尤其是學(xué)習(xí)分析技術(shù)的理論基礎(chǔ)更是有了較大的突破。[15，16]盡管如此，但是大多數(shù)文獻(xiàn)對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的理論研究，尤其是對學(xué)習(xí)者重要價值的探討大多從案例出發(fā)，理論研究不夠深入，因此，本文重點(diǎn)探討學(xué)習(xí)分析技術(shù)對學(xué)習(xí)者的重要作用以及從中所體現(xiàn)出的優(yōu)勢。

二、學(xué)習(xí)者視角下學(xué)習(xí)分析技術(shù)的優(yōu)勢

1學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念與內(nèi)涵

學(xué)習(xí)分析技術(shù)是一門先進(jìn)技術(shù)，利用該先進(jìn)的分析技術(shù)并結(jié)合一系列優(yōu)秀的分析工具可以通過對學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測而發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中存在的問題，從而對教學(xué)進(jìn)行干預(yù)，以此達(dá)到優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)果的目的。它是一種典型的在教育領(lǐng)域中具體實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用之一。美國高等教育信息化推進(jìn)組織（EDUCAUSE）最早提出了學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念，認(rèn)為學(xué)習(xí)分析技術(shù)就是利用所獲得的數(shù)據(jù)采用適當(dāng)?shù)哪Ｐ陀靡詫W(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程中的績效與表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測以及使用該預(yù)測信息發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行干預(yù)的技術(shù)。[17]2011年，加拿大學(xué)者G.Siemens教授主持召開的第一屆學(xué)習(xí)與知識分析大會中則將學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念界定為“測量、收集、分析和顯示學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)以促進(jìn)對學(xué)習(xí)過程的理解并對學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)”。[18]而《地平線報告》在2012版中也給出了近似的定義，即學(xué)習(xí)分析技術(shù)主要通過收集學(xué)習(xí)者的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋與分析，從而對其學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)術(shù)發(fā)展進(jìn)行評估，同時對其未來進(jìn)行預(yù)測并發(fā)現(xiàn)潛在問題予以解決的技術(shù)。[19]我國學(xué)者顧小清教授則認(rèn)為，學(xué)習(xí)分析技術(shù)主要是運(yùn)用不同的分析方法及數(shù)據(jù)模型對圍繞學(xué)習(xí)者能夠取得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，從而探究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程且獲得其學(xué)習(xí)規(guī)律而促進(jìn)更加有效學(xué)習(xí)的技術(shù)。[20]

雖然目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界針對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念尚未形成一個嚴(yán)密的定義，而且不同的專家與學(xué)者對其有著不盡相同的認(rèn)識和理解，但是其本質(zhì)和內(nèi)涵卻是完全相同的，即：學(xué)習(xí)分析技術(shù)的對象是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者所處的相當(dāng)復(fù)雜的環(huán)境，其目的是為了預(yù)測和評估學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中潛在的問題，同時理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果及學(xué)習(xí)狀態(tài)，其基礎(chǔ)始終是大量的有效數(shù)據(jù)，其最終目標(biāo)是向?qū)W習(xí)者提供準(zhǔn)確有效的個性化學(xué)習(xí)支持。

一般而言，學(xué)習(xí)分析技術(shù)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示和應(yīng)用服務(wù)五個環(huán)節(jié)，而數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、學(xué)生學(xué)習(xí)、信息反饋及學(xué)習(xí)干預(yù)五個方面構(gòu)成了其主要要素。[21]另外，由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)所針對的數(shù)據(jù)來源比較單一，也只能處理結(jié)構(gòu)比較好且類型比較單一的數(shù)據(jù)，同時，所采集的數(shù)據(jù)都是非實(shí)時性的，具有一定的延遲，對結(jié)果指導(dǎo)性不強(qiáng)。而學(xué)習(xí)分析技術(shù)除了使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法外，同時還融合了社會性網(wǎng)絡(luò)法、行為可行性分析、話語分析法及內(nèi)容分析法等新技術(shù)，這些新技術(shù)的運(yùn)用使其更加科學(xué)化、更加現(xiàn)代化、更加智能化。伴隨著信息時代的到來，運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)一方面可提供豐富的學(xué)習(xí)資源及學(xué)習(xí)模式供學(xué)習(xí)者選擇，另一方面，在學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下開發(fā)的一些學(xué)習(xí)平臺能夠有效地支持學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，具體優(yōu)勢主要集中在自我差異分析、自我評估分析、自我導(dǎo)向分析及自我預(yù)測與監(jiān)控四個方面。

2自我差異分析

要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的個性化發(fā)展就必須基于學(xué)習(xí)者個體的自我差異等作出個性化的學(xué)習(xí)診斷，因此，個性化服務(wù)在學(xué)習(xí)過程中非常重要。每個學(xué)習(xí)者知識背景各不相同，學(xué)習(xí)習(xí)慣也有一定的差異，對自己的要求及個人目標(biāo)也不太一樣，故而，在學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計(jì)中需要統(tǒng)籌考慮上述各種因素。主要通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)對學(xué)習(xí)平臺中的學(xué)習(xí)者的姓名、年齡、性別、課程、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)時段等基本信息指標(biāo)和包括以討論區(qū)、公告板、電子郵件等同步和異步方式為載體的開放式的課程內(nèi)容測試、討論任務(wù)完成等一系列學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)以及包括成績、評價等方面的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與預(yù)處理，結(jié)合學(xué)習(xí)分析技術(shù)中的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析及統(tǒng)計(jì)分析和時序模式對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚⑻幚斫Y(jié)果以可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)與解讀，可以獲得學(xué)習(xí)者的登陸模式、學(xué)習(xí)習(xí)慣及結(jié)果數(shù)據(jù)的相關(guān)性，從而實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)的目的，并最終幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)個性化發(fā)展。

3自我評估分析

學(xué)習(xí)分析技術(shù)是一種非常有效的學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我評估的方式。過去對學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我評估大多屬于事后評估，往往只關(guān)注結(jié)果或者說成績。一方面，由于單一的結(jié)果或成績本身就具有模糊性、不合理性，很難清晰地表達(dá)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量水平，更難以對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行有效的指導(dǎo)。另一方面，由于各種原因的存在也同樣使得這種自我評估的準(zhǔn)確定位具有一定的滯后性，缺乏對學(xué)習(xí)者具有針對性的指導(dǎo)方法。

實(shí)際上，由于學(xué)習(xí)分析技術(shù)對學(xué)習(xí)過程具有實(shí)時性，故而其可以同時兼顧學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果或?qū)W習(xí)成績，可以很好地記錄學(xué)習(xí)者的登陸次數(shù)、學(xué)習(xí)時間長度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法與策略、解決現(xiàn)實(shí)科學(xué)問題的能力等等學(xué)習(xí)活動行為，從而減少學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)過程評價的主觀隨意性。

一般而言，學(xué)習(xí)者的自我評估需要對一系列被記錄的學(xué)習(xí)日志進(jìn)行聚類分析、規(guī)則推理、知識獲取等技術(shù)的整合，客觀、全面地反映學(xué)習(xí)者的當(dāng)前學(xué)習(xí)狀態(tài)，以便探尋真正影響成效的因素，進(jìn)而及時進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)。

4自我導(dǎo)向分析

通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)，學(xué)習(xí)者可以從學(xué)習(xí)平臺記錄獲得個人學(xué)習(xí)過程的相關(guān)數(shù)據(jù)并以此為基礎(chǔ)對其進(jìn)行分析，以可視化的結(jié)果反饋學(xué)習(xí)者的興趣以及對資源的需求，并對自己的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的定位及優(yōu)化?？梢詫W(xué)習(xí)者使用聊天工具、論壇以及電子郵件等客戶端在各種答疑互動或?qū)W習(xí)社區(qū)中的行為路徑以及其對信息的評價采用聚類分析、關(guān)聯(lián)分析等方法進(jìn)行綜合研究，并為學(xué)習(xí)者推薦合適的討論小組或?qū)W習(xí)社區(qū)，以此來提高學(xué)習(xí)者自身的知識結(jié)構(gòu)及水平。

另外，學(xué)習(xí)分析技術(shù)的運(yùn)用可對學(xué)習(xí)者有關(guān)下載、標(biāo)注、觀看、閱讀等行為的頻數(shù)進(jìn)行收集與預(yù)處理，然后對學(xué)習(xí)者個體的基本情況、認(rèn)知水平和綜合能力進(jìn)行評價并分類，最終通過類別選擇推薦系統(tǒng)提供的合適的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)習(xí)者可在有限的時間內(nèi)提高自身的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。

5自我預(yù)測與監(jiān)控分析

學(xué)習(xí)者對自己的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)思路及學(xué)習(xí)途徑的有效性是十分關(guān)注的，為了方便及時了解自身的學(xué)習(xí)成效，對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行監(jiān)控并作出正確的自我預(yù)測是非常必要的?？赏ㄟ^學(xué)習(xí)分析技術(shù)對學(xué)習(xí)平臺所記錄的不同知識點(diǎn)的掌握情況、思考問題的時間及應(yīng)用所達(dá)到的層次等評測數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)，融合回歸分析、人工智能算法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，并結(jié)合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、風(fēng)格和偏好以及制定的學(xué)習(xí)計(jì)劃等進(jìn)行自我預(yù)測。

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Study on Advantages of Learning Analytics Based on Perspective of Learners

JIANG Hui-feng

（School of Mathematics and Physics， Hubei University of Technology， Wuhan 430068， China）

【Abstract】With the advent of the “big data” era and the development and deepening of educational informatization， whether the learning analytics could effectively guide the learners becomes a hot topic. Based on the relevant literatures at the moment， the related conception， connotation of learning analytics and four advantages such as self-discrepancy analysis， self-assessment analysis， self-directed analysis， self-estimating and self-monitoring analysis from the learners perspective are described in this paper. We hope to offer references for the future analysis on the development of learners as well as in the future related researches.

【Key words】learning analytics； evaluation； orientation； prediction

（編輯/喬瑞雪）2016第1期（總第348期）