李彤彤 周彥麗 邊雨迎 李國濤 郭栩寧

[摘 ? 要] 彈幕的引入為轉變當前在線教育中實時交互性弱的現(xiàn)象帶來了契機，但是，其娛樂性以及管理機制不健全等問題導致其教學應用效果不佳。針對如何智能實時管理彈幕以促進有效交互這一問題，文章首先依據(jù)教學交互層次塔、探究社區(qū)、學習共同體等理論構建了在線異步交互描述框架，深入揭示基于彈幕的在線異步有效交互的發(fā)生機理；其次，從可干預的角度，以促進框架中信息交互層的群體互動（包括教學交互、社會交互、情感交互、知識交互四個方面）為目標，提出了基于彈幕促進有效交互的九條路徑；最后，在九條路徑的基礎上，基于文本挖掘等技術，從預設機制、激勵機制、個性化呈現(xiàn)機制、智能反饋機制四個方面設計了在線教育視頻課程彈幕的智能實時管理機制。研究從理論框架、路徑分析、機制設計幾個方面提出了系統(tǒng)的彈幕智能實時管理方案，能夠為基于彈幕促進有效交互的研究和實踐提供依據(jù)與參考。

[關鍵詞] 在線教育視頻； 彈幕； 有效交互； 交互管理； 文本挖掘

[中圖分類號] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A

[作者簡介] 李彤彤（1985—），女，山東肥城人。副教授，博士，主要從事網(wǎng)絡學習環(huán)境設計、基于大數(shù)據(jù)的學習分析研究。E-mail：sdltt@126.com。

一、引 ? 言

早期在線教育視頻課程大多以單向信息傳輸為主，師生、生生之間的人際交互缺乏。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的不斷推進，教學視頻已逐漸從輔助某一教學環(huán)節(jié)的教學資源轉變?yōu)楦采w整個學習過程的有機載體[1]，其“過程性”特征日益受到關注。教學視頻不僅要展示內(nèi)容，更要支持教師完整的教學過程。交互是教學視頻“過程性”得以提升的關鍵因素。富有交互的教學視頻能夠給予學習者與教師、學習伙伴、教學內(nèi)容等深度交互的機會，緩解其在線學習的孤獨感與厭學情緒，維持其學習動機與學習熱情[2]。在線教育視頻課程中往往會設置一些交互如討論區(qū)、留言區(qū)、電子郵件、隨堂筆記等，這類交互多與視頻內(nèi)容學習模塊相割裂，學習空間與時間缺乏連續(xù)性，交互邏輯相對“錯位”，難以實現(xiàn)同步多元化的討論和交流[3]。后來學者所提出的交互式視頻中的典型交互方式如嵌入式問題、投票等方式對監(jiān)督、引導學習者的視頻學習以及檢查學習者記憶類知識的學習效果起到了一定的作用，但是此類交互方式缺乏靈活性，也難以深度交互。

作為受眾社交需求的產(chǎn)物，彈幕支持用戶基于視頻內(nèi)容進行實時互動，創(chuàng)新了視頻交互的方式，為轉變當前在線教育中實時交互性弱的現(xiàn)象帶來了契機。彈幕多應用于娛樂領域，教育領域的研究者對于其應用于教學的效果存在爭議，究其根源是彈幕本身娛樂性和管理措施的缺乏。因此，需要進一步優(yōu)化管理彈幕才能使其更好地為在線教育視頻課程服務。但是，當前對于彈幕的管理缺乏系統(tǒng)性研究，且多關注彈幕呈現(xiàn)方式、反饋形式、內(nèi)容類型等表面層次的管理，缺乏實時、深度、有效的管理方法和實用的管理工具。

本研究針對系統(tǒng)實時管理彈幕這一問題，以促進有效交互為目標，同時引入文本挖掘等智能技術，從關注呈現(xiàn)方式等表面層次的設計轉向基于教育文本挖掘的深層次系統(tǒng)性優(yōu)化，從描述有效交互過程出發(fā)建立了可操作性的管理機制。首先，建立了基于彈幕的教學交互描述框架，深度揭示有效交互的發(fā)生機理；其次，設計了基于彈幕激活有效交互的路徑；最后，基于九條路徑，從可操作性的角度，設計了彈幕的實時管理機制，以期使彈幕真正發(fā)揮對有效交互的支持作用。

二、相關研究

（一）彈幕對視頻學習效果的影響

眾多學者對彈幕應用于教學持樂觀態(tài)度，認為基于彈幕的交互可以提升學習者的參與度、投入度和歸屬感。例如：Chen Y等人發(fā)現(xiàn)，與“視頻學習+論壇”的交互方式相比，融合彈幕的DanMOOC評論方式能夠激發(fā)學習者參與熱情，提升其對社交、教學和認知存在的感知[4]；張婧婧等人發(fā)現(xiàn)，基于彈幕的情感交流較多且傾向于直接大膽的表達，有益于增強學習者的社會臨場感[2]；Xi Lin的研究表明，彈幕可以作為一種有效的方式來增強學習者的互動，提升課程參與度，改善學習體驗[5]；張文蘭指出，基于彈幕的交互可為學習者提供情感支持與認知幫助，增加其學習投入和學習持續(xù)性，促使其深入、高效地掌握知識[6]。也有研究者認為彈幕引入在線教育視頻課程會帶來負面影響，一方面是會分散學生的注意力[7]；另一方面是增加學習者的認知負荷，如與學習內(nèi)容無關的彈幕、無意義的彈幕、包含消極情緒的彈幕等都會增加學習者的認知負荷。

綜上所述，彈幕在交互方面有一定的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：（1）實時性，基于彈幕的實時交互能夠弱化因時空分離產(chǎn)生的負面影響，有效改善學習者因社交隔離而引發(fā)的消極情緒[8]；（2）互動性，基于彈幕的交互中用戶可以自由表達和交流，互動性和趣味性更高，有利于降低學習倦怠現(xiàn)象，有效增加學習者的行為投入和情感投入[9]；（3）匿名性，彈幕的匿名性在一定程度上消除了學習者回答錯誤的顧慮，能夠促進學習者的表達意愿[10]。但由于彈幕的強娛樂性特征致使其直接應用并不能很好地發(fā)揮優(yōu)勢，合理的規(guī)范即對彈幕進行有效的設計與管理是減少其負面影響的關鍵所在。

（二）彈幕設計與管理相關的研究

目前，研究多從呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)內(nèi)容和反饋方式等方面探究了彈幕對教學效果的影響，并據(jù)此提出了一些彈幕設計或管理的原則。

在彈幕呈現(xiàn)方式上，已有研究從動態(tài)與靜態(tài)、速度與位置、數(shù)量與質量以及顏色等方面來探究彈幕的呈現(xiàn)方式對于教學效果的影響。例如：李敬虎等人的研究發(fā)現(xiàn)，滾動的彈幕比相對靜止的教學視頻畫面更吸引學習者的注意力[11]；林欽杰通過實證研究證明，彈幕的呈現(xiàn)速度和位置的不同會對學習者的學習效果產(chǎn)生不同的影響[12]；劉爽等人認為，彈幕的呈現(xiàn)可以從兩個方面來降低對視頻畫面的干擾，一是簡約化，如表情符號表達或設置單條彈幕字數(shù)和彈幕條數(shù)的上限等，二是為彈幕添加發(fā)布者標識，以體現(xiàn)教師、學生身份及互動關系等[13]；Man Teng等人認為，彈幕的色彩可以實現(xiàn)概念、人際和文本三元功能，彈幕發(fā)送者可以通過顏色向觀眾傳遞與視頻內(nèi)容相關的隱式信息等[14]。在彈幕內(nèi)容上，林欽杰等認為，彈幕與教學內(nèi)容的相關性與教學效果存在一定關系[12]；Yabo Zhang等人的研究證實，與視頻內(nèi)容相關的彈幕可提高社交存在感、學習滿意度和學習成績，但會增加學習者的認知負荷[15]；楊九民等人發(fā)現(xiàn)，學習者的交互水平、注意分配、學習動機會因彈幕與學習內(nèi)容的相關性提高而得到改善，同時發(fā)現(xiàn)彈幕對不同類型知識學習的影響有所不同，對陳述性知識，彈幕會降低學習者的學習滿意度和學習保持成績，對程序性知識，彈幕能夠提高學習者的學習遷移成績[16]。在反饋方式上，研究表明，教師的回應方式和內(nèi)容將引發(fā)不同的教學效果，如教師及時回應可以顯著提高學習投入的水平[17]，教師發(fā)送與視頻內(nèi)容相關的引導性彈幕可以顯著提高學習者的學習滿意度、社會存在感以及學習成績[18]等。

基于以上分析，當前對于彈幕進行設計和管理的系統(tǒng)性研究缺乏，且多停留在表面層次，對彈幕交互方式、彈幕內(nèi)容挖掘等深層次管理相關的研究較少，且多為事后分析，缺乏實時、系統(tǒng)、科學的管理機制。

（三）文本挖掘為彈幕管理優(yōu)化提供新思路

彈幕應用于教學時會產(chǎn)生大量文本數(shù)據(jù)，文本作為重要的互動載體，通過對其分析和挖掘可以反映出學習者的關注內(nèi)容、學習體驗狀況、情感態(tài)度變化及其成因等多維特征。已有研究對教育教學過程中的文本數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，探究交互過程中的行為、知識、情感、社會關系等要素及其相互作用關系和規(guī)律。行為分析方面，研究通常結合行為編碼框架和滯后序列分析法，探究不同行為（如社會交互、認知、知識建構等）的類型分布、發(fā)展過程與轉換模式，揭示行為模式[19-20]、分布或變化規(guī)律[21-22]、學習路徑[23]等。知識分析層面，已有研究通過挖掘文本中的關鍵詞與領域知識圖譜進行相似度計算，從而判斷觀點的詞匯關聯(lián)程度[24]；一些研究通過話題挖掘來理解討論內(nèi)容背后的知識或主題[25]；也有研究提出，基于IIS圖的分析方法，通過知識網(wǎng)絡圖的不斷建立和更新來判斷群體的知識建構狀態(tài)等[26]。情感分析是通過對文本中隱含的情緒的分析，探究情緒變化規(guī)律及其對學習效果的影響，如Elia[27]、Wen[28]、單迎杰[29]等分析了學習者的總體情感傾向以及在不同時間段情感變化情況等。社會關系分析通常以學習者作為節(jié)點，基于學習者之間的相互回復或引用等互動關系，來分析學習者之間的交互結構、中心性、組的形成、核心—邊緣角色的改變等規(guī)律[30]。

文本挖掘技術為深度管理彈幕提供了有利的技術支撐。但是，目前僅有少數(shù)研究對彈幕文本進行深度挖掘分析，而且多以探究教育教學規(guī)律為目的，鮮有研究將文本挖掘技術應用于教學實時評價和交互工具性能提升中。因此，對彈幕進行管理和設計時應整合多種文本挖掘技術實現(xiàn)對彈幕交互文本的深入挖掘與實時分析，及時向學生和教師予以反饋，增強交互體驗。

三、基于彈幕的在線異步交互描述框架

彈幕創(chuàng)設了一種在線異步討論的環(huán)境，使得學習者可以基于視頻內(nèi)容實現(xiàn)偽實時的交互。為了設計合理有效的彈幕管理機制以促進有效交互的發(fā)生，本研究首先依據(jù)學習的過程會話模型、教學交互層次塔、聯(lián)通主義教學交互分層模型、探究社區(qū)理論、學習共同體理論等構建了如圖1所示的基于彈幕的在線異步交互描述框架，以深度揭示在線異步有效交互發(fā)生的內(nèi)部機理。

圖1 ? 基于彈幕的在線異步交互描述框架

首先，根據(jù)學習的會話過程模型[31]和教學交互層次塔理論[32]，交互可以分為由底向上的三層：（1）操作交互，以技術環(huán)境支持學生與媒體界面之間的操作交互，這是基礎層次的交互；（2）信息交互，在操作交互的基礎上，學習者與視頻內(nèi)容、教師、學習伙伴之間展開進一步的信息交互；（3）概念交互，是指學習者內(nèi)部新舊概念的相互作用過程，是交互的最終目標，同時這一過程是內(nèi)隱的，不能夠直接觀察。從底向上，三個層次認知參與度由低到高、由淺入深層層遞進。

其次，根據(jù)學習共同體理論，群體的良好互動有助于個體的發(fā)展，因此，群體互動與個體認知是相互依存、共同發(fā)展的關系，由此，我們將信息交互層拆分為群體互動和個體認知兩層。（1）群體互動層：強調(diào)群體的一系列互動行為，參考探究社區(qū)理論的相關研究 [33-35]，根據(jù)信息內(nèi)容的不同，可以分為教學交互、社會交互、情感交互、知識交互四種類型。其中，教學交互是指為促進有效交互對社會過程和認知過程進行的設計、促進和指導[36]；社會交互是指一系列促進社會聯(lián)系的交互行為，如問候等；情感交互是指為了增進凝聚力等交流情感的交互行為等；知識交互與知識學習緊密相關，是指與知識點相關的分析、綜合、評價，以及在此基礎上的反思、新觀點提出等。群體良好的互動對于每一個體都發(fā)揮著重要的作用，四種類型的交互是群體良好互動的必備條件，其中，知識交互是根本目標，教學交互、社會交互、情感交互是在線異步交互過程中知識交互發(fā)生的必要條件。（2）個體認知層：豐富的群體交互能夠為個體認知創(chuàng)設條件，個體在群體知識的熏陶和濃烈的協(xié)作學習氛圍中進行持續(xù)互動即尋徑與意會，進而促使學習者個體知識內(nèi)化與創(chuàng)新。其中，尋徑是指在復雜的信息環(huán)境中直接找到合適的信息或通過找到對應的人進而間接獲得對應的信息；意會是指對信息進一步提煉、整合，形成自己對信息的理解[37]。由群體互動到個體認知，信息交互層學習者完成了對信息的深層理解，反過來，學習者的這種深層理解又會促使其更好地參與創(chuàng)造更豐富、更深入的群體互動。

再次，對于個體認知，根據(jù)聯(lián)通主義教學交互分層模型[37]，其不僅包含信息交互層的尋徑和意會，還包含更高層次的創(chuàng)生交互（即概念交互）。尋徑、意會和創(chuàng)生交互層層遞進，是一個內(nèi)外知識網(wǎng)絡不斷優(yōu)化、擴展的過程。尋徑連接信息與學習主體，形成知識流通管道，為意會提供路徑。意會則進行分享/聚合、討論/協(xié)商、反思/總結、決策制定，是一個隱形連接建立與觀點形成的過程，為創(chuàng)生交互的發(fā)生奠定基礎。同時，在意會過程中會產(chǎn)生新的尋徑需求，進一步優(yōu)化已有信息與學習者之間的連接。創(chuàng)生交互創(chuàng)建制品，整合優(yōu)化觀點并進行作品與觀點的分享交流，可持續(xù)推進深度學習。

最后，從可觀察、可干預的角度來說，學習者的外顯行為是可觀察的，而學習者尋徑、意會、創(chuàng)生等認知活動是不能直接觀察和干預的。因此，我們可以從兩方面入手來促進有效交互。一方面，可以創(chuàng)設豐富技術支持的學習環(huán)境使學習者的操作交互更加便捷，以此促發(fā)更為活躍的信息交互活動；另一方面，可以通過一系列的教學設計來干預信息交互層中群體互動的過程，為學習者尋徑、意會創(chuàng)設條件。

四、基于彈幕促進有效交互的路徑分析

基于以上分析，本研究從促進信息交互層中群體互動出發(fā)，以促進教學交互、社會交互、情感交互、知識交互為目標，提出了基于彈幕促進有效交互的九條路徑。

（一）基于彈幕促進教學交互的路徑

教學交互是指學習者或教師基于彈幕進行提問、引導、組織等教學引導類的交互，可以通過提供教學指導和優(yōu)化教學設計兩個途徑來促進有效教學交互。

1. 路徑1：基于彈幕提供教學指導

教學指導是指教師、助學者或其他學習者通過發(fā)表或回復彈幕的方式，以評估和解釋性反饋來引發(fā)批判對話和反思，促進參與者的觀點達到一致的行為。在學生討論的過程中適時進行教學指導可消除學習者的錯誤認知并滿足其學習需求，不斷推進有焦點的討論和更高層次的知識建構。

在線教育視頻課程中學生會借助彈幕進行提問，但是，教師通常不在線，很難及時解答這些問題。因此，彈幕可以增加預置、分類、篩選、推送等功能，例如，根據(jù)教學難點在相應視頻節(jié)點預置解釋類彈幕，或者將未解決的一些共性問題優(yōu)先展示，或將亟須教師回復的彈幕篩選出來推送給教師、助學者等，以支持更加便捷、精準的教學指導。

2. 路徑2：基于彈幕優(yōu)化教學設計

彈幕可以為教學設計優(yōu)化提供依據(jù)，教學者基于彈幕可以直觀地了解學習者的學習體驗及其對教學內(nèi)容、教學方法等方面的意見，從而反思課程不足之處并及時進行調(diào)整。然而，僅依靠教師經(jīng)驗和人工分析數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實的，大數(shù)據(jù)技術和學習分析技術為該問題提供了新的解決方案?；诖髷?shù)據(jù)技術實時收集彈幕數(shù)量、點贊數(shù)、評論數(shù)、彈幕內(nèi)容等數(shù)據(jù)并進行挖掘和分析，可以了解學習者現(xiàn)狀并為教學者優(yōu)化教學方法、完善教學活動設計與管理等提供依據(jù)，進而使教學資源與活動更加貼合學習者的特征與需求。

（二）基于彈幕促進社會交互的路徑

社會交互主要是指人與人之間的社會性交流，良好的社會關系能夠促進學習者之間的連接，從而為學習者的尋徑創(chuàng)造復雜人際網(wǎng)絡環(huán)境。可以通過營造開放交流環(huán)境、豐富交互方式的途徑來促進有效社會交互。

1. 路徑3：基于彈幕營造開放交流環(huán)境

開放交流環(huán)境對于建立學習者之間的聯(lián)結至關重要。與傳統(tǒng)討論區(qū)異步交互相比，彈幕更易營造開放交流的環(huán)境。一是彈幕基于視頻時間軸呈現(xiàn)出“偽實時”交互模式，在形式上縮小了學習者之間的空間距離感[38]，能夠營造出實時討論的學習氛圍，消除學習者跨時空學習的孤獨感并使得學習過程變得有趣[39]。二是彈幕采用匿名方式發(fā)布，這使學習者之間地位相對平等，相互交流更容易引起共鳴。三是彈幕交互的頻率高，學習者可以通過彈幕針對教學內(nèi)容進行多元化對話，如分享學習心得、提出疑問[40]、情感交流以及辯論[41]等，這為激發(fā)學習者的興趣和潛能提供了可能，同時也促進了知識的再加工與創(chuàng)造。

為減輕學生心理負擔，使學生敢于表達，彈幕的匿名特性應該保留，并且教師對學生數(shù)據(jù)的訪問權限也應恰當設置，部分基于彈幕的分析結果如認知交互水平、情緒狀況應僅面向學習者本人與授課教師展示。此外，學生在多種激勵下進行多元對話會導致彈幕數(shù)量激增，但彈幕呈現(xiàn)的空間、速度有限，所以，彈幕需要擇優(yōu)呈現(xiàn)并與教學內(nèi)容相適應，而且學習者對于彈幕的呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)速度、呈現(xiàn)區(qū)域有不同偏好，需滿足其個性化需求。

2. 路徑4：基于彈幕豐富交互方式

除營造良好的交流氛圍外，交互方式對于群體凝聚力的提升至關重要。相較于在線教育視頻課程的討論區(qū)或課程評價區(qū)，彈幕有著更為豐富的交互方式，如@某一學習者，對某條彈幕進行轉發(fā)、舉報、點贊、踩等。這些多樣化的交互方式，對于建立自組織的交互秩序、增強群體凝聚力等都起著重要的支持作用。

（三）基于彈幕促進情感交互的路徑

情感需求（包括娛樂、情感和釋放壓力三種[42]）是用戶使用彈幕的主要驅動因素。情感交互主要的作用是情感交流，基于彈幕可以通過激勵情感表達和鼓勵情感回應的方式來促進有效情感交互。

1. 路徑5：激勵情感表達

情感表達是指學習者表達自己不同的情感狀態(tài)，依據(jù)情感傾向常分為表達積極和消極情緒兩類，其中，積極情緒的表達更有助于交互質量的提升，而消極情緒的表達有助于焦慮憤怒等情感的排解。彈幕允許并鼓勵用戶進行情感交流，而且其匿名功能降低了學習者對于個人信息暴露、學習成績受到影響等的顧慮，因此，彈幕為學習者提供了釋放壓力途徑，學習者更樂于表露情感傾向。目前，教育領域的彈幕內(nèi)容呈現(xiàn)方式單調(diào)統(tǒng)一，可以根據(jù)彈幕的情感傾向及強度進行突出呈現(xiàn)，例如，將情感強度大的彈幕內(nèi)容以飽和度更高的色彩呈現(xiàn)等，以引起學習者更多的共鳴和情感投入。

2. 路徑6：鼓勵情感回應

情感回應是指針對自己或其他學習者所表達的情感進行回應，有助于師生、生生進行情感交互，形成良好的協(xié)作學習氛圍。彈幕的呈現(xiàn)方式與回復功能使得學生能夠注意到其他學習者的情感表達并對其進行情感回應，或鼓勵贊賞，或道歉批評，促進情感交互的發(fā)生[43]。但對他人情感評價會有兩種截然不同的結果：一種結果是促進交流，在情感上引起學習者之間的共鳴，學習者相互鼓勵、共同解決難題；另一種結果是交流雙方發(fā)生沖突，使交流偏離主題。因此，要對情感交互過程進行監(jiān)管，確保有意義協(xié)商的發(fā)生。

（四）基于彈幕促進知識交互的路徑

視頻內(nèi)容是靜態(tài)的、線性的，而彈幕內(nèi)容提供了動態(tài)的、隱性的、與視頻相關的知識，為學習者提供豐富的、變化的學習資源。與傳統(tǒng)學習面對的環(huán)境、資源、目標固定的學習環(huán)境不同，在線教育視頻課程所要學習和討論的內(nèi)容更為復雜，具體表現(xiàn)為教學內(nèi)容碎片化程度高，零散分布于個體、集體共建知識中，學習目標也會隨討論深入而發(fā)生變化。知識交互是知識學習相關的討論，深度的知識學習是在“信息輸入—深度加工—反思生成”的過程中發(fā)生的[44]，因此，從這三個階段出發(fā)考慮，基于彈幕可以通過塑造觸發(fā)事件、促進深度理解、促進反思整合三條路徑來促進知識交互。

1. 路徑7：基于彈幕塑造觸發(fā)事件

觸發(fā)事件是需要解決的議題、問題或困境。良好的觸發(fā)事件可以轉變學習者的學習狀態(tài)，引發(fā)學習者的探索行為，即通過搜索相關信息來解決當前的事件。將彈幕引入在線教育視頻課程可以通過兩種方式塑造觸發(fā)事件。一是設置固定觸發(fā)事件，即教學者根據(jù)教學安排與教學活動需求在視頻的固定時間點通過彈幕提出問題或布置任務，引起學生注意，或使學生產(chǎn)生疑惑，觸發(fā)學生進入學習狀態(tài)。在固定觸發(fā)事件中，需要識別教師身份并對其彈幕采用特殊的呈現(xiàn)方式如置頂、特殊背景顏色等，從而使教師彈幕內(nèi)容被大多學習者關注。二是任意學習者或教學者對教學內(nèi)容、他人彈幕進行“二次創(chuàng)作”并將思考結果發(fā)送至彈幕，將有意或間接地把觸發(fā)事件添加到對話中，引發(fā)新問題，促使學習者進行更深層的認知交互[45]。因此，需要建立優(yōu)質彈幕篩選機制并將其優(yōu)先展示，從而為高質量認知交互提供有效觸發(fā)事件。

2. 路徑8：基于彈幕促進知識深度理解

彈幕可以幫助學習者聯(lián)通獲得信息和傳遞信息的渠道，為學習者深度理解知識創(chuàng)造條件。例如：可以設置關鍵字查詢、標簽、推薦等多種搜索功能，學習者可以快速找到相關彈幕從而直接獲取知識點相關或其他目標信息等；可以建立篩選機制，將與知識點相關等高質量的彈幕優(yōu)先呈現(xiàn)，啟發(fā)學習者深入思考；而且彈幕內(nèi)容在幫助學習者理解視頻課程中預置知識點的同時還為學習者了解課外知識提供了支持。

3. 路徑9：基于彈幕促進反思整合

整合是指學生在探究的基礎上進行知識建構，學習者在私有的反思與共享的對話之間進行迭代，對相關信息進行更全面的探索并對碎片化信息進行加工，從而獲得一致、連貫的認識并形成新的認識。彈幕可表征學習者的私有反思，而且公開的對話內(nèi)容促使學習者思考如何連接和描述學習問題或事件，評估自己或他人想法的適用性，整合與分析不同的觀點與思想，在反思和對話之間迭代上升，最終形成問題解決方案。通過實時收集并判別某條彈幕所對應的認知水平，對高認知水平的彈幕進行優(yōu)先呈現(xiàn)，并對其發(fā)表者給予獎勵，從而激勵學習者進行深入反思和整合。

五、在線教育視頻課程彈幕

智能實時管理機制設計

基于以上九條路徑，本研究設計了包括預設機制、激勵機制、個性化呈現(xiàn)機制、智能反饋機制四個彈幕管理機制，形成完整的視頻彈幕管理系統(tǒng)，旨在解決“彈幕何時出現(xiàn)（When）”“彈幕如何出現(xiàn)（How）”“出現(xiàn)何種彈幕（What）”以激發(fā)有效交互的問題。具體彈幕管理流程如圖2所示，教師在視頻發(fā)布前預設彈幕與節(jié)點；學生在觀看視頻的過程中發(fā)布彈幕，并可根據(jù)個人喜好選擇呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)區(qū)域、呈現(xiàn)速度和呈現(xiàn)內(nèi)容等；彈幕管理系統(tǒng)設置用戶信譽度機制和多種互動方式激勵學生發(fā)表高質量彈幕；同時，系統(tǒng)實時采集彈幕及其相關數(shù)據(jù)實時處理分析，并將分析結果進行存儲或以可視化方式反饋至教師端與學生端，學生可根據(jù)反饋調(diào)整彈幕使用方式和學習方式，教師可基于多維數(shù)據(jù)關聯(lián)分析優(yōu)化視頻設計或通過彈幕合理干預以引導學習者有效交互。

（一）預設機制

預設機制旨在依據(jù)教學內(nèi)容的需要，用時間節(jié)點控制彈幕的呈現(xiàn)降低其對學習者的負面影響，包括預設彈幕與預設節(jié)點兩種形式。預設彈幕是授課教師及其團隊依據(jù)多輪教學實踐所積累的經(jīng)驗與教學重難點預先在視頻對應位置置入彈幕，彈幕內(nèi)容可以是問題類交互，當視頻播放至該位置時預先設置的彈幕便自動跳出并暫停播放視頻，學生進行相應操作后便可自動恢復視頻播放。彈幕內(nèi)容也可以是提示類，以突出表示等形式提醒學生關注相應內(nèi)容。預設彈幕的目的是向學習者提示知識點或考察其對重難點的掌握情況。預設節(jié)點是指在特定時間點允許或禁止彈幕，如依據(jù)視頻內(nèi)容的不同教學環(huán)節(jié)設置彈幕使用權限，課程介紹環(huán)節(jié)允許發(fā)送彈幕，以便了解學生群體特征及其對課程的期許等；講解重難點環(huán)節(jié)暫時禁止發(fā)送彈幕，避免彈幕分散學習者注意力等。

（二）激勵機制

設立激勵機制的主要目的是激勵學生發(fā)表高質量彈幕以促進有效交互的發(fā)生。激勵機制的核心在于用戶信譽度機制的設立。用戶信譽度機制是設置信譽分值并依據(jù)用戶表現(xiàn)進行增減。系統(tǒng)會為學習者設立相同的初始信譽分值，用戶表現(xiàn)主要通過彈幕內(nèi)容質量和活躍度兩方面來衡量，只有活躍度高且彈幕內(nèi)容質量高的學習者，才能獲得較高的用戶信譽分數(shù)。而且，分數(shù)越高，用戶發(fā)送的彈幕呈現(xiàn)于屏幕的概率越大，當該分數(shù)低于“及格線”時將會被限制發(fā)送彈幕。

用戶信譽度計算通過系統(tǒng)計算和學習者互評兩種方式進行。系統(tǒng)計算是指系統(tǒng)會根據(jù)用戶的社區(qū)行為、與教學內(nèi)容的貼切度、彈幕文本內(nèi)容質量與事先設定的彈幕評定標準對學習者賦分。當學習者積極參與討論，發(fā)表對教學效果有促進作用的彈幕且踴躍為其他彈幕進行點贊回復時，系統(tǒng)會自動提升其用戶信譽度，反之，則降低其信譽度。在系統(tǒng)自動進行評定的同時，學習者也可以對彈幕內(nèi)容進行監(jiān)督。學習者可以對促進自己學習的彈幕“點贊”，對無意義或者與學習內(nèi)容無關的彈幕進行“踩”，對妨礙教學的彈幕進行“舉報”等。當彈幕得到他人“點贊”時，其用戶信譽度會增加，當彈幕被“踩”時，其用戶信譽度會減少。系統(tǒng)會對“舉報”進行核查，若證實某學習者存在擾亂課堂、惡意刷屏、故意影響其他學習者等行為時，將在一定時間內(nèi)禁止該用戶發(fā)送彈幕。

（三）個性化呈現(xiàn)機制

不同學習者有不同的視覺習慣和學習特性，彈幕在呈現(xiàn)上應盡可能提供多種選擇，以滿足其個性化需求。在呈現(xiàn)方式上，彈幕提供動態(tài)滾動、靜態(tài)切換、列表顯示等多樣化呈現(xiàn)方式供學習者選擇；在呈現(xiàn)區(qū)域上，彈幕可以呈現(xiàn)在學習視頻的左側、右側、頂部和底部，而且對于彈幕區(qū)域的大小可進行隨意調(diào)節(jié)；在呈現(xiàn)速度上，學習者可根據(jù)自己閱讀速度選擇放慢或加快彈幕移動速度；在呈現(xiàn)內(nèi)容上，學習者有權在任意時間關閉彈幕。

由于彈幕數(shù)量與質量的限制，彈幕應有智能屏蔽和自定義屏蔽兩種方式：智能屏蔽是系統(tǒng)根據(jù)用戶的信譽度和文本內(nèi)容進行雙重篩選、擇優(yōu)顯示；自定義屏蔽是學習者可以自行選擇屏蔽或呈現(xiàn)特定用戶或特定關鍵字相關的彈幕。此外，彈幕在支持學生回復的基礎上需支持匿名交流，并對教師加以特殊身份標識，以在營造良好交流氛圍的同時增強教師的引導作用。同時為方便學習者對討論內(nèi)容進行回顧和檢索，應基于時間序列存儲彈幕內(nèi)容并提供相應查看和檢索方式。

（四）智能反饋機制

彈幕內(nèi)容多以文本形式存儲，基于文本挖掘技術可以發(fā)現(xiàn)交互中的潛在規(guī)律與信息。智能反饋機制將挖掘出的信息與規(guī)律實時反饋給師生，從而為師生及時調(diào)整教與學提供支持。當前常見的文本挖掘方法有情感分析、文本分類和主題挖掘。情感分析是判斷文本內(nèi)容所表達的情感傾向，可以將一些情感強烈的彈幕使用不同顏色的字體等突出形式呈現(xiàn)，更有助于激發(fā)學習者情感表達的熱情，促進情感交互的發(fā)生。此外，使用情感分析技術可對討論過程進行監(jiān)督，當發(fā)現(xiàn)負向情緒積累時予以智能反饋與干預，如提示、禁言、向授課教師與團隊反饋等。文本分類是對未知數(shù)據(jù)進行預測與分類。例如，將學習者發(fā)送的彈幕分為提示、反思、提問和情緒四種類型[16]，根據(jù)不同的教學階段，每種類型彈幕的反饋方式也不同，比如在教學提問環(huán)節(jié)中“提問”類呈現(xiàn)優(yōu)先級別較高，此類的彈幕能夠促發(fā)學生思考與認知整合，應予以突出顯示，并反饋給教師彈幕內(nèi)容及出現(xiàn)的時間點，便于教師予以解答。文本分類技術還可用于文本中隱含的認知水平、行為類型等的識別，以便向學習者個體與教師進行反饋，并可以據(jù)此設置彈幕呈現(xiàn)的優(yōu)先級。主題挖掘能夠識別文本主題，挖掘語料中的隱含信息，使用該技術對彈幕數(shù)據(jù)進行挖掘可發(fā)現(xiàn)學生關注的熱點話題和教學內(nèi)容。與彈幕發(fā)表行為數(shù)據(jù)結合可以了解課程的學習群體特征，如學習動機、學習風格等。與情感分析技術相結合還可挖掘學習者教學內(nèi)容與情緒的關系，進一步了解學習難點和負向情感出現(xiàn)的原因。此外，還可以對討論問題與彈幕內(nèi)容進行話題相關度判斷，發(fā)現(xiàn)無關發(fā)言時及時反饋并采取禁言等方式干預。

六、結 ? 語

彈幕引入在線教育視頻課程的目的是改善當前視頻課程交互中信息單向傳輸、時空割裂的問題，以促進有效的實時交互。本研究首先通過構建在線異步交互描述框架，深度揭示了基于彈幕的有效交互發(fā)生的根本機理；在此基礎上，從促進信息交互層的群體互動的角度提出了基于彈幕促進有效交互的九條路徑；并依據(jù)九條路徑進一步設計了包括預設機制、激勵機制、個性化呈現(xiàn)機制、智能反饋機制四個方面的彈幕智能實時管理機制。研究從理論框架、路徑分析、機制設計幾個方面提供了系統(tǒng)的彈幕智能實時管理方案，能夠為基于彈幕促進有效交互提供依據(jù)和參考。同時，研究融入了文本挖掘等人工智能技術，基于對彈幕大數(shù)據(jù)的深層次挖掘，為有效交互的發(fā)生提供更精準的依據(jù)和支持。在后續(xù)研究中，我們將繼續(xù)探究機制轉化為具體的實踐工具的方案，在實踐中進一步完善和檢驗此機制，以期為在線教育視頻課程交互的優(yōu)化提供工具性的直接支持，推動在線教育視頻課程的進化與發(fā)展。

[參考文獻]

[1] 孫田琳子.在線課程視頻交互方式的現(xiàn)狀及優(yōu)化策略[J].中國遠程教育，2021（1）：57-65.

[2] 張婧婧，楊業(yè)宏，安欣.彈幕視頻中的學習交互分析[J].中國遠程教育，2017（11）：22-30，79-80.

[3] 王蕊，羅萬麗.彈幕視頻在在線教育中的應用探析[J].中小學教師培訓，2017（4）：29-32.

[4] CHEN Y， GAO Q， YUAN Q， et al. Facilitating students' interaction in MOOCs through timeline anchored discussion[J]. International journal of human computer interaction， 2019， 35（19）： 1781-1799.

[5] LIN X， HUANG M， CORDIE L. An exploratory study： using Danmaku in online video-based lectures[J]. Educational media international， 2018， 55（3）： 273-286.

[6] 張文蘭，陳力行，孫夢洋.彈幕交互為大學生在線學習帶來了什么？——基于扎根理論的質性分析[J/OL].現(xiàn)代遠距離教育：1-13[2022-09-14]. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1066.G4.20220711.1451.002.html.

[7] PI Z， TANG M， YANG J. Seeing others' messages on the screen during video lectures hinders transfer of learning[J]. Interactive learning environments， 2020（2）： 1-14.

[8] 劉曉莉.在線教學視頻中社會性交互的角色及其專業(yè)知識水平對學習的影響及其注意機制[D].武漢：華中師范大學，2019.

[9] 程瀟，黃正正.“彈幕”輔助課堂教學對中醫(yī)藥管理類專業(yè)學生學習倦怠的影響研究：班級氛圍的中介作用[J].時珍國醫(yī)國藥，2019，30（3）：686-688.

[10] 柏云彩，吳凡.“彈幕”在大學英語翻譯教學中的應用[J].軟件導刊，2020，19（5）：256-259.

[11] 李敬虎，馬小明.論彈幕傳播在傳統(tǒng)電視互動方式中的變革和趨勢[J].新聞世界，2015（6）：127-129.

[12] 林欽杰.彈幕視頻學習效果及其影響因素研究[D].福州：福建師范大學，2017.

[13] 劉爽，鄭燕林.基于視頻彈幕技術的微課程交互設計[J].現(xiàn)代遠距離教育，2015（4）：64-69.

[14] MAN T A， HSC B. Collective coloring in danmu comments on Bilibili[J]. Discourse， context & media， 2022， 45： 100577.

[15] ZHANG Y B， QIAN A P， PI Z L， et al. Danmaku related to video content facilitates learning[J]. Journal of educational technology systems， 2019，47（3）： 359-372.

[16] 楊九民，吳長城，皮忠玲，謝和平.促進學習還是干擾學習——彈幕對學習影響的元分析[J].電化教育研究，2019，40（6）：84-90.

[17] 韓超楠.遠程交互式教學對初中生地理學習投入的影響研究[D].石家莊：河北師范大學，2021.

[18] 錢愛平.在線教學視頻中彈幕對學習者的影響[D].武漢：華中師范大學，2017.

[19] WU S Y， CHEN S Y， HOU H T. Exploring the interactive patterns of concept map-based online discussion： a sequential analysis of users' operations， cognitive processing， and knowledge construction[J]. Interactive learning environments， 2016， 24（8）： 1778-1794.

[20] 劉智，王亞妮，鄭年亨，劉三女牙，孫建文，楊重陽.高校SPOC環(huán)境下學習者行為序列的差異性分析研究[J].中國電化教育，2017（7）：88-94，106.

[21] 王云，李志霞，白清玉，姚?，?在線討論中動態(tài)學習情緒和認知行為序列的關系研究[J].電化教育研究，2020，41（6）：60-67.

[22] 胡金艷，蔣紀平，陳羽潔，張義兵.知識建構社區(qū)中觀點改進的機理研究：知識進化的視角[J].電化教育研究，2021，42（5）：47-54.

[23] 胡丹妮，章夢瑤，鄭勤華.基于滯后序列分析法的在線學習者活動路徑可視化分析[J].電化教育研究，2019（5）：55-63.

[24] 馬志強，郭文欣，王萌.面向協(xié)作知識建構會話內(nèi)容的智能挖掘分析[J].現(xiàn)代遠距離教育，2022（1）：3-13.

[25] 劉三女牙，彭晛，劉智，孫建文，劉海.面向MOOC課程評論的學習者話題挖掘研究[J].電化教育研究，2017，38（10）：30-36.

[26] ZHENG L. A novel approach to analyzing collaborative knowledge building in collaborative learning[M]// Knowledge building and regulation in computer-supported collaborative learning. Singapore： Springer， 2017：3-18.

[27] ELIA G， SOLAZZO G， LORENZO G， et al. Assessing learners' satisfaction in collaborative online courses through a big data approach[J]. Computers in human behavior， 2018， 92（3）： 589-599.

[28] WEN M， YANG D， ROSE C P. Sentiment analysis in MOOC discussion forums： what does it tell us[J]. Proceedings of educational data mining， 2014， 45（4）： 1-8.

[29] 單迎杰，傅鋼善，王一冰，王改花.基于反思文本的慕課學習情感體驗特征分析[J].電化教育研究，2021， 42（4）：53-60.

[30] 劉清堂，張妮，朱姣姣.教師工作坊中協(xié)作知識建構的社會網(wǎng)絡分析[J].中國遠程教育，2018（11）：61-69，80.

[31] LAURILLARD D. Rethinking university teaching： a conversational framework for the effective use of learning technologies[M].London： Routledge Falmer，2002.

[32] 陳麗.遠程學習的教學交互模型和教學交互層次塔[J].中國遠程教育，2004（5）：24-28，78.

[33] GUNAWARDENA C N， LOWE C A， ANDERSON T. Analysis of a global online debate and the development of an interaction analysis model for examining social construction of knowledge in computer conferencing[J]. Journal of educational computing research， 1997， 17（4）： 397-431.

[34] GARISON D R. Critical thinking and adult education： a conceptual model for developing critical thinking in adult learners[J]. International journal of lifelong education， 1991（10）：287-303.

[35] RIENTIES B， RIVERS B A. Measuring and understanding learner emotions： evidence and prospects[J]. Learning analytics review， 2014（1）： 1-28.

[36] ANDERSON T， ROURKE L，GARRISON D R， ARCHER W. Assessing teaching presence in a computer conference environment[J]. Journal of asynchronous learning networks， 2001， 5（2）： 1-17．

[37] 王志軍，陳麗.聯(lián)通主義學習的教學交互理論模型建構研究[J].開放教育研究，2015，21（5）：25-34.

[38] AHMED M， MOHAED A C， UlRIK S. Video based learning：a critical analysis of the research published in 2003—2013[C]//Proceedings of the 6th International Conference on Mobile. New York： ACM Press， 2014：112-119.

[39] YAO Y X， BORT J， HUANG Y. Understanding Danmaku's potential in online video learning[C]// Proceedings of the 2017 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. New York： ACM Press， 2017： 3034-3040.

[40] MADDEN A， RUTHVEN I， MCMENEMY D. A classification scheme for content analyses of YouTube video comments[J]. Journal of documentation， 2013， 69（5）： 693-714.

[41] THELWALL M， SUD P， VIS F. Commenting on YouTube videos： from guatemalan rock to El big bang[J]. Journal of the association for information science & technology， 2012， 63（3）： 616-629.

[42] 張帥，王文韜，周華任，占南.基于扎根理論的彈幕視頻網(wǎng)站用戶使用行為驅動因素研究[J].情報理論與實踐，2018，41（7）：117-122.

[43] LENG J， ZHU J， WANG X， et al. Identifying the potential of danmaku video from eye gaze data[C]// Proceedings of the 16th International Conference on Advanced Learning Technologies. New York：ACM Press， 2016： 288-292.

[44] 馬云飛，鄭旭東，趙冉，劉慧.深度學習的發(fā)生機制與多模態(tài)數(shù)據(jù)測評研究[J].遠程教育志，2022，40（1）：50-60.

[45] 蘭國帥.探究社區(qū)理論模型：在線學習和混合學習研究范式[J].開放教育研究，2018，24（1）：29-40.

Design of Intelligent Real-time Management Mechanism of Online Education Video Course Danmaku for Effective Interaction

LI Tongtong， ?ZHOU Yanli， ?BIAN Yuying， ?LI Guotao， ?GUO Xuning

（Department of education， Tianjin Normal University， Tianjin 300387）

[Abstract] The introduction of Danmaku has brought an opportunity to change the weak real-time interaction in online education， but its entertainment nature and inadequate management mechanism of Danmaku have led to poor teaching application. To solve the problem of how to manage Danmaku intelligently and instantaneously to promote effective interaction， this paper firstly constructs a framework for describing online asynchronous interaction based on the theories such as the hierarchical model for instructional interaction， community of inquiry and learning community to deeply reveal the mechanism of effective online asynchronous interaction based on Danmaku. Secondly， from the perspective of intervention， nine paths to promote effective interaction based on Danmaku are proposed with the goal of facilitating group interaction at the information interaction level of the framework （including instructional interaction， social interaction， emotional interaction and knowledge interaction）. Finally， based on the nine paths and text mining， an intelligent real-time management mechanism for Danmaku in online educational video courses is designed in four aspects： pre-setting mechanism， incentive mechanism， personalized presentation mechanism， and intelligent feedback mechanism. This study provides a systematic intelligent real-time management scheme for Danmaku from several aspects， including theoretical framework， path analysis and mechanism design， which can provide a basis and reference for the research and practice of promoting effective interaction based on Danmaku.

[Keywords] Online Educational Video; Danmaku; Effective Interaction; Interaction Management; Text Mining