大數據時代網絡學習資源組織策略的探索*

馬秀麟 岳超群 蔣珊珊

（北京師范大學 教育技術學院，北京 100875）

大數據時代網絡學習資源組織策略的探索*

馬秀麟 岳超群 蔣珊珊

（北京師范大學 教育技術學院，北京 100875）

隨著教育信息化的深化，學習資源的數量已經不是影響網絡學習支持效果的關鍵因素。針對當前主流學習支持平臺在學習資源組織方面的一些不足，結合大數據時代新型的數據處理模式和呈現方式，文章提出了基于大數據理念的網絡學習資源組織策略：通過構建以知識點為核心的知識元，把學習資源有機地組織起來；借助動態知識地圖組織知識元，以便更好地呈現學習資源之間的內在聯系；支持資源的重組、重構和共享、共建等，強化面向教師和學習者的個性化操作，從而幫助學習者更加智能化、個性化地學習。

學習資源組織策略；學習支持系統；大數據處理

E-Learning是在網絡環境下進行教育與學習活動的一種模式，這種模式在當前的教學領域被廣泛地應用。在學習者充分享受基于網絡平臺開展自主學習的快樂之時，也面臨著學習資源過泛、資源質量參差不齊、學習過程迷航等問題。2013年，筆者所在的教研團隊就網絡學習效果在北京師范大學開展了一輪面向一線教師和學生的調研。從學生方收集到的數據來看，有近60%的學生并不把學習支持系統（Learning Support System，LSS）作為課后輔助學習的主要手段，其原因在于“難以便捷地找到所需的資源”和“教學平臺中的資源與教材內容沒有區別，還不如看課本”；有的學生甚至認為“在有了疑惑時，如果登錄課程學習平臺查找解決辦法，還不如‘百度百科’快。”[1]為此，筆者帶領教學團隊，針對LSS的現狀和存在的問題開展了一系列研究。

一 主流學習支持系統在資源管理方面存在的不足

1 學習資源的累積規模對主流LSS的應用體驗提出了新要求

隨著教育信息化的發展和國家對網絡精品課程建設項目的推進，網絡學習資源獲得了井噴式的建設與發展。一方面，各類學習資源常散見于各種門戶網站、學習網站和學習平臺中，從數量上來看，資源的泛化已成常態，導致資源的獲取反而比較困難。另一方面，隨著電子商務領域大數據推送技術的成熟和娛樂領域各種新媒體的介入，一線師生的認知習慣和學習風格也有了很大的不同，他們從用戶體驗的視角對LSS提出了更高的要求。

雖然學習資源的累積數量并不弱于電子商務系統、證券、金融和娛樂等系統，但LSS在大數據分析及應用、數據的個性化服務方面已經遠遠落在了這些行業的后面。目前，已有學者從廣告和電商行業廣泛使用的個性化推送技術中得到啟發，開始致力于學習分析系統和推送工具的開發，在理論和實踐上取得了一些成果，如澳大利亞Wollongong大學的“學習網絡可視化與評估項目”在學習分析技術和可視化方面所做的研究、北京師范大學余勝泉教授提出的泛在學習環境下的學習元模型等。然而，從北京師范大學目前為學習者提供學習支持的幾個主流 LSS來看，它們對終端用戶應用體驗的考慮仍然不足，尚不支持一線師生利用LSS實現學習資源的重組與重構，也不能根據學生的學習進度情況個性化地推送優質學習資源。

2 從調研數據的視角看主流LSS的不足

通過文獻調研和師生反饋，筆者分析了2013年搜集到的一手數據，發現主流LSS存在的問題主要表現在以下幾個方面:

（1）LSS中缺乏由一線教師主導的資源管理與重組功能

從教學有效性的視角來看，對課程內容、知識體系和教學活動把控得最好的應該是一線教師，學習者最習慣自己老師的認知習慣、學習思路和學習路徑。然而，在筆者調研的LSS中，尚沒有平臺在系統內為一線教師提供集成自主、動態地建構知識地圖的功能。因此，一線教師無法把自己對知識體系的理解按照自己的意愿及時地呈現在LSS中，更不能把資源與知識點有機地組織在一起。由于教師難以在LSS中呈現出自己對知識體系的最清晰理解，故而影響了學習者與教師的共情式學習。

（2）LSS對資源的管理與組織不夠靈活，導航體系較弱

在筆者調研的6個平臺中，LSS中的學習資源主要由教師或平臺管理者按課時需要上傳，資源多數以課程章節為標準獨立成塊，隸屬于同一章節的資源被線性地堆放在一起，只能體現出一定的相關或上下位關系；不同章節的學習資源則相互獨立，并無交集。由于LSS對資源的呈現是分類型、按章節線性堆放的，沒能從知識點關聯性的視角呈現出各個資源之間的邏輯關系，不利于學習者的聯想、頓悟。另外由于缺乏清晰的導航體系，對學生來講，難以便捷地獲取所需的資源[2]。

（3）缺乏針對學習資源的實時評估、動態排序與替換

從當前LSS中資源的應用情況來看，絕大多數系統缺乏針對學習資源的實時評估機制，導致學習資源一旦進入平臺，就長久地在LSS中存在，不利于優質資源的優先使用。

（4）對論壇（或Blog）中有效信息的重復利用不夠

教學經驗已經證實:不同年級的學習者對同一課程的理解過程存在共性，往往前一屆學習者多次出錯的知識點也是后一屆學習者的出錯點。學習者在論壇（或Blog）中按照自己的理解對出錯點撰寫帖子、參與討論，就是一種重要的知識重構過程。如果能把這一過程與后來的學習者分享，將非常有利于后來的學習者快速地掌握相關內容并回避錯誤。因此，論壇中有價值的帖子對于后續學習者理解知識、規避錯誤具有重要的應用價值[3]。然而，隨著論壇（或Blog）中帖子數量的增加，帖子的無序性、同類帖子之間缺乏聯系等缺陷逐步暴露出來。當論壇（或Blog）中帖子的數量達到一定規模時，學習者常常難以從帖子的海洋中找到所需的內容。

二 大數據時代的數據處理與呈現模式

從信息系統的發展歷程來看，面向教育教學環境的信息系統因其處于科研院所而起步較早，對企業信息化和管理現代化都起到了非常重要的引領作用。然而，近幾年的LSS卻鮮有技術和功能上的突破，企業和商業部門的信息系統已經走在了時代前列，并引領人們進入到了大數據時代。大數據的管理方式和應用理念，必將對LSS的建設產生重要影響。

1 大數據時代支持數據的自動推送，強調個性化和針對性

大數據時代，后臺數據的規模和低價值性決定了最終用戶不會直接使用整體數據；終端用戶獲得的數據一定是該用戶感興趣的部分，是那些經過抽取并能夠滿足用戶個性化需求的數據。搜索引擎的出現，其實并沒有真正解決用戶與資源之間的矛盾。用戶使用關鍵詞搜索信息時仍會出現大量的冗余信息，并不得不對其重新篩選，因此，搜索引擎并沒有有效地解決互聯網信息過載的問題。這就要求大數據系統在提供數據支持的過程中完成符合特定用戶個性化要求的數據抽取，并以恰當的方式呈獻給終極用戶。

一個好的資源組織與推送策略不僅能解決用戶對信息檢索的需求，使他們能很容易地找到所需的資源，而且能實時記錄他們的基本信息及擴展信息，實時追蹤并推測他們的進一步需要。然后，針對用戶的需求為他們推送資源，才能有效減少他們在資源搜集方面的困擾，并按照他們的個性化特點，最大限度地為他們提供真正的服務。

2 大數據時代的數據服務應該能夠根據現狀實時反饋

在網絡時代，由于數據的動態性、時效性，使得數據始終處在不斷變化的環境中，因此需從信息動態演化的視角來分析與挖掘數據中隱含的有用信息。

任何一個支持大數據運營的信息系統都必須注重對信息的實時分析與反饋，并能夠依據實時分析結果實現資源的分析與管理，從而滿足最終用戶的個性化要求。在個性化的反饋系統中，由于用戶的興趣愛好可能隨著時間而改變，所以表示用戶興趣的特征詞的重要性也可能隨著時間而改變。由于未知的新詞不斷出現，從而造成描述用戶興趣的特征空間是動態的。因此，在數據處理的過程中，一定要注重信息的動態與時效性。

3 數據輸出的模型化與可視化

相比于傳統的數據資源形式，大數據具有開放性、復雜性、多樣性和海量性等特點。同時，網絡數據的組織形式也非常豐富，不僅包含文本、圖像、聲音、動畫等傳統的數據形式，還存在復雜結構甚至無結構的抽象數據。為了更好地呈現數據，便于終端用戶更準確有效地理解輸出數據，對表達語義的信息數據進行模型化與可視化是十分有必要的[4]。信息可視化、知識可視化技術已經成為當前大數據處理與呈現的重要手段。

4 對大數據的應用應具有實時性與高效性，建立在數據挖掘的基礎上

在工程施工時需要動用大量的施工設備，所以加強該內容的管理能夠落實施工安全管理，對工程建設起到良好的效果。對此這就需要給機械設備管理制定出有效的措施與規范，并定期加強保養，增強設備應用效果，以此延長基本的使用期限。

在網絡時代的今天，一方面，由于數據時刻處于動態變化的過程之中，需從信息動態演化的視角來分析與挖掘數據中隱含的有用信息，才能保證數據分析結果的時效性。另一方面，在大數據時代的背景下，數據處理與呈現模式發生了巨大變化，數據量的爆炸性增長使得人們很難像以前那樣依靠經驗、手工的計算和人腦的指揮等人工方式來找出關于數據較為全面的知識。也就是說，由于大數據的價值密度低，要想從大量的數據中及時地獲取有價值的信息，必須借助網絡環境中的信息化平臺，完成包含大量在線或實時數據分析處理的需求[5]。

三 大數據管理對學習資源管理的啟示

1 以知識點為核心，組織學習資源，構造知識元

（1）傳統的學習資源組織策略及其特點

從資源的組織方式來看，目前國內外常用的數字化資源組織方法主要有元數據組織法、分類組織法、主題組織法三種類型[6]。使用元數據組織法對網絡信息進行描述、識別和選擇應用既可以人工完成也可以用計算機程序自動處理，具有簡練、易于理解、可擴展等特點，在處理網絡信息資源中具有得天獨厚的優勢[7]；但也因其要求描述的元素種類繁多，至今無法形成統一的標準，在一定程度上影響了數字化資源的組織。分類組織法是一種歷史比較悠久的方法，相對來說發展得比較完善，在信息組織領域中應用最廣；分類組織法通常以學科、專業等為界限，采用樹形結構，方便用戶檢索和查詢。主題組織法一般直接以表示信息的關鍵詞作為標識，按照關鍵詞的字順組織和檢索，并能揭示關鍵詞間的相互聯系；使用主題組織法也存在一定的缺陷，主要在于查詢信息資源時會出現過多的命中資源，從而加大了用戶篩選資源的難度。

（2）把學習資源鏈接到知識點，構建以知識點為核心的知識元

在智能化的LSS中，學習資源一定不能線性堆放。當前，LSS的建設應借助主題組織法的理念，以知識點為核心（主題），把學習資源直接掛接在知識點之下，構成知識單元包（簡稱知識元）。也就是說，一線教師把與此知識點相關的文本、圖片、微視頻、演示文稿等各類資源掛接在知識地圖的知識點標記之下，構成一個關于此知識點的資源集合。

對學習者來講，知識元就是一個以知識點為核心的資源包、數據集。它是一種結構性的資源，包括文本資源包、PPT課件、微視頻、測評題、關于該知識點的論壇帖，由學習內容、語義描述、學習活動、格式信息、生成性信息等部分構成。基于知識元，允許學習者根據自己的習好、認知風格從中選擇符合自己要求的學習資源，為不同認知風格的學習者提供符合其需求的支持[8]。

2 構造動態知識地圖，清晰呈現知識點（知識元）之間的邏輯關系

與普通的信息系統不同，LSS的最終目標是為學習者提供一個高效的學習支持環境，向學習者清晰地呈現學習資源。有研究證實，線性堆積的資源非但不能起到對學習者自主學習的支持作用，反而有可能擾亂學習者的學習過程、影響學習效率，這是因為學習資源之間邏輯性的弱化會嚴重影響學習者對整個課程體系的把握以及對整體知識的有意義建構和同化[9]。因此，以立體化、可視化的技術直觀地呈現出知識元之間的邏輯關系，對于LSS的建設至關重要。

在“知識元”中封裝了對教學資源的必要描述信息和組織信息，這其中也包括知識點之間的關系。明確了課程的關鍵知識點之后，應該由一線教師以“知識地圖”的形式對已有知識元進行組織和排列，將知識點間的邏輯關系以可視化的方式呈現出來。通過知識地圖，就可以清晰地看出各個知識點之間的上下位、從屬、包含、并列等關系。

利用“知識地圖”，能夠直觀地看出學習者為完成某一學習目標需經歷的學習路徑、需掌握的先備知識。學習者在明確自己的知識起點后，便可按圖索驥，逐步學習，直至達成最終目標，減少了自主學習的盲目性。同時，學習者可以通過一條完整的知識路徑發現自己原有知識和新知識之間的聯系，便于將新知識納入已有的認知結構中，從而實現新舊知識的同化和順應，豐富和調整自己的認知結構[10]。

3 建立資源應用評價體系，及時實現資源篩選

在學習者基于知識地圖的導引就某一知識元開展自主學習時，LSS要及時地記錄學習者在每一份學習資源上的耗時，并要求學習者對學習資源的等級進行評價。在測試完成后，生成關于學習資源的測評報告，存儲在LSS的后臺數據庫中。

基于學習資源的評價成績，由LSS對學習資源按照所屬知識點進行排序與篩選，及時調整知識單元內部資源的順序，降低劣質資源的使用優先級，把質量不佳、訪問量低的資源逐步排除出去。

4 基于關鍵詞，構建面向論壇發帖的資源重組與重構體系

教學經驗已經證實，不同年級的學習者對同一知識點的理解過程有共性，通常前一屆學習者多次出錯的知識點也是后一屆學習者容易出錯的地方，很多學習者的疑惑都能在前面幾屆學習者的討論中找到解答。因此，如果能把以前學習者針對某些知識點的討論帖鏈接到對應的知識點之下，使當前學習者便捷地獲得師兄師姐們對這一知識點的看法和沖突過程，必然能促使當前學習者更加準確地把握這一知識點[11]。

由于學生在LSS論壇中的發帖比較隨意，論壇的內容通常也比較凌亂。對于小型的智能化LSS而言，系統應該為一線教師提供瀏覽論壇發帖并有選擇地向知識點創建超鏈接的功能，從而保證教師能夠便捷地把精華帖及其討論過程及時掛接到知識地圖的相應錨點之下。對于大型的智能化 LSS，則應借助中文分詞和知識科學的有關研究成果，實現基于貼子關鍵詞的自動分類與掛接。

5 要面向學習者和一線教師開放“資源重組”功能，滿足其個性化要求

（1）尊重一線教師的需求，使一線教師能充分地呈現自己對知識體系的理解

從教學有效性的視角來看，對課程內容、知識體系和教學活動把控得最好的應該是一線教師，學習者最熟悉的也是自己老師的認知習慣、學習路徑。因此，動態知識地圖的構建必須由一線教師主導，要能真正地反映一線教師的個性化需求，并真正地體現出一線教師對課程內容的思考和理解。

（2）針對學習者的認知習慣和知識狀況，支持學習資源的推送

對學習者來講，LSS應能對學習者的學習過程進行主動記錄與跟蹤，并能夠根據每個學習者的學習狀況組織必要的自適應測評，然后依據自主測評情況給學習者提出學習建議，實現學習資源的智能化、個性化推送。

另外，針對現有資源的評價與篩選，也要密切結合學生已有的操作狀況，并實時地對資源進行排序和篩選。

6 創建支持資源共享、共建的機制

基于互聯網的開放和共享精神，LSS中的學習資源庫應始終保持開放，不僅支持教師隨時補充、刪除知識點，還要允許學習者調用、上傳新的學習資源。教師可根據教學內容和自己的教學設計、教學活動方案來修訂知識地圖并提供給學生，以滿足其個性化教學需求；學生亦可利用已有的知識點，“組裝”、“拼接”個性化的知識地圖，并分享給其他學習者。至此，學習者不再單純地只是知識的消費者，也變成了知識的生產者。知識點的創建和共享，可以幫助學生從整體上把握所學內容、加深對所學知識的理解、提高學習的積極性并培養互助和共享精神。

四 結束語

國內外研究者在網絡資源組織和個性化推送方面已經做了很多的創新和嘗試，但教育大數據的到來仍對很多網絡平臺造成了不小的沖擊。在已有的學習分析技術、個性化推送技術的基礎上，大數據的到來對LSS的建設既是機遇又是挑戰。本文在分析當今網絡資源組織中所存問題的基礎上，結合大數據時代新的數據處理模式和呈現方式，提出了新的網絡學習資源組織策略。該策略以知識結點為核心，關注教師和學習者在資源使用中的個性化需求，允許教師和學習者對其進行重組、重構和共享、共建；同時借助大數據技術對學習者進行實時的個性化資源推送，讓學生以“所見所想即所得”的模式了解知識體系并獲取資源。新的資源組織策略可將學生從“知識的迷航”中解放出來，提高其學習效率，促進個性化的自主學習。

[1][2]馬秀麟,朱艷濤,等.北京師范大學網絡學習平臺使用情況調查報告[R].北京:北京師范大學教務處,2013:10.

[3]馬秀麟,金海燕.基于關鍵詞標注的教學論壇內容組織方法研究[J].現代教育技術,2009,(12):87-91.

[4]許彥如.考慮偏好的網絡數據可視化分析[D].上海:華東師范大學,2012:5.

[5]《中國電子科學研究院學報》編輯部.大數據時代[J].中國電子科學研究院學報,2013,(1):27-31.

[6][7]馬秀麟,白風風.基于知識管理的網絡學習資源的組織[J].中國教育信息化,2007,(10):60-62.

[8]余勝泉,楊現民,程罡.泛在學習環境中的學習資源設計與共享——“學習元”的理念與結構[J].開放教育研究,2009,15(1):47-53.

[9][10]馬秀麟,趙國慶,朱艷濤.知識可視化與學習進度可視化在 LMS中的技術實現[J].中國電化教育,2013,(1):121-125.

[11]馬秀麟,金海燕.基于關鍵詞標注的教學論壇內容組織方法研究[J].現代教育技術,2009,(12):87-91.

Research of Learning Resources Organization Strategy based on Big Data Processing Idea

MA Xiu-lin YUE Chao-qun JIANG Shan-shan
(School of Education Technology, Beijing Normal University, Beijing, China 100875)

With the deepening of education information, the number of learning resources is not the key factor to influence the effect of network learning support. This article discussed some problems of the current mainstream learning support platform from the aspects of learning resource organization. A learning resources organization strategy based on theory of big data was present from the new data processing and presentation mode at the age of big data. The paper proposed that constructing knowledge element by taking a knowledge as core benefited to organization of learning resources, and the knowledge element was organized by the help of dynamic knowledge map, which was better to show the internal relationship between learning resources, support the recombination, restruction, sharing and cooperation of resource, strengthen personalized operation for teachers and learners.

learning resources organization strategy; big data processing idea; learning support system

G40-057

A【論文編號】1009—8097（2015）07—0082—06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.07.013

編輯:小米

本文為教育部教改課題“面向未來教師計算思維能力培養的課程群建設”（項目編號：教高司2012-188-2-15）的系列成果之一，同時受2012年北京市共建項目“信息技術公共課教學模式改革與實踐”資助。

馬秀麟，副教授，博士，研究方向為信息技術教育、教育信息化，郵箱為maxl@bnu.edu.cn。

2014年10月24日