王雪宇 鄒剛 李驍 王玉龍

摘要：選取哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合發(fā)布的edX平臺(tái)開(kāi)放數(shù)據(jù)和國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)MOOC教育平臺(tái)數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)的處理、整合、分析，從平臺(tái)、課程、學(xué)習(xí)者類型三個(gè)方面針對(duì)中關(guān)MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，并從學(xué)習(xí)者類型出發(fā)，指出當(dāng)下熱點(diǎn)問(wèn)題MOOC“高輟學(xué)率”的影響因素。

關(guān)鍵詞：MOOC；教育大數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)行為分析；教育信息化

引言

自2013年中國(guó)多所大學(xué)掀起“MOOC風(fēng)暴”，MOOC在中國(guó)的發(fā)展迎來(lái)了一個(gè)黃金時(shí)期，隨著各學(xué)科領(lǐng)域MOOC課程建設(shè)的加速推進(jìn)，MOOC學(xué)習(xí)者的數(shù)量也在不斷增多。2013年8月，國(guó)防科技大學(xué)率先在軍隊(duì)開(kāi)設(shè)MOOC平臺(tái)，力推將信息時(shí)代的教育碩果分享到全軍。如何正確看待當(dāng)前的“MOOC熱”，作為MOOC發(fā)源地的美國(guó)與當(dāng)下MOOC正時(shí)興的中國(guó)，兩國(guó)MOOC學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)MOOC時(shí)有何差異，帶著這些問(wèn)題，本文分析了edX平臺(tái)和國(guó)防科大夢(mèng)課平臺(tái)所記錄的眾多學(xué)習(xí)行為信息，力求找到一些答案。

1相關(guān)背景

1.1關(guān)于MOOC

大規(guī)模開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程（MOOC）最早是由加拿大學(xué)者Dave Comfier和Bryan Alexander在2008年提出的，而真正應(yīng)用此概念的是加拿大學(xué)者George Siemens和Stephen Dowries，當(dāng)時(shí)的MOOC主要基于關(guān)聯(lián)主義（Connectivism）學(xué)習(xí)理論，以CCK08等課程為代表，強(qiáng)調(diào)自學(xué)、互助，也稱cMOOC。

2012年，以Coursera、edX、Udacity為代表的學(xué)習(xí)平臺(tái)將MOOC推向全球，贏得了世界各地高校、教育機(jī)構(gòu)的重視，在許多著名學(xué)府積極加入國(guó)際化課程平臺(tái)的同時(shí)，各國(guó)也在加緊建設(shè)具有本國(guó)特色的MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)，這其中比較典型的是澳大利亞的Open2Study、西班牙的MiriadaX、英國(guó)的Futureleam等，這類基于行為主義學(xué)習(xí)的理論稱為XMOOC，接近傳統(tǒng)教師授課的在線教學(xué)模式。

在近幾年的發(fā)展中，以MOOC為基礎(chǔ)又衍生出了更多的在線學(xué)習(xí)新形態(tài)：SPOC（小規(guī)模限制性在線課堂）、MOOL（大規(guī)模開(kāi)放在線實(shí)驗(yàn)室）、PMOOC（個(gè)性化公開(kāi)課）、MOOR（大規(guī)模開(kāi)放在線研究課程）等。

截至2014年末，約有400所全球知名大學(xué)參與提供MOOC教學(xué)服務(wù)，其中美國(guó)排名前25名的高校中有22所在向全球?qū)W習(xí)者最多的幾個(gè)MOOC服務(wù)平臺(tái)提供免費(fèi)的MOOC。

1.2關(guān)于MOOC學(xué)習(xí)行為分析

21世紀(jì)無(wú)疑是大數(shù)據(jù)的時(shí)代，利用海量數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析成為信息時(shí)代眾多問(wèn)題的有效解決途徑之一。

MOOC學(xué)習(xí)過(guò)程中，用戶在注冊(cè)、登錄、點(diǎn)擊鏈接、觀看視頻、參與互動(dòng)、頁(yè)面停留等每一個(gè)環(huán)節(jié)均留下了痕跡，眾多痕跡匯聚成的海量數(shù)據(jù)。無(wú)疑是探析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為、發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題、幫助教師檢驗(yàn)新教學(xué)法和評(píng)估教學(xué)、幫助學(xué)生理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)等活動(dòng)的重要資源。

MOOC學(xué)習(xí)行為分析是基于MOOC教育大數(shù)據(jù)，充分利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，從記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的海量數(shù)據(jù)中獲取有用信息，得出某種規(guī)律，為學(xué)習(xí)者有效地定位學(xué)習(xí)需求，支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助教學(xué)者根據(jù)學(xué)生個(gè)性差異和學(xué)習(xí)需要為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)實(shí)施各類分層。同時(shí)通過(guò)MOOC學(xué)習(xí)行為分析也可以跟蹤高校師生教與學(xué)的歷程，分析地區(qū)間學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)差異，獲得教與學(xué)的聚焦規(guī)律。

2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集概況

2.1數(shù)據(jù)集介紹

2.1.1“The HarvardX-MITx Person-CourseDataset AY2013”公開(kāi)數(shù)據(jù)集

2014年，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合發(fā)布了兩校開(kāi)設(shè)在edX平臺(tái)上的16門課程的公開(kāi)數(shù)據(jù)集，這是全球第一個(gè)公開(kāi)發(fā)布的MOOC學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的研究性，為眾多MOOC學(xué)習(xí)分析研究提供了重要的數(shù)據(jù)支持。該數(shù)據(jù)集共有641139條記錄，每條信息包含課程名、學(xué)習(xí)者ID號(hào)、出生年份、國(guó)籍、學(xué)歷等共20項(xiàng)內(nèi)容，其中哈佛大學(xué)課程記錄338224條，麻省理工學(xué)院課程記錄302915條。該數(shù)據(jù)集在公開(kāi)前通過(guò)K-Anonymity（K-匿名模型）、Quasi-Identifies（準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)屬性泛華）、L-diversity（L-多樣化）等方法進(jìn)行了去身份識(shí)別（De-identificationg），既保護(hù)了學(xué)習(xí)者隱私，又未對(duì)數(shù)據(jù)真實(shí)性造成影響。

2.1.2_國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)夢(mèng)課平臺(tái)數(shù)據(jù)集

2013年8月，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)利用自身在教學(xué)和科研領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)率先在軍隊(duì)開(kāi)放了面向全軍官兵的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)——夢(mèng)課學(xué)習(xí)平臺(tái)，為建設(shè)現(xiàn)代軍事職業(yè)教育模式做出貢獻(xiàn)。截至2015年10月，夢(mèng)課平臺(tái)累計(jì)開(kāi)設(shè)課程112門，注冊(cè)官兵數(shù)296957人，組織了近3000批次、3.2萬(wàn)余人次的在線考試，網(wǎng)站點(diǎn)擊量超過(guò)2500萬(wàn)次。

在國(guó)防科大夢(mèng)課平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)里記錄著學(xué)習(xí)者登錄時(shí)間、視頻觀看、互動(dòng)交流、學(xué)習(xí)成績(jī)、教師回復(fù)、學(xué)習(xí)者活躍程度等多項(xiàng)內(nèi)容，共超過(guò)9000萬(wàn)條學(xué)習(xí)行為信息。分析夢(mèng)課學(xué)習(xí)平臺(tái)積累的這些海量官兵學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，研究部隊(duì)學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)行為，對(duì)洞悉部隊(duì)官兵的在線學(xué)習(xí)規(guī)律、改進(jìn)授課教師的MOOC建設(shè)質(zhì)量、提升平臺(tái)的教學(xué)組織管理能力具有很重要的作用。

2.2選取處理數(shù)據(jù)集

為有效分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，以兩個(gè)數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，通過(guò)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、IBM SPSS、Tableau等工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選定、去空值、篩選后，從641139條edX數(shù)據(jù)中最終獲得美國(guó)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為信息151122條，從303985條國(guó)防科大夢(mèng)課平臺(tái)數(shù)據(jù)中獲得中國(guó)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為信息86689條，以上述數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ)，進(jìn)行中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為分析。

3數(shù)據(jù)分析

MOOC學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為涉及方方面面，在本章將按照當(dāng)前MOOC學(xué)習(xí)行為分析研究的通常做法，從平臺(tái)、課程、學(xué)習(xí)者類型三個(gè)方面對(duì)中美MOOC學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析，并對(duì)當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題“MOOC輟學(xué)率”進(jìn)行研究。

3.1平臺(tái)分析

分析平臺(tái)層面時(shí)，對(duì)兩個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)者的注冊(cè)信息進(jìn)行了處理分析，分別比較美國(guó)和中國(guó)MOOC學(xué)習(xí)者的學(xué)歷組成、年齡分布和性別差異，如圖1所示。

通過(guò)中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)歷組成比較發(fā)現(xiàn)，美國(guó)學(xué)習(xí)者中高學(xué)歷人群占比較大，特別是有博士（5.90%）和碩士學(xué)歷（21.80%）的學(xué)習(xí)者，兩類學(xué)習(xí)者中本科學(xué)歷的比例基本持平，但中國(guó)學(xué)習(xí)者中高中及以下學(xué)歷的人群遠(yuǎn)大于美國(guó)，這與中國(guó)軍隊(duì)中許多士兵均是18歲便參軍入伍有關(guān)。

在年齡分布比較中，將數(shù)據(jù)集中所有MOOC學(xué)習(xí)者的年齡分為三類：青少年（0-20歲）、中青年（20～40歲）和中老年（40歲以上）。比較發(fā)現(xiàn)，美國(guó)學(xué)習(xí)者中40歲以上的人群占比（23.60%）遠(yuǎn)多于中國(guó)學(xué)習(xí)者，中青年齡段比例二者基本持平，而中國(guó)學(xué)習(xí)者中29歲以下的人群占比較多（28.20%），這與前面提到的絕大多數(shù)服兵役的青年官兵均是18周歲入伍有關(guān)。

從已有的MOOC研究中可以知道，MOOC學(xué)習(xí)者中性別差異遠(yuǎn)大于社會(huì)中性別差異，男性學(xué)習(xí)者占絕大多數(shù)。從圖1的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，美國(guó)學(xué)習(xí)者的性別差異比中國(guó)軍隊(duì)學(xué)習(xí)者小，說(shuō)明在美國(guó)有更多的女性參與到了MOOC學(xué)習(xí)中；中國(guó)學(xué)習(xí)者性別差異大與現(xiàn)實(shí)情況相符，軍隊(duì)中男性占比本就遠(yuǎn)超過(guò)女性。

3.2課程分析

課程分析部分，針對(duì)中美MOOC學(xué)習(xí)者各選取了4門課程共計(jì)86948注冊(cè)人次進(jìn)行分析，其中哈佛大學(xué)2門（健康知識(shí)、計(jì)算機(jī)概論）、麻省理工學(xué)院2門（計(jì)算機(jī)編程介紹、生物學(xué)概論）、國(guó)防科技大學(xué)4門（多媒體設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、3D打印、車輛管理），如表1所示。

從表1可以看出，美國(guó)學(xué)習(xí)者中女性學(xué)習(xí)者傾向于選擇偏文科的課程，但總體看來(lái)選課的女性占比遠(yuǎn)大于中國(guó)學(xué)習(xí)者，這與軍隊(duì)中女性比例本身過(guò)低有關(guān)；對(duì)比中美獲得證書的學(xué)習(xí)者占全部注冊(cè)學(xué)習(xí)者的比例，中國(guó)學(xué)習(xí)者完成課程的比例較高于美國(guó)學(xué)習(xí)者，這可能與軍隊(duì)相關(guān)組織制度有關(guān)，而就中美學(xué)習(xí)者內(nèi)部而言，不同課程獲得證書的學(xué)習(xí)者占比基本相近；對(duì)比選修課程學(xué)習(xí)者的平均年齡，中國(guó)學(xué)習(xí)者的平均年齡均小于美國(guó)學(xué)習(xí)者，這與軍隊(duì)中主要是18～20周歲的青年官兵有關(guān)，而無(wú)論中美學(xué)習(xí)者，課程獲得證書學(xué)習(xí)者的平均年齡均大于全部學(xué)習(xí)者平均年齡，說(shuō)明學(xué)習(xí)者年齡對(duì)課程的完成也存在影響。

3.3學(xué)習(xí)者類型分析

MOOC的主體是學(xué)習(xí)者，而這個(gè)主體不僅數(shù)量巨大，種類也多。有的學(xué)習(xí)者會(huì)把MOOC當(dāng)做傳統(tǒng)課程認(rèn)真參與學(xué)習(xí)；有的學(xué)習(xí)者只是把MOOC當(dāng)做在線參考或者工具，交互特點(diǎn)呈現(xiàn)不同步性和選擇性；還有一些學(xué)習(xí)者只是把MOOC當(dāng)做檢驗(yàn)其對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握程度的工具，因此他們很可能只做題而不看視頻。在這里，采取哈佛大學(xué)和MIT聯(lián)合發(fā)布的課程報(bào)告中的方法將學(xué)習(xí)者分為僅注冊(cè)者（只注冊(cè)了課程，沒(méi)有其他學(xué)習(xí)行為）、一般學(xué)習(xí)者（注冊(cè)并訪問(wèn)了課程）、積極學(xué)習(xí)者（注冊(cè)并訪問(wèn)了大于1/2的課程內(nèi)容）和獲取證書者（獲取了證書）4類（分類圖片來(lái)自課程報(bào)告）。圖2為四類學(xué)習(xí)者的分類和中美各類型學(xué)習(xí)者比例。

從圖2不難看出，中國(guó)學(xué)習(xí)者兩極分化嚴(yán)重，僅注冊(cè)者和獲取證書者、積極學(xué)習(xí)者均多于

下面從學(xué)習(xí)者類型出發(fā)，以獲取證書學(xué)習(xí)者和全部學(xué)習(xí)者為對(duì)照，來(lái)研究MOOC興起至今人們始終關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)——MOOC課程遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)課程的“輟學(xué)率”。據(jù)媒體報(bào)道，Coursera、edX、Udacity三大平臺(tái)的平均輟學(xué)率高達(dá)95%。為什么MOOC會(huì)有這么高的輟學(xué)率，這與哪些因素有關(guān)，學(xué)習(xí)者學(xué)歷、年齡還是學(xué)習(xí)行為？美國(guó)學(xué)習(xí)者，特別是獲取證書者比例超過(guò)美國(guó)學(xué)習(xí)者的7倍，表明中國(guó)學(xué)習(xí)者中認(rèn)真對(duì)待MOOC課程的不是少數(shù)，而美國(guó)學(xué)習(xí)者中超過(guò)一半的均是一般學(xué)習(xí)者，獲取證書和積極學(xué)習(xí)者占極少的比例。

數(shù)據(jù)集中美國(guó)MOOC學(xué)習(xí)者能獲得證書（即順利完成學(xué)業(yè)）的人群占比為2.1%（3244人），輟學(xué)率為97.9%；中國(guó)學(xué)習(xí)者中取得證書的人群占比15.7%（13572人），這個(gè)比例高于世界普遍水平。為研究輟學(xué)率的影響因素，對(duì)獲得證書學(xué)習(xí)者的學(xué)歷、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)行為等進(jìn)行了分析并與全部學(xué)習(xí)者做了對(duì)比，見(jiàn)表2。

從表2可以看出，獲得證書的學(xué)習(xí)者中高學(xué)歷占比遠(yuǎn)高于全部學(xué)習(xí)者，特別是有博士、碩士學(xué)歷的學(xué)習(xí)者，說(shuō)明學(xué)歷對(duì)輟學(xué)率有一定影響，這一點(diǎn)在美國(guó)學(xué)習(xí)者中顯得尤為突出；在取得證書的學(xué)習(xí)者中，中美學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度超過(guò)一半的占比均超過(guò)了97.0%，說(shuō)明取得證書的學(xué)習(xí)者多數(shù)都認(rèn)真學(xué)完了課程，以獲取知識(shí)為目的；在學(xué)習(xí)行為中，選定了數(shù)據(jù)集中課程交互次數(shù)、學(xué)習(xí)天數(shù)、視頻播放數(shù)三個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)于兩國(guó)MOOC學(xué)習(xí)者來(lái)講，結(jié)論是相同的，獲得證書的學(xué)習(xí)者均是交互積極、學(xué)習(xí)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、播放課程視頻次數(shù)多的學(xué)習(xí)者。另?yè)?jù)哈佛大學(xué)和MTF聯(lián)合發(fā)布的課程報(bào)告《HarvardX and MITx：TheFirSt Year of Open Online Courses（Fall 2012-Summer 2013）》中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在全部16門課程中取得證書的學(xué)習(xí)者平均年齡均大于全部學(xué)習(xí)者的平均年齡，所以學(xué)習(xí)者年齡也是輟學(xué)率的一個(gè)影響因素。

4結(jié)語(yǔ)

美國(guó)作為MOOC的發(fā)源地，在MOOC建設(shè)上一路領(lǐng)先其他國(guó)家，在眾多知名大學(xué)加盟的情況下，MOOC發(fā)展更是如虎添翼。中國(guó)自掀起MOOC熱潮以來(lái)，正瞄準(zhǔn)前沿不斷發(fā)展，越來(lái)越多高校和機(jī)構(gòu)的加入必將推動(dòng)MOOC穩(wěn)步前行。本文通過(guò)對(duì)中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行研究，既找到了兩類學(xué)習(xí)者的共同點(diǎn)，又發(fā)現(xiàn)了差異，這對(duì)于MOOC學(xué)習(xí)行為研究多少能有一些啟示。同樣，中國(guó)軍隊(duì)MOOC的發(fā)展也值得關(guān)注，許多軍隊(duì)學(xué)習(xí)者以超出普通學(xué)習(xí)者數(shù)倍的精力投身于MOOC學(xué)習(xí)中，取得了不俗的成績(jī)。要推動(dòng)我國(guó)MOOC的健康持續(xù)發(fā)展，需要國(guó)家和社會(huì)的共同努力，從課程建設(shè)、激勵(lì)機(jī)制、疑難解答等眾多方面進(jìn)行創(chuàng)新和攻關(guān)，讓MOOC真正成為改變一代人甚至幾代人教育理念、教育模式和教育環(huán)境的時(shí)代產(chǎn)物。