基于MOOC數據的民航專業課程學習中的行為特征分析及對策研究
——以空中交通運輸專業（飛行簽派方向）本科學生“簽派實踐應用”課程為例

陳 琳，張 序，楊豐寧，李家南，孫 曄，王玉冰，顏麒宇

（1.中國民航大學飛行技術學院，天津300300；2.中國國際航空股份有限公司a培訓部西南分部，b運行控制中心西南分控中心，成都610202；3.中國民航飛行學院a航空運行專業技術及人才培養研究所,b空中交通管理學院，四川廣漢618307；4.四川航空股份有限公司運行控制中心，成都610202；5.四川大學錦城學院通識教育學院，成都611731）

0 引言

進入“十二五”以來，中國民航持續快速、高效發展，十年來，年航班平均周轉量、旅客運輸量、貨物運輸量等指標明顯提高[1]，但目前的持照簽派員人數卻遠遠不能滿足民航業快速發展的趨勢[2]，對民航院校交通運輸專業（飛行簽派方向）學生的培養在數量和質量上都提出了更高的要求，隨著大型開放式網絡課程（Massive Open Online Courses，以下簡稱：MOOC或慕課）的興起，如何借助MOOC教學平臺，對飛行簽派方向的專業課程建設和再造具有積極的作用。

1 MOOC平臺的特點

MOOC平臺具備“靈活性”和“實時性”的特點得到學員的青睞[3]，在民航“十二五”、“十三五”規劃中很多民航院校將其列入計劃之中[4-6]，實現了學習者從“被動式學習”向“主動式學習”的轉變，從“傳授范式”到“學習范式”的授課形式轉變在教學中落地，成為原有模式的有力補充，極大地提高了培訓的效率。MOOC是一種在線課堂，是學習者可以通過網絡學習的在線課堂，這種教育的核心是有效地實現了教、學、評、測、練、認證、小組、社交等功能。與傳統的課堂相比，MOOC具有規模大、開放性、個性化和參與性的特點[7]，這些特點的出現突破了傳統課程時間、空間以及學生身份的限制，為學習者提供優質的課程資源，進行在線學習。

2 “簽派實踐應用”課程內容

文章研究課程的教材由何秋釗審定，羅鳳娥編著的2018年版《簽派實踐應用》，由西南交通大學出版社出版，共分七章，內容包括航空公司運行概述、飛行計劃、飛行監控、非正常航班的運行、特殊運行、緊急情況下的航班運行和運行監察等方面的知識，涵蓋了航空公司飛行簽派崗位中所有的關鍵環節。該課程是空中交通運輸專業的一門專業課，課程的任務在于使學生在掌握系統的簽派理論知識后，能夠熟練地應用到實際的航空運行中[8]，本教材根據國際民航組織[9]、中國民航[10-11]對飛行簽派員執照訓練的要求，結合實際運行，重點培養學生的飛行簽派實踐技能，為受訓學員從事飛行簽派工作打下堅實的基礎。

3 MOOC背景下“簽派實踐應用”課程的形式

當MOOC進入民航院校的教學模式之后，教學模式改革是核心之一，無論從學生角度出發，還是從教師角度出發，都需要對教學模式進行改革，強化“學生為中心”的特色，不局限網絡這一課程載體，更多地是充分利用各專業院、系、部的教學資源，加強現場教學、現場討論的力度，采用多媒體教學或實踐教學來增加教學的效果。

本課題的教學體系中參考國內外規章、手冊和各航空承運人發生的典型案例，首先在課堂上通過對航空公司運行的概述，在受訓學員中建立好航空運行環境的概念。第二個板塊通過對飛行計劃的制定、飛行監控的實施展開闡述，達到加強受訓學員實踐技能知識加強和鞏固的目的。第三個板塊則在MOOC平臺上通過教學互動的案例分析形式重點對航空公司非正常航班下的運行、特殊運行和緊急情況下的運行展開授課，該板塊將在互動模塊中引入大量航空承運人的實際案例，強化受訓學生對知識的靈活運用能力。最后一個板塊，對運行監察做了簡要介紹，旨在讓受訓學員對運行質量做到心中有數。

4 行為數據采集的方案

對于本課題的數據研究可以分為三個階段，即：學習行為數據采集、學習行為分析和利用分析結果調整教學資源和方法[12-13]，由課程大綱、教學視頻、討論區以及結課考試題目組成，這部分的研究主要用在分析課程的第三板塊中，數據收集過程中采用的是目前較流行的基于服務器日志的方法[14]，通過服務器產生的日志記錄自動獲取進行研究和分析，研究用戶一些基本數據和一些重要的行為數據。這種數據采集的形式在客觀展示學生學習過程的基礎上，同樣也缺陷突出，如，對學習的實際參與者認定最困難，僅從數據來看，并不能準確知曉數據的發生者究竟是誰，部分學習過程有可能是其它人使用受訓者的用戶名來“協助”完成學習內容。所以，對受訓學員的學習過程監控也是我們下一階段需要解決的方向。

5 學生基本學習行為分析

該匿名化的抽樣數據主要記錄了中國民航飛行學院2018屆空中交通管理專業109名大四學生的學習過程，學習內容包括教材“非正常航班的運行”、“特殊運行”和“緊急情況下的航班運行”三個章節，共需要18個課時，其中理論培訓6個課時，上機學習時間為12個課時，需要在21天內完成學習。學習行為的類別包括了access（課程內容的訪問）、discussion（課程論壇的討論）、navigate（其它部分的訪問）、problem（課程作業的完成）、video（課程視頻的觀看）、wiki（協同創作的訪問）和page close（學習網頁的關閉）七個部分，表1為學習行為的屬性。

表1 學習行為屬性

經過數據收集，這109名學生訪問的詳細行為記錄達到了774 371條（見圖1），可以使我們較全面的了解使用MOOC學習課程的行為方式。

從圖1中我們可以直觀的看出，這些學習行為數量的分布情況與實際的學習行為基本一致，主要動作還是體現在訪問課程內容和學習視頻觀看上，因此access、navigate和video占到行為的主要比重，但可以從中分析出交流互動環節因不納入結業考核，因此受訓學員的參考積極性并不高，而這部分卻是學習部分中最關鍵的環節之一，在下一階段的課程教學改革中，課題組建議通過“校企合作”模式進行彌補。

圖1 七種在線學習行為數量的分布情況

6 計量的結果分析及學習行為特征分析

從“學習完成情況”、“學習活躍度”和“學習持續性”三個方面對MOOC背景下學習行為研究是最好的研究維度，可以直觀的分析出課程內容、課程形式和學生學習的關系，為下一階段課程內容和形式的調整和重塑提供準確的數據依據。

6.1 計量的結果分析

6.1.1 學習者學習完成情況分析

學生在進入“簽派實踐應用”課程前需要完成學生信息的注冊、確認和課程的申請過程，如沒有申請將不能繼續下一階段的課程學習，本課題的109名學生（84名男生，25名女生）要求在課程開始前四個日歷日完成該申請過程，在四個日歷日里109名均完成了申請，具體分布情況見圖2。

圖2 學生申請課程學習情況分布

在圖2所示的學生注冊申請課程進入的基礎上，課題組在從不同天數完成注冊的學生對應完成學習的天數（見圖3）和考試成績（見圖4）進行數據統計，研究這109名學生在學習興趣和積極性方面的分布情況。

圖3 學生申請學習天數與完成學習天數情況對比

圖4 學生申請學習天數與考試成績情況對比

從圖3和圖4可以分析得出，申請速度較快的學生學習積極性更高，學習效果更好，期末考核成績總體偏高，幾位不及格的同學均出現在申請較晚的時間段內，可以看出學習行為的主動性與學習效果是成正比的。

6.1.2 學習者學習活躍度分析

在“以學生為中心”的教學模式下，MOOC平臺上課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動[15]，因此對“學習活躍度”的研究也是很重要的。課題組對這109名學生在“簽派實踐應用”課程論壇的數據進行提取，共提取出2 378條有效的提問和解答的互動數據，將這些數據來源與109名學生的注冊時間和數據數量進行對比分析見圖5。

圖5 學生論壇發言數量與申請課程天數對比

從圖5可知，學習愿望和課程參與度是呈正比的，有強烈學習愿望的學生在主動觀看教學視頻和完成課程作業的基礎上，還會積極地和論壇的教師、同學展開分享和交流，包括很多對知識點的討論、學習和答疑，這樣的狀態表明該變量所代表的學習者的學習動機越強，學習者會越積極地參與到課程互動中，表明學習愿望是課程參與的重要影響因素。

6.1.3 學習者學習持續性分析

“簽派實踐應用”第三板塊的內容包括三個部分，要求在21天里完成課堂學習和上機學習，相對來說學習任務較重，根據數據提取對109名學生三個部分內容的平均學習時間進行了分析，見圖6。

從圖6的數據來看，學習意愿強烈的學生在提前完成學習內容基礎上，學習的持續性很好，越往后的章節學習進度越快，學習質量穩定，考試成績優異。學習意愿較差的受訓學員，學習的進度分布不合理，甚至會出現部分學生為了在規定時間完成培訓內容，最后章節趕進度的情況，這樣的學習情況導致學習的成效差，考試成績不理想，甚至會出現不及格的情況。

圖6 學生每章節完成平均天數與申請課程天數對比

6.2 學生學習特征分析

文章采用聚類分析（Clustering Analysis）作為對學習行為特征數據挖掘的方法，這是一種有效的探索性識別和刻畫MOOC學習者特征的手段，他包括三個核心部分：一是選取恰當的特征指標作為輸入變量，二是選取合適的聚類算法執行類似度的度量，三是對輸出結果進行類別分析[16]。通過對前期文獻的研究和梳理[17-19]可以發現，完成者、退學者、課程瀏覽者、低參與者和報名者這五類學習者在這些文獻中被歸納出的頻次最多，如表2所示。

表2 研究文獻中出現頻次最多的五個類別

可以看出，除課程瀏覽者之外，其余的四類均用來描述學習者課程完成度的高低，由此可見當前MOOC學習者特性研究的普遍關注點還是在學習者完成度情況方面，經過對文章研究標本近80萬條數據的分析可以得出，在表2基礎上還有很多獨特的學習群體，如表3所示。

可以看出這些獨特的學習者群體與其對應的MOOC教學情境、研究情境存在著一定的相關性。

表3 獨特的學習者類別

7 課程教學優化建議

目前MOOC平臺的低完成率是一個普遍問題，與之同樣存在的還包括了學習者的中途退出、學業不端、氛圍缺失、動機不明確、自主能力缺失等行為現狀，由此課題組提出三條教學優化建議。

7.1 引導學習動機，堅持學習

由于MOOC平臺在民航院校起步較晚，因此，受訓學員的認可度和使用頻率都相對較低，作為高校首先要做到的就是引導學生的學習動機，要將學生最初僅為發展個人興趣為目的引導為提升知識技能為目的，課題組建議，MOOC平臺的課程設計上要提升課程的質量，用多種手段借助新穎的模式，維持好受訓學員的學習動機，還可以通過激勵方式讓受訓學員在學習中提高自身的效能感，明確學習過程與職業發展方向，求知欲望及社會服務體系的關系，自身效能感的提升都有助于網絡自主學習積極性的提高，有利于減少課程中途退出者的比例，提升受訓學員的學習效果。

7.2 提升學生的自主學習能力

從文獻[20-22]可知明確的學習規劃對學生的自主學習活動有著激勵、指導和調節的作用，這種能力也是學生有效完成目標、順利進行學習的內部驅動力，是自主學習的品質。因此，課題組建議從端正學習觀念、轉變教育方式、加大監管力度和加強學習方法指導四個方面入手。端正學習觀念要求受訓學員主動轉變學習觀念，梳理終身學習的理念，充分利用MOOC平臺的資源，主動進行知識的探究；轉變教育方式要求高校相關專業教研室，運用現代教育技術和現代教育理念，使平臺更能適應學生的需要；加大監管力度，要求MOOC平臺采取措施，督促學生自覺、嚴格地執行學習計劃、評價和反思學習成果；學習方法的指導是授課教員對學生MOOC平臺學習方法給予指導，同時授課教員利用網絡資源，在線收集、整理和分析學習資源，在通過交流群分享資源，在師生共同參與的基礎上，建立完整的知識體系，還可以增強受訓學員的團隊意識，提高探究發現能力。

7.3 深化“校企合作”模式，彌補互動性缺陷

MOOC平臺有一項明顯的缺陷就是師生互動性較差，為彌補這方面的缺陷課題組建議持續深化“校企合作”模式，“校企合作”模式是民航類院校教育的特色體現，由于各航空承運人選拔的教員基本都是畢業5～6年后的崗位能手，跟本科生年紀相差不多，優秀的教員可以給學生起到很好的榜樣作用，有助于學生對自己的職業生涯進行更好的規劃，這樣就可以增加課程的互動性。深化“校企合作”模式是新時代民航專業課程教學高質量發展的必然趨勢，這樣才能培養出更加適應實際生產、服務于一線的技能應用人才。“校企合作”模式一方面可以通過民航企業的業務能手借助案例分析模式，提升學生的學習積極性，進而提升自身精益求精、追求卓越的品質，另一方面通過各民航企業發展的鮮活案例，讓學生將理論知識運用到實踐中，發現自身理論缺陷，在今后的學習中找到彌補的方向。

8 結論與展望

本文對MOOC平臺上開設“簽派實踐應用”近80萬條學習行為記錄進行了分析，選取了學生完成情況、活躍度和持續性三個關鍵元素的學習行為作分析。實驗證明，學習意愿強烈的學生在MOOC上主動性強、效果好。學習效果是學習行為的最終體現，受動機、目的、情感等多方面的影響。MOOC平臺上的學習行為主要是學習者的一些客觀行為表現。如何體現主觀因素，并應用于學習效果預測，是一個有趣且復雜的課題，對充分理解學習者的學習行為、提高學習效率、科學地設置課程內容、干預學習進程等都有很大的幫助。

MOOC上的“簽派實踐應用”課程立體化的將形成教學、教材兩個方面的“立體化”，鑒于課程與后續專業課程的重要性，如何開拓、培養學生的自主學習和創新能力十分必要，MOOC的開放式教學模式就是很好的載體，從數據分析來看，課堂氣氛活躍，學生積極性有提高，教學效果有改善。

隨著越來越多的課程加入到MOOC平臺，更多的優質課程將會讓更廣泛的學生群體受益，MOOC的意義和價值也越來越明顯。目前MOOC是高度發展的階段，還面臨各種不同的機遇和挑戰，進一步認識MOOC并研究學習者的行為是一個有意義的基礎性問題，下一階段課題組還會對比開展以下研究：幫助學生學習個性化推薦機制，從海量的行為數據中自動地分析學生是否需要輔導，用戶信息行為的統計與分析。