學習分析支持元認知培養(yǎng)的學習設計理論與實證研究

孔 晶劉家亮

（1. 佛山科學技術學院 人文與教育學院，廣東佛山 528000；2. 香港大學 教育學院，香港 999077；3. 南方科技大學 未來教育研究中心，深圳 518055）

面對錯綜復雜的世界如何作出準確的判斷，對人類而言是一場挑戰(zhàn)。教育希望培養(yǎng)出具有獨立判斷能力、全面發(fā)展的人，這是教育者和研究者共同的理想。建構主義學習理論和社會文化理論的研究者注重引導學生進行包含有元認知的協(xié)作知識建構，提升學生高階思維，以應對未來社會的挑戰(zhàn)和適應不斷變化的世界。元認知是認知能力的重要組成部分，指學習過程中反思、理解、操縱和調節(jié)認知活動的能力（Efklides, 2008; Meijer et al.,2006）。它包括兩個組成部分，即知識和規(guī)則（Brown, 1987），對于學生高階思維的培養(yǎng)尤為重要。研究表明，元認知往往伴隨有意義學習和深度學習而發(fā)生，能夠驅動學生高階思維培養(yǎng)（Prins et al.,2006; Van ＆ Veenman, 2010），尤其是在高等教育領域，學生的反思和調節(jié)能力對于開展深度學習尤為關鍵（Cornford, 2002）。學生對元認知的認識、理解和運用會深刻影響其認知能力和表現(xiàn)，但目前課堂教學中教師往往關注教學內容而非學生學習策略。學生元認知培養(yǎng)需要更顯性化的學習設計，強調“為學習而設計”，而非“設計學習”。學習設計是學習單元的教學過程描述。學習單元可以是一門課程、一節(jié)課或者一項學習活動。學習分析的快速發(fā)展，為學習設計提供了數(shù)據(jù)支持。它利用技術工具追蹤學生學習痕跡，從學習活動和學習行為中理解學習的發(fā)生，并在此基礎上疊加學生的行為、態(tài)度、動機、結果和滿意度數(shù)據(jù)，助力學習設計不斷優(yōu)化和完善。本研究基于學習分析和學習設計理論，探究學習分析支持學習設計的實施路徑，以促進學生對元認知的認識、理解和運用。

一、學習分析與學習設計

（1）學習分析

信息技術的快速發(fā)展增強了數(shù)字技術在教育領域的滲透，推進了分布式認知和在線學習的發(fā)展（Siemens ＆ Long, 2011），使從大量數(shù)據(jù)中提取可操作的信息成為可能，學生學習經驗和學習行為的畫像也日漸清晰。研究表明，基于證據(jù)的學習分析研究和實踐對于理解和優(yōu)化學習過程是有益的（Mangaroska ＆ Giannakos, 2019）。

學習分析主要是利用技術追蹤學習者留下的學習痕跡，從學習活動和學習行為分析中理解學習的發(fā)生（Siemens, 2013）。學習分析研究學會（SoLAR） 將它定義為“是對學習者及其環(huán)境的數(shù)據(jù)進行測量、收集、分析和報告，理解和優(yōu)化學習及其環(huán)境（Long et al., 2011）”。學習分析基于技術的視角分析學習過程、學習活動和學習結果，增進對教學和學習的深層次理解，為學習理論的發(fā)展提供數(shù)據(jù)證據(jù)。反過來，將學生學習過程、動機、態(tài)度、結果及滿意度加以分析，并反饋給實踐教學，有利于優(yōu)化學習設計和提升教學效益（Mangaroska＆ Giannakos, 2019）。沙提等（Chatti et al., 2012）提出了學習分析的四個維度，即搜集、管理和分析什么樣的數(shù)據(jù)（what），目標受眾（who），分析原因（why），如何分析（how）。在此基礎上，格雷勒和德拉克塞爾（Greller ＆ Drachsle, 2012）將研究擴展到六個維度，增加了內部限制和外部約束，更強調教育情境下的學習分析。

需注意的是，學習分析具有以“技術”為重點的屬性，不能脫離學習環(huán)境，且需要相關理論支持，比如整合學習分析的學習設計理論。沒有理論的支撐和學習數(shù)據(jù)的解釋，學習分析支持學習設計的能力是有限的。從這個角度看，學習設計非常重要，因為它為分析和解釋學習數(shù)據(jù)、理解學習者行為以及迭代學習設計模式提供了理論框架。

（2）學習設計

學習設計在過去十幾年已引起了教育者和研究人員的廣泛關注。學習設計根植于人們熟知的教學系統(tǒng)設計，包含分析、設計、開發(fā)、應用和評價等，過程是有序迭代的。教學設計最早可追溯到第二次世界大戰(zhàn)美國開發(fā)的大量系統(tǒng)化課程和培訓項目，以對大規(guī)模人群開展快速、高效的技能培訓。我國教學系統(tǒng)設計的發(fā)展，特別是何克抗教授等主編的《教學系統(tǒng)設計》的出版，極大地推動了研究和實踐的發(fā)展。學習設計的產生取代了基于行為主義和認知主義的教學設計（Gustafson ＆Branch, 1997; Reiser, 2001），擁抱技術介導的社會建構主義理論教學方法（Mor ＆ Craft, 2012; Ghislandi ＆Raffaghelli, 2015）。學習設計“應用方法、資源和理論框架，在給定的背景下實現(xiàn)特定的教學目標”（Mor ＆ Craft, 2012）。這不但定義了教學目標和教學方法，也促使教育者通過反思、決策改進學習設計。學習設計還記錄“學習任務和教學方法序列”，實現(xiàn)學習設計的可重用性和遷移性（Lockyer et al., 2013）。因此，在更廣泛的意義上，學習設計被定義為“學習單元的教學過程描述”，這種學習單元可以是一個小的學習活動，也可以是一節(jié)課，還可以是一整門課程（Koper, 2006）。

文獻發(fā)現(xiàn)，已有研究多專注于學習設計的原則，缺少對學習設計實踐和效果的評估。學習分析最重要的任務是促進對學習過程的理解，并解釋這些理解，豐富現(xiàn)有的理論，以便在教學實踐和學習環(huán)境的設計中制定有效的措施（Ga?evi?, 2014）。隨著研究的持續(xù)深入，愈來愈多的研究者開始探究如何使用學習分析促進學習設計。對教師而言，技術的快速迭代使其難以保持對技術在實踐中的適應和有效應用。數(shù)字技術的普及也在改變著學習者的學習習慣和策略，導致學習需求發(fā)生改變（Conole，2013）。根據(jù)史密斯和拉根（Smith ＆ Ragan, 2005）的觀點，學習設計不只是“設計學習”，而是“為學習為設計”。學習設計關注開發(fā)方法和工具，使設計和教學過程盡可能系統(tǒng)和高效，讓設計更容易共享和重用（Persico ＆ Pozzi, 2015）。因此，如今的教師或教育者比以往更需要及時實現(xiàn)技術迭代和提升設計技能。隨著學習理論和技術的發(fā)展，研究者試圖提供相應的理論框架和技術工具，支持教師對學習設計的反思、共享和重用，使設計過程更加系統(tǒng)，達到理想的教學效果（Earp ＆ Pozzi, 2013）。然而，學習分析與學習設計仍存在差距，表現(xiàn)在學習分析的結果并不符合教師的需求和關切，以及教學數(shù)據(jù)和具有價值的數(shù)據(jù)之間存在差距（Mangaroska ＆ Giannakos, 2019）。

（3）學習分析支持的學習設計

隨著學習分析的不斷發(fā)展，研究重點不再只關注利用數(shù)據(jù)促進學生的有意義學習，面向學習設計的學習分析已成為新的研究熱點。學習分析促進學習設計的可能性表現(xiàn)在兩個方面：一是利用學習分析促進隱性教育向顯性教育轉變（Rienties et al.,2017），二是將學習分析的結果轉化為有意義的信息，反哺學習設計（Lockyer et al., 2013; Persico ＆Pozzi, 2015; Mor et al., 2015）。學習設計注重學生的學而不是教師的教，凸顯了學習行為數(shù)據(jù)分析對學習設計的價值。曼加羅斯卡和吉安納科斯（Mangaroska ＆ Giannakos, 2019）將學習分析支持的學習設計定義為“在特定環(huán)境下，利用學習者與教育者產生的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)兩組人群的行為方式，為實現(xiàn)教學目標而開發(fā)詳細的、可共享的、可重用的、與學習有關的設計、實踐、資源與工具”。學習分析一定程度上有助于教師對學習設計的理解和探索，使教師有更多的實質性證據(jù)佐證他們的設計策略，探尋合適的教學方法。洛克耶和道森（Lockyer ＆Dawson, 2012）展示了通過學習分析和信息反饋改善學習設計的過程，強調設計者利用學習分析完善學習設計要有理論框架的支持 （Lockyer et al.,2013），以實現(xiàn)學習分析、學習設計和教師等參與者的相互支持和有效整合。

二、學習分析支持的學習設計理論框架

學習分析和學習設計的整合非常重要，不可缺少（Bos ＆ Brand-Gruwel, 2016; Lockyer et al., 2013），教學數(shù)據(jù)和學習設計與實施之間的連接需要建立理論模型。早期研究多聚焦于學習分析支持學習設計的實證研究，較少關注學習分析整合學習設計的理論框架。隨著研究的深入，學習分析整合學習設計的理論框架開始出現(xiàn)。

馬丁內斯等（Martinez-Maldonado et al., 2016）闡述了學習分析整合學習設計的過程，包括：1）設計規(guī)劃。其中，教師扮演關鍵角色，如設計教學資源、教學方法、任務、策略和活動等，學習分析為學習設計提供支持，改善學習設計；2）調節(jié)和管理，即基于學習分析的反饋調節(jié)和管理學習過程；3）適應和干預。學習分析為教師和學生提供關鍵信息，以對學習任務和活動進行適應和干預；4）認識和評價，即基于學習分析對學習進展進行可視化和開展形成性評價。該過程囊括學習設計的各要素，但目的仍然是專注于學生的學習，而非面向學習設計。該研究也指出了教師角色的重要性，定義了教師五種能力：計劃、監(jiān)測、支持、鞏固和反思。

香港大學羅和梁（Law ＆ Liang, 2020）提出了整合學習分析的學習設計框架。該框架分三個層次五個維度，包含課程、課程單元和學習任務三個層次；每個層次對應五個維度，分別為學習分析量規(guī)、數(shù)據(jù)類型、學習分析功能、學習分析技術和參與者。在此基礎上，研究人員基于案例分析，歸納出七個步驟來指導教師的學習設計。與傳統(tǒng)的教學設計相比，該框架闡明了不同層次的教學測量維度，需要什么數(shù)據(jù)、運用什么分析技術、涉及什么人員及實現(xiàn)什么樣的功能，以優(yōu)化和完善學習設計。該研究為教師和學習設計者提供了各層次利用學習分析促進學習設計的理論框架和操作程序。

埃爾南德斯等 （Hernández-Leo et al., 2019）提出了面向學習設計的學習分析分層模型 （Analytics Layers for Learning Design）（見圖1）。它通過三個層次實現(xiàn)教學數(shù)據(jù)和學習設計之間的互動，分別為學習分析層、設計分析層和社區(qū)分析層。學習分析層在最底層，功能是通過獲取當前學習設計條件下的學習行為數(shù)據(jù)，包括參與、過程和成就等，幫助教師反思學習設計對學生學習的影響，增強學習設計的意識；設計分析層關注學習設計者的行為和活動，包括學習活動、工具、資源等，以供學習設計者反思和優(yōu)化設計；社區(qū)分析層搜集和處理教師及相關人員參與學習設計活動的數(shù)據(jù)，支持個人和集體對學習活動設計過程的反思，包括開發(fā)工具、設計重用以及協(xié)作等，目的是建立面向學習設計的協(xié)作氛圍和組織結構，以促進創(chuàng)新想法的分享和提升設計水平。三個層次相互作用，相互支持。

圖1 面向學習設計的分析層

本研究以培養(yǎng)學生的元認知為目標，基于學習單元或活動開展學習設計實踐，改善學習設計同時促進學生對元認知的理解和運用。選擇的框架和模型主要依據(jù)教師和設計者的理論水平和技術特征。本研究探索研究者和教師以共同建構的方式開展學習設計，特選取埃爾南德斯等的框架模型作為學習設計實踐的理論依據(jù)和實施路徑。

三、面向元認知培養(yǎng)的學習設計

（1）研究背景

本研究以教育技術學專業(yè)核心課程教學系統(tǒng)設計為例，以大學二年級的39 名學生（9 個學習小組）為研究對象。教學采用線上線下結合的混合教學方式。線下學生聽老師講授、參與課堂活動，如小組合作、頭腦風暴、作品匯報等，線上學生依托在線學習平臺-知識論壇（ Knowledge Forum）（Scardamalia, 2004; Scardamalia ＆ Bereiter, 2014），參與主題式探究及反思等。授課教師具有教育學博士學位和六年教學經驗。研究者系學習科學與技術博士研究生。學習分析由研究者負責，研究者會及時把分析數(shù)據(jù)反饋給授課教師。學習設計由授課教師和研究者基于學習分析結果共同完成。本研究在實踐中執(zhí)行學習設計，搜集各類學習行為數(shù)據(jù)，根據(jù)學習分析結果反饋指導下一輪學習設計，操作流程按照埃爾南德斯等提出的面向學習設計的學習分析分層模型進行設計。

（2）學習分析工具

本研究采用社會網絡分析（SNA）和認知網絡分析（ENA）作為學習分析工具。社會網絡分析主要用于分析學生在知識論壇的表現(xiàn)，包括回復的帖子和查看的帖子，以探究學習活動中學生之間的連接和參與表現(xiàn)。認知網絡分析是一種用于識別和量化編碼數(shù)據(jù)中元素之間的聯(lián)系，并用動態(tài)網絡模型進行表示的方法。認知網絡分析通過建立學習活動中學生的知識、能力及其元認知之間的認知聯(lián)系，呈現(xiàn)學生認知水平的變化。本研究圍繞教學系統(tǒng)設計課程中學生需達成的知識、能力目標建立認知網絡分析編碼表，探究學生元認知發(fā)展（見表一）。

（3）學習分析支持的學習設計實踐

本研究使用埃爾南德斯等提出的學習分析分層模型，設計系列顯性化學習活動，開展基于設計的研究，通過三輪迭代進行學習設計以促進學生元認知的培養(yǎng)。

設計1：學生對知識形成初步認知和反思。課前學生基于知識論壇平臺發(fā)布關于教學系統(tǒng)設計知識目標的初步認知，課后結合教學實踐進行反思。

反思活動結束后，研究者基于認知網絡分析編碼表分析學生的認知和反思（見圖2）。

左上圖顯示，與初步認知相比，學生在教學實踐后的反思認知密集程度略有增加，說明學生進行了反思，但積極性較弱。通過社會網絡分析圖（見圖4 左上）可以看出，學生相互之間的聯(lián)系較少，參與性不強。通過右上X 小組反思活動前后對比可以看出，M（元認知）極（點變大，連接線變清晰）增長明顯，說明學生整體反思有增長。根據(jù)學習分析信息反饋，后續(xù)學習設計需要解決以下幾個問題：一是學生反思參與度不高，可能歸因于學生之前固有的學習經驗，不習慣于反思學習過程；二是學習反思主要關注對知識的反思，即反思自己所學的知識，但缺少對認知過程和策略的反思，元認知調節(jié)更為缺乏。

表一 認知網絡分析編碼

圖2 反思前后的認知網絡分析

圖3 認知網絡對比

設計2：利用學習支架促進學生反思。教師依托知識論壇設計反思支架，學生借助支架進行反思。反思支架從三個維度展開，分別為：你學到了什么（含知識、能力、情感等）；你有什么問題、困惑，還想了解什么；你計劃如何解決你的問題、困惑和想要了解的內容。

由圖3 可以看出，學生反思開始往縱深發(fā)展。反思支架支持學生開始反思自己的認知過程和認知策略（M.Ref.S），能夠基于認知策略進行元認知調節(jié)，制定學習計劃（M.Reg.Pl）、設定學習目標（M.Reg.Go）等，比如“制作思維導圖構建所習得的知識，形成框架”“用例子加深理解”“與新的知識建立連接”等。X 小組反思前后（見圖3 右）的對比也印證了這一結論。學生在反思支架的支持下，總結習得的知識，反思認知過程。更重要的是，他們在反思中會發(fā)現(xiàn)一系列問題和認知失衡，包括迷失概念、知識缺失、認知障礙（方法、策略）等，不安全感隨之產生。這些認知失衡和不安全感自然而然地引導學生尋求解決方案（計劃、目標設定）。與此同時，也出現(xiàn)了一個制約學生反思發(fā)展的重要因素——缺乏協(xié)作性反思。前兩輪的學習設計關注的是以個人為中心的反思，缺乏集體協(xié)作。社會建構主義理論認為知識不僅是個體主動建構的，還強調學習是在一定的社會文化背景下與周圍的環(huán)境相互作用獲得的。由此，本研究提出了以下設計。

設計3：以案例為導向開展集體協(xié)作反思。單純講授教學系統(tǒng)設計相關理論知識，對學生而言是枯燥的，學習效果并不令人滿意。本輪以案例為導向引導學生參與集體協(xié)作反思，發(fā)表見解，閱讀他人的觀點，對別人觀點進行評價和反饋，并對認知過程進行集體協(xié)作反思。

社會網絡分析是一種測量學生協(xié)作參與度的有效方法。本研究搜集了學生帖子創(chuàng)建數(shù)量、回復數(shù)量、觀看數(shù)量，以及反思支架的使用情況等數(shù)據(jù)，其中回復數(shù)量最能體現(xiàn)學生之間實質性連接（包括內容和關系），因此本研究主要呈現(xiàn)學生回復帖子的社會網絡分析圖展示協(xié)作學習隨時間變化的進展程度（見圖4）。由此可知，在個體反思階段，學生之間聯(lián)系少，大部分人都是孤立的，學生反思行為呈獨立性；到組內反思階段，學生之間的連接開始匯聚，形成三個明顯的聯(lián)系組織，小組之間因為探究主題的相關性產生或多或少的聯(lián)結，學生反思行為開始呈現(xiàn)組織性；到協(xié)作反思階段，學生開始集體反思。隨著反思的進行，學生之間的聯(lián)系愈發(fā)緊密，跨越了組間的隔閡，進入集體協(xié)作學習活動，學生反思行為呈集體性。然而，社會網絡分析中心度也表明，協(xié)作學習的深度和廣度依然有擴展的空間。對于強調社會溝通能力和問題解決能力的知識社會，協(xié)作學習和知識建構對培養(yǎng)全面發(fā)展的人作用重要。后續(xù)的學習設計也將促進學生協(xié)作知識的建構和元認知培養(yǎng)。經過三輪學習分析支持的學習設計，本研究確定了面向元認知培養(yǎng)的學習設計模型，即學習支架支持的協(xié)作性反思。后續(xù)教學中，學生不斷適應和強化協(xié)作性反思實踐，增強知識習得、能力達成及提高元認知水平。認知能力具有遷移性。當學生感受到元認知能力提升帶來的益處和成就感后，在參加其他課程或者項目時便會有意識地進行反思和調節(jié)，加強對知識的理解和加工。

四、結論與討論

通過對學習分析、學習設計及學習分析整合學習設計框架等相關理論的梳理和學習設計實踐，本研究得出的結論如下：

（一）學習分析支持元認知培養(yǎng)的學習設計路徑是個有序迭代的過程

本研究基于埃爾南德斯等提出的理論模型設計了學習分析支持學習設計的實施路徑。研究者通過學習分析層獲取當前設計執(zhí)行條件下的學習行為數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)和可視化呈現(xiàn)分析結果，協(xié)同任課教師反思學習設計對學生學習的影響，最后把結論反饋到設計分析層；在設計分析層，任課教師和研究者根據(jù)學習分析結果反思學習設計，即設計方法、策略和活動，以解決教學問題，并進入下一輪學習設計；在社區(qū)分析層，研究者反思設計過程，增強設計的重用性。更重要的是，研究者和任課教師建立良性的合作氛圍，促進學習設計的創(chuàng)新、分享和提升。

（二）學習分析為學習設計提供了有力的信息支持

這主要是根據(jù)所學單元的特點，選擇合適的學習分析工具對學習行為數(shù)據(jù)進行分析和可視化呈現(xiàn)，為學習設計提供及時有效的信息反饋，并從中發(fā)現(xiàn)學生學習行為、教學策略和學習設計中存在的問題，制定相應的方法和策略，以優(yōu)化和完善學習設計。本研究借助社會網絡和認知網絡分析工具分析學習行為數(shù)據(jù)，為學習設計的優(yōu)化和完善提供信息支持。

（三）編碼和學習分析工具為學習分析提供了有力的技術支持

關聯(lián)學習設計的信息隱藏在學生學習行為數(shù)據(jù)中，需要技術工具進行顯性化處理，把它轉變?yōu)榭勺R別的信息符號，以識別學習設計和學習過程中存在的問題。學習行為數(shù)據(jù)需借助編碼和學習分析工具進行處理，研究者可通過編碼從冗余數(shù)據(jù)中識別出有效數(shù)據(jù)，借助學習分析工具對編碼數(shù)據(jù)進行顯性化呈現(xiàn)。本研究先利用編碼提取不同認知維度的有效數(shù)據(jù)，再利用社會網絡和認知網絡分析等工具進行可視化呈現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。

（四）學習分析支持學習設計框架的使用應具有一定的自由度?？蚣苁褂玫淖杂啥纫蛉硕?，不同的人專業(yè)素養(yǎng)不同，對技術的敏感度和熟練度有異。因此，初期，教師應首選適合的模型和技術工具，通過實踐和迭代的方式加強認知，然后隨著時間和經驗的積累，再尋求理論和技術邊界的擴展。

（五）教師作為學習的設計者和執(zhí)行者作用非常關鍵。教師理念決定了教學過程遵循的路徑。教師對學習設計不應一以貫之，應秉持開放的態(tài)度，為了學習而設計，而不是為了教學而設計。本研究提及的理論框架可以作為學習設計路徑為教師提供指導和支持，包括數(shù)據(jù)類型、分析工具和方法、分析功能等。教師應建立對學習分析、學習設計及理論框架的初步認知，根據(jù)自身特點選擇適合的理論模型進行教學實踐，然后根據(jù)研究目的，有針對性地選擇學習數(shù)據(jù)，利用學習分析獲取有價值的信息，完善學習設計。

（六）建立研究者、設計者和教師組成的協(xié)作共同體

學習分析支持的學習設計需要研究者（分析師）、設計者和教師建立有效的合作機制和氛圍。在埃爾南德斯等提出的分層模型中，社區(qū)分析層的參與者是教師和相關人員。根據(jù)本研究實踐經驗，這些相關人員至少應包括學習分析師或研究者，以完成對學習數(shù)據(jù)的搜集和分析。否則，教師憑借一己之力難以完成這項極具挑戰(zhàn)性的工作，因為這不僅涉及學習新的學習設計理論，還包括使用新的學習分析工具，對很多老師來說，是難以獨立完成的。構建研究者（分析師）、設計者和教師的協(xié)作共同體是解決這一復雜問題的有效途徑，對于教師專業(yè)發(fā)展亦有所裨益。

總之，面向學習設計的學習分析理論與實踐是一項系統(tǒng)工程，涉及多學科的集體協(xié)作行為，其研究對于推進教學改革和學生培養(yǎng)非常有益，也面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先面臨的是教師的挑戰(zhàn)。技術快速迭代，教師很難保持對技術的適應。數(shù)字技術的普及也在改變著人們的學習習慣和策略，教師難以應對從理論、研究、設計到分析等諸多挑戰(zhàn)。因此，如今的教師或教育者比以往更需要掌握學習設計理論，了解技術的迭代。比如，羅和梁的理論模型（2020）提及的學習設計理論、分析方法（內容分析、社會網絡分析、語義分析和會話分析）以及分析方法對學習設計的預測功能等。

其次是教師協(xié)作共同體的構建。隨著學習科學的發(fā)展，教師專業(yè)發(fā)展開始加速進入深水區(qū)。建立教師協(xié)作共同體，是有效提升教師學習設計能力的必要途徑，也是學習科學的重點研究領域（Mor＆ Mogilevsky, 2013）。這是未來緩解教師挑戰(zhàn)和促進專業(yè)發(fā)展的重要路徑，即通過集體智慧、分工協(xié)作，共同促進教師專業(yè)發(fā)展。

最后是對未來技術和教學平臺的希冀。隨著技術的快速發(fā)展，教學平臺功能日益完善，數(shù)據(jù)分析模塊被廣泛嵌入學習管理系統(tǒng)。但縱觀其功能，均以描述性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析為主，少數(shù)具有社會網絡分析功能，無法實現(xiàn)語義分析和內容分析。也就是說，現(xiàn)有教學平臺數(shù)據(jù)分析模塊不能為學習設計提供有效的數(shù)據(jù)支撐。另外，聲音識別、語義分析和自動編碼技術日趨成熟，為下一代學習管理系統(tǒng)自動實現(xiàn)對教學數(shù)據(jù)（過程性數(shù)據(jù)、主觀性數(shù)據(jù)等）的語義分析和內容分析，并可視化呈現(xiàn)給教育者和研究者提供了技術可能。要特別指出的是，自動編碼技術是實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)的關鍵，它可讀取有價值的信息，對抽取編碼后的數(shù)據(jù)進行可視化處理，直觀反饋給學習設計者和教師。