１學(xué)習(xí)分析技術(shù)背景

在學(xué)習(xí)分析概念形成之前，相關(guān)方法、技術(shù)和工具都已經(jīng)發(fā)展起來了。學(xué)習(xí)分析從一系列研究領(lǐng)域汲取技術(shù)，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計、商業(yè)智能、網(wǎng)頁分析、運籌學(xué)、人工智能（ＡＩ）、教育數(shù)據(jù)挖掘（ＥＤＭ）、社會網(wǎng)絡(luò)分析、信息可視化等。數(shù)據(jù)統(tǒng)計歷來作為一個行之有效的手段用來解決假設(shè)檢驗問題。商業(yè)智能以數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)為基礎(chǔ)，從不同的數(shù)據(jù)源中提取數(shù)據(jù)，將之轉(zhuǎn)換成有用的信息，它與學(xué)習(xí)分析有相似之處，但它歷來被定位于通過可能的數(shù)據(jù)訪問和績效指標(biāo)總結(jié)使生產(chǎn)更高效。網(wǎng)頁分析工具通過網(wǎng)頁訪問量，與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站、品牌等的關(guān)聯(lián)做出報告，這些技術(shù)可以用來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)資源（課程，材料等）以追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。運籌學(xué)通過設(shè)計優(yōu)化數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計方法使目標(biāo)最優(yōu)化。人工智能和數(shù)據(jù)挖掘中的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)建立在數(shù)據(jù)挖掘和人工智能方法上，它能夠檢測數(shù)據(jù)中的模式。在學(xué)習(xí)分析中的類似技術(shù)可用于智能教學(xué)系統(tǒng)，以更加動態(tài)的方式對學(xué)生進(jìn)行分類而不是簡單地進(jìn)行人口統(tǒng)計分類，可以通過協(xié)同過濾技術(shù)對特定的資源建立模型。

社會網(wǎng)絡(luò)分析可以分析出隱含的人與人（如在論壇上的互動）和外顯的人與人（如朋友或者關(guān)注對象）之間的關(guān)系，在學(xué)習(xí)分析中可用于探索網(wǎng)絡(luò)集群、影響力網(wǎng)絡(luò)、參與及不參與狀況。信息可視化是很多分析的重要一步（包括上面列出的那些分析方法），它可以用來對所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行意義建構(gòu)，《探索性數(shù)據(jù)分析》一書中給我們介紹了如何更好地利用信息可視化，Ｔｕｋｅｙ強(qiáng)調(diào)使用可視化的價值在于幫助在形成正式的假設(shè)之前做檢驗。以上這些學(xué)習(xí)分析技術(shù)都可以對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，形成分析報告為教育提供幫助。學(xué)習(xí)分析技術(shù)的特點在于能夠為網(wǎng)絡(luò)教育平臺提供實時數(shù)據(jù)，通過利用這些實時數(shù)據(jù)，可以為教師、學(xué)生和教育管理人員提供幫助：①為個人學(xué)習(xí)者提供成績反饋及與他人溝通的行為模式；②為預(yù)測學(xué)習(xí)者提供支持與關(guān)注；③為教師和助理人員提供支持個人與集體的干涉計劃；④為如課程小組這樣的組織改善現(xiàn)有課程或開發(fā)新的課程提供幫助；（５）為機(jī)構(gòu)管理者在營銷、招聘和效率等方面做決定時提供有效措施。

２學(xué)習(xí)分析方法

發(fā)展中的學(xué)習(xí)分析技術(shù)吸納了許多其它領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，以實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的研究，下面介紹一些常用方法。

２．１社會網(wǎng)絡(luò)分析法

社會網(wǎng)絡(luò)分析法可用于測繪和測量人、團(tuán)體、組織、計算機(jī)、網(wǎng)址以及其它相互關(guān)聯(lián)的信息知識試題之間的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點是人和團(tuán)體，它們之間的鏈接則顯示了節(jié)點之間的關(guān)系或者流量。社會網(wǎng)絡(luò)分析為人類關(guān)系提供可視化的數(shù)學(xué)分析。網(wǎng)絡(luò)教育平臺管理者可以用它來分析學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)系、關(guān)系、角色以及關(guān)系網(wǎng)絡(luò)形成的過程與特點，從而幫助學(xué)習(xí)者建立自己的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)以支持自己的學(xué)習(xí)。ＳＮＡＰＰ軟件就可以通過論壇內(nèi)的回復(fù)和跟帖狀況分析學(xué)習(xí)者交互情況，并得到可視化的圖標(biāo)。

２．２影響力與消極性測量法

影響力與消極性測量法通過測量傳遞、引用或者轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)，評估人和信息的影響力。網(wǎng)絡(luò)教育平臺可以對學(xué)習(xí)者個體的影響力進(jìn)行測量，分析了解為什么某些個體能夠獲得高影響力，低影響力學(xué)習(xí)者應(yīng)該如何改進(jìn)。

２．３性格分析法性格分析法旨在獲得學(xué)生性格與他們學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，以及兩者之間的關(guān)系。好奇的學(xué)生可能更傾向于提問，學(xué)習(xí)分析可以對獲得的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

２．４行為信任分析法

行為信任分析法使用人們談吐和交流中的信息（在人交流和使用信息的過程中將產(chǎn)生新的信息）作為信任關(guān)系的一個指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)教育平臺可用來對人際關(guān)系進(jìn)行分析。

２．５內(nèi)容分析法

內(nèi)容分析法可以對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，尋找學(xué)習(xí)者的行為模式；還可以進(jìn)行定性分析，運用已積累的數(shù)據(jù)經(jīng)驗來預(yù)測當(dāng)前的學(xué)習(xí)行為。網(wǎng)絡(luò)教育平臺可以對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為分析，找到優(yōu)生和差生學(xué)習(xí)行為的差別，教師結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗有針對性地干涉。由于網(wǎng)絡(luò)教育平臺數(shù)據(jù)的實時性，可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為實時進(jìn)行干涉，當(dāng)然干涉的準(zhǔn)確性需要數(shù)據(jù)庫的進(jìn)一步積累，從而產(chǎn)生由量變到質(zhì)變的效果。ＬＯＣＯ－Ａｎａｌｙｓｔ軟件就可以對網(wǎng)絡(luò)教育平臺的內(nèi)容進(jìn)行分析。

２．６話語分析法

話語分析法的目的在于獲得有意義的數(shù)據(jù)（不像社會網(wǎng)絡(luò)分析），旨在探討所使用語言的屬性，而不只是網(wǎng)絡(luò)上的互動，或者論壇帖子數(shù)量的統(tǒng)計。網(wǎng)絡(luò)教育平臺可用以探究知識構(gòu)建的過程，從而使教師和教學(xué)研究者對學(xué)習(xí)發(fā)生的過程有更清晰的認(rèn)識。

２．７社會學(xué)習(xí)分析法

社會學(xué)習(xí)分析法的目的在于探索在學(xué)習(xí)過程中社會交互所扮演的角色，以及學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的重要性，話語如何用來意義建構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)教育平臺管理者可以用來構(gòu)建一個更好的學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)，通過學(xué)習(xí)者之間的交互，達(dá)到相互幫助學(xué)習(xí)的目的，相互幫助實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建。

２．８信息可視化方法

信息可視化可以避免我們在一堆枯燥的數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律，數(shù)據(jù)可視化之后，我們可以更好地進(jìn)行意義建構(gòu)。ＢＥＥＳＴＡＲＩｎｓｉｇｈｔ可以自動收集學(xué)生實時的參與數(shù)據(jù)，從而為教師、學(xué)生和管理者提供分析圖改善學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教育平臺上的學(xué)習(xí)是學(xué)生、教師和管理者之間的共同交互過程，應(yīng)運用不同的方法對這一復(fù)雜過程進(jìn)行研究，才能得到滿意的結(jié)果，學(xué)習(xí)分析技術(shù)將在此過程中展現(xiàn)它的作用。

３學(xué)習(xí)分析技術(shù)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育平臺發(fā)展

筆者將從數(shù)據(jù)面板、預(yù)測性分析和自適應(yīng)學(xué)習(xí)分析分別舉例說明學(xué)習(xí)分析技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)教育平臺帶來哪些幫助。

３．１學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)分析面板

大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上都開始使用學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)面板。實際上，到目前為止，大部分的非專業(yè)人員都還不能對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，但是通過一系列的圖像、表格和其它的可視化工具生成的報告，學(xué)生、教師和管理人員都可以讀懂。美國一些大學(xué)采用了更先進(jìn)的綜合數(shù)據(jù)系統(tǒng)，當(dāng)然這些功能強(qiáng)大的系統(tǒng)也更難以學(xué)懂，這些系統(tǒng)能夠探索不同變量之間的關(guān)系，使用戶不僅止于掌握預(yù)先的報告。學(xué)習(xí)者在測驗分?jǐn)?shù)、論壇貢獻(xiàn)、參與情況方面，可以得到一些基本分析報告。ＥＤＵＣＡＵＳＥ匯集了一系列有用的高等教育案例，例如亞利桑那州立大學(xué)的研究表明，在學(xué)術(shù)和學(xué)習(xí)分析上進(jìn)行投資能夠收到顯著的回報，該大學(xué)做了一個“Ｓｔｕｄｅｎｔ３６０”項目，通過該項目學(xué)校可以了解該校每一名學(xué)生的狀況。

３．２預(yù)測性分析

這是學(xué)習(xí)分析的一種高級應(yīng)用。通過對學(xué)習(xí)者的統(tǒng)計數(shù)據(jù)或者過去的成績之類的靜態(tài)數(shù)據(jù)，和在線登陸方式、討論發(fā)帖量之類的動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，追蹤分析學(xué)習(xí)者的類型。把學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類，例如該學(xué)習(xí)者屬于“高成就”，或者該生目前比較“危險”，或者是“社會型學(xué)習(xí)者”。然后根據(jù)學(xué)習(xí)者的類型進(jìn)行實時的干預(yù)，對“高成就”類型提供一些更具挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，而對處于“危險”狀況的學(xué)生，教師則需要特別關(guān)注，給予一些學(xué)習(xí)上的幫助，而對于“社會型”的學(xué)生，則可能需要給予社交上的支持。目前對于期末考試成績最可靠的預(yù)測，是在學(xué)習(xí)開始的時候做一個小的學(xué)習(xí)能力測驗。如果想設(shè)計更復(fù)雜的數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測模型，必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，而這需要進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析，以確定哪些變量能夠預(yù)測“成功”。Ｐｕｒｄｕｅ大學(xué)的ＣｏｕｒｓｅＳｉｇｎａｌｓｏｆｔｗａｒｅ非常知名，已經(jīng)部分實現(xiàn)了這一技術(shù)。Ｓｉｇｎａｌｓ在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供了紅色、黃色、綠色等信號，以幫助教師和學(xué)生了解目前的學(xué)習(xí)狀況。最近的評估報告表明，參與ＣｏｕｒｓｅＳｉｇｎａｌ項目的學(xué)生獲得了更高的平均分，能夠更快速地尋找?guī)椭Y源。來自密歇根大學(xué)的報告顯示，自適應(yīng)干預(yù)技術(shù)能夠幫助參與Ｅ２Ｃｏａｃｈｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ項目的物理系學(xué)生學(xué)習(xí)健康信息，給他們提供定制的反饋，并鼓勵學(xué)生改變他們的學(xué)習(xí)策略。

３．３自適應(yīng)學(xué)習(xí)分析

自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺建立了一個學(xué)習(xí)某個主題（如代數(shù)；光合作用）的模型，并在標(biāo)準(zhǔn)化測試背景下建立了課程測試的模型。這種平臺能夠提供更細(xì)致的反饋（例如你已經(jīng)掌握了哪些概念并掌握到何種程度），據(jù)此自動呈現(xiàn)以后的學(xué)習(xí)內(nèi)容（例如不呈現(xiàn)基于學(xué)習(xí)者所未掌握概念的材料）。當(dāng)然，建立學(xué)習(xí)者認(rèn)知的動態(tài)模型，和準(zhǔn)備自適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的引擎比設(shè)計和實現(xiàn)傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺需要更多的資源。大量的研究證據(jù)表明，采用這種方法將使個性化學(xué)習(xí)成為可能。在智能教學(xué)系統(tǒng)和自適應(yīng)平臺上大量的研究和資金投入，將會為網(wǎng)絡(luò)教育平臺帶來更好的用戶體驗。卡內(nèi)基－梅隆大學(xué)的ＯｐｅｎＬｅａｒｎｉｎｇＩｎｉｔｉａｔｉｖｅ課程是免費的，大家可以去體驗一下，而Ｇｒｏｃｋｉｔ與Ｋｎｅｗｔｏｎ公司的商業(yè)平臺也做得很好。

４結(jié)語

國外的大量實踐表明，學(xué)習(xí)分析技術(shù)越來越顯示出它的重要性。基于學(xué)習(xí)分析技術(shù)巨大的發(fā)展?jié)摿Γ蚕Ｍ嗟墓竞蜋C(jī)構(gòu)投入到這個領(lǐng)域，畢竟學(xué)習(xí)分析技術(shù)還處于發(fā)展應(yīng)用的初期階段。而學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)教育平臺，將為我國遠(yuǎn)程教育發(fā)展帶來新的機(jī)遇。

作者：胥果 單位：西華師范大學(xué)教育學(xué)院