國內(nèi)學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究進(jìn)展

李騰騰

摘? 要 學(xué)習(xí)分析技術(shù)通過分析學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)，為學(xué)習(xí)者提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)策略等個(gè)性化服務(wù)。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)分析技術(shù)也發(fā)展得越來越快。運(yùn)用SATI工具以及中國知網(wǎng)的可視化分析功能對國內(nèi)學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，論述學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞 學(xué)習(xí)分析技術(shù)；個(gè)性化學(xué)習(xí)；可視化分析

中圖分類號：TP319.77? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）13-0001-03

0? 引言

2011年，新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium，NMC）發(fā)布的《地平線報(bào)告》（高等教育版）中將學(xué)習(xí)分析定義為大范圍收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并加以分析，從而評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、預(yù)測其未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)并查找潛在問題[1]。2014年，有國外學(xué)者將學(xué)習(xí)分析定義為對教育數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和應(yīng)用，以對教育領(lǐng)域之共同體的行為進(jìn)行評估[2]。但是目前關(guān)于學(xué)習(xí)分析的概念，學(xué)界尚未有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，再加上新冠肺炎疫情防控的影響，人們對在線學(xué)習(xí)越來越重視。在線學(xué)習(xí)的弊端在于研究者或教師無法獲取更多的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，不能及時(shí)為學(xué)生提供幫助。因此，在信息化時(shí)代背景下，基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析技術(shù)將在未來2～3年成為極具影響力的教育技術(shù)[3]。為了優(yōu)化學(xué)生的學(xué)和教師的教，學(xué)習(xí)分析技術(shù)越來越被人們所重視，其不僅可以為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)，還能夠促使教師反思并改善教學(xué)。學(xué)習(xí)分析技術(shù)的概念是從國外引入的，在國內(nèi)發(fā)展較晚。本文希望通過對國內(nèi)學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域近些年的發(fā)表文獻(xiàn)，分析我國學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究進(jìn)展，結(jié)合SATI工具和中國知網(wǎng)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量分析法、可視化分析法以及詞頻分析法對學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展進(jìn)行分析，為相關(guān)研究提供啟示。

1? 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1? 數(shù)據(jù)來源

本文為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及研究的科學(xué)性，使用中國知網(wǎng)作為數(shù)據(jù)來源。為更快地檢索到與學(xué)習(xí)分析技術(shù)這一主題相關(guān)的文獻(xiàn)，以高級檢索的方式檢索，檢索條件主題設(shè)置為學(xué)習(xí)分析技術(shù)。除此之外，為保證數(shù)據(jù)來源的權(quán)威性，選擇SCI、EI、北大核心和CSSCI作為來源類別，檢索時(shí)間為2011—2020年，共檢索到371篇文獻(xiàn)。經(jīng)過一系列篩選與去重后，排除與學(xué)習(xí)分析技術(shù)主題無關(guān)的文獻(xiàn)，最終保留75篇文獻(xiàn)。本文以其作為研究對象。

1.2? 研究方法與工具

本文研究采用可視化分析法結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量分析法以及詞頻分析方法對研究對象進(jìn)行分析，使研究內(nèi)容可視化，更加直觀并且生動(dòng)形象地觀察研究進(jìn)展。該方法的實(shí)現(xiàn)是基于中國知網(wǎng)中對可選結(jié)果進(jìn)行可視化分析的功能以及SATI文獻(xiàn)題錄信息統(tǒng)計(jì)分析工具對已選文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，可以從研究對象發(fā)文趨勢、來源機(jī)構(gòu)以及關(guān)鍵詞情況等方面進(jìn)行分析。

2? 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析

2.1? 文獻(xiàn)發(fā)文總體趨勢分析

學(xué)習(xí)分析技術(shù)于2011年首次在國外提出，國內(nèi)研究的起步時(shí)間較晚。據(jù)此，本文研究分析2011—2020年的文獻(xiàn)發(fā)布趨勢，如圖1所示。從圖中可以看出，雖然學(xué)習(xí)分析技術(shù)在2011年提出，但是國內(nèi)在2011年中并沒有發(fā)表相關(guān)內(nèi)容的文獻(xiàn)，可見當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)分析技術(shù)還是一個(gè)新的領(lǐng)域。國內(nèi)在2012年開始逐漸地研究該內(nèi)容，2012—2013年是國內(nèi)對學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究的開始階段。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，2014—2016年，每年的有關(guān)發(fā)文量增加趨勢明顯，該階段為發(fā)展階段，人們開始重視該領(lǐng)域的研究，其發(fā)展迅速。2016年，該領(lǐng)域的發(fā)文量達(dá)到頂峰，大量學(xué)者展開對這一領(lǐng)域的研究。而這一年也正是人工智能理論提出的時(shí)間，伴隨著智能時(shí)代的到來，學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域開始結(jié)合新的理論進(jìn)行研究，也開始結(jié)合智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化分析。2016年之后，發(fā)文量開始下降，2018—2019年出現(xiàn)小幅度提升，2019年至今發(fā)展相對緩慢。

2.2? 文獻(xiàn)所屬機(jī)構(gòu)分析

通過中國知網(wǎng)對所選文獻(xiàn)的所屬機(jī)構(gòu)分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以觀察出學(xué)習(xí)分析技術(shù)領(lǐng)域文獻(xiàn)的主要機(jī)構(gòu)分布。在對選取的75篇期刊論文的所屬機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析過程中，篩選發(fā)文量不少于四篇的機(jī)構(gòu)，其結(jié)果分布如圖2所示。發(fā)文量不少于四篇的機(jī)構(gòu)共有五所，共發(fā)文41篇。有關(guān)學(xué)習(xí)分析技術(shù)的論文所屬機(jī)構(gòu)中發(fā)文量排名前三的分別是華東師范大學(xué)、東北師范大學(xué)以及北京師范大學(xué)，五所文獻(xiàn)所屬機(jī)構(gòu)中有四所是國內(nèi)師范院校，可見國內(nèi)的高等師范類院校是推進(jìn)學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究進(jìn)展的重要研究機(jī)構(gòu)。

2.3? 關(guān)鍵詞分析

通過SATI工具對選擇的75篇文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞提取，設(shè)置顯示16個(gè)高頻關(guān)鍵詞段，生成關(guān)于高頻關(guān)鍵詞的知識圖譜，如圖3所示。知識圖譜中關(guān)鍵詞的字號越大，代表出現(xiàn)的頻次越多。從圖3中可以得出，學(xué)習(xí)分析、學(xué)習(xí)分析技術(shù)最為明顯，除去這二者之外，大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘出現(xiàn)的次數(shù)較多。從圖中可以看出，數(shù)據(jù)發(fā)掘與大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)分析、學(xué)習(xí)行為、大數(shù)據(jù)分析、在線學(xué)習(xí)、共詞分析等關(guān)鍵詞有著聯(lián)系。由此可見，伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)這些新技術(shù)的產(chǎn)生，學(xué)習(xí)分析技術(shù)已經(jīng)不再是單純依靠傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)研究學(xué)生的行為，而是利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在教育領(lǐng)域，教育大數(shù)據(jù)往往要比其他數(shù)據(jù)更加有利于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘也不再只是考慮數(shù)據(jù)表面的含義，而是挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)部的聯(lián)系，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用，并且數(shù)據(jù)分析后結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)，更加直觀。另外，個(gè)性化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)是如今學(xué)習(xí)分析技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，可以看出要做到個(gè)性化學(xué)習(xí)，就需要對學(xué)習(xí)者的行為進(jìn)行準(zhǔn)確分析。同樣，自適應(yīng)學(xué)習(xí)也是如此。雖然有些關(guān)鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)很少，如智慧學(xué)習(xí)、智慧教育等詞段，但這些內(nèi)容與在線學(xué)習(xí)相關(guān)；而慕課是在線學(xué)習(xí)的一種方式；在線學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者參加虛擬社區(qū)活動(dòng)，這時(shí)就需要對他們的社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，因此，這些也是要研究的關(guān)鍵內(nèi)容。

3? 學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究內(nèi)容

3.1? 學(xué)習(xí)分析關(guān)鍵技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，學(xué)習(xí)分析技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)很多具體的技術(shù)，如聚類、挖掘關(guān)系、預(yù)測等技術(shù)，其中較為成熟的關(guān)鍵技術(shù)有社會網(wǎng)絡(luò)分析法、話語分析法和內(nèi)容分析法。

3.1.1? 社會網(wǎng)絡(luò)分析法? 社會網(wǎng)絡(luò)分析關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系對行動(dòng)者的影響，不僅能揭示行動(dòng)者的人際信息，還能觀察到網(wǎng)絡(luò)群體及個(gè)體的社會網(wǎng)絡(luò)特征[4]。如在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中，尤其是在虛擬社區(qū)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者作為研究對象，通過此方法可以分析出學(xué)習(xí)者所求助的人、不會的知識以及影響學(xué)習(xí)進(jìn)展的因素，從而促進(jìn)生生、師生之間的交互，促進(jìn)教學(xué)與學(xué)習(xí)。

3.1.2? 話語分析法? 話語分析技術(shù)主要是對課堂中交流的內(nèi)容進(jìn)行分析的技術(shù)。言語交流是課堂活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，因此，研究課堂中的話語對學(xué)習(xí)分析作用很大。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，只是文本的數(shù)據(jù)已經(jīng)不再夠用，越來越多的分析者轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍Χ嗄B(tài)的數(shù)據(jù)分析?，F(xiàn)在分析者可以通過在課堂中采集有用的話語信息，對其進(jìn)行加工后再次進(jìn)行分析。

3.1.3? 內(nèi)容分析法? 內(nèi)容分析法不僅可以對研究的內(nèi)容所包含的信息進(jìn)行分析，還能夠?qū)?nèi)容的變化進(jìn)行分析。因此，內(nèi)容分析法不僅可以分析當(dāng)前學(xué)習(xí)者的行為，還能夠應(yīng)用大量的經(jīng)驗(yàn)對學(xué)習(xí)者之后的行為進(jìn)行預(yù)測，這也為學(xué)習(xí)者的自適應(yīng)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.2? 學(xué)習(xí)分析技術(shù)應(yīng)用

3.2.1? 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)? 隨著智能時(shí)代的到來，人類可以用技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多的目標(biāo)。在教育領(lǐng)域，研究者可以通過使用技術(shù)更快、更好地為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化服務(wù)。在如今數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者可以基于個(gè)人學(xué)習(xí)能力在網(wǎng)絡(luò)平臺中自主選擇學(xué)習(xí)資源和參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，系統(tǒng)平臺可以通過對學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)分析為其提供學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)策略等服務(wù)；還可以依據(jù)學(xué)習(xí)者已有的學(xué)習(xí)行為過程數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和內(nèi)容并給出干預(yù)措施，形成自適應(yīng)學(xué)習(xí)的過程。Knewton作為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的代表，其典型特征就是為不同的學(xué)習(xí)者提供不同的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的自適應(yīng)服務(wù)[5]。

3.2.2? 綜合評價(jià)系統(tǒng)? 隨著技術(shù)的快速發(fā)展，在教育領(lǐng)域，學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)和為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化服務(wù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，評價(jià)作為教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面發(fā)展和個(gè)性化發(fā)展上具有突出作用。綜合評價(jià)系統(tǒng)利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)可以對學(xué)生、教師以及課程作出綜合性評價(jià)。據(jù)此，鄭勤華等[6]提出基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)測評建模與應(yīng)用的綜合建模方法。對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)；對教師的教學(xué)行為進(jìn)行分析，可以提高教學(xué)質(zhì)量；對課程的評價(jià)信息進(jìn)行分析，可以幫助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出更好的課程。

4? 結(jié)束語

本文針對2011—2020年學(xué)習(xí)分析技術(shù)這一領(lǐng)域，選擇SCI、EI、北大核心和CSSCI作為來源類別，對其發(fā)布的文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，包括文獻(xiàn)發(fā)文總體趨勢、文獻(xiàn)所屬機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等方面的數(shù)據(jù)，并且對當(dāng)前學(xué)習(xí)分析技術(shù)的具體應(yīng)用作出簡單概括。隨著數(shù)據(jù)發(fā)掘的技術(shù)越來越多，學(xué)習(xí)分析技術(shù)發(fā)展得也越來越快，在信息時(shí)代大數(shù)據(jù)背景下為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供支持。然而如何利用好大數(shù)據(jù)，發(fā)揮它最大的價(jià)值，如何將學(xué)習(xí)分析與人工智能更好地融合，這是應(yīng)關(guān)注的問題。雖然學(xué)習(xí)分析技術(shù)有益于學(xué)習(xí)與教學(xué)，但是還存在需要研究的問題，如數(shù)據(jù)的存儲與泄露問題、人工智能系統(tǒng)的道德倫理問題等。

學(xué)習(xí)分析技術(shù)從提出到現(xiàn)在，不管是理論研究還是技術(shù)發(fā)展都有了很大的進(jìn)步，應(yīng)用范圍也越來越廣，但依然存在上述一些問題，需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，探索新的發(fā)展途徑，與新的技術(shù)更好地結(jié)合，形成新的解決問題的方法，在解決遺留問題的同時(shí)，發(fā)揮出學(xué)習(xí)分析技術(shù)的更大價(jià)值和作用。

參考文獻(xiàn)

[1]The New Media Consortium.Learning Analytics[R].（2020-01-20）[2020-09-20].http：//www.nmc.org/publication/nmc-horizon-report-2011-higher-ed-edition/.

[2]牟智佳，武法提，西蒙斯.國外學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與趨勢分析[J].電化教育研究，2016（4）：18-25.

[3]胡金蓉，鄒茂揚(yáng)，文武，等.大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2020（18）：54-58.

[4]劉三女牙，石月鳳，劉智，等.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下群體互動(dòng)學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用研究：基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的視角[J].中國電化教育，2017（2）：5-12.

[5]李玲靜，汪存友.Knewton：學(xué)習(xí)分析支持下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺[J].成人教育，2019（7）：29-34.

[6]鄭勤華，孫洪濤，陳耀華，等.基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)測評建模與應(yīng)用：綜合建模方法研究[J].電化教育研究，2016（12）：40-45.