劉鐘情

（成都體育學院信息技術中心，四川 成都 610041）

0 引言

移動學習是學習者為滿足不斷增加的彈性學習需求，借助無線移動網(wǎng)絡技術以及無線移動通信設備獲取學習資源，進行主動學習的一種新型數(shù)字化學習方式［1］。無線移動技術、藍牙等技術的日趨成熟以及3G時代的到來，使智能手機作為一種特殊的學習終端，催化了移動學習的發(fā)展［2］。手機作為普及率最高的移動終端，是開展移動學習的首選設備［3］。大學生的日?；顒右詫W習為主，手機移動學習方便、快捷的特點，得到了大學生的青睞。我國很多學者對大學生手機移動學習的學習模式、教學設計、課程學習、平臺及環(huán)境搭建進行了研究，對研究和推行我國大學生手機移動學習起到了積極的作用［1-2，4-6］。體育院校擔負著為國家培養(yǎng)體育師資、教練員、運動員和體育科研、體育新聞、體育競技與管理以及社會急需的各類高級專門人才的重要任務［7］。體育院校大學生因專業(yè)性極強，常常需要在戶外長時間進行運動訓練與比賽，以致于課外學習的時間不多；體育院校大學生思維活躍，對新事物的感知能力突出，手機移動學習成為他們課堂教學之外有效學習的良好方式；手機移動學習使得體育院校學生利用碎片化的時間進行化整為零的學習，從而有利于實現(xiàn)體育院校的人才培養(yǎng)目標。姜曾賀對體育院校學生計算機培訓課程手機移動學習教學設計與資源設計進行了研究［3］。

本研究擬采用Apriori關聯(lián)規(guī)則挖掘成都體育學院各年級各專業(yè)大學生手機移動學習的問卷調查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從而了解體育院校大學生手機移動學習的潛在規(guī)則和特征，特別是學生希望的手機移動學習素材的類型及特征、哪些課程適合手機移動學習、學生手機移動學習的時段和時長、學生希望的手機移動學習交互方式等。旨在正確認識以成都體育學院為代表的大學生手機移動學習的特征，揭示體育院校大學生手機移動學習的規(guī)律和趨勢，為體育院校大學生手機移動學習的研究及實施提供借鑒。

1 Apriori關聯(lián)規(guī)則算法

關聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘領域的熱點之一。關聯(lián)規(guī)則反映海量數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)項集之間的關聯(lián)關系。Apriori算法是第一個關聯(lián)規(guī)則挖掘算法。本研究采用Apriori算法對成都體育學院大學生手機移動學習186份問卷調查的20個多項選擇題統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)規(guī)則挖掘。

Apriori算法采用逐層搜索的迭代方法，利用先驗知識進行候選數(shù)據(jù)項集剪枝，縮小搜索范圍，Apriori算法產生頻繁項集部分的偽代碼可參考文獻［8］。

2 數(shù)據(jù)挖掘

2.1 數(shù)據(jù)采集與合并

數(shù)據(jù)挖掘算法在Weka平臺上實現(xiàn)。為了挖掘出體育院校大學生手機移動學習各因素之間的關聯(lián)規(guī)則，采用隨機抽樣法，從成都體育學院選取5個專業(yè)隨機抽取一至三年級的186位大學生進行了問卷調查，發(fā)出問卷186份，收回問卷186份，有效回收率為100%，調查有效。采用自編問卷進行調查，問卷內容主要包括以下4部分：1）基本資料：姓名、學號、專業(yè)等；2）學生學習特點；3）學生個人手機移動學習態(tài)度；4）學生個人對手機移動學習資源的喜好。調查問卷由20個多項選擇題和3個填空題組成，由被試者依據(jù)自身的實際情況填寫。問卷經(jīng)過專家組研討和修訂，經(jīng)檢驗，內部一致性系數(shù)為0.673。在探索性研究中，內部一致性系數(shù)可以小于0.7，但應大于0.6，表明量表是有效的。因子分析KMO值為0.709，內部一致性與因子分析KMO值均為合適及有效范圍，因此問卷有效。對于186份問卷，采集每份問卷每個選擇題對應的選項，并將采集到的數(shù)據(jù)進行合并形成問卷調查統(tǒng)計表格。其中，專業(yè)字段在調查問卷中是填空題，為了得出可能與專業(yè)有關的潛在規(guī)則，數(shù)據(jù)采集時將其改為選擇題，即在表格中添加專業(yè)（英文：professional）字段。由于問卷數(shù)據(jù)每個學生只有一條記錄，學號與姓名字段與關聯(lián)規(guī)則挖掘所要得到的規(guī)則無關，故將學號、姓名字段刪除。

2.2 數(shù)據(jù)預處理

為了將186條記錄一次性添加到Weka軟件中，需要對問卷調查統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行預處理。添加序號字段，將序號變成依次遞增的唯一序號（英文：num），將表格字段名及記錄中對應的值轉換為英文（one代表問卷的第1個選擇題，依此類推）。處理后的問卷調查統(tǒng)計表見圖1。為適應Apriori算法的要求，需要對處理后的問卷調查統(tǒng)計表進行數(shù)據(jù)轉換，將.xls表格格式轉換為.arff，并將數(shù)值型轉換為名詞型，即將numeric型轉換為nominal型，A、B、C、D分別代表各個選擇題對應的選擇支。

圖1 問卷調查統(tǒng)計表預處理后效果Fig.1 Effects of statistical data of question naire survey after pretreatment

3 數(shù)據(jù)挖掘結果分析與啟示

3.1 Apriori關聯(lián)規(guī)則挖掘結果分析

將轉換后的問卷調查統(tǒng)計表中的所有屬性作為關聯(lián)規(guī)則挖掘的屬性，采用Apriori算法，主要是通過確定最小支持度和最小置信度2個參數(shù)來產生規(guī)則的項集最大數(shù)目，該研究中設置最小支持度為0.1，最小置信度為0.9，得出了19條強關聯(lián)規(guī)則，輸出結果中包含滿足要求的每條規(guī)則的支持度和置信度。挖掘出的強關聯(lián)規(guī)則見圖2。

圖2 關聯(lián)規(guī)則挖掘結果Fig.2 Mining results with association rules

圖2中所得規(guī)則涉及的問卷調查選擇支及意義如表1所示。

表1 問卷部分選擇支及意義Tab.1 Selecting branches and meanings of questionnaire

圖2中第1條規(guī)則one=C，three=B，six=A==＞eleven=A，查表1，得知one=C，代表希望用手機獲取每門課的教學內容；three=B代表課堂上課，偶爾會看手機；six=A代表老師用微信群發(fā)布學習內容讓其課外完成，學生會執(zhí)行；eleven=A代表支持手機移動學習，方便。其它規(guī)則依此類推。對挖掘出的19條規(guī)則解讀如下：

1）第1條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、課堂上偶爾看手機、希望老師用微信群發(fā)布學習內容并會執(zhí)行的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為1；

2）第2條規(guī)則：喜歡自學并經(jīng)常用手機學習、希望學習素材是視頻講解的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為1；

3）第3條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成，會執(zhí)行的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.97；

4）第4條規(guī)則：課堂上偶爾看手機、老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成會執(zhí)行、認為學習素材不夠有吸引力是影響手機移動學習的因素的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.95；

5）第5條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、課堂上偶爾看手機、有過使用手機聽英語或看音視頻課程經(jīng)歷的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.95；

6）第6條規(guī)則：老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成會執(zhí)行、最希望手機移動學習資源視頻、畫質及聲音清晰且手機選用的是移動而非聯(lián)通的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.95；

7）第7條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、認為多媒體課件資源是手機移動學習資源首選的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.92；

8）第8條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、最喜歡的手機學習素材是10 min到30 min之間、認為學習素材不夠有吸引力是影響手機移動學習的因素的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.92；

9）第9條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、課堂上偶爾看手機、配備手機為社會實踐和社交需要的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.91；

10）第10條規(guī)則：課堂上偶爾看手機、最喜歡的手機學習素材是30 min到1 h之間的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.91；

11）第11條規(guī)則：喜歡自學并經(jīng)常用手機學習、老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成會執(zhí)行的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.91；

12）第12條規(guī)則：覺得計算機類課程適合手機移動學習、最希望手機移動學習的學習素材是游戲闖關型的同學配備手機的目的是社會實踐和社交的需要，該規(guī)則置信度為0.91；

13）第13條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、工作日課余時間會使用手機學習、認為學習素材不夠有吸引力是影響手機移動學習的因素的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.91；

14）第14條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、覺得計算機類課程適合手機移動學習、認為學習素材不夠有吸引力是影響手機移動學習的因素的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.91；

15）第15條規(guī)則：不喜歡自學，經(jīng)常用手機學習的同學配備手機是出于社會實踐和社交需要，該規(guī)則置信度為0.91；

16）第16條規(guī)則：工作日課余時間會使用手機學習、認為多媒體課件資源是手機移動學習資源首選的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.9；

17）第17條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、課堂上偶爾看手機、覺得計算機類課程適合手機移動學習的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.9；

18）第18條規(guī)則：希望使用手機獲取每門課的教學內容、有過使用手機聽英語或看音視頻課程經(jīng)歷、最喜歡的手機學習素材是10 min到30 min之間的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.9；

19）第19條規(guī)則：課堂上偶爾看手機、喜歡自己的專業(yè)但專業(yè)學習一般、老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成會執(zhí)行的同學支持手機移動學習，該規(guī)則置信度為0.9。

3.2 關聯(lián)規(guī)則挖掘結論

由上述關聯(lián)規(guī)則挖掘結果，得出支持手機移動學習的學生具有以下一些特征：

1）希望使用手機獲取每門課的教學內容；

2）課堂上偶爾看手機；

3）老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成，學生會執(zhí)行；

4）覺得計算機類課程適合手機移動學習；

5）工作日課余時間會使用手機學習；

6）認為學習素材不夠有吸引力是影響手機移動學習的因素；

7）認為多媒體課件資源是手機移動學習資源首選；

8）最喜歡的手機學習素材是10 min到30 min或30 min到60 min之間；

9）有過使用手機聽英語或看音視頻課程經(jīng)歷；

10）希望學習資源視頻、畫質及聲音清晰。

3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

上述關聯(lián)規(guī)則挖掘結果中，學生使用手機學習的大致時間取向沒有涉及、使用手機進行哪些具體類型的學習沒有涉及；關聯(lián)規(guī)則挖掘出學生最希望的手機移動學習素材是游戲闖關類，而游戲闖關類學習素材在實際操作執(zhí)行中是最具有挑戰(zhàn)性、難度最大的。因此，需要研究除了游戲闖關外，有無其他類型的學習素材是學生手機移動學習也能接受的；關聯(lián)規(guī)則挖掘出老師用微信群發(fā)布學習內容讓學生課外完成學生會執(zhí)行，而在實際的教學實踐中，很多老師和學生一直使用QQ作為師生課外學習交互工具，因此也需要對師生課外交互工具進行研究；這4個問題是施行手機移動學習必須要面對和解決的問題。因此，需要更深入地對問卷調查統(tǒng)計表中以上4個多項選擇題進行進一步的數(shù)據(jù)分析。

對問卷調查統(tǒng)計表中以上4個多項選擇題進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計算法為：（選擇相應選項的記錄條數(shù)/186）*100%，結果如表2所示。

表2 4個指標統(tǒng)計結果Tab.2 Statistical results of four indicators

由表2可見，學生使用手機的情況有4種。

1）學生使用手機學習的大致時間段比例最高的兩項是工作日課余時間及考試之前，百分比為47.85%及39.45%；

2）用手機進行學習，最希望的學習素材比例最高的兩項是視頻講解及游戲闖關，百分比為32.26%及24.73%；

3）最希望在手機上進行的學習類型比例最高的兩項是測試及復習舊課，百分比為25.27%及23.66%；

4）老師在手機上向學生以某種方式發(fā)布學習內容讓學生課外完成學生會執(zhí)行，比例最高的兩項是微信群及QQ，百分比為43.55%及29.57%。

3.4 啟示

根據(jù)關聯(lián)規(guī)則挖掘得到的結論及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果，對于體育院校大學生手機移動學習的統(tǒng)籌與實施，得到如下啟示：

1）英語、計算機類課程是大學生手機移動學習必須要開設的課程。條件允許的情況下，最好每門課都開設手機移動學習功能；

2）每學期期末考試和學期開始的補考時間段，手機移動學習的學生會很多，他們會使用手機進行模擬測試；

3）所測試的學生學習能力較強，平時的課余時間也會有學生使用手機進行學習，尤其是對于課程進行復習；

4）應盡可能提高手機學習的學習資源吸引力。學習資源可以使用游戲闖關或是音視頻類型，并保證畫質的清晰度，且一個學習素材的時間在10 min到60 min之間；

5）手機移動學習師生交互的方式宜采用微信或微信與QQ結合的方式。

4 結語

移動學習在教育領域擁有無限可能，了解基于移動設備的新型學習方式確實非常困難［9］。本文采用數(shù)據(jù)挖掘方法對體育院校大學生智能手機移動學習調查數(shù)據(jù)進行分析，得到體育院校大學生手機移動學習的潛在規(guī)則，為體育院校大學生手機移動學習的實施提供借鑒。體育院校大學生手機移動學習的資源開發(fā)與設計、教學設計等還需進一步研究與完善。

［1］孟立凡，陳琳.基于微信公眾平臺的移動學習空間構建研究［J］.現(xiàn)代教育技術，2014，24（10）：19-20.

［2］高敏，吳介軍，姚紅靜.基于手機的M-Learning系統(tǒng)研究與設計［J］.現(xiàn)代教育技術，2008，18（8）：93-95.

［3］姜曾賀.手機移動學習在體育院校學生計算機培訓中的應用研究［J］.學術探索，2012，20（10）：143-145.

［4］蘇佩堯.微信公眾平臺支持下混合式學習活動探討［J］.實驗技術與管理，2015，32（6），177-184.

［5］陳萍.新媒體背景下高職學生移動學習的困境及路徑選擇：以英語學習為例［J］.職教論壇，2015，31（23），89-92.

［6］黃建軍，張璐.移動學習應用環(huán)境構建研究［J］.電化教育研究，2013，34（7）：59-63.

［7］魏娟麗.體育院校計算機應用基礎課程教學評價方式探究［J］.教育與職業(yè)，2012（3）：186-187

［8］袁梅宇.數(shù)據(jù)挖掘與機器學習WEKA應用技術與實踐［M］.北京：清華大學出版社，2014：104-105.

［9］魏雪峰，楊現(xiàn)民.移動學習：國際研究實踐與展望——訪英國開放大學邁克·沙普爾斯教授［J］.開放教育研究，2014（1）：4-8.