学习分析技术研究与应用现状述评

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1、学习分析技术研究与应用现状述评2012．8中国电化教育总第307期：1006—9860（2012）08—0129—05技术与应用学习分析技术研究与应用现状述评*李青，王涛（北京邮电大学网络教育学院,北京100088）摘要：学习分析是一类运用先进的分析方法和分析工具预测学习结果、诊断学习中发生的问题、优化学习效果的教学技术。随着教育信息化的发展和在线学习方式的普及，学习分析已经开始被运用于高等教育的教学实践中，并取得了一定的效果。为了解学习分析技术的研究和应用现状，本项研究运用文献分析法辨析了学习分析的基本概分析方法和分析工具。该文还通

2、过案例分析念，讨论了其组成要素和应用模型，调查了学习分析技术的技术、法，搜集和整理了学习分析在国外高校中应用的一般情况和典型案例，剖析了该技术的优势和不足，以期对今后国内学习分析技术的理论研究和实践提供参考。关键词：学习分析；文献研究；教学评价；数据挖掘中图分类号：G434文献标识码：A一、引言学习分析（Learninganalytics）是近年来教育技术领域内迅速发展的新热点，它是运用先进的分析方法和工具预测学习结果、诊断学习中发生的问题、优化学习效果的一类教学技术的集合。虽然传统教学过程中也评估学生成绩、分析教学过程，以提高教学质

3、量，但这些活动中采集的数据往往非常有限，信息化程度不高，而且分析结果用于干预教学的周期过长，效果较差。随着教学资源越来越网络化，以及基于网络的学习方式的普及，我们能够获取的学习行为和学习结果数据也更加丰富。这就为学习分析技术的产生和应用奠定了物质基础，并提出了迫切的需求，使之进入人们的视野并迅速发展。“学习分析”的理念一经提出，就受到教育界的广泛关注。美国新媒体联盟（NMC）与美国高校教育信息化协会（EDUCAUSE）合作的“地平线项目（TheNesHorizonProject）”在其2010和2011两年的年度报告中均预测学习分析技

4、术将在未来的四到五年内成为主流[1]。以“学习分析”为主题的“学习分析技术与知识国际会议”先后于2010年2月和2012年4月召开了两次，会议涉及学习分析技术在技术、社会和教学等维度的整合，以及知识建模和表征、知识工作和分析等领域的现状及发展策略等专题[2]。二、学习分析的概念、要素和模型目前，学术界对“学习分析”尚未形成一个严密的定义，不同的学者或研究机构对其涵义和外延有不同的理解。加拿大阿塞巴斯卡大学的G.Siemens教授认为：“学习分析是利用数据挖掘成果，学习者产生的数据和分析模型探究信息和社会联系，并且对学习作出预测和建议”

5、[3]。美国高等教育信息化推进组织E-DUCAUSE则认为：学习分析“使用数据和模型预测学生学习进程和绩效以及使用该信息进行干预”。新媒体论坛（NMC）在2011年度的地平线报告中指出：学习分析松散地组合了一系列数据收集工具和分析技术，研究学生的投入情况、绩效和学习进展情况，以期及时将研究结果用于修订课程、教学和评估[4]。虽然以上专家学者在对学习分析的定义上有一些差异，但在基本概念还是有较为一致的观点，认为学习分析具有以下的特征：（1）多样化的数据。用于分析的数据大部分来自LMS、CMS和学生档案库等数据库，也有些来自于学生个人的非

6、正式知识管理系统（如个人主页、博客、微博等）或是学生在传统环境下的数字化学习资料、作业、作品。数据的采集过程应该是自动化的，具有海量的数据规模。（2）采用现代化的分析工具和分析方法对数据进行加工、挖掘和分析，区别于传统的教学评估模型和评估方法。此外，数据的分析过程也是自动化的，并可根据需求实时反馈分析结果。（3）提供可视化的分析结果。学习分析的主要目是预测学习结果和提高学习绩效，以可视化和直观化形式显示数据将便于学生和教师对自身情况作出判断。*本文系国家科技重大专项课题“基于alcolmBroens从另一个角度提出了学习分析的应用模型

7、（参见图2）。他认为学习分析包括收集、分析、预测和调整几个阶段[7]。从数据来看，学习者的数据主要有两类：第一类是学生自己发布的数据，如在微博、Facebook、博客等个人学习环境中发布的状态、帖子及更新，在学习管理系统中的记录等；此外还有一些隐性数据，如用户在各种网站上的个人信息、资料等。另一类数据并不直接来自于学生，而是通过语义化和关联分析等手段，将课程数据、学习者的数据、资料信息都收集起来进行分析得出的再加工数据。例如通过分析可判断学生对于某一概念的了解情况，学习者解决某一问题的成功或失败的信号等。教师可以将这些分析的结果用于预

8、测教学，并反馈到教学的实施中，指导和调整教学，使课程更加个性化，满足不同学习者的需求。ining，EDM）、学术分析（Aca-demicAnalytics）等[9]。这些技术对海量数据进行分析和处理，并且具有很高的智能。