基于線上數據對學習行為的分析與探索

許金蘭　徐崗

摘要：傳統的教學方法是教師為主導，采用“灌輸式”的教育模式，不易根據學生的學習興趣進行教學內容的修正。在不斷尋求新的教學改革的過程中，基于線上線下相結合的方式獲得了大多數教師的青睞，且更加符合科技的發展對教育方式的推進。玩課網是基于MOOC理念的院校交互式翻轉課堂教學平臺，目的是培養學生的學習能力。學生可以在玩課網上完成一些測試、考評等，而這些數據能夠記錄學生的學習興趣，幫助任課教師更好地進行針對性的教學。本文針對玩課網上學生的視頻觀看任務完成情況及觀看時間、章節習題的完成情況、課后作業的提交時間及相似度等數據，對學生在學習C語言時的學習行為進行分析和探索，為線上線下相結合的教學方式提供部分經驗支撐，增強師生的互動教學效果，進一步提高教學質量。

關鍵詞：統計分析；翻轉課堂；線上學習；玩課網

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）26-0151-03

一、引言

隨著計算機的飛速發展，通過計算機進行基礎教學已經成為流行趨勢。傳統的黑板式教學和PPT教學這種刻板的教學模式以教師為主導，學生較為被動地接收相應的知識，難以提高學生的學習興趣。這些方法近些年被日益改進，目的均在于讓學生以更加輕松有趣的方式掌握必需的基礎知識。特別是與計算機科學相關的課程，特別是大多同學初次接觸的程序設計語言——C語言，很多概念比較抽象，語法規則較多，通過純講授式教學難以讓學生靈活掌握。因此，針對這種應用式教學需要邊學邊練，才能做到融會貫通。近年來，翻轉課堂教學方法得到了廣泛的關注，翻轉課堂將學生學習的時間放在課堂外，通過看視頻、與同學討論、完成相關任務等方式完成相關知識的學習，而在課堂內專注于學生利用課堂外學習的知識來完成老師布置的任務[1]，同時也出現了一些基于翻轉課堂的教學方法研究[2，3]。玩課網是國內一百多所院校合作的翻轉課堂教學平臺，其上的“C語言程序設計”是由杭電等6所高校發起，動員全國22所高校參與，是相對較為成熟的翻轉課堂教學課程。玩課網上記錄了學生的個人信息、登陸時間、觀看的視頻、完成的習題及評分、提問及回答的問題等信息，能夠充分反映學生線下學習C語言的興趣。但利用這些數據對學生的學習行為進行分析，并與學習成果相比較的研究還比較少。本文通過收集學生在玩課網的線上學習數據，發掘每位同學的學習興趣及難點，便于以后針對性地教學，如此不僅能提高教師的教學效果，還能提升學生對程序語言的理解。

二、線上學習數據分析

玩課網上的C語言程序設計課程有針對每個章節知識點的教學視頻，以及針對知識點的相關習題。教學視頻根據學生的學習興趣及重點難點，也在不斷地進行改進和更新，學生通過注冊所選課程，可以完成課前對知識點的學習，同時可以完成每個知識點的測試，鞏固所學知識并掌握其應用。我們對學生相關數據的整理包括：搜集注冊學生的姓名及學號（便于將統計數據與最終的學習成果相比較）、學習進度、在線測驗次數、在線觀看視頻個數、在線學習積分。這些數據都能夠反映學生學習C語言時出現困難的節點。圖1展示了開課后每個月的學習人數統計，從圖中可以看出，第三個月的學習人數明顯下降。而第三個月開始講解數組、指針這方面的知識，這部分也是初步接觸程序設計的同學感到難以理解的部分。通過對課程教學方式及內容的針對性調整，之后一個月的平均在線學習人數又有了一定的回升。

三、線上學習數據與學習成果分析

除了課堂上教師的教學，結合線上的學習，能進一步提高學生的學習效果，然而有些同學線上學習不夠自覺，會直接影響其最終成績。我們將學生的線上學習數據與最后的學習成果（即期末成績）進行比較，結果發現線上的學習數據及效果與最終的學習成果基本成正比關系。

我們利用每位注冊學生的在線學習進度數據繪制出學習進度折線段，同時將學生的學習成果也繪制出來，發現除了個別同學之外，大多數線上學習進度跟線下學習進度相統一的同學最終成績都比較高。這就說明線下教師的教授與線上的學習相輔相成，能夠幫助學生更加深刻地理解知識點。而個別同學的線上學習進度比較好，但最終成績較低。通過觀察其學習時間能夠發現，其學習后期線上學習時間較多，說明這些學生是為了刷玩課網上的積分，并沒有認真地在線進行學習。還有極及其個別的同學線上學習很少，而最終成績還可以，說明這些同學只利用了線下教學模式，沒有很好地適應線下線上學習相結合的方式。因此，任課教師可以制定更加通用的授課計劃，引導學生充分利用線上學習來鞏固知識。

在線測驗的次數和在線學習的積分更能夠體現出學生的學習效果，認真進行在線學習的同學會比較認真地進行在線測試，而為了刷積分的同學通常不會進行測試。因此通過分析學生的在線測試次數和總的學習積分，能夠幫助任課教師了解學生學習C語言的總體情況，以及時對學習C語言感到困難的學生提供幫助。

學生觀看教學視頻的個數也在一定程度上反映了學生的學習興趣，同時對每個視頻的觀看次數進行統計可以發現，學生在哪個章節學習時比較困難，該章節的視頻觀看次數就比較多。教師可以通過視頻的觀看次數，來針對性地進行教學，用更簡單易懂的方式讓學生掌握學習的難點。

教師檢驗學生學習效果的一個常用手段就是課后的練習，玩課網也提供了在線進行課后作業的功能，老師可以根據學生的完成情況給予一定的積分。我們通過統計學生的作業積分發現，平時作業認真完成的同學最終成績也比較高，這也和我們的基本認知相吻合。

四、總結

計算機科學方面的課程教學涉及了多方面的因素，特別是C語言程序設計是大多數學生都要接觸的第一門程序設計語言，設計簡單易懂，且靈活性強的教學方法是讓學生對計算機編程技術產生興趣的關鍵。我們通過線上線下相結合的教學模式，將學生線上學習的數據與學期末的學習成果進行分析和探索，能夠掌握學生的學習興趣和難點。結合線上數據可以制定更加適合學生的教學模式，教學和實踐相結合，能進一步提高教學效果。

參考文獻：

[1]容梅，彭雪紅.翻轉課堂的歷史、現狀及時間策略探析.中國電化教育，2015，（7）：108-115.

[2]程翥，李貴林，劉海濤.中國高等教育MOOC平臺現狀分析.高等教育研究學報，2014，37（2）：15-19.

[3]李平.基于MOOC群體行為挖掘的翻轉課堂教學探索.杭州電子科技大學學報（社會科學版），2016，12（2）：73-78.