全婕 胡凌燕 劉軍波
摘? 要:學(xué)習(xí)行為研究是教育學(xué)中對(duì)學(xué)生行為管理的分析研究,通過對(duì)學(xué)習(xí)者活動(dòng)的研究,掌握學(xué)生行為的規(guī)律,從中尋找教學(xué)管理新的方法和提高教學(xué)效率的途徑。本文依托超星學(xué)習(xí)平臺(tái),借助數(shù)據(jù)分析方法對(duì)《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的學(xué)生學(xué)習(xí)特征進(jìn)行分析,為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率提供支持。
關(guān)鍵詞:Mooc? 學(xué)習(xí)行為研究? 數(shù)據(jù)分析
一、問題的提出
學(xué)習(xí)行為研究是教育學(xué)中對(duì)學(xué)生行為管理的分析研究,是運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的行為進(jìn)行跟蹤、分析,并對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行預(yù)測(cè)以及評(píng)價(jià),從而能對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行干預(yù),保證學(xué)習(xí)效果和效率的技術(shù)。
現(xiàn)代化的教育教學(xué)方式正在實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)課堂教學(xué)過渡到傳統(tǒng)課堂講學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)并舉的學(xué)習(xí)方式,越來越多的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái),如優(yōu)課聯(lián)盟、學(xué)堂在線、超星等如雨后春筍般不斷涌出。Mooc依托互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù),將全球的專家、學(xué)者、名校和教育機(jī)構(gòu)提供的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資料匯集成一個(gè)知識(shí)庫,使高等教育資源得到最大化的豐富和利用;作為一種新的學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)技術(shù),它將學(xué)習(xí)者置于學(xué)習(xí)過程的核心地位,支持學(xué)習(xí)者積極、主動(dòng)的發(fā)揮及個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的選擇等,學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的理解能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法決定個(gè)性化的參與路徑,而且Mooc的交互工具也有助于師生之間的交流,讓大學(xué)課堂變得更加生動(dòng)有趣。
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為已成為當(dāng)代教育技術(shù)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,我們能夠用數(shù)據(jù)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與軌跡,例如學(xué)生出勤,學(xué)習(xí)登錄時(shí)間,學(xué)習(xí)時(shí)間的長短,學(xué)習(xí)內(nèi)容,討論,信息活動(dòng),考試分?jǐn)?shù)等信息,這些信息使我們?yōu)榉治龊妥罱K改進(jìn)學(xué)習(xí)過程提供了有效數(shù)據(jù)來源。
二、相關(guān)研究理論
(一)行為科學(xué)理論
行為科學(xué)理論作為管理學(xué)理論的一種,開始于20世紀(jì),是一門專門研究人類行為的綜合性學(xué)科,行為科學(xué)理論認(rèn)為,行為是個(gè)體圍繞一項(xiàng)任務(wù)或一個(gè)目標(biāo),在環(huán)境的作用下進(jìn)行的有目的活動(dòng)。行為科學(xué)家主要研究的是外顯的行為活動(dòng)。他們認(rèn)為,可觀察和可測(cè)量是行為有意義并且可靠的兩個(gè)不可缺少的重要標(biāo)準(zhǔn)??捎^察是指一種行為能夠被他人看到;可測(cè)量是指能夠用時(shí)間或頻率等量化的方式進(jìn)行衡量。
在教育學(xué)中通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),借助行為科學(xué)理論對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動(dòng)研究,掌握學(xué)生行為的規(guī)律,可以從中尋找教學(xué)管理新的方法和提高教學(xué)效率的途徑。
(二)多元智能理論
多元智能理論是20世紀(jì)80年代哈佛大學(xué)認(rèn)知心理學(xué)家加德納所提出的,他定義智能是人在特定情境中解決問題并有所創(chuàng)造的能力。他認(rèn)為我們每個(gè)人都擁有八種主要智能:語言智能、邏輯-數(shù)理智能、空間智能、運(yùn)動(dòng)智能、音樂智能、人際交往智能、內(nèi)省智能、自然觀察智能。加德納認(rèn)為,“智力既可以是教學(xué)的內(nèi)容,又可以是教學(xué)內(nèi)容溝通的手段或媒體。”例如,一個(gè)數(shù)學(xué)邏輯智能并不好的兒童在學(xué)習(xí)某種數(shù)學(xué)原理的過程中,可能會(huì)遇到一些困難,課程設(shè)計(jì)者為這類兒童尋找另外一條途徑,比如提供角色扮演、音樂方式或其他媒體做比喻等,包括語言、數(shù)學(xué)邏輯、視覺空間、音樂/聽覺、動(dòng)覺或情感的形式。Mooc課可以將通過多媒體處理的課件呈現(xiàn)在學(xué)生面前,給人提供多重感覺,并可以反復(fù)瀏覽,特別適合那些難于抓住重點(diǎn)或缺乏耐性的學(xué)生,而對(duì)大多數(shù)學(xué)生而言,豐富多樣的信息呈現(xiàn)與獲取也是一種使人愉快的學(xué)習(xí)方法。
三、學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型的構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分析
(一)學(xué)習(xí)模型的建立與數(shù)據(jù)的獲取
將學(xué)習(xí)行為理論用于觀察和分析網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的過程中,把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分為一下幾種基本類型:信息獲取與處理,人際交往和解決問題,結(jié)合學(xué)習(xí)者的自身的基本條件對(duì)行為加以描述和分析,我們把學(xué)生Mooc學(xué)習(xí)行為模型定義為1)學(xué)習(xí)者的身份信息:學(xué)號(hào),2)學(xué)習(xí)者的相關(guān)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和背景:在學(xué)習(xí)《C語言程序設(shè)計(jì)》以前,每位學(xué)生學(xué)習(xí)過《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》這門課的成績(jī);3)信息獲取與處理,以學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)過知識(shí)的記憶、理解、應(yīng)用水平為主:包括Mooc視頻學(xué)習(xí)進(jìn)度(已學(xué)慕課知識(shí)點(diǎn)數(shù))、每章單元測(cè)驗(yàn)平均分、期末考試成績(jī);4)人際交往和解決問題,主要從學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、資源利用能力、學(xué)習(xí)交互情況等方面入手:包括反復(fù)瀏覽的時(shí)間比例(反芻比)、討論的文字量、上傳資料數(shù)量。見表1。
本文的實(shí)踐研究平臺(tái)為超星學(xué)習(xí)平臺(tái),依托此平臺(tái)展開《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析。超星學(xué)習(xí)平臺(tái)的主要模塊(見圖1)包括首頁(要求學(xué)生學(xué)習(xí)的課程視頻資源)、活動(dòng)(教學(xué)活動(dòng),例如:簽到等)、統(tǒng)計(jì)(學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))、資料(課程學(xué)習(xí)資料,教師和學(xué)生都可以上傳)、通知(教師向?qū)W生發(fā)放通知)、作業(yè)(教師布置作業(yè))、考試(章節(jié)測(cè)試)、PBL(反轉(zhuǎn)課堂)、討論(師生交流)、管理(學(xué)生名單管理)。其中統(tǒng)計(jì)模塊可以Excel表的形式得到學(xué)生綜合完成情況、任務(wù)點(diǎn)完成詳情、視頻觀看詳情、討論詳情、訪問詳情、成績(jī)?cè)斍椤⒏鳈?quán)重項(xiàng)百分制得分、作業(yè)統(tǒng)計(jì)、考試統(tǒng)計(jì)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù),對(duì)以上表格進(jìn)行整理,可得到所需數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)對(duì)象為2017轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生70名,2017級(jí)計(jì)算機(jī)系學(xué)生200名共270名學(xué)生。課程總學(xué)時(shí)為64個(gè)學(xué)時(shí),教師要求學(xué)生學(xué)習(xí)的視頻分為10章,每章有單元測(cè)試,課程結(jié)束有期末考試。
(二)數(shù)據(jù)挖掘與分析
本研究采用Person相關(guān)系數(shù)來分析數(shù)據(jù)的相關(guān)性,使用的工具為R語言。在做Person相關(guān)系數(shù)分析之前,通過散點(diǎn)圖分析知道數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的線性的。Person相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果表示兩個(gè)變量之間相關(guān)性的強(qiáng)弱,絕對(duì)值在0.8-1.0時(shí)表示極強(qiáng)相關(guān),絕對(duì)值在0.6-0.8時(shí)表示強(qiáng)相關(guān),絕對(duì)值在0.4-0.6時(shí)表示中度相關(guān),絕對(duì)值在化0.2-0.4表示弱相關(guān),絕對(duì)值在0.0-0.2時(shí)表示極弱相關(guān)或無相關(guān)。
從表2中可以看出,各變量之間有一定的相關(guān)性,均在0.01之上顯著正相關(guān),說明以上行為之間都是互相促進(jìn)的。視頻完成數(shù)與測(cè)試平均分及期末成績(jī)極強(qiáng)相關(guān),說明該視頻對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有很大的幫助;前導(dǎo)課程《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》成績(jī)與期末考試成績(jī)之間為強(qiáng)相關(guān),說明前導(dǎo)課程對(duì)學(xué)習(xí)《C語言程序設(shè)計(jì)》是很重要的;測(cè)試平均分與期末考試成績(jī)也是極強(qiáng)相關(guān),說明每個(gè)階段的學(xué)習(xí)與期末學(xué)習(xí)成績(jī)有密切關(guān)系;另外,反芻比與測(cè)試平均分及期末成績(jī)中度相關(guān),說明反復(fù)學(xué)習(xí)對(duì)提高學(xué)習(xí)成績(jī)有幫助;其次是討論數(shù)、上傳資料數(shù)與學(xué)習(xí)成績(jī)之間也存在著弱相關(guān),說明學(xué)習(xí)者之間的交流以及學(xué)習(xí)者對(duì)于知識(shí)共享對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的提高是有益的。
結(jié)語
學(xué)習(xí)分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,使得學(xué)習(xí)過程可視化,使得學(xué)習(xí)者和教師都能清晰明確地看到學(xué)習(xí)的過程,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù)的可視化分析結(jié)果,了解自己和其他學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn),教師根據(jù)數(shù)據(jù)可視化的結(jié)果,可分析出學(xué)習(xí)者的類別,可以更加合理的來安排網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)人員,并對(duì)Mooc學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行干預(yù),最大程度上保證網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。
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