劉 冰，趙君麗

(1.閩南師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，福建 漳州 363000；2. 閩南師范大學(xué) 圖書館，福建 漳州 363000)

基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘研究述評*

劉 冰1，趙君麗2

(1.閩南師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，福建 漳州 363000；2. 閩南師范大學(xué) 圖書館，福建 漳州 363000)

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，E-learning數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐漸成為教育領(lǐng)域的研究熱點.本文利用社會網(wǎng)絡(luò)分析法從數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)、方法、研究者和研究團(tuán)隊等多個方面對國內(nèi)近十年來E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的217篇核心期刊文獻(xiàn)進(jìn)行量的統(tǒng)計與質(zhì)的分析，揭示了國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘研究的現(xiàn)狀，以促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教育應(yīng)用.

E-learning；數(shù)據(jù)挖掘；社會網(wǎng)絡(luò)分析；述評

隨著教育信息化的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用到各種學(xué)習(xí)情境之中，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的E-learning系統(tǒng)記錄了海量學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)信息，這些反映學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)信息就如同豐富的黃金寶藏，如果能運用合適的方式進(jìn)行挖掘，揭示隱藏在數(shù)據(jù)背后的知識信息，將成為評價與促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的最佳數(shù)據(jù)來源.由商業(yè)領(lǐng)域孕育而生的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在教育領(lǐng)域中悄然掀起并快速發(fā)展，目前已經(jīng)逐漸形成一門新興的學(xué)科——教育數(shù)據(jù)挖掘.

基于國內(nèi)外已有的關(guān)于教育數(shù)據(jù)挖掘的研究文獻(xiàn)分析，絕大部分研究對象都來自E-learning系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，E-learning數(shù)據(jù)挖掘成為教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W科中一個重要研究領(lǐng)域，它將來自各種網(wǎng)絡(luò)教育平臺所蘊含的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用信息，為師生、家長、教育研究者、教育管理者和系統(tǒng)開發(fā)者提供參考并加以利用，以實現(xiàn)更有針對性的教學(xué)管理和教學(xué)優(yōu)化措施[1]. 隨著2008年由國際教育數(shù)據(jù)挖掘工作小組組織的每年一屆的國際教育數(shù)據(jù)挖掘大會的成功召開，國外學(xué)者對E-learning數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)注日益密切，研究文獻(xiàn)數(shù)量出現(xiàn)井噴之勢，期間出現(xiàn)了多篇文獻(xiàn)綜述，對一段時期的研究文獻(xiàn)進(jìn)行了回顧和總結(jié)，探討了該研究領(lǐng)域存在的問題及未來的發(fā)展方向[2-4].

與國外相比，國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘的研究還處于起步階段[5]，其具體研究狀況如何？存在哪些研究熱點？迄今為止，鮮有國內(nèi)學(xué)者對該領(lǐng)域研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理分析.為此，筆者以近十年來發(fā)表于國內(nèi)教育技術(shù)領(lǐng)域核心期刊的217篇E-learning數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)文獻(xiàn)為研究對象，利用社會網(wǎng)絡(luò)分析法從國內(nèi)的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)、方法、研究者和研究團(tuán)隊等方面進(jìn)行分析，揭示國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的研究狀況與研究熱點，以促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教育應(yīng)用.

1 研究對象和研究方法

1.1 研究對象

本文的研究對象主要來源于中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)，在檢索界面中以數(shù)據(jù)挖掘或其常用的挖掘方法(如聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、社會網(wǎng)絡(luò)分析、文本挖掘、決策樹、回歸分析等)為關(guān)鍵詞，設(shè)定來源期刊為電化教育研究、中國電化教育、遠(yuǎn)程教育雜志、開放教育研究、現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育、現(xiàn)代教育技術(shù)、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究、中國遠(yuǎn)程教育、中國教育信息化等9種教育技術(shù)領(lǐng)域核心期刊，分別進(jìn)行檢索，獲取316篇文獻(xiàn)，經(jīng)過去重、刪除傳統(tǒng)課堂及教學(xué)管理等方面的數(shù)據(jù)挖掘文獻(xiàn)以及一些無關(guān)的文獻(xiàn)(如廣告、會議通知等)，最終得到本文研究對象——E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域有效文獻(xiàn)217篇，文獻(xiàn)數(shù)量按年限分布情況如圖1所示.

圖1 2002-2014年核心期刊論文分布

1.2 研究方法

(1)社會網(wǎng)絡(luò)分析法.社會網(wǎng)絡(luò)的研究起源于20世紀(jì)30年代英國人類學(xué)的研究，主要關(guān)注每個行動者與其他行動者之間關(guān)系的程度.社會網(wǎng)絡(luò)分析的主要目標(biāo)是建立行動者之間的關(guān)系，力圖描述群體關(guān)系的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究這種關(guān)系結(jié)構(gòu)對群體功能或者群體內(nèi)部個體的影響[6].

(2)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析法.關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析法是一種基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的研究方法，在圖書情報學(xué)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，這種方法主要是在多個關(guān)鍵詞在同一學(xué)科領(lǐng)域同一篇文獻(xiàn)中同時出現(xiàn)時，說明這些關(guān)鍵詞具有某些共性或存在一定的內(nèi)在聯(lián)系.在多個文獻(xiàn)中同時出現(xiàn)的頻率越高，則說明這些關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在聯(lián)系越緊密、距離越近[7]，這些關(guān)鍵詞就代表了該學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點.

本文采用定量與定性研究相結(jié)合的方法，運用MicrosoftExcel構(gòu)建共現(xiàn)矩陣，利用社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet及NetDraw對搜集到的217篇文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析，歸納出E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容與熱點.

2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

一般來說，一篇文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞即代表了其主要研究方向與內(nèi)容，如果在某領(lǐng)域中多篇文獻(xiàn)同時出現(xiàn)某些關(guān)鍵詞，且出現(xiàn)頻率比較高，說明這些關(guān)鍵詞代表了本領(lǐng)域的研究熱點.通過對217篇核心期刊文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次進(jìn)行統(tǒng)計，合并類似的關(guān)鍵詞，剔除表述寬泛的關(guān)鍵詞，得到出現(xiàn)頻次大于6的關(guān)鍵詞18個，如表1所示.

表1 高頻關(guān)鍵詞

以217篇E-learning數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的核心期刊文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞作為數(shù)據(jù)源，用MicrosoftExcel統(tǒng)計出現(xiàn)頻次并構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣，導(dǎo)入Ucinet中保存為##h文件，利用NetDraw社會網(wǎng)絡(luò)圖繪制工具去掉孤立點，最后生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜，如圖2所示.

圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

圖2顯示，數(shù)據(jù)挖掘和社會網(wǎng)絡(luò)分析兩個術(shù)語處于網(wǎng)絡(luò)圖中心位置，分別有著大量的與之相關(guān)的、表征其各種屬性或應(yīng)用的關(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖可以反映國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘研究領(lǐng)域的概貌.

2.1 數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)

通過對高頻關(guān)鍵詞表(如表1)和關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜(如圖2)的歸納分析可知，國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)主要包含以下幾個方面：①社會網(wǎng)絡(luò)分析，對學(xué)習(xí)者利用學(xué)習(xí)論壇、教育微博等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)開展合作學(xué)習(xí)的過程作量化研究，以探討學(xué)習(xí)者之間的社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；②學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特征分析，包括刻畫學(xué)習(xí)者情感態(tài)度、動機、認(rèn)知、滿意度、學(xué)習(xí)風(fēng)格等相關(guān)特征的分析；③學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分析，包括學(xué)習(xí)者訪問學(xué)習(xí)網(wǎng)站資源的頻次、時間、順序以及尋求幫助，學(xué)習(xí)意愿等；④教學(xué)評價，包括教學(xué)過程與教學(xué)資源的評價.其中，社會網(wǎng)絡(luò)分析是目前國內(nèi)研究的熱點.

2.2 數(shù)據(jù)挖掘的方法

綜合Romero、Ventura、Baker和Yacef等國外專家對教育數(shù)據(jù)挖掘方法的分類，國內(nèi)學(xué)者葛道凱、張少剛等也將數(shù)據(jù)挖掘方法分為5種類型：統(tǒng)計分析與可視化、聚類(聚類、離群點分析)、關(guān)系挖掘(關(guān)聯(lián)規(guī)則、序列模式挖掘、社會網(wǎng)絡(luò)分析)、預(yù)測(決策樹、回歸分析、時序分析)、文本挖掘[5].

從高頻關(guān)鍵詞表和關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜可以看出，聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、決策樹和回歸分析等是國內(nèi)該領(lǐng)域用得比較多的數(shù)據(jù)挖掘方法.

3 研究者合著網(wǎng)絡(luò)分析

3.1 研究者

通過對搜集的文獻(xiàn)作者統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2002-2014年間能持續(xù)對教育數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域做深入研究的研究者屈指可數(shù)，發(fā)表E-learning數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)研究論文4篇以上的學(xué)者主要有：趙蔚、王陸、胡勇、陳向東、王敏娟、王慧敏、葉新東和張馳(包括論文合作者).具體情況見表2.

表2 研究者論文發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計

3.2 研究團(tuán)隊

抽取217篇文獻(xiàn)題錄信息中的作者指標(biāo)，用MicrosoftExcel進(jìn)行頻次統(tǒng)計，構(gòu)建研究者共現(xiàn)矩陣，導(dǎo)入Ucinet中保存為##h文件，利用NetDraw軟件進(jìn)行處理，得到國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域研究者合著網(wǎng)絡(luò)圖譜，刪除孤立點，只保留具有合作關(guān)系的研究者，如圖3所示.

圖3 研究者合著網(wǎng)絡(luò)圖譜

通過Ucinet對研究者合著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化分析，計算出整體網(wǎng)絡(luò)密度為0.0184，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(這里指研究者)之間的聯(lián)接性不高，是一個稀疏網(wǎng)絡(luò)，說明研究者之間的合作程度比較低，大多數(shù)為1位或2位研究者合作發(fā)文.

節(jié)點越大，說明該研究者在本領(lǐng)域中的影響力相對越高，圖3顯示，研究團(tuán)隊主要有以王敏娟、王慧敏為核心的團(tuán)隊，以趙蔚為核心的團(tuán)隊，以陳向東為核心的團(tuán)隊，以余勝泉為核心的團(tuán)隊等.

4 結(jié)論

(1)從圖1可知，通過對收集到的217篇核心文獻(xiàn)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘研究始于2002年，在發(fā)展過程中雖然有幾次小幅的振蕩回落，但總體處于穩(wěn)步上升態(tài)勢，表明該領(lǐng)域研究已經(jīng)越來越多地受到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注.

(2)從關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析可知，國內(nèi)E-learning數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的研究主要集中在社會網(wǎng)絡(luò)分析、學(xué)習(xí)者特征分析、學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為分析和教學(xué)評價幾個方面，其中社會網(wǎng)絡(luò)分析是國內(nèi)該領(lǐng)域非常突出的研究熱點.文獻(xiàn)中使用的數(shù)據(jù)挖掘方法主要以聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、決策樹等為主，一些較復(fù)雜的數(shù)據(jù)挖掘方法(如文本挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)應(yīng)用還不多.

(3)通過研究者合作網(wǎng)絡(luò)分析可知，趙蔚、王陸、胡勇、陳向東等學(xué)者發(fā)表的文獻(xiàn)相對較多，也初步形成了一些研究團(tuán)隊，但團(tuán)隊之間很少合作，通過網(wǎng)絡(luò)密度分析，論文作者合作網(wǎng)絡(luò)連通性非常低，尚未形成核心的研究者和研究團(tuán)隊，而且經(jīng)過對研究者所屬機構(gòu)及學(xué)科背景分析，團(tuán)隊成員基本上來自同一機構(gòu)同一專業(yè)，具備跨領(lǐng)域、跨學(xué)科背景的研究團(tuán)隊幾乎沒有.

E-learning數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展過程與技術(shù)緊密相連，其研究群體中很大一部分是計算機專家，但與電子商務(wù)、電信、銀行等商業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)挖掘不同的是，E-learning數(shù)據(jù)挖掘有其自身的特點，需要研究者掌握一定的教育學(xué)和心理學(xué)理論，能夠?qū)νㄟ^數(shù)據(jù)挖掘所獲知的學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為進(jìn)行解釋，提出合理解決方案，并將所獲得的結(jié)果應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中，以更好地促進(jìn)教育教學(xué).因此，加強多個領(lǐng)域合作、組建具有多學(xué)科背景的研究團(tuán)隊，促進(jìn)和拓展一些較復(fù)雜的數(shù)據(jù)挖掘方法在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，成為E-learning數(shù)據(jù)挖掘研究能否擺脫技術(shù)桎梏、打破學(xué)科藩籬的關(guān)鍵所在.

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(責(zé)任編輯:王海波)

10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.04.042

2015-01-24

劉冰，湖北大冶人，副教授.

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1008-7974(2015)02-0127-03