摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)成為了當(dāng)今教學(xué)的發(fā)展趨勢。學(xué)習(xí)分析技術(shù)，作為一種新興技術(shù)，改變了傳統(tǒng)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)式模式，既能為學(xué)生提供高質(zhì)量、個性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，又能改進(jìn)教育工作者的教學(xué)方式，通過信息數(shù)據(jù)分析完善教學(xué)過程?；诖?，文章主要介紹了學(xué)習(xí)分析技術(shù)的內(nèi)涵與方法，并構(gòu)建了將該技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的基本模型，最后就其應(yīng)用及其對教學(xué)模式所帶來的變革進(jìn)行了探討，希望能給傳統(tǒng)教學(xué)帶來啟示。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)分析技術(shù)；教學(xué)變革

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

大數(shù)據(jù)，作為當(dāng)今最熱門的關(guān)鍵詞，已在各行各業(yè)中掀起變革的巨浪。在教育領(lǐng)域中，同樣蘊(yùn)藏著具有應(yīng)用價值的海量數(shù)據(jù)。荷蘭著名的行為觀察軟件商N(yùn)OLDUS公司的研究表明，在一節(jié)40分鐘的普通中學(xué)課堂里，一個學(xué)生所產(chǎn)生的全息數(shù)據(jù)約有5-6GB，而其中可歸類、標(biāo)簽、并且進(jìn)行分析的量化數(shù)據(jù)約有50-60MB，這相當(dāng)于在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)領(lǐng)域中積累5萬年的數(shù)據(jù)量總和。[1]那么，如何有效挖掘、分析和利用這些數(shù)據(jù)來更好地改進(jìn)教學(xué)？學(xué)習(xí)分析技術(shù)給出了很好的答案。美國新媒體聯(lián)盟（NMC）與美國高校教育信息化協(xié)會（EDUCAUSE）發(fā)布的《2013年地平線報告（高教版）》預(yù)測：學(xué)習(xí)分析技術(shù)將在未來的兩到三年內(nèi)成為主流技術(shù)，并得到廣泛的應(yīng)用。[2]

一、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的內(nèi)涵

學(xué)習(xí)分析技術(shù)是一個新興的研究領(lǐng)域，旨在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析為教育系統(tǒng)的各級決策提供參考，關(guān)鍵內(nèi)容就是應(yīng)用于教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析。這一研究方法原先來自于商業(yè)領(lǐng)域，商家通過對消費(fèi)者的活動進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)掘分析來把握消費(fèi)趨勢。比如淘寶網(wǎng)會根據(jù)用戶購買和瀏覽過的產(chǎn)品，來推斷用戶對某類產(chǎn)品的偏好。又如在社交網(wǎng)站中，新浪微博會根據(jù)個人的關(guān)注對象推薦該用戶可能感興趣的其他對象。這類技術(shù)的實(shí)質(zhì)，就是通過對數(shù)據(jù)的提取、歸類、分析與總結(jié)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性的預(yù)測和判斷。

基于學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)的分析則是以學(xué)生群體為主體，以設(shè)計(jì)出更完善的教學(xué)方法為目標(biāo)，致力于為學(xué)生提供高質(zhì)量、個性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并評估制定的學(xué)習(xí)計(jì)劃是否能有效幫助學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)，這些分析結(jié)果對于教學(xué)雙方來說都具有重要的意義。對教育工作者和研究人員而言，學(xué)習(xí)分析在剖析學(xué)生與在線文本、課件之間的互動中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對學(xué)生而言，通過開發(fā)用于分析學(xué)生具體數(shù)據(jù)的移動軟件和在線平臺，能夠?yàn)閷W(xué)生提供符合他們學(xué)習(xí)需求的支持服務(wù)系統(tǒng)，使他們受益于學(xué)習(xí)分析，提高學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)效率。

二、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的分析方法

學(xué)習(xí)分析技術(shù)除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法外，充分吸收了大數(shù)據(jù)時代下各個領(lǐng)域的新技術(shù)，包括社會網(wǎng)絡(luò)分析法、話語分析法和內(nèi)容分析法。這些新技術(shù)的引入，使得學(xué)習(xí)分析逐漸科學(xué)化、現(xiàn)代化和智能化。

社會網(wǎng)絡(luò)分析法（Social Network Analysis）原先是一種社會學(xué)研究方法，它是對社會網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系結(jié)構(gòu)及其屬性加以分析的一套規(guī)范和方法，現(xiàn)已廣泛運(yùn)用于教育領(lǐng)域。如果將學(xué)習(xí)者個體作為研究對象，通過社會網(wǎng)絡(luò)分析法，我們不難判斷學(xué)習(xí)者個體向哪些同伴尋求了學(xué)習(xí)幫助，在哪些方面產(chǎn)生了學(xué)習(xí)認(rèn)知上的困難，又有哪些具體的情境因素影響了學(xué)習(xí)者個體的學(xué)習(xí)過程等。如果將整個網(wǎng)絡(luò)作為研究對象，社會網(wǎng)絡(luò)分析法主要關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中信息的分布和個體學(xué)習(xí)的進(jìn)展情況。

話語分析法（Discourse Analysis）原先是一種語言學(xué)研究方法，是在課堂對話基礎(chǔ)上建立的口語分析方法，經(jīng)過不斷發(fā)展引入到教育領(lǐng)域，在課堂教學(xué)實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)時代下，話語分析的對象不僅僅只是教學(xué)過程中面對面的對話內(nèi)容，還涉及網(wǎng)絡(luò)課程與會議中產(chǎn)生的文本內(nèi)容，以及網(wǎng)絡(luò)背景下的異步交流內(nèi)容等。通過話語分析技術(shù)，我們可以對網(wǎng)上學(xué)習(xí)交流過程中話語的文本性含義有更深入的了解，從而探究知識建構(gòu)的本質(zhì)，對整個學(xué)習(xí)發(fā)生的過程獲得更加清晰的認(rèn)識。

內(nèi)容分析法（Content Analysis）是一種對傳播內(nèi)容進(jìn)行客觀、系統(tǒng)和定量描述的研究方法。內(nèi)容分析的過程是一個層層推理的過程，其實(shí)質(zhì)是對傳播內(nèi)容所含信息量及其變化的分析，即由表征的有意義的詞句推斷出準(zhǔn)確意義的過程。[3]在教育領(lǐng)域中運(yùn)用內(nèi)容分析法，不僅可以對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，探尋學(xué)習(xí)者的行為模式；還可對其進(jìn)行定性分析，運(yùn)用積累的大量經(jīng)驗(yàn)來預(yù)測當(dāng)前的學(xué)習(xí)者行為，為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)資源服務(wù)。

三、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的模型

筆者根據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù)的決策流程，構(gòu)建了一個基本的模型（如圖1所示）。

1.數(shù)據(jù)的收集

學(xué)習(xí)分析技術(shù)需要大量數(shù)據(jù)作為支撐，僅僅依靠結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須同時收集不同系統(tǒng)中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，保障分析結(jié)果的正確性、一致性和完整性。

目前，教育系統(tǒng)中已經(jīng)積累了大量的學(xué)生信息。信息系統(tǒng)中的學(xué)生信息、課程信息和教師信息這些檔案類信息都可以作為學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)來源之一；課程管理系統(tǒng)（CMS）和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）中也蘊(yùn)藏著大量可以挖掘的信息，包括課程中的交互信息（與老師或?qū)W生的交流等）、學(xué)習(xí)表現(xiàn)信息（作業(yè)完成情況等）以及行為信息等；同時，基于教師經(jīng)驗(yàn)、教師觀察以及教師直覺的課程指導(dǎo)方針也是形成決策樹分析的必不可少的部分。

2.數(shù)據(jù)的處理

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的考量很難反映一個學(xué)生在一堂課中吸收了多少知識，但是通過其在系統(tǒng)中的行為反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為可量化的數(shù)據(jù)來對其學(xué)習(xí)過程進(jìn)行分析。比如在在線課程中，可通過多個方面檢測學(xué)生的表現(xiàn)：比如與同班同學(xué)相比，在網(wǎng)站上花費(fèi)的時間；登錄網(wǎng)站的頻率；犯了同樣錯誤后重復(fù)犯錯的概率；在某一科目停留的時間等等。通過綜合分析這些數(shù)據(jù)，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為有更深入的了解，從而更加微觀地了解學(xué)生。

3.軟件分析

學(xué)習(xí)分析軟件按照專業(yè)程度來分，可分為專用工具和通用工具兩種。“專用工具”一般是學(xué)習(xí)分析項(xiàng)目中的核心分析工具，它專門針對某一項(xiàng)目的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中運(yùn)用該工具搜集和分析學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)教學(xué)。典型的專用工具有Socrato、SNAPP和 LOCO-Analyst等。而“通用工具”則是原來應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、可用性設(shè)計(jì)等其他領(lǐng)域的工具，后來被轉(zhuǎn)用于教育情境下，用來分析學(xué)習(xí)者如何使用教學(xué)系統(tǒng)，主要有Mixpanel Analytics、Userfly、Gephi 等幾種。[4]

4.行為干預(yù)

學(xué)習(xí)分析結(jié)果可用來評估學(xué)生表現(xiàn)，并及時提供反饋意見，同時還可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有針對性地調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，為學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

四、學(xué)習(xí)分析技術(shù)所帶來的教學(xué)變革

1.個性化教學(xué)的變革

學(xué)習(xí)分析技術(shù)的運(yùn)用可以為每個學(xué)生提供一個個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，如果一個學(xué)生解決一個問題所花費(fèi)的時間遠(yuǎn)少于其他同學(xué)，系統(tǒng)分析結(jié)果就會自動給予提示與線索，試圖促進(jìn)該學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)。這種即時性的提示在過去是不可能完成的任務(wù)，學(xué)生至少要等待多天，直到他們的作業(yè)被批改完。同時，在使用學(xué)習(xí)分析技術(shù)一段時間后，教師能夠通過信息追蹤和分析，判斷自己的教學(xué)方法是否有效，從而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此，每個學(xué)生都能各自擁有一套為他們量身定制的個性化學(xué)習(xí)課程。

國內(nèi)外大學(xué)中，較早應(yīng)用學(xué)習(xí)分析的案例之一是美國普渡大學(xué)的“信號項(xiàng)目”。該項(xiàng)目于2007年啟動，將數(shù)據(jù)從學(xué)生信息系統(tǒng)、課程管理系統(tǒng)和課程成績單中提取出來，按照學(xué)習(xí)表現(xiàn)分類，從而對那些極有可能不及格或輟學(xué)的學(xué)生有針對性地提供服務(wù)。美國奧蘭治縣的馬鞍峰社區(qū)學(xué)院通過它的“高等教育個性化服務(wù)助理”或叫SHERPA（Service-Oriented Higher Education Recommendation Personalization Assistant）系統(tǒng)，運(yùn)用學(xué)生數(shù)據(jù)成功實(shí)施了個性化教育。該軟件為每個學(xué)生建立詳細(xì)檔案，記錄了其完整的在校期間的日程信息、跟隨導(dǎo)師學(xué)習(xí)的經(jīng)歷以及其它個人信息；接著對這些信息進(jìn)行分析，提出對時間管理、課程選擇的建議，以及分析其它有助于學(xué)生在學(xué)業(yè)上獲得成功的要素。

2.教師角色的變革

學(xué)習(xí)分析技術(shù)的運(yùn)用將使教師不再僅僅是一個“教師”，同時承擔(dān)了分析師的角色。傳統(tǒng)意義上的教學(xué)主要是經(jīng)驗(yàn)式的，教師憑借自己的主觀判斷來選擇教授課程的內(nèi)容和方式，然后通過一次次的反復(fù)實(shí)踐來進(jìn)行驗(yàn)證。而大數(shù)據(jù)時代下的學(xué)習(xí)分析技術(shù)有助于教師從這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式中解放出來，教師所做的決策將不再是純粹的經(jīng)驗(yàn)式判斷，而是建立在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上。

美國教育發(fā)展中心（Education Development Center）和學(xué)生與技術(shù)中心（Center for Children and Technology）對如何利用數(shù)據(jù)幫助美國紐約市公立學(xué)校的教師進(jìn)行教學(xué)決策開展了研究實(shí)踐。他們與一家公司合作，對學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了記錄與分析，最后生成了可供教師分析的書面報告和網(wǎng)絡(luò)報告。書面報告為教師提供了標(biāo)準(zhǔn)的全班學(xué)生學(xué)習(xí)情況的報告，為教師根據(jù)學(xué)生的需求分組、關(guān)注學(xué)生的個體特點(diǎn)等提供了依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)報告則為學(xué)校不同層次的員工提供不同層次的信息和重點(diǎn)。

五、結(jié)束語

大數(shù)據(jù)時代的來臨，強(qiáng)有力地推動著教育信息化發(fā)展的浪潮。通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)，使教學(xué)實(shí)踐從關(guān)注宏觀群體走向關(guān)注微觀個體，并使教育個性化服務(wù)成為可能。但是，學(xué)習(xí)分析技術(shù)作為一種新興技術(shù)，也面臨著諸多挑戰(zhàn)，距離其大規(guī)模運(yùn)用可能還有較長的路要走，需要廣大研究者深入研究，進(jìn)一步開拓該技術(shù)的服務(wù)對象和應(yīng)用場景，真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)背景下學(xué)習(xí)分析技術(shù)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張韞.大數(shù)據(jù)改變教育——寫在大數(shù)據(jù)元年來臨之際[J].上海教育， 2013（10）.

[2]2013 horizon report[EB/OL]. http：//www.nmc.org/publications/2013-horizon-report-higher-ed. 2013-4-23.

[3]楊秋平.網(wǎng)絡(luò)輿情智能檢測與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦知識與技術(shù)，2011（4）.

[4]李青，王濤.學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀述評[J].中國電化教育，2012（307）.

（編輯：郭桂真）