理论教育 学习分析:教育领域的大数据技术

学习分析:教育领域的大数据技术

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:学习分析是应用于教育领域的大数据分析技术。学习分析技术是“测量、收集、分析和报告有关学生及其学习环境的数据,用以理解和优化学习及其产生的环境的技术”。在大数据环境下,学习分析是进行学习系统研究的有效方法。哈佛大学和麻省理工学院对edX平台两校所开设课程的平台数据进行了分析,发布了一系列研究数据集和互动可视化工具。

学习分析:教育领域的大数据技术

1.什么是学习分析

数据就像一座神奇的钻石矿,它的真实价值就像漂浮在海洋中的冰山,第一眼只能看到冰山一角,而绝大部分都隐藏在海面之下。

(1)学习分析是应用于教育领域的大数据分析技术。学习分析技术是“测量、收集、分析和报告有关学生及其学习环境的数据,用以理解和优化学习及其产生的环境的技术”。[8]

(2)学习分析是“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现,以理解和优化学习以及学习情境”。

(3)通过分析学习者及其学习环境数据,运用适当的分析方法和数据模型,对数据进行解释和挖掘,通过分析结果探究与预测学习效果与绩效。在大数据环境下,学习分析是进行学习系统研究的有效方法。

2.慕课的学习分析

慕课的应用产生了海量数据,为学习分析与教育数据挖掘研究提供了基础。Coursera在创建系统时就已经考虑到大规模的数据收集和分析,在其课程应用过程中,每个变量都会被追踪。例如,当一个学生暂停一段视频或者加快回放速度时,当学生回答一道测试题、修改作业或者在论坛上写下评论时,这些行为将被Coursera的数据库捕捉。这种从细节化层面收集的学生行为信息,为理解学习开辟了新的途径。edX项目的目标除了建设网络教学平台,也致力于教学研究,使edX成为教育研究工具。edX研究者已经开始使用系统数据测试有关人们如何学习的假设,随着课程数量的增加,研究内容将更为广泛。通过追踪数百万名学生在线学习的过程,收集大量学生如何学习的数据,并自动进行实时分析,有可能发现人类学习的新特点,实现个体层面的课程定制,提高学习系统的适应性。(www.daowen.com)

(1)吴恩达的“机器学习”课程。在Coursera上吴恩达教授所开设的“机器学习”课程中,他注意到大约有2000名学习者课外作业的答案是错误的,并且错误的答案居然是相同的。显然,他们都犯了相同的错误。错误是什么呢?吴教授通过分析,发现原来这些学生将一个算法里的两个代数方程弄反了。他对课程进行了修正,如果其他学习者还犯同样错误的话,系统不仅会告诉他们做错了,而且会提示他们去检查算法。[9]

(2)edX课程可视化哈佛大学和麻省理工学院对edX平台两校所开设课程的平台数据进行了分析,发布了一系列研究数据集和互动可视化工具。[10][11]

(3)慕课完成率可视化。[12]

英国开放大学的研究者凯蒂·乔丹(Katy Jordan)分析了155门慕课数据,对课程完成率、考核方式进行分析,制作了交互式慕课信息图。信息图提供了两种表示方式:一种横坐标为课程注册人数,纵坐标为课程完成率,不同颜色表示课程的考核方式(见图6-2a);另一种横坐标为课程授课周数,纵坐标为课程完成率,每一个信息点为一门课程,鼠标放在上面时会显示这门课程的信息(见图2-2b)。

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图6-2 慕课课程完成率可视化

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