行為數(shù)據(jù)分析視角下Moodle平臺(tái)在線學(xué)習(xí)力研究

繆佳佳 鄒柳聰

摘要：在線學(xué)習(xí)如今成為人們獲取知識(shí)的一種重要方式，但許多研究表明，在線學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果不理想，很大程度上與學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)能力有關(guān)。在已有文獻(xiàn)基礎(chǔ)上界定在線學(xué)習(xí)力概念與發(fā)展模型，綜合Moodle平臺(tái)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況，嘗試將行為數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生在線學(xué)習(xí)力分析中。采用滯后序列分析方法可從學(xué)習(xí)行為序列角度分析學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)行為，從而在一定程度上評(píng)估在線學(xué)習(xí)力各個(gè)維度的能力體現(xiàn)情況，以期為教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，達(dá)到優(yōu)化學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果的目的。

關(guān)鍵詞：在線學(xué)習(xí)力;學(xué)習(xí)行為;數(shù)據(jù)分析;Moodle

DOI：10.11907/rjd k.191269

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2019）012-0256-03

0引言

21世紀(jì)的學(xué)習(xí)建構(gòu)于信息化基礎(chǔ)之上，信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓展了知識(shí)傳遞方式。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”深度融合的背景下，在線教育從形式到內(nèi)容均發(fā)生了一系列根本性變革，Moodle等信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)逐漸成為輔助傳統(tǒng)教學(xué)、豐富教學(xué)資源的重要手段，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程也成為學(xué)習(xí)者獲取知識(shí)的主要途徑之一。但目前研究表明，學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果不容樂(lè)觀。如今學(xué)習(xí)環(huán)境的轉(zhuǎn)變、學(xué)習(xí)方式的改變對(duì)學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)力提出了更高要求，例如在線學(xué)習(xí)注意力、在線學(xué)習(xí)毅力、在線學(xué)習(xí)管理能力等，因而有效探究與評(píng)估網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)生在線學(xué)習(xí)力情況十分必要，對(duì)提升學(xué)生在線學(xué)習(xí)水平具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者均針對(duì)學(xué)習(xí)力應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行研究，但大多側(cè)重于學(xué)習(xí)力提升策略及評(píng)價(jià)。例如，符水波以程序設(shè)計(jì)課堂為例，提出學(xué)生學(xué)習(xí)力培育策略模型;李寶敏等通過(guò)多輪驗(yàn)證，提出適用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)力測(cè)評(píng)量表。然而，較少有研究從學(xué)習(xí)行為序列角度分析學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為，進(jìn)而探究學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)力情況。因此，本研究嘗試將行為分析技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)力研究中，運(yùn)用滯后序列分析法評(píng)估在線學(xué)習(xí)力中不同維度能力的具體表現(xiàn)情況，從而探究網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)生在線學(xué)習(xí)力情況。

1在線學(xué)習(xí)力概述

1.1學(xué)習(xí)力與在線學(xué)習(xí)力

學(xué)習(xí)力是支撐學(xué)習(xí)者不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)的各種力量因素的綜合系統(tǒng)，在線學(xué)習(xí)力作為學(xué)習(xí)力的一個(gè)子概念，兩者有著密不可分的關(guān)系。20世紀(jì)60年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院的Forreste首先指出學(xué)習(xí)力在組織管理中的重要性，促使學(xué)習(xí)力在教育領(lǐng)域的研究被人們所關(guān)注;隨后在90年代，F(xiàn)orreste的學(xué)生Senge進(jìn)一步研究了學(xué)習(xí)型社會(huì)，并構(gòu)建學(xué)習(xí)型組織模型，使得學(xué)習(xí)力逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)話題。學(xué)習(xí)力作為一個(gè)系統(tǒng)性概念，具有豐富的內(nèi)涵。國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于不同觀點(diǎn)對(duì)學(xué)習(xí)力進(jìn)行概念界定。在線學(xué)習(xí)力作為學(xué)習(xí)力的亞概念，可以從學(xué)習(xí)力的屬性中引申出來(lái)。

1.2在線學(xué)習(xí)力發(fā)展模型

傳統(tǒng)教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了很大變化，在線學(xué)習(xí)發(fā)生的外部條件為開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，然而其必須與學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)因素共同作用才能促使在線學(xué)習(xí)發(fā)生，最終形成學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)力。在線學(xué)習(xí)力是在線學(xué)習(xí)情境中體現(xiàn)出的有意識(shí)的行為，其存在于人與人之間、人與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及在線活動(dòng)之間，與人的思維和情感相關(guān)，并通過(guò)人的行為表現(xiàn)出來(lái)。綜合各學(xué)者提出的在線學(xué)習(xí)力相關(guān)概念，結(jié)合實(shí)際研究條件，將在線學(xué)習(xí)力定義為：在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下，學(xué)習(xí)者充分利用信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)化知識(shí)一系列能力的綜合體，包含學(xué)習(xí)動(dòng)力、信息檢索力、管理自控力、學(xué)習(xí)互惠力以及反思策略力5個(gè)維度的能力。

2在線學(xué)習(xí)行為

在線學(xué)習(xí)力的體現(xiàn)形式即在具體網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情景中展現(xiàn)的有意識(shí)的主動(dòng)學(xué)習(xí)行為，學(xué)習(xí)者在某種動(dòng)機(jī)牽引下，為了得到某種學(xué)習(xí)結(jié)果而與線上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行雙向交互活動(dòng)，則產(chǎn)生了在線學(xué)習(xí)行為。各個(gè)維度能力均可通過(guò)各類學(xué)習(xí)行為加以體現(xiàn)，可以通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)行為的有效分析，評(píng)估在線學(xué)習(xí)力各個(gè)維度能力情況。例如，有效理解并合理使用線上資源的行為可在一定程度上體現(xiàn)學(xué)生的信息檢索力。

2.1在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)

在線教育平臺(tái)提供線上知識(shí)傳播模式和學(xué)習(xí)方式，重視學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)意愿與使用體驗(yàn)。線上平臺(tái)存儲(chǔ)了大量學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，主要為學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)。例如，Moodle平臺(tái)是一個(gè)被廣泛采用的開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，其可以跟蹤與記錄學(xué)生的每一個(gè)學(xué)習(xí)動(dòng)作，自動(dòng)生成并保存為與行為相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)者日志數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存在Moodle平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)分析學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可得到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)與學(xué)習(xí)軌跡，從而重現(xiàn)學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)過(guò)程，評(píng)估其在線學(xué)習(xí)力各維度能力情況。

2.2在線學(xué)習(xí)行為分類

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中與操作平臺(tái)進(jìn)行交互進(jìn)而產(chǎn)生在線行為數(shù)據(jù)，在線學(xué)習(xí)中操作行為較為多樣化，并隨著操作對(duì)象的不同而變化。為了更清晰地了解學(xué)習(xí)者行為類型，從而更好地探究在線學(xué)習(xí)力情況，應(yīng)對(duì)在線學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分類。

根據(jù)行為科學(xué)理論，學(xué)習(xí)者基于自身需求通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，并產(chǎn)生學(xué)習(xí)行為。學(xué)習(xí)者基于查看課程計(jì)劃、導(dǎo)學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)成績(jī)等需求，產(chǎn)生登錄行為;基于資源需求，產(chǎn)生資源訪問(wèn)行為;基于查詢學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)科工具、課程內(nèi)容等需求，產(chǎn)生檢索行為;基于與他人交流協(xié)作的需求，產(chǎn)生論壇交互行為;基于反思自我、評(píng)價(jià)課程與同伴需求，產(chǎn)生評(píng)價(jià)反思行為;基于學(xué)習(xí)任務(wù)完成需求，產(chǎn)生作業(yè)相關(guān)行為。根據(jù)在線學(xué)習(xí)發(fā)生過(guò)程與學(xué)習(xí)者需求，將在線學(xué)習(xí)行為分為系統(tǒng)行為、資源檢索與訪問(wèn)行為、交互行為、評(píng)價(jià)反思行為共4類。

3Moodle在線學(xué)習(xí)力研究

綜合Moodle平臺(tái)學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，試圖將行為數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生的在線學(xué)習(xí)力分析中，運(yùn)用學(xué)習(xí)分析方法、學(xué)習(xí)分析工具預(yù)測(cè)并診斷出學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題;通過(guò)真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，評(píng)估在線學(xué)習(xí)力各維度能力的具體變化情況，以便在后期教學(xué)中及時(shí)進(jìn)行干預(yù)并提供指導(dǎo)，達(dá)到優(yōu)化學(xué)習(xí)效果的目的。

3.1行為數(shù)據(jù)分析視角下的數(shù)據(jù)收集

Moodle平臺(tái)是一個(gè)開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，其可以跟蹤并記錄學(xué)生每一個(gè)學(xué)習(xí)動(dòng)作，自動(dòng)生成并保存為與行為相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)者日志數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存在Mooodle平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。學(xué)生基于Moodle平臺(tái)的課程學(xué)習(xí)活動(dòng)包括課程理論知識(shí)學(xué)習(xí)、與教師或同伴討論交流、課程資源下載與學(xué)習(xí)，以及完成線上實(shí)驗(yàn)報(bào)告或課后作業(yè)等。將學(xué)習(xí)者在平臺(tái)上的學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成研究使用的數(shù)據(jù)集。日志數(shù)據(jù)表利用系統(tǒng)日志記錄學(xué)習(xí)者在平臺(tái)上的各類行為信息，包括操作行為與行為軌跡。跟據(jù)日志數(shù)據(jù)可統(tǒng)計(jì)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)基本情況，對(duì)于后續(xù)研究學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果可起到一定輔助作用。

3.2學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)編碼與處理

Moodle平臺(tái)支持資源共享與師生交互行為，由于學(xué)生在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)方式等存在差異，繼而產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)行為日志記錄。原始學(xué)生行為日志記錄了各類行為動(dòng)作信息，學(xué)生日志記錄共包含日期、時(shí)間、學(xué)生用戶、事件內(nèi)容、事件名稱5部分內(nèi)容。為了區(qū)分學(xué)習(xí)活動(dòng)中的有效動(dòng)作，首先有針對(duì)性地對(duì)匯總的學(xué)生日志記錄進(jìn)行學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分類，通過(guò)分析日志數(shù)據(jù)中的不同學(xué)習(xí)行為，區(qū)分不同學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效動(dòng)作，合并相似的學(xué)習(xí)行為，從而將記錄的學(xué)習(xí)行為或互動(dòng)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成一致且有意義的歸類。本文將所有行為分為6大模塊（共包含20種行為），分別為測(cè)驗(yàn)（Q）、程序教學(xué)（L）、互動(dòng)評(píng)價(jià)（E）、討論區(qū)（F）、資源（R）、作業(yè)（A）。

3.3學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析下的在線學(xué)習(xí)力

對(duì)在線學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分類整理后，可體現(xiàn)學(xué)生在線學(xué)習(xí)活動(dòng)的具體情況。學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求在Moodle平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，若采用滯后序列分析方法進(jìn)行Moodle平臺(tái)學(xué)生行為日志的學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)挖掘，并使用交互序列分析軟件GSEQ進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可從學(xué)習(xí)行為序列角度分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，通過(guò)各類學(xué)習(xí)行為中體現(xiàn)出的行為習(xí)慣等，從一定程度上評(píng)估在線學(xué)習(xí)力各個(gè)維度能力體現(xiàn)情況。如表l所示。

選取Moodle平臺(tái)上的一門網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程作為數(shù)據(jù)研究示例，提取與收集后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)某一學(xué)生的在線日志記錄，將一種行為向另一種行為的轉(zhuǎn)換定義為一個(gè)行為序列，并用兩種行為的編碼組合表示兩種行為形成的序列。組合中行為編碼前后順序代表該序列中行為轉(zhuǎn)換的方向，例如學(xué)生完成測(cè)驗(yàn)?zāi)K學(xué)習(xí)后，繼而進(jìn)行討論區(qū)的讀，發(fā)帖行為則記錄為Q-F的行為序列。根據(jù)行為編碼情況計(jì)算出每個(gè)序列發(fā)生頻率的z-score值，通過(guò)計(jì)算學(xué)生編碼行為之間的z-score值，可得到每個(gè)學(xué)習(xí)序列模式的顯著性水平。根據(jù)z-score的大小可以解釋模塊行為序列之間是否存在顯著性關(guān)聯(lián)，當(dāng)z-score值大于+1.96時(shí)，則證明所對(duì)應(yīng)行為序列出現(xiàn)的頻次達(dá)到了統(tǒng)計(jì)上的顯著性水平（p<0.05）。

根據(jù)以上行為序列，繪制出模塊行為間的學(xué)習(xí)行為轉(zhuǎn)換圖（見(jiàn)圖2），以圖示的方式進(jìn)一步勾勒模塊行為序列之間的顯著性關(guān)聯(lián)。圖中箭頭代表學(xué)習(xí)者行為轉(zhuǎn)換的方向，箭頭上方數(shù)值代表每個(gè)行為序列的z-score值。觀察行為轉(zhuǎn)換圖可以發(fā)現(xiàn)，該學(xué)生在不同模塊間的行為轉(zhuǎn)換體現(xiàn)了在線平臺(tái)學(xué)習(xí)行為特性，可對(duì)其作進(jìn)一步詳細(xì)分析，以探究該學(xué)生在各個(gè)模塊活動(dòng)中體現(xiàn)出的相關(guān)能力情況。

4結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行匯總與分析后，綜合現(xiàn)有在線平臺(tái)實(shí)際使用情況，發(fā)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果不太理想，因此在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上界定了在線學(xué)習(xí)力概念及發(fā)展模型，探究與評(píng)估網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)生的在線學(xué)習(xí)力情況。綜合Moodle平臺(tái)上學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際情況，嘗試將行為數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生的在線學(xué)習(xí)力分析中。通過(guò)滯后性行為序列數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果評(píng)估在線學(xué)習(xí)力各維度能力具體變化情況，從而為后期教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，達(dá)到優(yōu)化學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果的目的。

由于在線學(xué)習(xí)力的不可見(jiàn)特性，需要通過(guò)分析與評(píng)估工具作進(jìn)一步可視化展現(xiàn)。雖然目前在線學(xué)習(xí)力研究仍然面臨一些困難，但不斷發(fā)展的新技術(shù)也會(huì)成為新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，探索在線學(xué)習(xí)力評(píng)估方法、診斷學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)能力仍將是未來(lái)的研究熱點(diǎn)。