基于大數(shù)據理念的教師在線學習行為分析與研究*

曾 海 鄭燕芬 黃月盈

（廣州市廣播電視大學，廣東 廣州 510091）

一、引言

隨著實時數(shù)據、非結構化數(shù)據、機器數(shù)據的爆發(fā)式增長以及社會化趨勢所產生的大量碎片化信息, 大數(shù)據時代已經到來, 大數(shù)據以體量大、速度快、多樣性、價值密度低等特征快速滲透到各行各業(yè), 成為推動行業(yè)變革的重要因素。在教育領域，也同樣蘊藏著具有廣泛應用價值的海量數(shù)據[1]。2012 年，美國聯(lián)邦教育部發(fā)布了題為《通過教育數(shù)據挖掘和學習分析增進教與學》的研究報告，提出通過對學習者的知識、行為和經歷等大數(shù)據的分析，建立學習者檔案，為個性化教育提供參考[2]。2015 年，國務院頒布的《促進大數(shù)據發(fā)展行動綱要》明確指出，“探索發(fā)揮大數(shù)據對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質量的支撐作用”[3]。2018 年，《教育信息化2.0 行動計劃》提出持續(xù)推動信息技術與教育深度融合，構建 “用數(shù)據說話、用數(shù)據管理、用數(shù)據決策、用數(shù)據創(chuàng)新” 的管理機制，以形成現(xiàn)代化的教育管理與監(jiān)測體系，實現(xiàn)教育教學管理精準化和決策科學化[4]。

本研究的數(shù)據來源于真實可靠的教師網絡在線學習平臺——廣州市中小學教師繼續(xù)教育網（以下簡稱 “繼教網”）。研究過程中筆者將提取廣州市16 萬中小學教師登錄平臺學習的數(shù)據情況，通過對比分析數(shù)據樣本，利用大數(shù)據技術的分析思路，為繼教網平臺上的每位學員精確有效地制定個性化學習服務。同時，為平臺實現(xiàn)按需施教提供數(shù)據基礎，也增加了網絡在線學習類應用平臺的附加價值，提高在線學習平臺的用戶黏性，增加平臺的收益，并探索平臺業(yè)務和技術發(fā)展的進一步方向。

二、概念界定

（一）在線學習行為

國家開發(fā)大學（中央廣播電視大學）現(xiàn)代遠程教育研究所魏順平博士認為: 一般而言，在線學習通常是指網絡上進行學習與教學的活動[5]。華南師范大學現(xiàn)代遠程教育研究所崔萌認為學習行為分為登錄、瀏覽和點擊等操作性學習行為和具有學習活動屬性的學習行為。具有學習活動屬性的學習行為指有教學理論支持、系統(tǒng)化的學習行為[6]。學者呂海燕認為學習者在線學習行為分析主要是基于網絡教學平臺對師生學習過程的記錄數(shù)據，針對行為主體（教師、學生）的行為方式（登錄、瀏覽資源、在線交流等）、行為客體（各類資源、網絡課程模塊等）的被使用情況以及行為發(fā)生時間進行統(tǒng)計、可視化和各類挖掘，并結合師生的特征數(shù)據對影響在線學習行為的因素進行挖掘[7]。

（二）教育大數(shù)據

華東師范大學祝智庭認為教育大數(shù)據是教育技術一種新范式，可以被分為教育數(shù)據挖掘與學習分析技術能力[8]。江蘇師范大學楊現(xiàn)民認為，所謂教育大數(shù)據, 是指整個教育活動過程中所產生的和根據教育需要采集到的一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價值的數(shù)據集合[9]。東北師范大學徐鵬認為，廣義的教育大數(shù)據泛指所有來源于日常教育活動中人類的行為數(shù)據，它具有層級性、時序性和情境性的特征；而狹義的教育大數(shù)據是指學習者行為數(shù)據，它主要來源于學生管理系統(tǒng)、在線學習平臺和課程管理平臺等。本文中的教育大數(shù)據更多的是指狹義的教育大數(shù)據，即在線學習平臺的學習者行為數(shù)據[10]，本文的研究主要是利用技術分析 “繼教網” 上參訓老師的培訓情況（含教師繼續(xù)教育的學習情況、教師專業(yè)化發(fā)展的隱性需求以及其他個性化需求），為教師繼續(xù)教育工作提供數(shù)據支撐、優(yōu)化教師專業(yè)發(fā)展，也為教師個性化學習的開展提供參考。

三、研究設計

（一）研究樣本

本次研究提取的樣本主要是廣州市中小學教師繼續(xù)教育網16 萬專任教師在廣州市中小學教師繼續(xù)教育全員培訓2001 期的學習行為數(shù)據，以及參考2020 年廣州市教師專業(yè)素質能力調研工作的數(shù)據。2001 期培訓中，全市參訓總人次為953,069，參與學習率平均為96.79%。教師專業(yè)素質能力調研數(shù)據則通過繼教網上篩選出符合問卷發(fā)放需求的163,488 人，有效回收問卷41211 份。

（二）研究問題

本研究主要是涉及以下幾個問題：（1）教師在線學習軌跡。（2）教師在線學習過程中使用課程資源的情況。（3）教師在線學習完成情況。（4）用大數(shù)據理念提出開展教師專業(yè)發(fā)展的建議。

四、數(shù)據分析

集中式學習環(huán)境的數(shù)據是學習分析的主要來源，尤其是學習平臺記錄的學習行為數(shù)據呈現(xiàn)出了最真實的思維與學習情況[11]。本研究依托繼教網數(shù)據庫的數(shù)據，借助第三方公司的大數(shù)據分析工具來完成，在 “廣州市中小學教師繼續(xù)教育網” 原有課后反饋問卷系統(tǒng)的基礎上配置了項目專用管理平臺進行問卷發(fā)放和數(shù)據采集，基于樣本數(shù)據從多重視角把樣本數(shù)據進行分類、聚類、關聯(lián)后提出相應的對策[12]。

（一）教師在線學習的學習軌跡

1. 教師在線學習的時間分布

該項統(tǒng)計廣州市專任教師在繼教網平臺上的學習時間段的時間分布。通常會把一天的時間劃分為四個學習時間段：0-6（時）、6-12（時）、12-18（時）、18-24（時）。通過數(shù)據統(tǒng)計可以看出，教師登錄平臺學習的時間主要集中在早上6 時到12 時和下午12 時到18 時（即白天時間），而晚上比白天的學習時間明顯要短。大多數(shù)教師會選擇白天邊工作邊學習，而晚上則更多地把時間投入個人生活。根據馬爾科姆· 諾爾斯提出的成人學習理論[13]，成人學習者在已有經歷的基礎上，會結合自己的實際情況自主安排學習任務，這就導致了成人學習時間呈碎片化。而將一周的時間分為周末和工作日來進行統(tǒng)計，周末的平均視頻點播流量是8.43TB/天，工作日的平均視頻點播流量是16.57TB/ 天，工作日的視頻點播流量是周末的近兩倍，這與在職成人教師利用節(jié)假日進行學習的特點相悖。究其原因，更多的是因為教師在繼續(xù)教育過程中的 “應付任務式” 或 “掛機式” 的學習行為而導致的。

圖1 廣州市中小學教師繼續(xù)教育學習時間分布

2. 教師在線學習的時長和登錄次數(shù)

通過第三方工具對繼教網平臺網站訪問量進行統(tǒng)計，統(tǒng)計時間為2001 期學習期，即2020年5月11日至7月11日，網絡訪問總量為672.5 萬，具體訪問量的變化情況見下圖：

圖2 2001 期繼教網網站訪問量變化情況

通過對教師的學習行為數(shù)據的記錄可以收集到每位教師在線學習的時長與登錄次數(shù)。結合數(shù)據統(tǒng)計，教師在線學習總時長為175,171,036 分鐘，人均學習時長為1082 分鐘，整體呈現(xiàn)以下特點：剛開始的兩周教師學習積極性較高，爾后逐漸下降并趨于平穩(wěn)，結課前還有小漲幅。雖然在教學有效性的研究中，學習時間只能代表教師在線學習投入的量[14]，而不能準確或有效反映學習投入的質量，不過教師每一次的在線持續(xù)時間和總在線的學習時間對學習結果還是會有一定的影響?？偟卿洿螖?shù)為161.5 萬次，人均登錄次數(shù)為10 次，每次學習時長為人均108.2 分鐘，已有研究表明，在線學習的登錄次數(shù)與學習結果呈顯著正相關，登錄次數(shù)的不足，說明教師在線學習的積極性和主動性有待加強。

（二）教師在學習過程中使用課程資源情況

2001 期繼教網共計上線1549 門課程，包括師德師風、心理健康、教師信息化能力提升工程、數(shù)字化教材等不同的類別。對在庫課程選課人數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，近1000 門課程的選課人數(shù)為0—50 人，課程數(shù)量相對充裕，選課分布相對均衡，集中選課在500 人以上的一般為上級部門作出要求的課程。出現(xiàn)這種選課分布情況，一方面是這些課程通常涉及社會熱點或者是上級教育部門統(tǒng)籌安排的通識課程。例如師德師風、數(shù)字化教材培訓課程等。另一方面，教師群體作為成年人，其學習行為通常具備一定的學習經驗，明確自己的學習需求，相對而言自我定位更明確，學習動機更強烈。

圖3 不同選課人數(shù)的課程數(shù)量分布

圖4 在認真學習完本門課程后，您認為課程的總體質量如何？

另外，針對課程資源質量的調研結果表明，97% 的教師認為課程質量較好。教師在課后反饋對課程質量提升提出的相關建議有：教師建議學習時間即視頻時長10—20 分鐘為宜，盡量增加實踐類、技能類課程，部分較舊課程宜作下線處理等。

（三）教師在線學習的完成情況

2001 期全員培訓中，參與學習總人次為953069，參與學習率平均為96.79%。完成并通過課程學習人次916,836，課程平均通過率為96.20%，參與率與通過率無明顯差異。課程通過率是教師培訓效果最直接的體現(xiàn)，通過率的提高一定程度上反映出教師學習認真。統(tǒng)計數(shù)據表明，整體培訓還是有一定成效的。

另外，有學習進度但未完成課程學習的情況占比3.8%，這部分人群可視為學習 “未通過” 但屬于 “有可能” 通過的學習群體。

五、優(yōu)化、改進教師專業(yè)發(fā)展工作的建議

（一）加強過程監(jiān)測與教學交互，教師繼續(xù)教育去任務化

前文的數(shù)據顯示，大多數(shù)教師選擇白天學習（早上6 時到12 時和下午12 時到18 時），利用工作日學習的時間幾乎是周末時間的兩倍。筆者認為根據成人的學習特點，同時利用大數(shù)據對教師在線學習行為的記錄與分析，有助于加強教師在線學習行為的過程監(jiān)測，并及時施加干預。一方面，數(shù)據上可以看出教師人均學習時長達到1082 分鐘。但是實際上有些教師只是打開學習頁面并保持掛機狀態(tài)。所以，技術部門可以設置每15 分鐘的防掛機客觀題彈窗功能。這樣既考察了教師的學習成果，又防止了教師學習過程中的應付行為。同時，技術后臺適當施加干預以加強與教師的在線互動。針對教師在線學習的軌跡以及成人學習的特點，在后臺管理配備輔導老師、安排在線答疑、技術支持等相關教學支持服務，并根據教師集中學習的時間進行合理調整。另一方面，針對前文關于2001 期繼教網網站訪問量變化情況所提出的 “教師在剛開始的兩周學習積極性較高，爾后逐漸下降并趨于平穩(wěn)，結課前還有小漲幅” 的情況，筆者認為應該從根源上進一步考慮如何維持整個學習過程的學習動力而不是通過簡單的物理外力干預行為。因此，筆者建議通過研修社區(qū)、輔導教師群、公眾號等各種渠道加強與教師的情感關懷與聯(lián)系，從思想上改變教師對于繼續(xù)教育的任務式觀念，讓教師們從思想上、行為上逐步轉變。將來大數(shù)據各項工具在足夠成熟的條件下，教師還可以主動根據平臺的學習行為數(shù)據，形成一個常態(tài)化、自發(fā)組織、自發(fā)學習的學習共同體。這樣也有助于保證教師繼續(xù)學習的目標高效化，保障教師學習過程的持續(xù)化。

（二）加強對課程資源的系統(tǒng)規(guī)劃，形成常態(tài)化的更新機制

雖然選課人數(shù)穩(wěn)定，課程數(shù)量相對充裕，教師選課的分布情況合理。但是，教師選課人數(shù)在500 人以上的課程資源大多數(shù)為上級部門指定學習的課程。從現(xiàn)實情況看，不可否認有不少教師只是因為上級部門布置的學習任務或者是為了順利拿到繼續(xù)教育學時而報名選課的。

而針對這種填鴨式培訓的局面，筆者認為可以利用大數(shù)據理念對科學決策的支持作用，從加強對課程資源的系統(tǒng)規(guī)劃方面著手，結合每期對教師繼續(xù)教育課程需求的調研，根據每期選課數(shù)據的統(tǒng)計與分析，精準地推送適合教師的學習資源。教師根據個性化的需求，選擇合適自己的課程，這樣教師專業(yè)化的發(fā)展會更加合理，課程資源使用的效果更好。

另外，根據課程資源質量的調研結果，筆者建議每期淘汰大概5%—10% 的老舊課程，也可以根據教師的繼續(xù)教育情況, 利用平臺大數(shù)據分析得到教師學習的真實需求更新一些前沿課程，有的放矢，以激發(fā)教師學習的積極性和主動性。

（三）強化為教師服務的意識，提供全方位優(yōu)質服務

教師在線學習完成情況存在著有學習進度但未完成課程學習可以視為有潛質完成學習的群體。針對這個群體，筆者建議通過外力施加干預，例如設置專門的輔導教師或者在平臺進一步提供個性化課程輔導，設置一些溫馨提示該群體努力堅持完成整個學習，盡可能將 “有可能” 通過的學習者都轉變?yōu)?“通過者”。技術歸根結底就是要為人服務。因此，從教師在線學習的軌跡情況考慮，從用戶的角度出發(fā)，借助大數(shù)據提供全方位的優(yōu)質服務，可以嘗試如下操作：1. 為保障線上學習的順利進行，每天24 小時安排值班教師在線答疑，及時解答教師在線學習過程中遇到的問題；2. 優(yōu)先考慮選用廣州市遠程培訓教師發(fā)展中心專家?guī)炖锿诳冃л^好的輔導教師，然后根據任教學科、職稱、教學經驗、科研成果等綜合因素為專業(yè)課程配置輔導教師，為教師在線學習提供互動指導。3. 一旦選課、提交作業(yè)等處于高峰期，教師在線時間有可能延長，此時更需要配備專門的平臺技術服務教師，排除問題，保障平臺穩(wěn)定運行，支持教師繼續(xù)教育的順利完成。

（四）深化大數(shù)據運用，豐富完善在線學習的數(shù)據庫

目前，雖然筆者已經在后臺掌握教師在線學習的基本數(shù)據情況，但是從前文的數(shù)據分析可以看出后臺基礎數(shù)據的運用受限，導致數(shù)據的分析依然停留在表面。如果要構建大數(shù)據支持下的因材施教以及根據教師的教學規(guī)律匹配個性化學習的高級學習模式，那么需要升級平臺技術，才能深化大數(shù)據的運用。實際上，可以嘗試如下操作：1. 通過進一步構建登錄平臺學習時長數(shù)據庫、平臺學習資源數(shù)據庫、瀏覽器數(shù)據庫、信息交換數(shù)據庫以及考核數(shù)據庫來精準提高大數(shù)據分析下的在線學習模式。2. 可以加強各類資源的整理和加工，整合優(yōu)質資源的個性化匹配，例如可以借鑒云平臺的建造模式，將 “廣州市中小學教師繼續(xù)教育網” 升級改造為 “廣州市中小學教師繼續(xù)教育云” 等。

（五）發(fā)揮大數(shù)據與在線學習的疊加優(yōu)勢，開創(chuàng)精準扶智新局面與智慧師訓新途徑

在教師繼續(xù)教育實踐中，除了上文提到的幾點建議外，還可以利用大數(shù)據挖掘技術構建教師專業(yè)發(fā)展與成長的大數(shù)據模型，建立教師專業(yè)化成長檔案；也可以運用大數(shù)據分析技術掌握參訓教師培訓需求，提供精準化、個性化培訓，優(yōu)化教師專業(yè)化發(fā)展路徑。借力大數(shù)據的技術，通過遠程培訓來解決地域之間不均衡的教育局面，深化精準扶智工作。例如，可以通過大數(shù)據的理念，利用行為分析技術后實現(xiàn)“專遞智慧課堂”、“名師智慧課堂”、“名校網絡課堂”，為偏遠地區(qū)的教師提供精準幫扶工作。

另外，將已有的技術與功能更充分利用，探索更適應現(xiàn)代教師培訓的智慧師訓[15]。例如線上答疑常規(guī)問題的智能回復、教師學習的常態(tài)化指引、課程的智能化推送等等。從選課、觀看視頻、回答問題、完成作業(yè)全過程大數(shù)據化，以實現(xiàn)自動、高效、客觀和常態(tài)化的學習分析，有助于教育決策者發(fā)現(xiàn)并及時解決問題，推進管理精準化和決策科學化。這樣也更有利于學習者及時感知自己的學習行為、學習狀態(tài)與學習效果，進行自主的調整。

六、結語

綜上所述，基于大數(shù)據理念下的教師專業(yè)發(fā)展，對教師在線學習行為數(shù)據進行提取和有效地分析，能改進目前在線繼續(xù)教育的大眾化盲點，優(yōu)化符合教師個性化發(fā)展需求的學習模式。當然，基于大數(shù)據理念下的教師培訓，更多的是希望通過教師網絡培訓提高教師學習的自組織、自適應、自探索和自激勵的學習能力，這就是我們所提倡的智慧師訓。