基于學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)的SPOC平臺(tái)在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)生成績(jī)的關(guān)聯(lián)分析

何宏 劉洞波 張碧

摘? 要：隨著在線教育的發(fā)展，各平臺(tái)積累了大量的在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。如何挖掘在線數(shù)據(jù)背后巨大的價(jià)值，已成為新的研究熱點(diǎn)。該文通過(guò)收集學(xué)生SPOC平臺(tái)在線行為數(shù)據(jù)和學(xué)生Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格調(diào)查表，對(duì)所有樣本學(xué)生和學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格類(lèi)型方式，開(kāi)展SPOC平臺(tái)在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)與學(xué)生期末考試成績(jī)的關(guān)聯(lián)分析。通過(guò)對(duì)比研究，不同學(xué)習(xí)風(fēng)格類(lèi)型學(xué)生的在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)與學(xué)生成績(jī)的相關(guān)系數(shù)有明顯變化，數(shù)據(jù)分析結(jié)果為教師決策與學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：SPOC平臺(tái)? 在線學(xué)習(xí)行為? 學(xué)習(xí)風(fēng)格? 關(guān)聯(lián)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（b）-0207-04

Abstract： With the rapid development of online education， a large amount of data has been recorded by the online platform. How to mine? the potential value behind the online data has become a new research hotspot. This paper collects the data of online learning behaviors on SPOC and presents the results of the Felder-Silverman learning style model questionnaire completed by students， then according to all sample students and classify students on the basis of their learning style， we conduct the correlation analysis to investigate the relationship between the data of online learning behaviors and the students'final exam grades. After finishing the comparative analysis， the correlations of different type of students have a visible change. The data analysis results offer good scientific preference for teachers' decision making and for students to improve their efficiency.

Key Words： SPOC platform; Online learning behavior; Learning style; Correlation analysis

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展，在線教育得到了巨大的發(fā)展。特別是SPOC（Small Private Online Course，即小規(guī)模限制性在線課程）課程類(lèi)型模式的出現(xiàn)，SPOC混合教學(xué)模式在高校實(shí)際教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用和推廣 。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，類(lèi)似SPOC平臺(tái)會(huì)產(chǎn)生并實(shí)時(shí)記錄在線學(xué)習(xí)過(guò)程中大量的相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些真實(shí)的記錄數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)，可深入挖掘隱藏在這些數(shù)據(jù)背后巨大的價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)在線學(xué)習(xí)的學(xué)生表現(xiàn)、學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)規(guī)律來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為教師和在線學(xué)習(xí)平臺(tái)如何為學(xué)生服務(wù)提供可靠的科學(xué)依據(jù)等[1]。

學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的研究也是重要的一個(gè)課題，該文正是利用SPOC平臺(tái)記錄的在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，科學(xué)挖掘?qū)W習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好之間潛在的關(guān)聯(lián)規(guī)則、微妙復(fù)雜的關(guān)系。數(shù)據(jù)分析和實(shí)證教師在采用SPOC平臺(tái)教學(xué)時(shí)，需要開(kāi)發(fā)哪些學(xué)習(xí)資源，有助于不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者開(kāi)展有效學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)者如何利用SPOC平臺(tái)個(gè)性化學(xué)習(xí)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)效率;在線學(xué)習(xí)平臺(tái)如何智能化為教師和學(xué)習(xí)者服務(wù)。從而使高校教學(xué)質(zhì)量得到提高，學(xué)生學(xué)習(xí)效果更加顯著，推動(dòng)教育信息化改革。

1? 相關(guān)知識(shí)

1.1 在線學(xué)習(xí)行為分析

在線學(xué)習(xí)行為分析主要基于SPOC平臺(tái)對(duì)師生學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄數(shù)據(jù)，針對(duì)行為主體（教師、學(xué)生）的行為方式（登錄、瀏覽資源、觀看視頻、發(fā)帖、做練習(xí)、測(cè)試）、行為客體（各類(lèi)資源、網(wǎng)絡(luò)課程模塊）的被使用情況以及行為發(fā)生時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、可視化和各類(lèi)挖掘，并結(jié)合師生的人口特征數(shù)據(jù)對(duì)影響在線學(xué)習(xí)行為的因素進(jìn)行挖掘[2]。

1.2 學(xué)習(xí)風(fēng)格模型

學(xué)習(xí)風(fēng)格模型是學(xué)習(xí)風(fēng)格研究的一個(gè)重點(diǎn)，F(xiàn)elder-Silverman的學(xué)習(xí)風(fēng)格模型跨過(guò)于洋蔥模型的中間層和最內(nèi)層，它主要涉及的是學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格和信息處理的偏好。這個(gè)風(fēng)格模型包含了信息的加工、感知、輸入和理解4個(gè)方面，將學(xué)習(xí)風(fēng)格分為4個(gè)組對(duì)8種維度：知識(shí)加工分活躍型與沉思型;知識(shí)感知分感悟型與直覺(jué)型;知識(shí)輸入分視覺(jué)型與言語(yǔ)型 ;知識(shí)理解分序列型與綜合型[3] 。

從已有的在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)風(fēng)格相結(jié)合的研究來(lái)看，張巖等對(duì)學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行了分析[4]。黃盛月等從資源呈現(xiàn)方式對(duì)不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)效果影響進(jìn)行了研究[5]。史婷等將研究對(duì)象分視覺(jué)型與言語(yǔ)型兩類(lèi)，利用在線行為數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行了分析[6]。

2? 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)的SPOC在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)生成績(jī)的關(guān)聯(lián)分析

該研究選取湖南工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院的專(zhuān)業(yè)必修課“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”作為研究對(duì)象。“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生大一分兩學(xué)期開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程。該課程是學(xué)校100門(mén)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)課程之一，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)課程配套相關(guān)文檔教材和微課視頻等。以2018至2019秋季為例，開(kāi)課時(shí)長(zhǎng)為16周。選取學(xué)院軟件工程專(zhuān)業(yè)2018級(jí)71名學(xué)生為研究樣本。通過(guò)問(wèn)卷星收集Felder-Silverman問(wèn)卷，將研究樣本學(xué)生分成4個(gè)組對(duì)8種風(fēng)格，采集湖南工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)記錄的樣本學(xué)生學(xué)習(xí)行為記錄和基本信息來(lái)開(kāi)展在線學(xué)習(xí)行為的關(guān)聯(lián)分析研究。

2.1 數(shù)據(jù)收集和整理

通過(guò)問(wèn)卷星，向研究樣本學(xué)生發(fā)放Felder-Silverman問(wèn)卷，發(fā)放71份，實(shí)收61份，根據(jù)Felder-Silverma學(xué)習(xí)風(fēng)格模型，整理數(shù)據(jù)后，結(jié)果如表1所示。

從表1可知，4個(gè)組對(duì)中，輸入和感知方面兩種類(lèi)型差別最大，視覺(jué)型占比最高，占80%，言語(yǔ)型最低，占20%。沉思型期末考試成績(jī)最高，為68.8分，直覺(jué)型期末考試成績(jī)最低，為59.30分。

通過(guò)湖南工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，收集研究樣本學(xué)生學(xué)習(xí)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括學(xué)生登錄次數(shù)、看視頻時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)成績(jī)等數(shù)據(jù)，去掉沒(méi)有提交問(wèn)卷學(xué)生數(shù)據(jù)，學(xué)生登錄基本情況如表2所示。

從表2可知，學(xué)生在學(xué)習(xí)期間總登錄次數(shù)為14693，其中視頻103個(gè)，視頻總時(shí)長(zhǎng)為419.2min，且為任務(wù)點(diǎn)，記入學(xué)生平時(shí)成績(jī)。學(xué)生期末考試平均分為66.28。

2.2 樣本學(xué)生在線學(xué)習(xí)行為與學(xué)生成績(jī)關(guān)聯(lián)分析

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，研究樣本學(xué)生的學(xué)生登錄次數(shù)、看視頻時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)成績(jī)與學(xué)生期末考試成績(jī)作關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果如表3所示。

從表3可知，研究樣本61名學(xué)生平均登錄次為253.74，與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)為0.25;平均看視頻時(shí)長(zhǎng)為191.16min，與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)為0.25;作業(yè)平均成績(jī)?yōu)?8.77，與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)為0.36。

從表3的結(jié)果來(lái)看，研究樣本學(xué)生在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)（登錄數(shù)、看視頻時(shí)長(zhǎng)和作業(yè)成績(jī)）與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)都比較大，說(shuō)明通過(guò)SPOC平臺(tái)的輔助學(xué)習(xí)，有力地促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的提高。

2.3 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)的學(xué)生登錄次數(shù)與學(xué)生成績(jī)關(guān)聯(lián)分析

按Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格4組對(duì)8種風(fēng)格，以學(xué)生登錄平臺(tái)次數(shù)與學(xué)生期末考試成績(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到表4的結(jié)果。

從表4可知，研究樣本中直覺(jué)型學(xué)生平均登錄次數(shù)最多，達(dá)256.15次，綜合型學(xué)生平均登錄次數(shù)最小，僅215.59次。學(xué)生分類(lèi)后登錄次數(shù)與期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)區(qū)別很大，最大的為直覺(jué)型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為0.63，相關(guān)系數(shù)最小的為言語(yǔ)型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為-0.06。

從表3和表4分析可知，登錄平臺(tái)次數(shù)會(huì)促進(jìn)研究樣本學(xué)生成績(jī)的提高，但學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格模型分類(lèi)后，登錄次數(shù)與成績(jī)的相關(guān)系數(shù)值顯著變化，直覺(jué)型學(xué)生相關(guān)系數(shù)為0.63，言語(yǔ)類(lèi)型學(xué)生的相關(guān)系數(shù)為-0.06。因此，從SPOC平臺(tái)記錄的學(xué)習(xí)者登錄次數(shù)這一個(gè)參數(shù)來(lái)看，整體是登錄次數(shù)越多，學(xué)生成績(jī)會(huì)提高。但對(duì)于不同風(fēng)格類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)值顯著變化，像研究樣本中的活躍型、感悟型、言語(yǔ)型和綜合型的學(xué)生，登錄次數(shù)與學(xué)生成績(jī)相關(guān)性很小。

2.4 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)的學(xué)生觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與學(xué)生成績(jī)關(guān)聯(lián)分析

按Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格4組對(duì)8種風(fēng)格，以學(xué)生觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與學(xué)生期末考試成績(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到表5的結(jié)果。

從表5可知，研究樣本中學(xué)生，觀看視頻時(shí)間平均時(shí)間最長(zhǎng)為綜合型學(xué)生，達(dá)233.65min，直覺(jué)型學(xué)生平均觀看視頻時(shí)間最少，達(dá)191.16min。學(xué)生分類(lèi)后觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)最大的為序列型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為0.26，相關(guān)系數(shù)最小的為綜合型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為0.01。

從表3和表5分析可知，觀看視頻會(huì)促進(jìn)研究樣本學(xué)生的成績(jī)提高，但學(xué)生投入的有限，沒(méi)有充分發(fā)揮SPOC平臺(tái)輔助教學(xué)的作用。但對(duì)于不同類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)有較大變化，像研究樣本中的綜合型學(xué)生，觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與學(xué)生成績(jī)關(guān)聯(lián)性很小。同時(shí)說(shuō)明，教師從SPOC平臺(tái)提供的教學(xué)資源，要滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格類(lèi)型學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的要求。從學(xué)生角度來(lái)看，SPOC輔助教學(xué)平臺(tái)，會(huì)促進(jìn)學(xué)生成績(jī)的提高，學(xué)生應(yīng)利用平臺(tái)和資源，改變?cè)械膶W(xué)習(xí)方式，投入更多的時(shí)間與精力，如研究樣本中的序列型學(xué)生。同時(shí)也要求學(xué)生在開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)的同時(shí)，也要自適應(yīng)地開(kāi)展學(xué)習(xí);在線平臺(tái)只提供了一些統(tǒng)計(jì)服務(wù)，不能智能地分析數(shù)據(jù)，教師不能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格適時(shí)做出教學(xué)調(diào)整和學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

2.5 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)的學(xué)生作業(yè)成績(jī)與學(xué)生成績(jī)關(guān)聯(lián)分析

按Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格4組對(duì)8種風(fēng)格，以學(xué)生作業(yè)成績(jī)與學(xué)生期末考試成績(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到表6的結(jié)果。

從表6可知，研究樣本中學(xué)生，作業(yè)平均成績(jī)最高分為綜合型學(xué)生，成績(jī)?yōu)?0.43，直覺(jué)型學(xué)生完成作業(yè)成績(jī)最差，成績(jī)?yōu)?7.05。學(xué)生按學(xué)習(xí)風(fēng)格模型分類(lèi)后作業(yè)成績(jī)與期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)可知，最大的為沉思型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為0.54，相關(guān)系數(shù)最小的為活躍型類(lèi)型學(xué)生，相關(guān)系數(shù)為0.19。

從表3和表6分析可知，作業(yè)是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生習(xí)慣于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，作業(yè)成績(jī)與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)系數(shù)很大。因此，從教師來(lái)看，教師要加強(qiáng)作業(yè)的檢查與監(jiān)督;從學(xué)生來(lái)看，要認(rèn)真和及時(shí)完成作業(yè)。從SPOC平臺(tái)來(lái)看，要利用計(jì)算機(jī)等技術(shù)，分析作業(yè)中存在的問(wèn)題，自適應(yīng)反饋給教師和每一個(gè)學(xué)生。

3? 結(jié)語(yǔ)

該文以湖南工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程為研究對(duì)象，選取軟件工程2018級(jí)學(xué)生為研究樣本，收集學(xué)生在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格調(diào)查表，對(duì)學(xué)生整體在線行為數(shù)據(jù)與期末考試成績(jī)關(guān)聯(lián)和按學(xué)習(xí)風(fēng)格分類(lèi)學(xué)生在線行為與學(xué)生期末考試成績(jī)關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，通過(guò)兩方面對(duì)比研究，得到以下結(jié)果：SPOC平臺(tái)在線行為數(shù)據(jù)都與學(xué)生期末考試成績(jī)都相關(guān)聯(lián);按Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型對(duì)學(xué)生分類(lèi)后，SPOC平臺(tái)學(xué)生登錄次數(shù)和觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與部分類(lèi)型學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)性大，部分類(lèi)型學(xué)生相關(guān)性小，各類(lèi)學(xué)生的作業(yè)成績(jī)與學(xué)生期末考試成績(jī)相關(guān)性都很大;教師要根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格提供更豐富的資源，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)要求;學(xué)生在利用SPOC平臺(tái)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要投入更多的時(shí)間和精力，改變學(xué)習(xí)方法，在個(gè)性化學(xué)習(xí)的同時(shí)，也要自適應(yīng)學(xué)習(xí);SPOC平臺(tái)要利用記錄的在線行為數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，智能反饋教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師和學(xué)生適時(shí)自適應(yīng)調(diào)整。

學(xué)習(xí)風(fēng)格和在線行為分析是熱門(mén)的研究課題，需要更多的研究者長(zhǎng)期探索和研究，解決教學(xué)中的問(wèn)題，從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，推動(dòng)教育信息化的發(fā)展。

參與文獻(xiàn)

[1] 王祎.在線學(xué)習(xí)行為分析及應(yīng)用研究[D].華中師范大學(xué)，2018.

[2] 孫笑微.基于SPOC平臺(tái)日志數(shù)據(jù)的在線學(xué)習(xí)行為分析及其影響因素研究[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2017，35（1）：103-107.

[3] 劉自慧.基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分析的學(xué)習(xí)風(fēng)格識(shí)別及其實(shí)證研究[D].北京郵電大學(xué)，2015.

[4] 張巖，趙希武.基于SPOC混合式教學(xué)模式下學(xué)習(xí)者特征分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2018，14（33）：159-161.

[5] 黃盛月，史高音，李鳴華.資源呈現(xiàn)方式對(duì)不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)效果影響[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2018，41（4）：410-415.

[6] 史婷，葛文雙.SPOC課程中學(xué)習(xí)投入、交互行為與學(xué)習(xí)成績(jī)的關(guān)系研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2018，32（3）：235-239.

①基金項(xiàng)目：本文為湖南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度課題“基于移動(dòng)學(xué)習(xí)行為的學(xué)習(xí)風(fēng)格評(píng)價(jià)模型研究”的階?段性研究成果（項(xiàng)目編號(hào)：XJK17BGD008）。

作者簡(jiǎn)介：何宏（1971—），男，漢族，湖南湘潭人，碩士，副教授，研究方向：云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘。