基于系統(tǒng)交互程度的MOOC學(xué)習(xí)者流失研究*

張永棠

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基于系統(tǒng)交互程度的MOOC學(xué)習(xí)者流失研究*

張永棠

（廣東東軟學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)系，廣東 佛山 528225）

學(xué)習(xí)者流失率偏高是當(dāng)前MOOC教育不可回避的問題。文章結(jié)合Coursera平臺上一門課程的用戶點擊數(shù)據(jù)及論壇交流數(shù)據(jù)進行分析，研究MOOC平臺的人機交互及人人交互的交互程度的不同對MOOC學(xué)習(xí)者流失率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)人機交互賦予學(xué)習(xí)者更大的自由性有可能使得學(xué)習(xí)者更容易中途退出，MOOC平臺實現(xiàn)的人與人交互可以使學(xué)習(xí)者對課程的粘性增加。除此之外，我們還發(fā)現(xiàn)，對于視頻操作較多的學(xué)習(xí)者，論壇參與對于他們存在一個調(diào)節(jié)效應(yīng)，即隨著論壇交流的次數(shù)增多，視頻點擊行為的影響越小。更進一步的，對于越快尋求論壇交流的用戶，學(xué)習(xí)者流失的可能性較小。

MOOC；人機交互；人人交互；流失率；開放式網(wǎng)絡(luò)課程

MOOC的大規(guī)模和破壞性的潛力已經(jīng)使它成為嶄露頭角的一場教育革命[1]。然而，線上學(xué)習(xí)者堅持率低下的問題，卻是這場革命的阻礙。根據(jù)Coursera①網(wǎng)站上MOOC課程的完成率一般不超過15%[2]。隨著MOOC的激增, 網(wǎng)絡(luò)視頻的大規(guī)模開放的特性，嚴(yán)重的學(xué)習(xí)者流失率是迫切需要解決的問題。然而，對于MOOC上學(xué)習(xí)者流失的研究卻非常有限。我們通過中國知網(wǎng)的數(shù)據(jù)檢索發(fā)現(xiàn)，對于影響學(xué)習(xí)者流失率的靜態(tài)特性研究的比較多，卻忽略了在MOOC學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者的人機交互動態(tài)變化及影響。為此，將從動態(tài)的視角，探尋不同學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)MOOC過程中，MOOC平臺的系統(tǒng)使用性（即人機交互）、MOOC平臺的系統(tǒng)社交性（即人人交互）的交互程度的不同對MOOC學(xué)習(xí)者流失率的影響。

1 假設(shè)與變量

1.1 假設(shè)

1.1.1系統(tǒng)使用性假設(shè)

系統(tǒng)使用性（Usability）即用戶使用該系統(tǒng)來完成任務(wù)的方便性和效率性。[1]因此，我們總結(jié)MOOC的系統(tǒng)使用性主要包括自由性和穩(wěn)定性兩個方面[3]：首先，自由性代表在網(wǎng)絡(luò)課程平臺中，播放教育視頻的方便性及效率性[3,4]。其次，系統(tǒng)的（質(zhì)量）穩(wěn)定性，指的是視頻播放過程中的出錯的概率。

系統(tǒng)的使用性可以增加系統(tǒng)的使用。[1][3]然而， MOOC系統(tǒng)的使用性越高，不但不能提高學(xué)習(xí)者穩(wěn)定性，反而會降低。[2]基于對先前研究者文獻的分析，我們設(shè)想，從精力的集中度考慮，如果學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)的使用性利用不當(dāng)，就有可能使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中分心，從而導(dǎo)致流失率增高的結(jié)果。因此，提出了MOOC平臺的系統(tǒng)使用性的假設(shè)：

假設(shè)1 對系統(tǒng)自由性的使用程度越高的學(xué)習(xí)者，越有可能流失。

假設(shè)2 遇到系統(tǒng)不穩(wěn)定的程度越高的學(xué)習(xí)者，越有可能流失。

1.1.2系統(tǒng)社交性假設(shè)

系統(tǒng)的社交性（Sociality）即系統(tǒng)用戶在網(wǎng)絡(luò)平臺社群中的交流。[6]因此，MOOC的社交性主要是靠MOOC平臺上支持學(xué)習(xí)者和其他學(xué)生、教師、助教交流的論壇得以實現(xiàn)。由于MOOC本身的開放性及大規(guī)模性，數(shù)百萬的在線學(xué)習(xí)者都存在交流，交換意見，解答疑惑，交友的需求。

已有的研究表明，社交性對于在線的網(wǎng)絡(luò)社群來說是非常重要的。有文獻從認證了在傳統(tǒng)教育模式下引入交流社群可以促進學(xué)生的堅持率。[7]因此，對于大型開放式的MOOC教育來說，系統(tǒng)的社交性就顯得更加重要了。并且現(xiàn)有的研究對其重要性進行了證實。例如，有文獻研究認為，網(wǎng)絡(luò)社群中的交流可以減少學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的孤單感，提高學(xué)習(xí)滿意度[8]；有文獻從5種流行的社交工具接受度進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MOOC的在線論壇（尤其是教師-學(xué)生論壇）是接受度最高的[9]；還有人認為，在社交論壇中發(fā)言較多的學(xué)習(xí)者，課程參與度高，流失率低[10]。

為此。我們又提出了MOOC平臺的系統(tǒng)社交性假設(shè)：

假設(shè)3 在系統(tǒng)社交平臺中和他人交互次數(shù)越多的學(xué)習(xí)者，越有可能堅持。

假設(shè)4 論壇交互對于濫用系統(tǒng)使用程度造成的學(xué)習(xí)者流失，具有調(diào)節(jié)作用。

假設(shè)5 與教師交互對于濫用系統(tǒng)使用程度造成的學(xué)習(xí)者流失，具有明顯的調(diào)節(jié)作用。

假設(shè)6 學(xué)習(xí)中主動遇到問題的學(xué)習(xí)者，越主動尋求系統(tǒng)社交平臺幫助的，越有可能繼續(xù)堅持課程。

1.2 變量

根據(jù)上述對MOOC平臺的系統(tǒng)使用性和社交性的假設(shè)，設(shè)計了研究的變量，來探討動態(tài)特性對MOOC學(xué)習(xí)者流失率的影響。

數(shù)據(jù)來源于免費大型公開在線課程項目Coursera平臺上一門課程——大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶點擊數(shù)據(jù)及論壇交流數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集為大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程20000名左右學(xué)習(xí)者的個人層面的數(shù)據(jù)，主要由三部分組成：在線作業(yè)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)記錄用戶點擊瀏覽的日志文件以及論壇記錄的用戶交流互動的行為數(shù)據(jù)。

學(xué)習(xí)者在Coursera平臺上注冊后，可以選擇參加大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，包括觀看課程視頻、討論、作業(yè)等。在學(xué)習(xí)的過程中，Coursera平臺可以將學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)自由性的依賴程度（例如，視頻暫停、拖動進度條的次數(shù)等），以及系統(tǒng)本身不穩(wěn)定的程度（例如，系統(tǒng)出錯的概率等）等數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)日志文件中。同時，平臺也保存了學(xué)習(xí)者在論壇中的交流數(shù)據(jù)。結(jié)合這兩種數(shù)據(jù)來源，以學(xué)習(xí)者完成作業(yè)的總量作為堅持率的度量，得到回歸模型的核心變量。

1.2.1 核心變量

學(xué)習(xí)者堅持率(Num of assignments)：每個學(xué)習(xí)者完成作業(yè)的數(shù)量。在研究中，在線學(xué)習(xí)者總共有10次作業(yè)。學(xué)習(xí)者只有完成一定數(shù)量的作業(yè)之后，才能完成學(xué)習(xí)目標(biāo)并且得到從Coursera平臺的認可。因此，學(xué)習(xí)者完成作業(yè)的數(shù)量一定程度上衡量了學(xué)習(xí)者對該課程的堅持意愿。

學(xué)習(xí)者的自由使用程度（Operation times）：每個學(xué)習(xí)者在視頻播放過程中暫停、加速及拖動進度條的總次數(shù)?？偞螖?shù)越多，我們認為該學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)自由性的使用程度越高。

系統(tǒng)不穩(wěn)定性（System Instability）：每個學(xué)習(xí)者在視頻播放過程中，遇到的視頻出錯及下載數(shù)據(jù)有問題的事件總次數(shù)。

學(xué)習(xí)者在論壇的交互程度（Interaction）：每個學(xué)習(xí)者在論壇中發(fā)言及收到回復(fù)的次數(shù)加總。為進一步研究，以學(xué)習(xí)者在論壇中與人的交互對象的不同，將學(xué)習(xí)者在論壇的交互程度拆分成：學(xué)習(xí)者與教師的交互程度（IntwithT）[4]，學(xué)習(xí)者與同學(xué)的交互程度（IntwithS）[5]。

學(xué)習(xí)者遇到問題到尋求論壇幫助之間的距離（Distance）：在研究過程中，以學(xué)習(xí)者過度地暫停、拖動進度條，加速的操作次數(shù)作為衡量學(xué)習(xí)者濫用MOOC系統(tǒng)自由度的程度。我們從暫停、拖動進度條、加速這些動作的發(fā)生到該學(xué)習(xí)者之后第一次訪問論壇動作之間的距離，作為學(xué)習(xí)者遇到問題到尋求論壇幫助之間的距離。

距離越短，說明學(xué)習(xí)者遇到問題之后尋求論壇幫助的可能性越大，從而越有可能減少學(xué)習(xí)者的流失率。

除去核心變量之外，同時在模型中引入以下控制變量，使得結(jié)果更加合理，可信。

1.2.2 控制變量

學(xué)習(xí)者認證情況（Insignature track）：該變量為虛擬變量，對于那些付費購買Cousera平臺及課程提供學(xué)校頒發(fā)的認證證書的學(xué)習(xí)者，Insignature track=1，對于沒有付費購買認證證書的學(xué)習(xí)者，Insignature_track=0。顯然付費購買證書的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)意愿更強烈，所以添加該變量可以排除學(xué)習(xí)者自身的特質(zhì)差異。

學(xué)習(xí)者的持續(xù)時間（log duration）:該變量為學(xué)習(xí)者參與Coursera平臺的時間。在模型中，我們采用最近登錄時間及注冊時間之差取對數(shù)形式來決定，作為學(xué)習(xí)者本身差異的控制變量之一。

學(xué)習(xí)者看視頻的總數(shù)（lecture times）：每個學(xué)習(xí)者觀看視頻課程的總數(shù)。學(xué)習(xí)者觀看視頻總數(shù)顯然和學(xué)習(xí)者堅持率，以及暫停，加速，拖動進度條總數(shù)有正相關(guān)關(guān)系，因此必須加入模型，作為控制變量。

2 模型構(gòu)建

基于上述分析和假設(shè)，構(gòu)建本課題的研究模型如圖1：

圖1 研究模型

基于以上變量構(gòu)建和研究模型，建立以下回歸模型：

在上式的回歸模型中，學(xué)習(xí)者在MOOC平臺的系統(tǒng)論壇的交互程度將分別被替代成總交互、與教師交互、與同學(xué)交互三種交互程度進行不同的回歸。

3 數(shù)據(jù)與分析

根據(jù)MOOC平臺系統(tǒng)的日志文件，該課程共有29136個注冊用戶。但是，由于本研究的回歸模型是基于學(xué)習(xí)者個人層面的，并且MOOC系統(tǒng)的課程本身具有自由性和低門檻性，注冊用戶并不能代表他們有學(xué)習(xí)意愿。因此，假設(shè)至少完成過一次作業(yè)的注冊用戶存在初始的學(xué)習(xí)意愿，選取了1112名愿意學(xué)習(xí)的注冊用戶作為研究對象。

從表1中可知，1112名學(xué)習(xí)者平均的作業(yè)完成量為5.82 (標(biāo)準(zhǔn)差=3.87)。而且，平均來說，每個學(xué)習(xí)者遇到系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤的次數(shù)為11.42 (標(biāo)準(zhǔn)差=20.48) ，遇到系統(tǒng)數(shù)據(jù)下載失敗的總次數(shù)為30.92 (標(biāo)準(zhǔn)差=76.00) 。在觀看視頻的過程中，平均每個學(xué)習(xí)者點擊暫停鍵的次數(shù)77.42 (標(biāo)準(zhǔn)差=121.13)。此外，選擇加速的次數(shù)平均為22.97 (標(biāo)準(zhǔn)差=67.54) ，拖動進度條的平均次數(shù)為90.96 (標(biāo)準(zhǔn)差=230.44)。

對于論壇的交流次數(shù)，平均每個人有包括發(fā)言和收到回復(fù)之內(nèi)的3.21次和他人的交互 (標(biāo)準(zhǔn)差=13.45)，其中和教師的平均交流程度0.48次（標(biāo)準(zhǔn)差=1.91），與其他同學(xué)的平均交流次數(shù)2.72次（標(biāo)準(zhǔn)差=11.88）。在1112名用戶中，有689名學(xué)習(xí)者在視頻操作之后尋求了論壇的幫助，他們這兩個動作之間的平均距離為11.79（標(biāo)準(zhǔn)差=11.99）。

表1 變量的描述性分析

為進一步了解這些變量之間的關(guān)系，對已建立的模型進行如下回歸，結(jié)果見表2。

表2 回歸結(jié)果

從表2可以看到：

系統(tǒng)不穩(wěn)定性度量與學(xué)習(xí)者的操作總次數(shù)系數(shù)都是顯著的負數(shù)[6]，這證明了學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)自由性的使用程度越高，越有可能流失；學(xué)習(xí)者遇到系統(tǒng)不穩(wěn)定的次數(shù)越高，越有可能流失?？梢?，假設(shè)1和假設(shè)2的合理性。

此外，模型二中，論壇的交互次數(shù)系數(shù)為顯著的正數(shù)，證明假設(shè)3的合理性，即在論壇中和他人交互次數(shù)越多的學(xué)習(xí)者，越有可能堅持。這個結(jié)果暗示了論壇在大型開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中作為交流，解答疑惑的平臺，可能減少學(xué)習(xí)者的孤獨感，提升滿意度，進而促進學(xué)習(xí)者堅持率的作用。

模型三中論壇交互次數(shù)和系統(tǒng)自由性使用程度（Interaction*Operation_times）交互項為負數(shù)[7]，支持假設(shè)4的論述：論壇交互程度對系統(tǒng)自由性使用程度有調(diào)節(jié)效應(yīng)，即論壇交互次數(shù)不僅對學(xué)習(xí)者堅持率有促進作用，還對過度使用系統(tǒng)自由性的學(xué)習(xí)者，有挽留作用。

參與論壇交流的具體調(diào)節(jié)作用可反映在圖2。圖中可以發(fā)現(xiàn)，論壇交互低的學(xué)習(xí)者，隨著視頻點擊行為次數(shù)的增多，完成作業(yè)的數(shù)量會減少[8]；但對于論壇交互高的學(xué)習(xí)者而言，隨著視頻點擊行為次數(shù)的增多，完成作業(yè)的數(shù)量不僅不會減少，反而會增多。

圖2 論壇交互的視頻操作次數(shù)對堅持率影響的調(diào)節(jié)作用

另外，也發(fā)現(xiàn)對于系統(tǒng)不穩(wěn)性造成的學(xué)習(xí)者流失，論壇交互次數(shù)的增長并沒有顯著的作用。這個結(jié)果是合理的，因為系統(tǒng)自由性的使用是學(xué)習(xí)者的主觀選擇，代表了因為沒有強制學(xué)習(xí)環(huán)境而分心學(xué)習(xí)者，對于這部分人群，論壇能解答他們的疑惑，增進同伴間交流，使他們重新對課程保持興趣。而系統(tǒng)不穩(wěn)定性是一種客觀的錯誤，論壇可能不能起到解決該問題的作用。

模型四進一步證明，由于IntwithT的系數(shù)比IntwithS的系數(shù)高一個量級[10]，可以知道假設(shè)5成立。對于論壇中的交互，和教師交流遠比和學(xué)生交流對提升學(xué)習(xí)者堅持率的效果顯著，調(diào)節(jié)作用也更明顯。

教師交流和學(xué)生交流對于視頻操作次數(shù)多造成的學(xué)習(xí)者流失的調(diào)節(jié)作用如圖3（a）和圖3（b）所示。從圖3（a）可以發(fā)現(xiàn)，與教師交流少的學(xué)習(xí)者，隨著視頻點擊行為次數(shù)的增多，完成作業(yè)的數(shù)量會減少，而與教師交流多的學(xué)習(xí)者，隨著視頻點擊行為次數(shù)的增多，完成作業(yè)的數(shù)量還會明顯增多。從圖3（b）可以發(fā)現(xiàn)，與學(xué)生交流對于視頻操作次數(shù)對堅持率影響的調(diào)節(jié)作用不太明顯。