[中图分类号]G434[文献标志码]A[文章编号]1003-1553(2013)05-0005-08 一、引言 随着信息技术在教育领域的深入应用,智慧教育成为信息化教育应用的一个新范式。[1]智慧教育主张借助信息技术的力量,创建具有一定智慧特性(如感知、推理、辅助决策)的学习时空环境,旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展,通过对学习和生活环境的适应、塑造和选择,以最终实现对人类的共善(对个人、他人、社会的助益)。智慧教育充分体现了“以学习者为中心”的思想,强调学习是一个充满张力而又平衡的过程,揭示了“教育要为学习者的智慧发展服务”的深刻内涵。 智慧学习环境的一个基本特征是:基于学习者的个体差异(如能力、风格、偏好、需求)提供个性化的学习诊断、学习建议和学习服务;并记录学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,数据结果用于评估学术过程、预测未来表现和发现潜在问题。因此学习数据分析成为智慧学习不可或缺的条件。 学习分析学(Learning Analytics,简称LA)涉及科技和社会学科的多个学术领域,包括计算机科学、社会学、学习科学、机器学习、统计学,以及“大数据”。[2][3]LA的定义随着相关研究的进展而演变,尽管研究方向不尽相同,大部分学者认同如下定义:“学习分析学是使用智能数据、学习者数据,以及分析模型来发现信息和社会性联系,并以此为依据进行学习预测和提供建议。”[4]Siemens于2012年对相关定义进一步提炼之后提出,LA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,目的是理解和优化学习以及学习情境”。[5] 其他学者、机构也有一些类似的关于LA的定义。尽管各个定义在用词和着重点上存有细微区别,但基本都反映了LA的本质,即首先发现特定用户的需求,利用技术方法获取数据,分析数据,帮助教师、学生、教育机构等解读数据,并根据数据结果采取干预措施,从而达到提高学习和教学成效的目的。[6]同时这些定义也指出,LA所用、所处理的数据是已经存在的、机器可读的“大数据”(Big Data),这些数据是不适合人工处理的。[7] LA在国际上被称为是“自从学习管理系统(Learning Management System,简称LMS)问世以来,教育技术大规模发展的第三次浪潮”。[8]2005年EDUCAUSE的文章就预示了LA的出现。[9]此后与学习分析学相关的国际学术会议,例如学习分析学与知识国际会议(LAK,The International Conference on Learning Analytics & Knowledge)于2011年召开第一次会议,于2012年召开了第二次会议,而且会持续下去。学习分析学研究社会(SoLAR,The Society for Learning Analytics Research)也于2011年夏天成立,一方面主持召开会议,同时致力于LA方面的研究和发展,并提供学者、教育专家、学生等进行信息交流和互相合作的机会。另外,教育技术和社会学术期刊(Journal of Educational Technology and Society)也与2012年出版了关于学习分析学的特刊。由此可见,学习分析学已经成为高等教育界尤其是以教育技术为基础的远程在线学习领域内的一个研究热点。 LA在教育领域内迅速发展有多种原因。下面我们将从它的出现、回答的问题、研究框架模型等方面加以详尽介绍。 二、学习分析学研究的缘起以及相关技术 多位学者专家探讨过LA出现并成为热门研究课题的必然性,并且总结出几个原因。 第一个原因是大数据(Big Data)的出现。[10]Greller和Drachsler认为学习分析学的起源在于网络大数据的出现,包括政府类数据。[11]随Web 2.0出现的社交网络数据(Twitter、You Tube、Fliker,Facebook等)、移动终端数据,如GPS定位数据等。随着此类数据的出现,有些公司如Google、Amazon、Yahoo等,分析利用此类数据,并将其结果作为扩张市场的依据或者提供个性化服务的方向,因此公司得以快速成长。大数据的出现和潜在的价值也引起了各国政府的关注。例如,奥巴马政府2012年宣布,每年将花费超过2亿美元在大数据研究应用方面,以致力于科学探索、环境、生物医学、教育和国家安全方面的研究。[12]在远程教育领域LMS,如Blackboard和Moodle等的应用也越来越广。这些系统每天都记录大量的学生交互信息、个人数据、系统数据等。[13]如何从这些数据中获取信息成为LA出现的一大契机。 第二个原因则可以归结为在线学习或者教育技术的发展。[14]随着教育技术的发展,在线学习成为传统学校教育和终身教育的一个重要模式。在线学习提供给学习者不受时空限制的学习机会,同时也带来一定的挑战,例如学生有可能缺少与老师和同学的联系,又可能遇到技术问题或者失去学习动机等。[15]此外,教师也由于网上学习环境中缺少视觉线索,因此难以判断学生是否感到课业太容易、感到内容乏味枯燥或者学习上有困难等。因此,学者们认为,教师难以评判学生的参与度和学习质量,而攻克这个问题则成为LA的另外一个契机。[16] 第三个原因则与教育机构自身对数据的需求有关。很多国家,包括美国政府,都力图提高整个国家人口的教育程度,比如如何提高学生的学习成绩、入学率以及毕业率等,而这些都需要大量数据来发现和验证。[17]传统上,教育机构、学校获得学生学习数据的主要方式为调查问卷及访谈等,由此带来诸多方面的限制,如花费大、耗时多、规模小等。由于数据挖掘可以追踪用户的电子信息使用记录,并且自动分析整体数据,而不需要选样,因此新的数据经济大潮使得学校在数据收集方面不再需要花费大量人力和财力;并且获得的数据反映了所有用户的全部信息,并非选取的一部分;同时数据在自然状态下获得,不需要利用访谈、观察等方式,使得数据更加真实可靠。[18]