基于層次聚類的軍校學員MOOC學習行為分析

王石杰++程志君++孫海朝++羅鵬程

摘要：論文以使用夢課平臺的軍校本科生為研究對象，對其學習行為模式開展深入的調查與分析。論文旨在通過調查軍校本科生的MOOC學習過程，獲取其學習行為相關的各類數據，包括課程在線時間、在線交流次數、作業完成質量等，運用層次聚類方法對學習者進行分類，確定不同類型學習者的特點，分析不同的學習行為對學習者最終學習效果的影響，為有針對性地設計在線課程內容，優化在線交流、教學評價等提供有益的借鑒。

關鍵詞：軍校學員；MOOC；層次聚類；行為分析

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2018）02-0107-02

一、概述

近年來，MOOC（Massive Open Online Courses，大規模開放在線課程）作為一種新興的教學模式，對傳統教育造成了巨大的沖擊，極大地促進了教育領域的變革，為現代教育提供了廣闊的發展前景。本文以軍校本科生為研究對象，獲取其在軍事MOOC教育平臺——夢課的相關學習數據，定量分析不同類型學習者的行為特征及其對學習成績的影響。

二、研究設計

（一）探究框架

本文選取夢課平臺最受歡迎的課程——《多媒體設計與制作入門》對學習者行為數據開展實證分析。通過觀察學習者的整個學習過程，整理出422個樣本點的兩類變量數據，第一類是學習過程中學習者的行為數據，包括視頻觀看數、交流得分、測試題解答數、作業、結業考試；第二類是反映學習者最終學習效果的數據，包括課程排名和總分數。在這些數據的基礎上，利用層次聚類方法對學習者進行分類，分析確定不同類型學習者的行為特點和規律，然后結合對應的學習效果數據，討論不同學習行為對最終學習效果的影響，建立學習行為模式與學習效果之間的相互關系，總結出改進措施和建議。

（二）數據說明

本模塊主要針對夢課平臺上的各類變量數據做出概念上的說明，便于對本研究整體內容的理解，數據集描述了一個學習者注冊某一門課程的學習記錄，從不同側面反映學習者的行為規律，主要包含以下五類：（1）視頻觀看數：在整個學習過程中，學習者所有完成觀看任務的視頻數量，主要反映了學習者的整體參與度。（2）交流得分：學習者在討論區與課程教師、其他學習者進行交流所獲得的評分，主要體現了其學習過程中的主觀能動性。（3）測試題解答數：學習者參與并完成的課后測試題數量，反映了學習者是否能夠積極主動地檢測學習情況，從而查漏補缺、夯實基礎。（4）作業：反映了學習者的作業完成情況。（5）結業考試：學習者在課程結束后，參與課程考試并獲取的得分，體現了其對所有課程內容的掌握程度。

（三）主要方法

本文主要運用凝聚的層次聚類法進行探究。凝聚的層次聚類法是一種自下向上的策略，首先將每個研究對象作為一個小類，然后合并這些原始類成為越來越大的類，直到所有的研究對象都合并成為一個大類或者某個既定條件被滿足為止。絕大多數層次聚類法都屬于凝聚的層次聚類法，它們只是在類與類間相似度的判別標準上有所不同。

三、數據處理分析

本文利用SPSS軟件進行相關數據的層次聚類。在這一過程中為了確定合理的學習者類型，需要結合樣本容量，綜合考慮類與類之間的差異性。從聚類結果看，當聚類數大于或等于6時，均存在某類成員只包含了兩個樣本的情況；當聚類數為5或4時，各類別成員包含的樣本數都不再是少數，足以形成特征明顯且易于分析的大類。本文選取聚類數為5時的情況進行具體分析。

（一）不同類型學習者的行為特征

第一類學習者學習熱情最高漲、學習態度最認真、學習方法最多樣，他們幾乎都完成了所有視頻的觀看任務，積極參與課后的交流，并通過大量的測試題、認真的作業提升自己對多媒體設計與制作入門這門課的熟悉與認識，并能在結業考試中取得良好的成績，相應地，這類學習者的總分數最高，排名也最靠前，而且占到了學習者總人數的64%。第二類學習者的各項數據在所有學習者中能達到中等偏上的水平，但各種學習方法的掌握也僅算合格，而他們在所有學習者中的比例只有5%。第三類學習者首先是交流得分出現大面積的低分，表現出學習者的主動性有所下降，學習熱情不足；其次是測試題解答數偏低、參與作業者極少，顯示出該類學習者沒有采取多樣有效的學習方法進行學習；最后是其結業考試得分較低，這類學習者的人數也只占到總人數的6%。第四類學習者的各項數據中，出現低分甚至是0分的情況較為常見，主要表現在交流得分、作業、結業考試上，視頻觀看數和測試題解答數也大多分布在一個較低的區間內。可以推測此類學習者主要是通過簡單地觀看視頻、參與測驗對課程內容進行了淺層次的了解，并沒有投入其中做真正的學習，該類學習者人數最少，接近于總人數的5%。第五類學習者屬于選了本門課程而幾乎沒有參與到整個學習過程中的學習者，他們在各項評分中都處于最低甚至不得分的一類。對他們而言，選課的動機可能是因為一時的興趣，或者是因為盲目的跟風，導致了選而不學的結果，該類學習者占到20%左右。

（二）影響學習效果的關鍵行為因素

通過對各類學習者相關數據進行分析比對，發現測試題解答數和結業考試這兩類數據的變化最為顯著，在各類學習者中按照排名先后的順序隨機抽取20名，進行分析后發現：從第一類學習者到第五類學習者，測試題解答數分布類似于呈階梯狀遞減；后兩類學習者結業考試得分幾乎均為零，而在前三類學習者中第一、二類的數據明顯好于第三類，如圖1所示。

考慮到測試題解答數主要表現了學習者平時學習過程中的主動性、積極性和自覺性，而結業考試則主要表現了學習者在最后考試中對所學知識的掌握程度，可以得出影響五類學習者形成的主要因素在于測試題解答數的不同，即平時表現的差異，而在這五類學習這中，又因為結業考試的成績高低，拉大了前三類學習者與后兩類學習者之間的差異，如圖2所示。

四、結論

對于軍隊MOOC平臺的學習者而言，其行為模式的差異性給學習效果帶來的影響是極為重要的，主要通過平時表現和考試成績體現出來。相對而言，平時表現是影響普遍顯著的一個方面，包括了視頻觀看數、交流得分等因素，反映了學習者的學習態度、學習動力、學習方法，最能體現其學習效果的好壞。而考試成績作為對學習者知識體系的考察，對不同類學習者之間形成差異也有著直接的影響，使其分類更加明顯，層次更加清晰。

參考文獻：

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