王麗紅，戴心來，喬詩淇

（遼寧師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧大連116081）

開源工具支持的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析研究*
——SNAPP介紹與案例研究

王麗紅，戴心來，喬詩淇

（遼寧師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧大連116081）

在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，學(xué)習(xí)分析成為近年來教育領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)，其中社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是學(xué)習(xí)分析的重要組成部分，出色的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具會(huì)使數(shù)據(jù)的分析過程事半功倍。本文在對(duì)現(xiàn)有社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)SNAPP的功能特性進(jìn)行闡述，并通過一個(gè)在線教學(xué)分析案例從數(shù)據(jù)獲取、社群圖形成、圖形過濾、個(gè)體分析四個(gè)方面介紹了SNAPP的使用過程，以期為研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析以及學(xué)習(xí)分析的教育實(shí)踐者提供參考。

學(xué)習(xí)分析；社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析；社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具；SNAPP

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，學(xué)習(xí)分析日益受到教育領(lǐng)域的矚目，它為全面分析教學(xué)交互的研究提供了新的可能性。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析作為學(xué)習(xí)分析的重要組成部分在教育領(lǐng)域仍處于蓬勃發(fā)展的階段，與此同時(shí)，許多新興的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具應(yīng)運(yùn)而生，SNAPP就是其中的代表之一。以往社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具的智能性較低，需先收集后臺(tái)數(shù)據(jù)并建立矩陣關(guān)系，才能得出分析結(jié)果。SNAPP的出現(xiàn)在很大程度上減少了教學(xué)者數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作量，因?yàn)樗鼰o需了解原數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，只需在主流LMS平臺(tái)上直接操作，就可以智能化生成可視化網(wǎng)絡(luò)交互圖形，相比其他網(wǎng)絡(luò)分析工具擁有更強(qiáng)的操作性。同時(shí)，SNAPP可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者參與不平衡的現(xiàn)象，并針對(duì)個(gè)別群體實(shí)施干預(yù)。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析與工具的支持密不可分，優(yōu)秀的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具會(huì)使數(shù)據(jù)的分析過程事半功倍，對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)工具的研究及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，乃至整個(gè)學(xué)習(xí)分析的過程都具有重要意義。

一、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具

隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的研究逐漸展開，多種分析工具也得到蓬勃發(fā)展。國外以及我國學(xué)者在對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具進(jìn)行研究的過程中，應(yīng)用最多的是功能對(duì)比的方法。Huisman和Duijn從數(shù)據(jù)格式、主要功能等多個(gè)角度對(duì)比了23種主要的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具，其中包括目前仍廣泛運(yùn)用的NetDraw、Netminer、UCINET、Pajek等。[1]王陸在此基礎(chǔ)上從是否商業(yè)化和是否可視化四個(gè)維度將這些軟件進(jìn)行了更為細(xì)致的歸類，并重點(diǎn)比較了Netminer、UCINET、Pajek三種工具以及實(shí)現(xiàn)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法。[2]Hansen等人通過分析比較各種社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具，指出在實(shí)踐領(lǐng)域中，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)研究的開展仍存在不足的重要原因是缺乏界面友好和操作簡(jiǎn)單的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件。[3]Smith等人指出Pajek等多種社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具的操作過程較為復(fù)雜，提出簡(jiǎn)化操作以及降低數(shù)據(jù)獲取的難度，可以更好地促進(jìn)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)研究的開展。

從上述對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具的研究中可以發(fā)現(xiàn)，社會(huì)網(wǎng)分析工具應(yīng)用的便捷性、易操作性對(duì)分析的開展具有重要意義。隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析逐漸被各個(gè)研究領(lǐng)域所重視，其分析工具也在飛速發(fā)展，通過對(duì)這些工具的分析，可將這些工具從難易程度上分為兩類即專用工具和實(shí)踐工具。

1.專用工具

專用的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具服務(wù)于擁有較高數(shù)據(jù)處理能力的研究者，例如Pajek、UCINet和NetDraw等。這一類工具為研究者提供了強(qiáng)大的分析功能，如聚類分析、因子分析、派系分析等，它們可以實(shí)現(xiàn)一定程度的可視化，但操作較為復(fù)雜，生成圖形的靈活性欠佳。此類工具適合專門領(lǐng)域的研究者使用，對(duì)于廣大的教學(xué)實(shí)踐者而言，門檻較高。

2.實(shí)踐工具

隨著社交網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍日益壯大，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的需求也逐漸增多，許多面向廣大教育實(shí)踐者的新型分析工具應(yīng)運(yùn)而生。此類工具不僅界面友好，操作便捷，而且功能強(qiáng)大，SNAPP、NodeXL、Gephi、Netminer等就是此類工具的代表。其中，SNAPP的特點(diǎn)尤為突出，它在很大程度上減少了教學(xué)者數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作量，且無需了解原數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，可以智能化生成可視化網(wǎng)絡(luò)交互圖形，相比其他網(wǎng)絡(luò)分析工具具有更強(qiáng)的操作性。同時(shí)，SNAPP可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

二、SNAPP功能介紹

1.SNAPP簡(jiǎn)介

SNAPP（SocialNetworksAdaptingPedagogicalPractice）是由澳大利亞Wollongong大學(xué)的Shane Dawson和Lori Lockyer教授等領(lǐng)銜開發(fā)出來的一種開源并且基于Java的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)教學(xué)實(shí)踐工具。[4]作為一個(gè)可視化的在線處理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)工具，可在在線討論環(huán)境中為教育者展示學(xué)生的實(shí)時(shí)交互情況和社會(huì)關(guān)系，幫助教育者識(shí)別學(xué)生行為模式，為引導(dǎo)適當(dāng)?shù)母深A(yù)奠定基礎(chǔ)。利用SNAPP社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具可以幫助教育者快速識(shí)別交互過程中的邊緣者和信息關(guān)鍵人，顯示一個(gè)學(xué)習(xí)社區(qū)在群體中的發(fā)展程度。[5]通過SNAPP軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，幫助教育者及時(shí)實(shí)施教育干預(yù)措施，并可通過對(duì)后續(xù)交互情況的分析使教育者了解干預(yù)效果。

2.功能特性

本文將SNAPP的功能特性總結(jié)為以下四個(gè)方面。

（1）支持多種主流LMS和瀏覽器使用方便

SNAPP作為應(yīng)用于教育領(lǐng)域的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，可支持Blackboard、WebCT和Moodle等學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，瀏覽器包括IE、Firefox和Safari，支持的操作系統(tǒng)為Windows、Macintosh。[5]SNAPP是一種基于Java的開源瀏覽器插件，使用者可先訪問官網(wǎng)，把鏈接添加到瀏覽器收藏夾中，在登錄Moodle等主流平臺(tái)后，點(diǎn)擊連接即可使用，并獲得可視化的交互圖示。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析

SNAPP可實(shí)現(xiàn)與學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）無縫對(duì)接，它能自動(dòng)化地提取學(xué)習(xí)者在在線學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并生成實(shí)時(shí)交互的視覺圖，生成一個(gè)更為直觀的用戶界面來簡(jiǎn)潔地顯示出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)中，當(dāng)有成員訪問論壇并發(fā)帖時(shí)，執(zhí)行SNAPP程序，則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖會(huì)發(fā)生新的變化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析。

（3）SNAPP集成了NetDraw軟件的核心功能

SNAPP集成了NetDraw軟件的核心功能并提供各種布局算法，包括：能分析基于帖子數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)；統(tǒng)計(jì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的總帖子數(shù)、度、入度、出度、中介中心性等；提供可見、非可見參與者的姓名；放大或縮小圖像。根據(jù)交互帖子的數(shù)量過濾一些節(jié)點(diǎn)等。

（4）支持多種數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式

SNAPP可實(shí)現(xiàn)在線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化，可以從論壇數(shù)據(jù)中提取VNA和GraphML原始數(shù)據(jù)，從而使用專業(yè)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件做進(jìn)一步的分析，且無需像傳統(tǒng)做法那樣，先從平臺(tái)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)，并建立關(guān)系矩陣，才能分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

通過以上特點(diǎn)可以看出用戶掌握SNAPP軟件門檻較低，分析者無需專業(yè)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析知識(shí)，即可快速掌握運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐中。且該軟件兼容性強(qiáng)，支持各類學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，教師可在課程進(jìn)程的任何時(shí)刻通過可視化交互網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)圖來了解論壇帖子回復(fù)情況，為教學(xué)人員提供可快速識(shí)別學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的模式。值得注意的是，在注冊(cè)LMS的時(shí)候，用戶名必須是英文或數(shù)字，否則使用SNAPP最后分析出來的ID號(hào)是亂碼。同時(shí)java需要更新到最新版本。

3.操作界面

SNAPP操作界面如圖1所示，左側(cè)為圖形化結(jié)果，右側(cè)為控制界面。左側(cè)界面包括可視化屬性（Visualisation）、數(shù)據(jù)（Statistics）、輸出代碼（Export）、幫助（Help）、信譽(yù)（Credits）五個(gè)功能。右側(cè)的控制界面中包括可視化圖形的放大（Zoom in）、縮小（Zoom out）、選擇（Selection）、布局算法（Layout）、過濾器（Filter）、顯示學(xué)習(xí)者信息 （People）、連接 （Connection）、交互連接線性（Line type）等功能。勾選相應(yīng)命令前的小方框即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)變化，其中，過濾器可以通過設(shè)置數(shù)據(jù)的量值對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過濾，點(diǎn)擊Enable Filtering即可刷新圖示結(jié)果，獲得新的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖。

圖1 SNAPP操作界面

三、應(yīng)用案例

本文以某大學(xué)一門網(wǎng)絡(luò)課程為案例，旨在說明SNAPP工具的應(yīng)用過程，因此，在介紹該工具的方式上以數(shù)據(jù)分析的過程為主線，并不試圖對(duì)案例的交互情況進(jìn)行全面分析。

1.案例介紹

本案例以大學(xué)本科生的一門網(wǎng)絡(luò)課程為依托，對(duì)記錄在Moodle平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Moodle平臺(tái)是由澳大利亞Martin Dougiamas教授在2002年開發(fā)的課程管理系統(tǒng)，其界面模塊以開放性、靈活性、互動(dòng)性、共享性等優(yōu)點(diǎn)著稱。在Moodle平臺(tái)上學(xué)習(xí)者的社會(huì)性交互行為主要來自論壇，因此，筆者以該群體在論壇展開交互討論的帖子作為研究數(shù)據(jù)，采用SNAPP 1.5軟件版本對(duì)其進(jìn)行分析。

2.分析過程

（1）數(shù)據(jù)獲取

在此次案例中，以Moodle平臺(tái)共記錄的135條交互數(shù)據(jù)對(duì)SNAPP的使用進(jìn)行闡述。數(shù)據(jù)可直接從Moodle平臺(tái)上獲取，點(diǎn)擊SNAPP1.5的連接，即可形成學(xué)習(xí)者交互整體情況社群圖。

（2）整體社群圖

在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析時(shí)，執(zhí)行SNAPP 1.5會(huì)自動(dòng)生成所有參與者交互的整體網(wǎng)絡(luò)社群圖與節(jié)點(diǎn)信息，如圖2所示。

圖2 整體交互情況

黑色結(jié)點(diǎn)的大小表示在網(wǎng)絡(luò)中活躍度的高低，黑色結(jié)點(diǎn)的面積越大表示在論壇上的活躍度越高。社群圖可以幫助教育者了解到當(dāng)前學(xué)生的交互模式，幫助教育者識(shí)別交互群體的邊緣者和關(guān)鍵信息人，為下一步的教育干預(yù)提供可靠數(shù)據(jù)。當(dāng)點(diǎn)擊Statistics則會(huì)按發(fā)帖量由高到低的順序顯示出每個(gè)參與者發(fā)帖的數(shù)量。教師可通過訪談了解一些學(xué)生參與交互活動(dòng)不積極的原因，并及時(shí)制定教學(xué)交互策略，改變交互不平衡的現(xiàn)象。點(diǎn)擊“Export”則有VNA和GraphML兩種格式的原始數(shù)據(jù)輸出代碼，為進(jìn)一步的分析提供原始數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)過濾

通過整體社群圖分析得到了交互過程中的整體面貌，但其信息量較大、圖形較復(fù)雜，如果得到更加清晰的結(jié)果可通過數(shù)據(jù)過濾來重新定制圖形，從而更為清晰地了解學(xué)生的交互情況。在過濾器（Filter）中，將發(fā)表帖子數(shù)設(shè)置為大于等于9，點(diǎn)擊Enable Filtering即可刷新圖示結(jié)果，獲得新的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖，如圖3所示，從而得到交互較積極的學(xué)習(xí)者社群圖。

圖3 交互較積極的學(xué)習(xí)者群體圖

（4）學(xué)生個(gè)體分析

黑色的節(jié)點(diǎn)代表每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的交互情況，當(dāng)把鼠標(biāo)移到某個(gè)黑點(diǎn)位置時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的發(fā)帖數(shù)（Posts）、度（Degree）、點(diǎn)入度（In Degree）、點(diǎn)出度（Out Degree）、中間中心度（Betweenness centrality）。度代表學(xué)生與他人交互的頻繁程度，度越高表示該學(xué)生與他人交流越頻繁，反之則交流程度較低。點(diǎn)入度表示學(xué)習(xí)者收到帖子數(shù)，點(diǎn)出度表示回復(fù)帖子數(shù)。學(xué)習(xí)者的點(diǎn)入度越高，表明該學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)中的聲望越高；點(diǎn)出度越高，說明該學(xué)習(xí)者與他人接觸的能力越強(qiáng)。[6]中間中心度是指單獨(dú)的一個(gè)行動(dòng)者的控制優(yōu)勢(shì)，較高的中間中心度反映了較強(qiáng)的控制程度。[7]當(dāng)把鼠標(biāo)移動(dòng)到其中一個(gè)點(diǎn)時(shí)顯示如圖4所示的相關(guān)信息，即可得到學(xué)習(xí)者個(gè)體相關(guān)的交互信息。

圖4 編號(hào)為1329s的學(xué)習(xí)者交互信息

（5）討論與小結(jié)

在上述SNAPP的使用過程中，首先呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)交互活動(dòng)的整體情況，然后通過數(shù)據(jù)過濾重新定制圖形，對(duì)不同的學(xué)習(xí)群體進(jìn)行進(jìn)一步的分析，最后對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體進(jìn)行分析。通過對(duì)本文案例的分析可以得出兩個(gè)結(jié)論。第一，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)參與者的整體交互全貌以及個(gè)別群體細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，有助于教學(xué)者發(fā)現(xiàn)交互現(xiàn)象并及時(shí)地進(jìn)行干預(yù)。第二，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析還不能夠?qū)换セ顒?dòng)進(jìn)行全面解釋、對(duì)交互過程更加全面和深入的研究，還需與其他多種研究方法相結(jié)合，從交互質(zhì)量、情感態(tài)度等方面進(jìn)行深層次研究。在后續(xù)的研究中，筆者試圖采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法、內(nèi)容分析法和問卷調(diào)查法，對(duì)學(xué)習(xí)者在線交互過程進(jìn)行深入分析。

四、總結(jié)

大數(shù)據(jù)時(shí)代下學(xué)習(xí)分析的潛能在教育領(lǐng)域已逐漸彰顯，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是學(xué)習(xí)分析的重要組成部分。SNAPP的出現(xiàn)為社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析提供了新的方向，它為更廣大的教育實(shí)踐者降低了分析門檻，使用者可以直接從Moodle等主流LMS平臺(tái)獲取并分析數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)分析的過程更加簡(jiǎn)單且易操作。同時(shí)，SNAPP可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，為及時(shí)改善交互中存在的參與度不平衡的現(xiàn)象提供有力的依據(jù)，也為教師的交互活動(dòng)設(shè)計(jì)以及個(gè)性化教學(xué)提供指導(dǎo)。

[1]Huisman,M./van Duijn,M.A.J.,2005,Software for Social Network Analysis,In:Carrington,P.J./Scott,J./ W assermann,S.,Models and Methods in Social Network Analysis,Cambridge University Press,Cambridge,270-316.

[2]王陸.典型的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件工具及分析方法[J].中國電化教育,2009(4):95-100.

[3]Hansen,D.,Rotman,D.,Bonsignore,E.,M ilic-Frayling,N.,Rodrigues,E.,Sm ith,M.,&Shneiderman,B. (2009).Do you know the way to SNA?:A processmodel for analyzing and visualizing social media data.U.of Maryland Tech Report:HCIL-2009-17.

[4]SNAPP.[EB/OL]http://www.snappvis.org/.2013-05-17.

[5]Aneesha Bakharia.Social networks adapting pedagogical practice:SNAPP[EB/OL].http://ascilite.org.au/conferences/auckland09/procs/bakharia-poster.pdf.

[6]王陸.虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析[J].中國電化教育,2009(2):5-11.

[7]劉軍.整體網(wǎng)絡(luò)分析講義：UCINET軟件實(shí)用指南[M].上海:格致出版社,2009.

（編輯:王天鵬）

TP319

A

1673-8454（2015）01-0025-04

本文系遼寧省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃研究課題“學(xué)習(xí)分析視角下的學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站優(yōu)化策略研究”（JG13DB337）的階段性成果。