大數(shù)據(jù)時(shí)代基于學(xué)習(xí)分析學(xué)的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制研究

陸凱

【摘 要】本文論述大數(shù)據(jù)時(shí)代基于學(xué)習(xí)分析學(xué)的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制，回顧國內(nèi)外相關(guān)研究，基于學(xué)習(xí)分析學(xué)，分析慕課學(xué)生、慕課教師和慕課建設(shè)者所處地位以及應(yīng)該發(fā)揮的作用，探討這三者之間應(yīng)該如何組成科學(xué)、高效的教與學(xué)的生態(tài)循環(huán)，并具體提出包括慕課學(xué)習(xí)者自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制、慕課教師個(gè)性化教學(xué)機(jī)制、慕課建設(shè)者動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化機(jī)制在內(nèi)的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制，以全方位、多層次地提升慕課教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)時(shí)代 慕課 學(xué)習(xí)分析學(xué) 教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制

【中圖分類號】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）07-0034-03

在大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的背景下，迅速興起的通過分析大數(shù)據(jù)以改善教與學(xué)的新興學(xué)科—— 學(xué)習(xí)分析學(xué)（Learning Analytics，簡稱LA）得到全世界范圍內(nèi)研究者的廣泛關(guān)注和探索。學(xué)習(xí)分析學(xué)是使用智能數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)以及分析模型來發(fā)現(xiàn)信息和社會性聯(lián)系，并以此為依據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)預(yù)測和提供建議的一門學(xué)科。學(xué)習(xí)分析學(xué)涉及科技和社會學(xué)科的多個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、社會學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)，以及“大數(shù)據(jù)”，被稱為教育信息化的新浪潮，成為當(dāng)前信息技術(shù)與教學(xué)融合研究的熱點(diǎn)。

基于學(xué)習(xí)分析學(xué)探究慕課教學(xué)質(zhì)量的提升機(jī)制，為慕課的規(guī)范、科學(xué)發(fā)展提供了新的思路。運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)分析慕課學(xué)習(xí)者在慕課學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，慕課學(xué)習(xí)者可以反思自身的問題并調(diào)整學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí);慕課教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的問題，反思并改進(jìn)教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué);慕課建設(shè)者可以評估現(xiàn)有課程并給予改善，實(shí)現(xiàn)課程優(yōu)化，從而全方位、多層次地提升慕課教學(xué)質(zhì)量。

一、國內(nèi)外相關(guān)研究回顧

慕課與學(xué)習(xí)分析學(xué)的結(jié)合可謂是“天作之合”：兩者同為大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，慕課教育過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)需要適合的分析技術(shù)進(jìn)行分析，以解讀教學(xué)過程中的成功與不足之處，從而為提升教學(xué)質(zhì)量提供建議。學(xué)習(xí)分析學(xué)正是能滿足這一需求的一門學(xué)科。因此近年來慕課與學(xué)習(xí)分析學(xué)結(jié)合的研究已成為慕課研究的主要領(lǐng)域。

國內(nèi)外學(xué)者對此領(lǐng)域開展了廣泛、深入的研究。國外研究者中，Admopoulos基于6個(gè)平臺、30所大學(xué)、133門課程的相關(guān)數(shù)據(jù)分析了影響慕課學(xué)生保有率的因素及程度。Drachsler和Kalz提出一個(gè)概念性的框架以涵蓋現(xiàn)有的慕課與學(xué)習(xí)分析結(jié)合的研究，該框架基于微觀、中觀和宏觀3個(gè)層次，各自具有其數(shù)據(jù)采集與分析的方法。Kovanovic等試圖設(shè)計(jì)一種慕課分析技術(shù)平臺，旨在使幾乎沒有技術(shù)背景的教師能夠分析慕課數(shù)據(jù)以更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并幫助教師在授課過程中根據(jù)分析結(jié)果采取行動和開展試驗(yàn)，從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生更好地開展學(xué)習(xí)活動。

國內(nèi)研究者中，王萍基于ed X發(fā)布的第一個(gè)大規(guī)模慕課開放數(shù)據(jù)集，使用數(shù)據(jù)分析方法，對ed X平臺的中外學(xué)習(xí)者進(jìn)行了研究。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對中國學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀及特點(diǎn)、慕課學(xué)習(xí)行為中的主要現(xiàn)象以及慕課數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用進(jìn)行了討論和思考。宗陽等在學(xué)習(xí)分析的視角下，基于學(xué)習(xí)者形成性測試成績，構(gòu)建了慕課形成性測試難度系數(shù)自動學(xué)習(xí)收斂模型，并在一門中國慕課中驗(yàn)證了科學(xué)性和可行性。周玲從目的、對象和技術(shù)三個(gè)緯度剖析了慕課學(xué)習(xí)分析的發(fā)展機(jī)制，為慕課學(xué)習(xí)分析的規(guī)范化提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

通過回顧過往研究可看出，運(yùn)用學(xué)習(xí)分析學(xué)對慕課開展研究不但可行而且有效，但現(xiàn)有研究大部分關(guān)注的是對慕課學(xué)習(xí)者行為的分析。學(xué)習(xí)者固然是教育過程中的重要一環(huán)，但并非全部，還需要慕課教師與慕課建設(shè)者的共同努力才能組成完整的教學(xué)閉環(huán)。慕課教學(xué)質(zhì)量需要慕課學(xué)生、慕課教師和慕課建設(shè)者全方位的提升，才能覆蓋慕課教學(xué)過程的所有環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)慕課教學(xué)質(zhì)量的整體提升。本研究正是基于學(xué)習(xí)分析學(xué)，分析慕課學(xué)生、慕課教師和慕課建設(shè)者所處地位和應(yīng)該發(fā)揮的作用，研究這三者之間應(yīng)該如何組成科學(xué)、高效的教與學(xué)的生態(tài)循環(huán)，從而建立行之有效的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制。

二、基于學(xué)習(xí)分析學(xué)的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制

慕課完整的教學(xué)環(huán)節(jié)包括慕課學(xué)生、慕課授課教師及慕課建設(shè)者，提升慕課教學(xué)質(zhì)量需要從這三者著手。慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制包括慕課學(xué)習(xí)者自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制、慕課教師個(gè)性化教學(xué)機(jī)制、慕課建設(shè)者動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化機(jī)制（具體機(jī)制流程見圖1），可全方位、多層次地提升慕課教學(xué)質(zhì)量。

而學(xué)習(xí)分析技術(shù)可幫助慕課學(xué)生進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)、幫助慕課教師開展個(gè)性化教學(xué)以及幫助慕課建設(shè)者評估和優(yōu)化慕課。3個(gè)方面的提升機(jī)制既可以自行運(yùn)轉(zhuǎn)又與其他兩者互有關(guān)聯(lián)，共同形成基于學(xué)習(xí)分析技術(shù)的慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制。3個(gè)機(jī)制的具體內(nèi)容如下。

（一）慕課學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制

人的學(xué)習(xí)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式的不同可分為3種類型，分別是機(jī)械的學(xué)習(xí)、示教的學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)區(qū)別于機(jī)械學(xué)習(xí)和示教學(xué)習(xí)之處在于發(fā)揮學(xué)生的自主能動性方面，它是學(xué)習(xí)者通過自身在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)和反思，最終形成學(xué)習(xí)的理論并且能夠自主解決問題的一種學(xué)習(xí)方式。相對于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式來說，自適應(yīng)學(xué)習(xí)更加符合當(dāng)代社會對教育的需求，它更加個(gè)性化，可以滿足每名學(xué)生個(gè)性化的需求，是較為有效的教育形式之一。學(xué)習(xí)分析技術(shù)可分析、評估和預(yù)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，驅(qū)動學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我反思，采取恰當(dāng)?shù)拇胧└倪M(jìn)學(xué)習(xí)方式，從而推動自我適應(yīng)的學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)慕課的過程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，包括學(xué)習(xí)者的登錄數(shù)據(jù)（注冊用戶名、登錄時(shí)間、時(shí)長等）、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)（慕課板塊的瀏覽、搜索、點(diǎn)擊、收藏、點(diǎn)贊等）、與同伴和系統(tǒng)的交互數(shù)據(jù)（在慕課討論區(qū)的評論、發(fā)帖、回復(fù)等）。學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展為慕課學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的收集、分析和報(bào)告提供了技術(shù)支撐。學(xué)習(xí)分析技術(shù)可采集慕課學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并通過聚類、預(yù)測、關(guān)系挖掘、內(nèi)容分析、話語分析、社會網(wǎng)絡(luò)分析及可視化表征等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，之后將分析結(jié)果反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生更清楚地了解自身學(xué)習(xí)的薄弱與不足之處，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者反思自己的學(xué)習(xí)行為并及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者改進(jìn)后的學(xué)習(xí)投入會持續(xù)產(chǎn)生更豐富、更完整的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)者持續(xù)進(jìn)入“搜集—分析—反饋—反思—調(diào)節(jié)”的循環(huán)機(jī)制，從而使學(xué)習(xí)獲得良性發(fā)展，不斷提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。具體機(jī)制流程見圖2。

（二）慕課教師個(gè)性化教學(xué)機(jī)制

個(gè)性化教學(xué)，是指以學(xué)習(xí)者個(gè)性差異為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程要針對其個(gè)性特征和發(fā)展?jié)撃芏扇∏‘?dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、手段、策略、內(nèi)容、過程、評價(jià)等，使學(xué)習(xí)者在各方面能充分、自由發(fā)展，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者個(gè)性發(fā)展為目標(biāo)的教學(xué)范式。個(gè)性化教學(xué)作為當(dāng)今教育改革與發(fā)展的核心內(nèi)容，已成為信息社會的重要發(fā)展趨勢。學(xué)習(xí)分析通過營造師生互動、生生互動、人機(jī)互動、資源共享的“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)習(xí)環(huán)境，正推動個(gè)性化教學(xué)步入常態(tài)化的發(fā)展階段。

注冊并在線學(xué)習(xí)慕課的學(xué)習(xí)者通常以成百上千人計(jì)，甚至一些受歡迎的慕課擁有來自四面八方的上萬名學(xué)習(xí)者。他們學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同，學(xué)習(xí)風(fēng)格各異，而講授慕課的教師只有寥寥數(shù)人，難以給予所有的慕課學(xué)習(xí)者個(gè)性化指導(dǎo)，針對不同學(xué)習(xí)者因材施教。而利用學(xué)習(xí)分析工具，教師可以搜集慕課學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)（學(xué)習(xí)實(shí)踐投入、與慕課資源交互的頻度、慕課測評成績等）、自主學(xué)習(xí)路徑、在線學(xué)習(xí)環(huán)境的影響因素等數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)進(jìn)展等學(xué)習(xí)狀態(tài)，據(jù)此進(jìn)行精準(zhǔn)學(xué)情評估及預(yù)測當(dāng)前教學(xué)交互活動與教學(xué)策略的合理性并做相應(yīng)調(diào)整，對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)干預(yù)。受到干預(yù)的學(xué)生持續(xù)產(chǎn)生更多的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，教師再次進(jìn)入“搜集—分析—評估—預(yù)測—干預(yù)”的循環(huán)機(jī)制，持續(xù)為每名學(xué)生提供最適合的個(gè)性化教學(xué)。具體機(jī)制流程見圖3。

（三）慕課建設(shè)者動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化機(jī)制

優(yōu)化原理是指按照特定的目標(biāo)，在一定的限制條件下，以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，對標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的構(gòu)成因素及其關(guān)系進(jìn)行選擇、設(shè)計(jì)或調(diào)整，使之達(dá)到最理想的效果。系統(tǒng)優(yōu)化是一個(gè)動態(tài)的過程，需要人們在定量分析和定性分析相結(jié)合的基礎(chǔ)上，對方案進(jìn)行動態(tài)的選擇、設(shè)計(jì)、評價(jià)、比較和決策，從而使系統(tǒng)不斷優(yōu)化。每門慕課都是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要慕課建設(shè)團(tuán)隊(duì)精心策劃和設(shè)計(jì)各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)并串聯(lián)成運(yùn)行流暢的系統(tǒng)才能建設(shè)完成，而且上線后建設(shè)團(tuán)隊(duì)還需要根據(jù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和反饋對課程進(jìn)行評估，通過螺旋式動態(tài)調(diào)整來優(yōu)化結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)分析技術(shù)可幫助慕課建設(shè)者了解課程系統(tǒng)中各個(gè)部分的合理性和有效性，評估課程結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，對結(jié)構(gòu)保持動態(tài)優(yōu)化，使其達(dá)到更理想的教學(xué)效果。

每門慕課課程一般包括多個(gè)板塊，如課程通知、教師信息、教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)資源、討論區(qū)、作業(yè)提交與成績公布、自測習(xí)題庫、個(gè)人作品展示、意見建議、相關(guān)鏈接等多個(gè)部分。慕課課程的每個(gè)板塊設(shè)計(jì)得是否合理，是否發(fā)揮應(yīng)有的作用以及達(dá)到教學(xué)效果的程度，需要經(jīng)過慕課學(xué)習(xí)者的親身體驗(yàn)并給予反饋意見才能確定。慕課建設(shè)者運(yùn)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)，分析慕課學(xué)生在學(xué)習(xí)慕課過程中的行為特征，如學(xué)習(xí)者在課程不同板塊的學(xué)習(xí)時(shí)長和跳轉(zhuǎn)路徑、對慕課資源模塊的關(guān)注頻率、對慕課章節(jié)內(nèi)容的感興趣程度等，可以評估慕課結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的合理性、科學(xué)性，從而對慕課進(jìn)行優(yōu)化。慕課優(yōu)化后持續(xù)產(chǎn)生更多的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，慕課建設(shè)者再次進(jìn)入“搜集—分析—評估—反思—優(yōu)化”的循環(huán)機(jī)制對慕課進(jìn)行動態(tài)式的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使之向著最理想的方向發(fā)展。具體機(jī)制流程見圖4。

慕課在課程數(shù)量快速增加的過程中出現(xiàn)課程教學(xué)質(zhì)量不高的問題。只有不斷提升慕課的教學(xué)質(zhì)量才能保證慕課的科學(xué)發(fā)展，這需要慕課學(xué)習(xí)者、慕課授課教師和慕課建設(shè)者的共同努力，缺一不可。基于學(xué)習(xí)分析學(xué)提出慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制，其中包括慕課學(xué)習(xí)者自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制、慕課教師個(gè)性化教學(xué)機(jī)制、慕課建設(shè)者動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化機(jī)制，三者互有關(guān)聯(lián)又自行運(yùn)轉(zhuǎn)，共同為實(shí)現(xiàn)提升慕課教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。不過該機(jī)制的提出目前僅限于理論的探索，還需要教學(xué)實(shí)踐來證明其科學(xué)性與有效性，并在實(shí)踐過程中不斷調(diào)整優(yōu)化，以達(dá)到最理想的效果。

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注：2019年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)時(shí)代基于學(xué)習(xí)分析學(xué)的外語慕課教學(xué)質(zhì)量提升機(jī)制研究與實(shí)踐”（2019JGA388）

【作者簡介】陸 凱（1976— ），男，廣西南寧人，碩士，廣西民族大學(xué)相思湖學(xué)院副教授、外國語言文學(xué)學(xué)院副院長，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)及教師發(fā)展。

（責(zé)編 何田田）