仲兆滿，施 珺，管 燕

（江蘇海洋大學計算機工程學院，江蘇連云港 222005）

0 引言

聯(lián)合國教科文組織指出，大學生應“大量地參與社會活動，既能保證集體的效用，也是謀求個人幸福、掌握日常管理社會與控制事物的權利、走向自己決定命運之道的先決條件”。中共中央國務院發(fā)布的《關于深化教育改革，全面推進素質(zhì)教育的決定》明確提出：高等學校要開展豐富多彩的課外文化藝術活動，加強社會實踐的要求，使高校學生在社會實踐活動中受教育、長才干、做貢獻，增強社會責任感。

當前，實踐教學改革正經(jīng)歷從課堂實踐到課外活動的拓展。通常，課外活動是學生根據(jù)自己的興趣愛好自主選擇參加，類型主要包括具有知識性、學術性、政治性、興趣性、文體性等性質(zhì)的各類活動，范圍非常廣泛［1］。已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，98%的大學生希望多交一些朋友，100%渴望擁有良好的人際關系，而有47%的學生認為應加強自己在社交能力、競爭能力、適應環(huán)境能力等方面的鍛煉［2］。

課外活動通常以團體為單位，活動成員之間構建了良性的社交關系。但現(xiàn)實高校生活中，大學生很多時候因為缺少合作伙伴而不能參加團體活動，比如運動比賽、音樂會、聚會、講座、展覽、學術講座等團體活動。設計在線課外活動平臺，可以通過線上的活動組織、推薦及分享，達到促進線下真實校園中大學生參加活動的目的，是一個非常有應用價值的實踐教改課題。

本文提出了線上／線下相融合的高校課外活動組織模式，設計了課外活動的類型，構建了在線課外活動網(wǎng)絡模型，提出了基于活動相似性和重要性的課外活動推薦方案。選取學校課外活動平臺為實踐對象，設計了平臺的主要功能，并對課外活動推薦的效果進行了比對分析。

1 對大學生課外活動的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外學者對課外活動的研究重點是其作用、類型及體系建設等領域。

在課外活動的作用方面，研究成果比較豐富。美國加州大學Astin［3］提出的參與投入理論模型IEO（Input-Environment-Output）認為，學生學習成果與其投入校園經(jīng)驗（如學業(yè)、活動及與教師、同學間的互動）相關，投入越大，個人認知和情感發(fā)展越好。張雪梅［4］基于投入理論的研究認為，非學術投入多的大學生發(fā)展更為全面。Fredricks 等［5］從參與活動的時間、數(shù)量和廣度3 個方面考察了學生參與課外活動的情況和他們發(fā)展之間的關系，結果認為，更多更長時間的參與課外活動和學業(yè)適應、心理能力、積極的同伴環(huán)境存在顯著的正相關性。李瀟君［6］研究了課外活動在促進高校道德教育方面的作用。曾紅權［7］研究認為，課外活動經(jīng)驗有利于培養(yǎng)和提升大學生的可雇傭性（就業(yè)）能力。廣泛地接觸社會，通過自身參加活動的實踐，對思想意識、道德觀念、行為準則，都能產(chǎn)生深刻的自我體驗。蘭公瑞等［8］研究發(fā)現(xiàn)，一方面，課外活動經(jīng)驗可以有效預測大學生的發(fā)展?jié)撃?；另一方面，發(fā)展?jié)撃芨叩拇髮W生會主動選擇參與各種課外活動。翟瑩［9］以美國大學學生宿舍為陣地開展的各類課外活動為研究對象，認為宿舍中的課外活動能夠有效促進學生在道德認知、情感認同、行為養(yǎng)成等方面的發(fā)展與價值觀教育目標相契合。

在課外活動的類型劃分方面，文獻［6］中將課外活動劃分為政治參與類型、社會服務類型、行為養(yǎng)成類型和文化交融類型；美國學者Andrea［10］使用因素分析法，將課外活動分為學習活動、運動、創(chuàng)新活動、語言和音樂5 類；香港將課外活動大致分為學術性、服務性、興趣性、藝術性及體育性課外活動5 類，學生可以按照自己的興趣、時間和能力自由選擇。

在課外活動的體系建設方面，近幾年的研究成果也比較豐富。楊寧等［11］研究了大學生創(chuàng)新活動體系的建設，從學生、教師與高校三者在體系中擔任的角色和功能出發(fā)，分析了高校創(chuàng)新活動的基本體系和功能。王文琦［12］對學生參與課外活動積極性進行了調(diào)研，建議通過增加實踐學分等方式激勵大一學生積極參與課外活動，校內(nèi)各院系之間應加強交流與合作，多渠道地引導高校學生積極參與課外活動。方霞等［13］以薩斯喀徹溫大學為例，介紹了該校授課與實踐相結合的培養(yǎng)模式，對我國高校實踐教學改革有一定啟示。付坤等［14］構建了由社會實踐、科研實踐、等級考試、校園文化活動、專業(yè)拓展、交流訪學等組成的課外培養(yǎng)計劃內(nèi)容體系，有一定的示范作用。王賢敏［15］提出來活動型學科課程的課外活動開展對策，包括統(tǒng)籌規(guī)劃課外活動教學、打造“形散而神聚”的課外活動教學、提升學生的創(chuàng)新精神和實踐能力以及基于差異和過程的教學評價等。胡明茂等［16］從教師培養(yǎng)、專業(yè)學生社團建設、仿真技術應用等幾方面提出了新工科背景下地方應用型本科院校實踐教學建設的途徑和方法。

2 高校課外活動組織模式

2.1 課外活動類型結構樹

“人的全面發(fā)展”是馬克思主義理論的一個重要哲學命題，是制定高等教育培養(yǎng)目標的根本依據(jù)。社會主義教育目標是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人，通過課外活動的德育教育，培養(yǎng)大學生愛黨、愛國、愛民情懷；通過課外活動的參觀訪問，使大學生學習現(xiàn)實生活中的先進人物和事跡；通過課外活動的音樂會、講演、競賽等活動，可以豐富大學生的精神生活，發(fā)展審美能力；通過課外活動的運動、旅行、賽事等活動，可以鍛煉大學生體魄，培養(yǎng)不畏困難、頑強的拼搏精神；通過課外的公益活動，培養(yǎng)大學生的愛心，形成良好的道德品質(zhì)。

在廣泛調(diào)研大學生參加活動興趣的基礎上，設計的課外活動類型結構樹如圖1 所示。

圖1 課外活動類型結構樹

由圖1 可見課外活動類型從上至下，以一棵樹的形式呈現(xiàn)，方便了計算機的存儲和處理。根據(jù)具體的應用需求，可以通過縱向和橫向擴展的方式不斷增加活動類型樹的內(nèi)涵和外延。

2.2 在線課外活動建模

OEAN（Online Extracurricular Activities Network），描述為一個二元組：OEA ＝（Entity，Relation），Entity代表實體，包括活動集E、組織者集S 和用戶集U；Relation代表關系，有組織者-活動關系集OA、用戶-組織者關系集UO、用戶-活動關系集UA 以及用戶之間關系集UU。

OEAN的實體分為3 類：①課外活動a，描述為一個7 元組：a ＝（id，atype，ao，at，ap，al，au），其中，id 為活動標識，atype為活動類型，ao為活動組織者，at為活動創(chuàng)建時間，ap為活動介紹，al為活動地點，au為要參加活動的用戶集；②課外活動組織者o，描述為一個5元組：o ＝（id，name，otype，oa，ou），其中，id 為組織者標識，name 為組織者名稱，otype 為組織者的活動類型，oa為組織的活動集，ou為關注組織者的用戶集；③用戶u，描述為一個7 元組：u ＝（id，name，ai，ct，uf，fu，uo），其中，id為用戶標識，name為用戶名，ai為用戶興趣標簽，ct為賬號創(chuàng)建的時間，uf 為他關注的用戶集，fu為關注他的用戶集，uo為他關注的組織者集。

與定義1 對應的OEAN模型如圖2 所示。

OEAN 實體間4 類關系的權重度量方式如表1所示。

圖2 在線課外活動OEAN建模

2.3 在線課外活動推薦服務

（1）在線課外活動推薦流程。充分合理地利用社交平臺組織的各類活動，是拓展大學生課外活動內(nèi)容、培養(yǎng)學生各種能力的重要載體。如何從在線課外活動平臺上大量的活動中自動為大學生推薦感興趣的精準活動，避免漫無目的的瀏覽搜索，進而吸引大學生積極參與，是一個非常有意思的實踐教改課題。

給大學生推薦課外活動依賴于兩個因素：①用戶的活動標簽，包括用戶注冊時勾選的課外活動興趣標簽和用戶參加過的活動類型標簽；②用戶在平臺上構建的各類社交關系。

圖3 所示的課外活動推薦流程的核心技術點分別是活動類型相似性度量和活動重要度計算，活動類型相似性度量旨在選出與用戶活動興趣一致的課外活動?；顒又匾扔嬎闶菑腛EAN 中選出對用戶產(chǎn)生重要影響的活動。

（2）活動類型相似性度量。各種類型的課外活動總體構成了一棵樹，活動樹上2 個活動ai、aj節(jié)點的相似性度量可表達為：

表1 OEAN實體間的4 類關系權重度量

圖3 在線課外活動推薦流程

式中：f為活動ai，aj最近的共同父節(jié)點；h（·）表示節(jié)點·的深度。比如，活動ai“學術活動”和aj“話劇”的相似度為eas（ai，aj）＝因為ai，aj的共同父節(jié)點為根節(jié)點“課外活動”，ai深度為2，aj深度為3，根節(jié)點深度為1。

一個用戶的活動興趣標簽和參加過的活動類型記為集合UAS ＝（a1，a2，…，am），則UAS 與一個具體活動ai的相似度為：eas（UAS，ai）＝max（eas（a1，ai），eas（a2，ai），…，eas（am，ai））。

（3）基于重啟隨機游走的活動重要度計算?；陔S機游走的PageRank算法通過分析網(wǎng)頁間的超鏈接，計算每個網(wǎng)頁的重要性，計算方法為：

式中：Rk為第k 次迭代時頁面的重要度；W 表示頁面之間的連接權重；d為一個阻尼系數(shù)，取值范圍為0～1，通常取d ＝0.85；向量I＝（1，1，…，1）T；N為網(wǎng)頁的數(shù)量。

重啟型隨機游走算法RWR 主要用于計算圖中任意2 個節(jié)點間的結構相關性。計算圖中各個節(jié)點與節(jié)點j的結構相關性方法為：

式中：（1－c）為返回節(jié)點ej的概率；ej為第j維為1 的單位向量；初始時R0＝ej。

OEAN模型類似于一張圖，借鑒RWR 算法，3 類實體的重要度迭代計算分別為：

式中：oaj、uaj和aaj分別為第j 維為1 的單位向量；（1－c）為返回節(jié)點oaj、uaj和aaj的概率；WOA、WUO、WUU和WUA分別為組織者-活動、用戶-組織者、用戶-用戶和用戶-活動的關系權重。

經(jīng)過若干次迭代后，得到每個用戶、活動及組織者節(jié)點的重要度。活動ai重要度越大，說明活動ai在OEAN上對用戶產(chǎn)生的社交影響力越大，用戶越有可能參加活動ai。

3 實證分析

3.1 主要功能設計

我校在校學生有2 萬名，學校非常重視學生的實踐教學改革，一直注重面向大學生開展豐富多彩的課外活動。從2016 年起，計算機工程學院智慧教育團隊就從事高校課外活動的組織模式及應用領域的研究和探索。在學校課外活動組織模式的探索中，團隊設計的在線課外活動平臺的主要功能如圖4 所示。

圖4 在線課外活動平臺功能設計

3.2 課外活動推薦效果比對

活動推薦的效果對在線課外活動平臺的推廣應用有重要的影響，本文對3 種推薦方法進行了實驗比較。①僅利用用戶的活動標簽進行相似性度量，包括用戶的活動興趣標簽和用戶參加過的活動類型，將相似活動推薦給用戶，該方法記為EAR－UI；②僅利用用戶的社交關系進行重要活動的計算，然后推薦重要活動給用戶，該方法記為EAR－US；③綜合利用用戶的活動標簽和用戶的社交關系進行推薦，將相似活動和重要活動推薦給用戶，該方法記為EAR－UI ＋US。

從學校在線課外活動平臺上隨機抽取了活躍度高的大三100 名同學，以學生實際參加的課外活動為標準答案，使用上述3 種方法將推薦給用戶的活動與用戶參加的真實活動對比，評價推薦方法的優(yōu)劣。

評價指標包括P＠5，P＠10，R＠5，R＠10 和F1-measure。P＠ n 指標模擬了常用搜索引擎返回的結果，是一個擬人化的指標，目前推薦系統(tǒng)評測中用的較多［17］。P＠n指標只關心檢索到的結果與查詢項是否相關，不考慮返回的信息與查詢項相關性的次序。P＠n ＝m／n，其中n 指返回的推薦數(shù)量（本文分別返回5 個和10 個），m指在n個中正確的數(shù)量。R＠n ＝m／k，k 指標準答案的個數(shù)，m 指在n 個中正確的數(shù)量。F1-measure ＝（2 ×P＠n ×R＠n）／（P＠n ＋R＠n）。比如，某用戶ui實際上參加了5 個活動（標準答案），向用戶ui推薦了10 個活動，10 個活動中用戶ui參加了3 個活動，則P＠10 ＝3／10 ＝0.3，R＠10 ＝3／5 ＝0.6。3 種方法推薦活動的結果如表2 所示。

表2 3 種推薦方法的效果比對

由表2 可知，僅僅基于用戶的活動興趣推薦相似活動效果最差，F(xiàn)1-measure＠5 為0.4，F(xiàn)1-measure＠10為0.47，僅基于用戶的社交關系選取重要活動推薦效果有了一定的提升，F(xiàn)1-measure＠ 5 為0.49，F(xiàn)1-measure＠10 為0.52，說明用戶參加課外活動受社交圈子的影響較大。在綜合利用用戶的活動興趣和社交關系的基礎上，選取相似活動和重要活動推薦效果比較理想，F(xiàn)1-measure＠ 5 為0.56，F(xiàn)1-measure＠ 10 為0.58。

4 結語

探索高校課外活動的組織模式，引導大學生積極、合理地參加課外活動，是培養(yǎng)大學生全面發(fā)展的重要途徑。本文調(diào)研了高校課外活動的理論淵源、內(nèi)涵、類型、意義、舉措等文獻資料，總結了大學生參加課外活動的類型，構建了在線課外活動網(wǎng)絡模型，研究了基于用戶活動興趣的相似活動和基于用戶社交關系的重要活動的推薦方法。雖然本課題在高校課外活動組織模式領域取得了一定的進展，但發(fā)現(xiàn)如下問題還需進一步提升：①應激發(fā)全校更多的學生、老師、部門參與到在線課外活動平臺；②對于在課外活動平臺上非活躍的大學生，需要研究更好的推薦方法和激活措施；③做好大學生參加課外活動的效果評估工作，不斷改進課外活動的質(zhì)量。