中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為分析

王雪宇 鄒剛 李驍 王玉龍

摘要：選取哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合發(fā)布的edX平臺開放數(shù)據(jù)和國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)MOOC教育平臺數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)的處理、整合、分析，從平臺、課程、學(xué)習(xí)者類型三個方面針對中關(guān)MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，并從學(xué)習(xí)者類型出發(fā)，指出當(dāng)下熱點問題MOOC“高輟學(xué)率”的影響因素。

關(guān)鍵詞：MOOC；教育大數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)行為分析；教育信息化

引言

自2013年中國多所大學(xué)掀起“MOOC風(fēng)暴”，MOOC在中國的發(fā)展迎來了一個黃金時期，隨著各學(xué)科領(lǐng)域MOOC課程建設(shè)的加速推進(jìn)，MOOC學(xué)習(xí)者的數(shù)量也在不斷增多。2013年8月，國防科技大學(xué)率先在軍隊開設(shè)MOOC平臺，力推將信息時代的教育碩果分享到全軍。如何正確看待當(dāng)前的“MOOC熱”，作為MOOC發(fā)源地的美國與當(dāng)下MOOC正時興的中國，兩國MOOC學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)MOOC時有何差異，帶著這些問題，本文分析了edX平臺和國防科大夢課平臺所記錄的眾多學(xué)習(xí)行為信息，力求找到一些答案。

1相關(guān)背景

1.1關(guān)于MOOC

大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程（MOOC）最早是由加拿大學(xué)者Dave Comfier和Bryan Alexander在2008年提出的，而真正應(yīng)用此概念的是加拿大學(xué)者George Siemens和Stephen Dowries，當(dāng)時的MOOC主要基于關(guān)聯(lián)主義（Connectivism）學(xué)習(xí)理論，以CCK08等課程為代表，強調(diào)自學(xué)、互助，也稱cMOOC。

2012年，以Coursera、edX、Udacity為代表的學(xué)習(xí)平臺將MOOC推向全球，贏得了世界各地高校、教育機構(gòu)的重視，在許多著名學(xué)府積極加入國際化課程平臺的同時，各國也在加緊建設(shè)具有本國特色的MOOC學(xué)習(xí)平臺，這其中比較典型的是澳大利亞的Open2Study、西班牙的MiriadaX、英國的Futureleam等，這類基于行為主義學(xué)習(xí)的理論稱為XMOOC，接近傳統(tǒng)教師授課的在線教學(xué)模式。

在近幾年的發(fā)展中，以MOOC為基礎(chǔ)又衍生出了更多的在線學(xué)習(xí)新形態(tài)：SPOC（小規(guī)模限制性在線課堂）、MOOL（大規(guī)模開放在線實驗室）、PMOOC（個性化公開課）、MOOR（大規(guī)模開放在線研究課程）等。

截至2014年末，約有400所全球知名大學(xué)參與提供MOOC教學(xué)服務(wù)，其中美國排名前25名的高校中有22所在向全球?qū)W習(xí)者最多的幾個MOOC服務(wù)平臺提供免費的MOOC。

1.2關(guān)于MOOC學(xué)習(xí)行為分析

21世紀(jì)無疑是大數(shù)據(jù)的時代，利用海量數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析成為信息時代眾多問題的有效解決途徑之一。

MOOC學(xué)習(xí)過程中，用戶在注冊、登錄、點擊鏈接、觀看視頻、參與互動、頁面停留等每一個環(huán)節(jié)均留下了痕跡，眾多痕跡匯聚成的海量數(shù)據(jù)。無疑是探析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為、發(fā)現(xiàn)潛在問題、幫助教師檢驗新教學(xué)法和評估教學(xué)、幫助學(xué)生理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)等活動的重要資源。

MOOC學(xué)習(xí)行為分析是基于MOOC教育大數(shù)據(jù)，充分利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，從記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的海量數(shù)據(jù)中獲取有用信息，得出某種規(guī)律，為學(xué)習(xí)者有效地定位學(xué)習(xí)需求，支持個性化學(xué)習(xí)，幫助教學(xué)者根據(jù)學(xué)生個性差異和學(xué)習(xí)需要為學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)實施各類分層。同時通過MOOC學(xué)習(xí)行為分析也可以跟蹤高校師生教與學(xué)的歷程，分析地區(qū)間學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)差異，獲得教與學(xué)的聚焦規(guī)律。

2實驗數(shù)據(jù)集概況

2.1數(shù)據(jù)集介紹

2.1.1“The HarvardX-MITx Person-CourseDataset AY2013”公開數(shù)據(jù)集

2014年，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合發(fā)布了兩校開設(shè)在edX平臺上的16門課程的公開數(shù)據(jù)集，這是全球第一個公開發(fā)布的MOOC學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，具有很強的研究性，為眾多MOOC學(xué)習(xí)分析研究提供了重要的數(shù)據(jù)支持。該數(shù)據(jù)集共有641139條記錄，每條信息包含課程名、學(xué)習(xí)者ID號、出生年份、國籍、學(xué)歷等共20項內(nèi)容，其中哈佛大學(xué)課程記錄338224條，麻省理工學(xué)院課程記錄302915條。該數(shù)據(jù)集在公開前通過K-Anonymity（K-匿名模型）、Quasi-Identifies（準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)屬性泛華）、L-diversity（L-多樣化）等方法進(jìn)行了去身份識別（De-identificationg），既保護了學(xué)習(xí)者隱私，又未對數(shù)據(jù)真實性造成影響。

2.1.2_國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)夢課平臺數(shù)據(jù)集

2013年8月，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)利用自身在教學(xué)和科研領(lǐng)域的優(yōu)勢率先在軍隊開放了面向全軍官兵的自主學(xué)習(xí)平臺——夢課學(xué)習(xí)平臺，為建設(shè)現(xiàn)代軍事職業(yè)教育模式做出貢獻(xiàn)。截至2015年10月，夢課平臺累計開設(shè)課程112門，注冊官兵數(shù)296957人，組織了近3000批次、3.2萬余人次的在線考試，網(wǎng)站點擊量超過2500萬次。

在國防科大夢課平臺數(shù)據(jù)庫里記錄著學(xué)習(xí)者登錄時間、視頻觀看、互動交流、學(xué)習(xí)成績、教師回復(fù)、學(xué)習(xí)者活躍程度等多項內(nèi)容，共超過9000萬條學(xué)習(xí)行為信息。分析夢課學(xué)習(xí)平臺積累的這些海量官兵學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，研究部隊學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)行為，對洞悉部隊官兵的在線學(xué)習(xí)規(guī)律、改進(jìn)授課教師的MOOC建設(shè)質(zhì)量、提升平臺的教學(xué)組織管理能力具有很重要的作用。

2.2選取處理數(shù)據(jù)集

為有效分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，以兩個數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，通過MySQL數(shù)據(jù)庫、IBM SPSS、Tableau等工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行選定、去空值、篩選后，從641139條edX數(shù)據(jù)中最終獲得美國學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為信息151122條，從303985條國防科大夢課平臺數(shù)據(jù)中獲得中國學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為信息86689條，以上述數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ)，進(jìn)行中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為分析。

3數(shù)據(jù)分析

MOOC學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為涉及方方面面，在本章將按照當(dāng)前MOOC學(xué)習(xí)行為分析研究的通常做法，從平臺、課程、學(xué)習(xí)者類型三個方面對中美MOOC學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析，并對當(dāng)前社會關(guān)注的熱點問題“MOOC輟學(xué)率”進(jìn)行研究。

3.1平臺分析

分析平臺層面時，對兩個平臺數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)者的注冊信息進(jìn)行了處理分析，分別比較美國和中國MOOC學(xué)習(xí)者的學(xué)歷組成、年齡分布和性別差異，如圖1所示。

通過中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)歷組成比較發(fā)現(xiàn)，美國學(xué)習(xí)者中高學(xué)歷人群占比較大，特別是有博士（5.90%）和碩士學(xué)歷（21.80%）的學(xué)習(xí)者，兩類學(xué)習(xí)者中本科學(xué)歷的比例基本持平，但中國學(xué)習(xí)者中高中及以下學(xué)歷的人群遠(yuǎn)大于美國，這與中國軍隊中許多士兵均是18歲便參軍入伍有關(guān)。

在年齡分布比較中，將數(shù)據(jù)集中所有MOOC學(xué)習(xí)者的年齡分為三類：青少年（0-20歲）、中青年（20～40歲）和中老年（40歲以上）。比較發(fā)現(xiàn)，美國學(xué)習(xí)者中40歲以上的人群占比（23.60%）遠(yuǎn)多于中國學(xué)習(xí)者，中青年齡段比例二者基本持平，而中國學(xué)習(xí)者中29歲以下的人群占比較多（28.20%），這與前面提到的絕大多數(shù)服兵役的青年官兵均是18周歲入伍有關(guān)。

從已有的MOOC研究中可以知道，MOOC學(xué)習(xí)者中性別差異遠(yuǎn)大于社會中性別差異，男性學(xué)習(xí)者占絕大多數(shù)。從圖1的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，美國學(xué)習(xí)者的性別差異比中國軍隊學(xué)習(xí)者小，說明在美國有更多的女性參與到了MOOC學(xué)習(xí)中；中國學(xué)習(xí)者性別差異大與現(xiàn)實情況相符，軍隊中男性占比本就遠(yuǎn)超過女性。

3.2課程分析

課程分析部分，針對中美MOOC學(xué)習(xí)者各選取了4門課程共計86948注冊人次進(jìn)行分析，其中哈佛大學(xué)2門（健康知識、計算機概論）、麻省理工學(xué)院2門（計算機編程介紹、生物學(xué)概論）、國防科技大學(xué)4門（多媒體設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)知識、3D打印、車輛管理），如表1所示。

從表1可以看出，美國學(xué)習(xí)者中女性學(xué)習(xí)者傾向于選擇偏文科的課程，但總體看來選課的女性占比遠(yuǎn)大于中國學(xué)習(xí)者，這與軍隊中女性比例本身過低有關(guān)；對比中美獲得證書的學(xué)習(xí)者占全部注冊學(xué)習(xí)者的比例，中國學(xué)習(xí)者完成課程的比例較高于美國學(xué)習(xí)者，這可能與軍隊相關(guān)組織制度有關(guān)，而就中美學(xué)習(xí)者內(nèi)部而言，不同課程獲得證書的學(xué)習(xí)者占比基本相近；對比選修課程學(xué)習(xí)者的平均年齡，中國學(xué)習(xí)者的平均年齡均小于美國學(xué)習(xí)者，這與軍隊中主要是18～20周歲的青年官兵有關(guān)，而無論中美學(xué)習(xí)者，課程獲得證書學(xué)習(xí)者的平均年齡均大于全部學(xué)習(xí)者平均年齡，說明學(xué)習(xí)者年齡對課程的完成也存在影響。

3.3學(xué)習(xí)者類型分析

MOOC的主體是學(xué)習(xí)者，而這個主體不僅數(shù)量巨大，種類也多。有的學(xué)習(xí)者會把MOOC當(dāng)做傳統(tǒng)課程認(rèn)真參與學(xué)習(xí)；有的學(xué)習(xí)者只是把MOOC當(dāng)做在線參考或者工具，交互特點呈現(xiàn)不同步性和選擇性；還有一些學(xué)習(xí)者只是把MOOC當(dāng)做檢驗其對相關(guān)知識的掌握程度的工具，因此他們很可能只做題而不看視頻。在這里，采取哈佛大學(xué)和MIT聯(lián)合發(fā)布的課程報告中的方法將學(xué)習(xí)者分為僅注冊者（只注冊了課程，沒有其他學(xué)習(xí)行為）、一般學(xué)習(xí)者（注冊并訪問了課程）、積極學(xué)習(xí)者（注冊并訪問了大于1/2的課程內(nèi)容）和獲取證書者（獲取了證書）4類（分類圖片來自課程報告）。圖2為四類學(xué)習(xí)者的分類和中美各類型學(xué)習(xí)者比例。

從圖2不難看出，中國學(xué)習(xí)者兩極分化嚴(yán)重，僅注冊者和獲取證書者、積極學(xué)習(xí)者均多于

下面從學(xué)習(xí)者類型出發(fā)，以獲取證書學(xué)習(xí)者和全部學(xué)習(xí)者為對照，來研究MOOC興起至今人們始終關(guān)注的一個熱點問——MOOC課程遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)課程的“輟學(xué)率”。據(jù)媒體報道，Coursera、edX、Udacity三大平臺的平均輟學(xué)率高達(dá)95%。為什么MOOC會有這么高的輟學(xué)率，這與哪些因素有關(guān)，學(xué)習(xí)者學(xué)歷、年齡還是學(xué)習(xí)行為？美國學(xué)習(xí)者，特別是獲取證書者比例超過美國學(xué)習(xí)者的7倍，表明中國學(xué)習(xí)者中認(rèn)真對待MOOC課程的不是少數(shù)，而美國學(xué)習(xí)者中超過一半的均是一般學(xué)習(xí)者，獲取證書和積極學(xué)習(xí)者占極少的比例。

數(shù)據(jù)集中美國MOOC學(xué)習(xí)者能獲得證書（即順利完成學(xué)業(yè)）的人群占比為2.1%（3244人），輟學(xué)率為97.9%；中國學(xué)習(xí)者中取得證書的人群占比15.7%（13572人），這個比例高于世界普遍水平。為研究輟學(xué)率的影響因素，對獲得證書學(xué)習(xí)者的學(xué)歷、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)行為等進(jìn)行了分析并與全部學(xué)習(xí)者做了對比，見表2。

從表2可以看出，獲得證書的學(xué)習(xí)者中高學(xué)歷占比遠(yuǎn)高于全部學(xué)習(xí)者，特別是有博士、碩士學(xué)歷的學(xué)習(xí)者，說明學(xué)歷對輟學(xué)率有一定影響，這一點在美國學(xué)習(xí)者中顯得尤為突出；在取得證書的學(xué)習(xí)者中，中美學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度超過一半的占比均超過了97.0%，說明取得證書的學(xué)習(xí)者多數(shù)都認(rèn)真學(xué)完了課程，以獲取知識為目的；在學(xué)習(xí)行為中，選定了數(shù)據(jù)集中課程交互次數(shù)、學(xué)習(xí)天數(shù)、視頻播放數(shù)三個數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于兩國MOOC學(xué)習(xí)者來講，結(jié)論是相同的，獲得證書的學(xué)習(xí)者均是交互積極、學(xué)習(xí)持續(xù)時間長、播放課程視頻次數(shù)多的學(xué)習(xí)者。另據(jù)哈佛大學(xué)和MTF聯(lián)合發(fā)布的課程報告《HarvardX and MITx：TheFirSt Year of Open Online Courses（Fall 2012-Summer 2013）》中統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在全部16門課程中取得證書的學(xué)習(xí)者平均年齡均大于全部學(xué)習(xí)者的平均年齡，所以學(xué)習(xí)者年齡也是輟學(xué)率的一個影響因素。

4結(jié)語

美國作為MOOC的發(fā)源地，在MOOC建設(shè)上一路領(lǐng)先其他國家，在眾多知名大學(xué)加盟的情況下，MOOC發(fā)展更是如虎添翼。中國自掀起MOOC熱潮以來，正瞄準(zhǔn)前沿不斷發(fā)展，越來越多高校和機構(gòu)的加入必將推動MOOC穩(wěn)步前行。本文通過對中美MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行研究，既找到了兩類學(xué)習(xí)者的共同點，又發(fā)現(xiàn)了差異，這對于MOOC學(xué)習(xí)行為研究多少能有一些啟示。同樣，中國軍隊MOOC的發(fā)展也值得關(guān)注，許多軍隊學(xué)習(xí)者以超出普通學(xué)習(xí)者數(shù)倍的精力投身于MOOC學(xué)習(xí)中，取得了不俗的成績。要推動我國MOOC的健康持續(xù)發(fā)展，需要國家和社會的共同努力，從課程建設(shè)、激勵機制、疑難解答等眾多方面進(jìn)行創(chuàng)新和攻關(guān)，讓MOOC真正成為改變一代人甚至幾代人教育理念、教育模式和教育環(huán)境的時代產(chǎn)物。