胡天慧 劉三女牙 粟柱 周子荷 余建偉 柴喚友

[摘? ?要] 利用新型分析方法綜合分析學(xué)習(xí)者交互以獲取關(guān)于其學(xué)習(xí)過程的有益見解，是在線教育研究和實踐的迫切需求。文章以中部某高校的一門科教融合創(chuàng)新在線課程為例，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析和多層網(wǎng)絡(luò)分析方法，分別對學(xué)習(xí)者的在線同步和異步交互模式進行比較與整合分析，并探討其與學(xué)習(xí)成績之間的關(guān)系。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：相比同步交互網(wǎng)絡(luò)，異步交互網(wǎng)絡(luò)更為稠密，且其個體指標值相對更高;相比同步和異步兩個單層交互網(wǎng)絡(luò)，基于二者整合而得到的多層交互網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)連邊數(shù)量上顯著增多，在個體指標值上顯著增高，而且學(xué)習(xí)者在多層和單層交互網(wǎng)絡(luò)中的地位相對不同;相比單層交互網(wǎng)絡(luò)，多層交互網(wǎng)絡(luò)的部分個體指標與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)性相對更高。研究為分析和理解學(xué)習(xí)者交互提供了研究方法論和教學(xué)實踐方面的啟示性意義，有助于改進對在線群體學(xué)習(xí)過程的動態(tài)調(diào)控與精確引導(dǎo)并優(yōu)化現(xiàn)有教學(xué)模式。

[關(guān)鍵詞] 在線教育; 在線學(xué)習(xí); 學(xué)習(xí)者交互; 社會網(wǎng)絡(luò)分析; 多層網(wǎng)絡(luò)分析

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 胡天慧（1994—），女，安徽桐城人。博士研究生，主要從事在線學(xué)習(xí)分析研究。E-mail：hthhuayuan@163.com。柴喚友為通訊作者，E-mail：hychai@bnu.edu.cn。

一、引? ?言

近年來，在線教育持續(xù)升溫，市場規(guī)模逐年增長，并逐漸發(fā)展成為傳統(tǒng)線下教育的有力補充和替代。尤其是在“新冠”疫情期間， 世界各地的高等院校紛紛借助在線教育開展日常教學(xué)[1-2]。針對在線學(xué)習(xí)環(huán)境，探究學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)規(guī)律以促進其學(xué)業(yè)成功，是在線教育研究者和實踐者亟須面對和解決的關(guān)鍵問題。其中，學(xué)習(xí)者交互是反映學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵指標[3]，依據(jù)交互時間模式的不同，學(xué)習(xí)者交互主要表現(xiàn)為異步交互和同步交互兩種[4]。同時，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，教育領(lǐng)域迫切需要能夠從基于在線學(xué)習(xí)平臺的海量數(shù)據(jù)中獲得關(guān)于學(xué)習(xí)者交互深層次理解的分析技術(shù)或方法。其中，（針對單層網(wǎng)絡(luò)的）社會網(wǎng)絡(luò)分析具有分析各種（單一形式）交互活動的理論和實踐優(yōu)勢;作為一種源于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的新型方法，多層網(wǎng)絡(luò)分析（Multiplex Network Analysis）具有綜合分析多種不同形式交互的潛能與優(yōu)勢[5-6]。

本研究擬綜合采用社會網(wǎng)絡(luò)分析和多層網(wǎng)絡(luò)分析方法，比較和整合在線學(xué)習(xí)者的異步和同步交互特點，并探討其與學(xué)習(xí)成績之間的關(guān)系，以深入理解學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)過程并支持在線教師或課程設(shè)計者開展精準化教育干預(yù)。

二、文獻綜述

（一）學(xué)習(xí)者交互及其分類

學(xué)習(xí)者交互一般是指由在線學(xué)習(xí)平臺或工具所支持的以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)交互行為[7]。依據(jù)交互時間模式的差異，學(xué)習(xí)者交互可被區(qū)分為異步交互和同步交互兩種。異步交互通常是指學(xué)習(xí)者在在線學(xué)習(xí)平臺中借助課程論壇等異步交流工具進行評論和回復(fù)。該方式允許學(xué)習(xí)者在時間充裕的條件下有效使用外部資源來組織交互內(nèi)容，并且能顯著提高同伴交互水平、避免不良課堂行為等[8-9]。同步交互主要是指借助同步溝通工具（如視頻網(wǎng)絡(luò)會議、QQ即時通訊等）進行更為直接和及時的社會交互和反饋。該方式有助于課堂的“連續(xù)性和便利性”、保持定期聯(lián)系以及產(chǎn)生緊迫感和直接感[9-10]。此外，該方式允許直接糾正錯誤認知，并顯著促進更高水平的學(xué)習(xí)者參與。總體而言，同步交互在促進即時反饋和激勵方面更具優(yōu)勢[11];而異步交互不受時空限制，具有更大的靈活性。

（二）社會網(wǎng)絡(luò)分析與學(xué)習(xí)者交互

近年來，國內(nèi)外研究者對學(xué)習(xí)者交互（主要是異步交互）進行了大量探討并證實了其與學(xué)習(xí)成績之間的密切關(guān)聯(lián)[12-14]。在分析方法層面，社會網(wǎng)絡(luò)分析是探討學(xué)習(xí)者交互的主要方法。該方法以學(xué)習(xí)者為節(jié)點、學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)系為連邊構(gòu)建社交網(wǎng)絡(luò)圖，并通過圖形化表征和量性表征方式去探究學(xué)習(xí)者交互的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬性和規(guī)律[15-16]。已有大量研究采用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法對學(xué)習(xí)者交互進行了廣泛分析。例如，戴心來等人[17]、左明章等人[18]利用該方法分析了異步論壇中的學(xué)習(xí)者交互特點。Hrastinski等人[9]綜合考察了在線課程論壇中學(xué)習(xí)者群體的同步與異步交互特征。此外，針對學(xué)習(xí)者異步交互與學(xué)習(xí)成績之間的關(guān)系，大量研究者發(fā)現(xiàn)，社會網(wǎng)絡(luò)中心性與學(xué)習(xí)成績顯著正相關(guān)[12，19-21]。例如，Saqr等人[19]發(fā)現(xiàn)學(xué)生的活動水平（即度中心性）與學(xué)習(xí)成績呈正相關(guān); Reychav等人[12]發(fā)現(xiàn)具有高中心性的學(xué)生表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)成就。

不難看出，現(xiàn)有研究主要局限于基于單層網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)者異步交互分析及其與學(xué)習(xí)成績之間的關(guān)系探討。對于異步交互和同步交互同時存在的情形，如何開展科學(xué)有效的綜合性分析，是現(xiàn)有研究亟須解決的問題。借鑒Liu等人[6]的觀點，多層網(wǎng)絡(luò)分析適用于綜合分析多種不同形式的學(xué)習(xí)者交互，因此可被用于綜合分析本研究中的異步交互和同步交互。

（三）多層網(wǎng)絡(luò)分析與學(xué)習(xí)者交互

多層網(wǎng)絡(luò)是指一系列相同或者存在一定交集的節(jié)點以不同連接方式形成的多個不同網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了多層網(wǎng)絡(luò)的每一層，不同的“層”通過層間邊緣相互連接，以復(fù)雜的方式相互依賴，形成一套相互影響、共同演化的網(wǎng)絡(luò)[22]。相對單層網(wǎng)絡(luò)被定義為節(jié)點和連邊組成的圖，多層網(wǎng)絡(luò)加入了“層”的信息。在單層網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)被表示為一個圖：G=（V，E），V表示節(jié)點所指代的實體，E表示連邊，即節(jié)點之間的聯(lián)系內(nèi)容。多層網(wǎng)絡(luò)將多個網(wǎng)絡(luò)（也稱為層）組合成一個數(shù)學(xué)對象[23]，其數(shù)學(xué)定義為：

其中，M表示多層網(wǎng)絡(luò)，L是多層網(wǎng)絡(luò)中不同層中“圖”的集合，L■表示第α層的網(wǎng)絡(luò)，K表示單個網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)量，V■和E■分別表示第α層中節(jié)點和連邊的集合，ε是多層網(wǎng)絡(luò)M中不同層的層間連接[24]。本研究所涉及的多層網(wǎng)絡(luò)僅指代不同層中所有節(jié)點相同的情況。

圖1? ?UMN和SMN的示意圖

多層網(wǎng)絡(luò)分析方法通常采用疊加或展開的方式對不同形式的交互模式進行綜合分析[25]。前者（如圖1（C））是將不同的網(wǎng)絡(luò)層以疊加的方式構(gòu)建成一個單層網(wǎng)絡(luò)（一種典型的不考慮層間連接的多層網(wǎng)絡(luò)），即疊加的多層網(wǎng)絡(luò)（Superimposed Multiplex Network， SMN），然后利用傳統(tǒng)的社會網(wǎng)絡(luò)分析指標來量化合成的SMN特征。后者則考慮單層網(wǎng)絡(luò)間忽略的層間邊緣（層間連邊僅存在于不同層中的對應(yīng)節(jié)點之間，如圖1（B）中虛線表示層間連接，實線表示層內(nèi)連邊），即展開的多層網(wǎng)絡(luò)（Unfold Multiplex Network，UMN），并利用多層網(wǎng)絡(luò)算法計算量化指標。

類似于社會網(wǎng)絡(luò)分析，多層網(wǎng)絡(luò)分析可通過可視化方式和量性分析方式來表征多層網(wǎng)絡(luò)中的群體交互特點。在可視化分析方面，目前通常采用不同層中具有不同顏色的邊或節(jié)點的多層網(wǎng)絡(luò)圖或環(huán)狀圖來表示參與者在多層網(wǎng)絡(luò)中的交互情況[26-27]。在量性分析方面，一些針對多層網(wǎng)絡(luò)的度量框架逐漸被開發(fā)出來。例如，度和特征向量中心性可以量化個體在多層網(wǎng)絡(luò)中的整體重要性以識別節(jié)點在多層網(wǎng)絡(luò)中所扮演的角色及衡量特定節(jié)點受其他節(jié)點地位的影響[28]。

如前所述，現(xiàn)有教育領(lǐng)域的社會網(wǎng)絡(luò)分析僅僅針對單層網(wǎng)絡(luò)，相對忽略了學(xué)習(xí)者交互的多方面特征[29]。而多層網(wǎng)絡(luò)分析恰好提供了一種可以有效整合學(xué)習(xí)者之間不同類型交互的新型方法，有助于更為全面和深入地揭示學(xué)習(xí)過程的本質(zhì)。

三、研究設(shè)計

（一）研究問題

為理解在線學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)者交互模式，本研究將針對同步和異步環(huán)境下的學(xué)習(xí)者交互行為進行對比和整合分析。因此本研究主要解決以下三個研究問題：

（1）同步和異步交互網(wǎng)絡(luò)在整體和個體指標上有何差異？

（2）整合同步和異步交互信息而構(gòu)建的多層網(wǎng)絡(luò)（含SMN和UMN）與單層網(wǎng)絡(luò)（包含同步和異步交互網(wǎng)絡(luò)）在個體指標上有何差異？

（3）相比單層網(wǎng)絡(luò)，多層網(wǎng)絡(luò)的個體指標是否與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)性更高？

（二）研究對象和數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于2020年春季疫情期間中部某師范大學(xué)的一門專業(yè)主干課“數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論”。該課程作為數(shù)據(jù)科學(xué)的先導(dǎo)課和認知類課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)科學(xué)素養(yǎng)、掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識和運用數(shù)據(jù)科學(xué)處理實際問題的能力。該課程教學(xué)團隊致力于構(gòu)建“交互活動—數(shù)據(jù)分析—適應(yīng)性干預(yù)—教學(xué)優(yōu)化”的閉環(huán)式教研結(jié)合模式，引導(dǎo)學(xué)生由目標導(dǎo)向型交互轉(zhuǎn)化為知識建構(gòu)及協(xié)作探究性交互。該課程充分開展不同形式（異步與同步）的在線交互式教學(xué)，通過論壇主題式討論、基于項目的小組協(xié)作探究以及師生實時答疑的形式展開。其中，異步交互是指借助云課堂中的論壇版塊展開討論活動，同步交互是在QQ即時通訊群進行。課程考核主要采用過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合的評價模式，成績評定由平時成績及期末成績兩部分構(gòu)成，平時成績由云課堂在線學(xué)習(xí)時長、云課堂論壇活躍度及小組協(xié)作學(xué)習(xí)參與度三部分組成，期末考核采取標準化測試形式。

本研究通過采集異步論壇和QQ群中所有參與者的交流信息，最終得到38名學(xué)生（其中一名學(xué)生期末退學(xué)）及教師和助教發(fā)布的所有有效討論文本（論壇有1667條數(shù)據(jù);QQ平臺有660條數(shù)據(jù)）。

（三）研究方法

本研究首先基于同步與異步交流平臺中的數(shù)據(jù)構(gòu)建兩個單層網(wǎng)絡(luò)（即同步與異步交互網(wǎng)絡(luò)），并利用社會網(wǎng)絡(luò)分析描述兩種交互網(wǎng)絡(luò)的特征并比較二者間的差異。在此基礎(chǔ)上，綜合兩種單層網(wǎng)絡(luò)信息構(gòu)建了多層網(wǎng)絡(luò)（即SMN和UMN），通過比較多層網(wǎng)絡(luò)與單層網(wǎng)絡(luò)之間的指標差異，深入了解學(xué)習(xí)者的交互模式特點。此外，利用相關(guān)性分析考察了單層和多層網(wǎng)絡(luò)的個體指標與學(xué)習(xí)成績的關(guān)系是否存在差異。本研究對于網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和指標計算將進行詳細闡述。

1. 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

本研究首先提取了QQ群的對話數(shù)據(jù)（包括文本與語音等）和異步論壇中的活動日志，對數(shù)據(jù)進行清洗且剔除無關(guān)信息，依據(jù)發(fā)言的指向關(guān)系（即學(xué)生A回復(fù)B，則認為A和B之間存在一條連邊）分別構(gòu)建了異步交互網(wǎng)絡(luò)和同步交互網(wǎng)絡(luò)，計算兩個單層網(wǎng)絡(luò)的整體指標和個體指標以比較二者之間的差異。其次，為綜合考察這兩種情境中的交互情況，本研究利用兩種形式的多層網(wǎng)絡(luò)（即SMN和UMN）來整合同步和異步交互信息。SMN將同步與異步交互網(wǎng)絡(luò)疊加到一個網(wǎng)絡(luò)中，本質(zhì)上是包含了更多信息的單層網(wǎng)絡(luò)，UMN是通過對應(yīng)節(jié)點之間的層間連邊將兩個單層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成多層網(wǎng)絡(luò)。

2. 指標計算

本研究計算了兩個單層網(wǎng)絡(luò)的整體指標和個體指標以及多層網(wǎng)絡(luò)的個體指標并加以比較。其中，整體指標包括平均度（所有學(xué)習(xí)者與之交互的相鄰參與者的平均數(shù)量）、密度（實際連邊數(shù)量與所有可能連邊數(shù)量的比例）、網(wǎng)絡(luò)直徑（從一個學(xué)習(xí)者移動到另一個學(xué)習(xí)者必須經(jīng)過的最大參與者數(shù)量）、模塊化（衡量網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu)的模塊化程度）、平均聚類系數(shù)（衡量網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)習(xí)者參與到閉合三元組的程度）、平均路徑長度（網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點對之間最短路徑的平均步數(shù)）。個體指標包含4個中心性指標：度中心性、中介中心性、接近中心性和特征向量中心性。本研究使用Gephi 0.9.2軟件計算了同步與異步交互網(wǎng)絡(luò)以及SMN的四個中心性指標。需要注意的是，目前計算UMN個體指標的算法仍在不斷開發(fā)中，本研究使用Muxviz[27]軟件（包含了一組多層網(wǎng)絡(luò)分析算法的開源軟件，被廣泛應(yīng)用于基因遺傳、神經(jīng)元和交通運輸網(wǎng)絡(luò)分析以及多層數(shù)據(jù)的交互式可視化分析）計算UMN的度中心性和特征向量中心性。

四、研究結(jié)果

（一）同步與異步網(wǎng)絡(luò)的指標差異分析

表1展示了兩種交互網(wǎng)絡(luò)的群體指標量化結(jié)果。兩個交互網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點數(shù)量并不一致，其中同步交互網(wǎng)絡(luò)有44個參與者（35個學(xué)生，6個教師，3個助教），異步交互網(wǎng)絡(luò)有38個參與者（37個學(xué)生，1個助教）。在論壇交流中，助教（A1）扮演了教師的角色與學(xué)生進行交互，而教師（T1-T6）沒有參與該過程，并且1名學(xué)生（S800）在整個學(xué)期中并未參與論壇交流。在同步交互中，有3名學(xué)生（S809，S818，S820）未參與這一過程，相比之下，異步交互網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系更為緊密，其網(wǎng)絡(luò)密度、平均度、聚類系數(shù)均高于同步交互網(wǎng)絡(luò)指標，并且其網(wǎng)絡(luò)直徑、模塊化系數(shù)和平均路徑長度相對更低。

圖2（A）以可視化的方式呈現(xiàn)了同步交互與異步交互網(wǎng)絡(luò)之間的差異。兩個網(wǎng)絡(luò)的連邊重復(fù)率為11.409%，即兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異達88.591%。在同步交互網(wǎng)絡(luò)中，教師和助教處于核心位置，表明同步交互交流更依賴于教師;而在異步交互中，處于網(wǎng)絡(luò)中心位置的則是參與度高的學(xué)生，而且異步交互相比同步交互網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了更多連邊，因此更具凝聚力。

表2的第2和第3列展示了同步與異步交互網(wǎng)絡(luò)的個體指標。由于每組指標值都不全服從正態(tài)分布，本研究使用Wilcoxon符號秩檢驗分析兩個單層網(wǎng)絡(luò)之間的差異（見表2第6列）。除了中介中心性指標外，異步交互網(wǎng)絡(luò)的度中心性、接近中心性和特征向量中心性均顯著高于同步交互網(wǎng)絡(luò)（Z=-3.780，p<0.001;Z=-2.106，p<0.01;Z=-2.952，p<0.001）。

（二）多層網(wǎng)絡(luò)與單層網(wǎng)絡(luò)的差異性比較

圖2是分別通過UMN和SMN方法對學(xué)習(xí)者交互進行可視化呈現(xiàn)的社交圖。圖2（A）為UMN，左右層分別為異步與同步交互網(wǎng)絡(luò)，兩個單層網(wǎng)絡(luò)間沒有顯示任何層間連邊以簡化圖像，圖2（B）是直接將同步與異步交互網(wǎng)絡(luò)疊加而成的SMN。節(jié)點的大小表示參與者的中心性，節(jié)點越大表示網(wǎng)絡(luò)中的中心性越高，節(jié)點的顏色用來區(qū)分學(xué)生（灰色）和教師（黑色）。與兩個單層網(wǎng)絡(luò)相比，UMN和SMN擁有更多的連邊。此外，SMN作為兩個單層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，節(jié)點之間的聯(lián)系更為緊密。

表2展示的是4種網(wǎng)絡(luò)個體指標的描述性統(tǒng)計結(jié)果，其第4列和第5列展示了多層網(wǎng)絡(luò)（包括SMN和UMN）中所有個體指標值。由于四個網(wǎng)絡(luò)的個體指標不全符合正態(tài)分布，本研究采用了非參數(shù)檢驗中的Friedman檢驗去分析多層網(wǎng)絡(luò)與單層網(wǎng)絡(luò)之間的單項指標差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，四個網(wǎng)絡(luò)中的各個指標之間均存在顯著性差異（ χ2=122.632;χ2=7.274;χ2=42.043; χ2=31.874）。具體而言，SMN的四個中心性指標（Rank=2.86，2.31，2.47，2.99）均顯著高于兩個單層網(wǎng)絡(luò)指標（Rank=1.33，1.89，1.23，1.81;Rank=1.81，1.80， 2.30，2.16），而UMN的度中心性和特征向量中心性（Rank=4.00，3.04）也都顯著高于兩個單層網(wǎng)絡(luò)指標。

此外，本研究遵照Engel[30]等人的方法，依據(jù)個體指標差異對所有學(xué)習(xí)者進行了分組處理。圖3展示了四個網(wǎng)絡(luò)中所有學(xué)習(xí)者依據(jù)度中心性和特征向量中心性指標值進行分組的結(jié)果。可以看到，該自內(nèi)而外的四層環(huán)圖分別代表了參與者在同步交互網(wǎng)絡(luò)、異步交互網(wǎng)絡(luò)、SMN和UMN中的所屬組別，其中，顏色從深到淺分別表示每個個體屬于A-B-C組，其中組A是這兩個指標值均高于或等于平均值的個體，而組B和組C分別由1項和0項指標值大于或等于平均值的個體組成。環(huán)外的數(shù)字則表示每個參與者的標簽。由圖3可知，四個網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)生分組結(jié)果不盡相同，對于部分參與者而言，這種差異尤為顯著。例如，參與者S831在同步交互中屬于組C成員，但在異步交互網(wǎng)絡(luò)和多層網(wǎng)絡(luò)（SMN和UMN）中是組A的成員。參與者S826在同步交互中屬于組A，而在異步交互屬于組C，在SMN和UMN中分別屬于組C和組B。這些結(jié)果表明，一些在單層網(wǎng)絡(luò)中被忽視的個體可能在多層網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要角色，相反一些在單層網(wǎng)絡(luò)中的核心個體可能在多層網(wǎng)絡(luò)中的地位并不突出。

（三）網(wǎng)絡(luò)個體指標與學(xué)習(xí)成績之間的關(guān)系

為進一步探究學(xué)習(xí)者交互與學(xué)習(xí)成績的關(guān)系，本研究對四種網(wǎng)絡(luò)中的個體指標與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進行了相關(guān)分析。由于S823期末退學(xué)，該學(xué)生沒有期末成績，故而在分析相關(guān)性時剔除了該學(xué)生的數(shù)據(jù)。由于學(xué)習(xí)成績不服從正態(tài)分析，本研究采用了Spearman相關(guān)性分析，結(jié)果見表3。

由表3可以看出，同步交互網(wǎng)絡(luò)的四個個體指標與學(xué)習(xí)成績均無顯著相關(guān)性，表明同步交流環(huán)境下，學(xué)習(xí)者之間的交互并不能反映學(xué)習(xí)效果。在異步網(wǎng)絡(luò)中，所有指標均與學(xué)習(xí)成績呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（r=0.594， 0.584，0.626，0.608），表明異步論壇環(huán)境中，學(xué)習(xí)者間的交互在一定程度上可以反映學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量。此外，多層網(wǎng)絡(luò)的個體指標與學(xué)習(xí)成績均顯著正相關(guān)，且SMN中的度中心性、接近中心性和特征向量中心性指標與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)系數(shù)相對更高（r=0.625， 0.646，0.638），表明同時涵蓋學(xué)習(xí)者同步和異步交互的多形式交互與學(xué)生學(xué)習(xí)效果的聯(lián)系更為緊密。

五、結(jié)論與啟示

本研究綜合采用社會網(wǎng)絡(luò)分析和多層網(wǎng)絡(luò)分析方法，對在線學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)者同步和異步模式進行了比較與整合分析。研究結(jié)果表明：

（1）同步與異步交互環(huán)境中的學(xué)習(xí)交互模式呈現(xiàn)顯著差異。在整體層面，異步交互網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)習(xí)者交流更為密集且更有凝聚力，其平均度、密度以及聚類系數(shù)等群體指標均高于同步交互網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)指標值;在個體層面，異步交互網(wǎng)絡(luò)的度中心性、接近中心性以及特征向量中心性均顯著高于同步交互網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)指標值。究其原因，教師在同步交互中雖然鼓勵學(xué)生自由交流，但該活動仍是教師主導(dǎo)型的課堂交流模式，加之時長限制，學(xué)生的發(fā)言行為受到一定程度的限制。而異步交流平臺不受時空限制，為學(xué)生之間提供了一個更為多元靈活的交流環(huán)境。

（2）多層網(wǎng)絡(luò)有助于整合學(xué)習(xí)者多種形式的交互信息。多層網(wǎng)絡(luò)比單層網(wǎng)絡(luò)擁有更多的連邊，學(xué)習(xí)者間的聯(lián)系更為緊密;SMN和UMN的個體指標均顯著高于單層網(wǎng)絡(luò)的個體指標;而且一些個體在多層網(wǎng)絡(luò)和單層網(wǎng)絡(luò)中所占據(jù)的位置相對不同。這是因為，由于學(xué)生在不同交互環(huán)境中的參與程度不同，而多層網(wǎng)絡(luò)分析考察學(xué)習(xí)者的重要性時會得到不同于在單層網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)果。因此，綜合考察學(xué)習(xí)者在同步與異步學(xué)習(xí)環(huán)境的交互信息，可以更全面、深入地把握學(xué)習(xí)者交互情況。

（3）綜合同步和異步交互更利于窺探學(xué)習(xí)者交互與學(xué)習(xí)成績間的關(guān)系。綜合了同步與異步交互信息的SMN和UMN個體指標與學(xué)習(xí)成績顯著正相關(guān)，且與單層網(wǎng)絡(luò)相比，SMN的四種個體指標與成績的相關(guān)性系數(shù)更高。這表明整合了同步與異步交互信息的SMN更有助于探究學(xué)習(xí)者交互與學(xué)習(xí)成績的關(guān)聯(lián)。雖然同步交互中，學(xué)習(xí)者的交互網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)成績并無顯著相關(guān)性，但并不代表同步交互對于學(xué)習(xí)參與沒有促進作用，相反，同步交互會增強在線討論的參與意愿[18]，對團體關(guān)系支持、加強弱班級關(guān)系和社會支持均有積極作用，并且由于同步交互時長的限制而使得學(xué)生不能完全表達自己對于相關(guān)知識的思考和見解，而這一過程對于異步交互過程具有啟發(fā)性意義。SMN的個體指標與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)系數(shù)更高，這一結(jié)果也佐證了同步交互對于學(xué)習(xí)參與的益處。

鑒于上述研究結(jié)論，本研究對于未來的研究方法論和教學(xué)實踐具有啟示性意義。

（1）挖掘多層網(wǎng)絡(luò)分析方法應(yīng)用于教育領(lǐng)域的潛在價值。隨著學(xué)習(xí)分析技術(shù)的不斷發(fā)展，多層網(wǎng)絡(luò)分析方法允許綜合分析多種不同形式的學(xué)習(xí)者交互，因此具有理論和方法上的巨大優(yōu)勢。多層網(wǎng)絡(luò)分析可以綜合考察層與層之間的相互依賴關(guān)系，分析不同情境中的多層網(wǎng)絡(luò)動態(tài)，捕獲在單層網(wǎng)絡(luò)中可能丟失的信息等，能夠為研究復(fù)雜交互模式提供更為精細的解析。例如，筆者借助多層網(wǎng)絡(luò)分析方法探討了異步在線論壇中學(xué)習(xí)者交互的社會和認知方面的網(wǎng)絡(luò)化特點，發(fā)現(xiàn)整合二者信息更有助于揭示異步在線討論中的學(xué)習(xí)者交互模式[6]。未來研究者可以嘗試引進多層網(wǎng)絡(luò)分析方法以整合更多維度的學(xué)習(xí)者交互信息，助力深入分析實際教育場景中的群體學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而最大化挖掘該方法應(yīng)用于教育領(lǐng)域的潛在價值。

（2）探索同步與異步交互對于提升在線教學(xué)質(zhì)量的支持作用。鑒于同步交互也具有類似的潛在價值，未來在線教師和課程設(shè)計者需充分利用多種形式的教育信息化實用工具（如本文中所用到的在線課程論壇和QQ課程班級群）以支持學(xué)習(xí)者開展同步和異步兩種不同形式的學(xué)習(xí)者交互。然而，上述工具并不會自動促進學(xué)習(xí)者之間開展高質(zhì)量交互，因此需要課程設(shè)計者依據(jù)課程目標設(shè)計最優(yōu)教學(xué)方案以促進學(xué)習(xí)者交互。例如，在同步交互中可考慮降低教師的主導(dǎo)作用，代替以分配具體角色以激勵學(xué)生參與，如分配組織者（負責擴展群體討論）、問詢者（激勵他人進行深層次討論）和反對者（負責給現(xiàn)有討論內(nèi)容提供相反觀點并提供相關(guān)證據(jù)）等[10]，在異步交互中可以采用設(shè)置開放性話題[31]、實施同伴促進技術(shù)[32]等策略幫助學(xué)生開展批判性探索活動，從而助力培養(yǎng)其高階思維。

（3）捕獲多種學(xué)習(xí)者交互信息以促進揭示在線學(xué)習(xí)過程全貌。在實際學(xué)習(xí)場景中，學(xué)習(xí)者交互往往涉及多方面的復(fù)雜信息，如線上和線下交互、發(fā)言（發(fā)表評論或回復(fù)）和傾聽（查看他人發(fā)帖內(nèi)容）[32]、回復(fù)與引用[33]、行為—情感—認知間的復(fù)雜交互等，如何采集和融合多方面的非冗余信息以開展學(xué)習(xí)者交互分析從而助力探悉群體學(xué)習(xí)的復(fù)雜作用機制，是未來研究者需要深入思考并重點解決的關(guān)鍵問題。此外，教師和研究者可以綜合多樣化學(xué)習(xí)者交互信息，理解每種學(xué)習(xí)者交互對促進有效學(xué)習(xí)的作用機制，探索適用于多元學(xué)習(xí)場景的“交互信息—數(shù)據(jù)反饋—實時干預(yù)—教學(xué)優(yōu)化”的閉環(huán)教育實踐，以充分發(fā)揮其背后的教育價值，并最終提升在線教學(xué)質(zhì)量。

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