摘? 要：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在線學(xué)習(xí)成為教育領(lǐng)域的一個(gè)重要話題。為了更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，文章以xAPI技術(shù)作為學(xué)習(xí)行為描述規(guī)范，從課程訪問行為、參與學(xué)習(xí)行為、交互討論行為、任務(wù)完成行為四個(gè)維度設(shè)計(jì)了相應(yīng)的學(xué)習(xí)行為活動流，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)，最后對學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，為師生提供個(gè)性化教學(xué)反饋。

關(guān)鍵詞：在線學(xué)習(xí);xAPI;可視化分析;學(xué)習(xí)經(jīng)歷

中圖分類號：TP391? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）17-0029-04

Abstract： In the internet age， online learning has become an important topic in the field of education. In order to better understand students learning situation and analyze students learning behavior， this paper takes xAPI technology as the learning behavior description specification， designs the corresponding learning behavior activity flow from the four dimensions of course access behavior， participation learning behavior， interactive discussion behavior and task completion behavior， collects students learning experience data， and finally makes a visual analysis of learning behavior data， provides personalized teaching feedback for teachers and students.

Keywords： online learning; xAPI; visual analysis; learning experience

0? 引? 言

隨著教育數(shù)據(jù)的興起和大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)研究的興起，在線學(xué)習(xí)行為分析受到越來越多研究者的關(guān)注。張麗園[1]提出了基于EDA方法，用于在線學(xué)習(xí)中檢測學(xué)生行為，分析了在線學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生行為特征規(guī)律，以便他們能夠更好地參與在線學(xué)習(xí);閆艾萍[2]對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，建議教師在教學(xué)中合理有效的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析為學(xué)生制定相應(yīng)的計(jì)劃以及有針對性的干預(yù)意見;王祎[3]分析了在線學(xué)習(xí)行為分析的各要素，對分析中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，并實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)行為分析的場景應(yīng)用;蒙江、李春秋、卜昭鋒等[4-6]將xAPI規(guī)范引入在線學(xué)習(xí)平臺，為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)經(jīng)歷的跟蹤、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的存儲和學(xué)習(xí)行為的分析提供了框架。

在線學(xué)習(xí)行為是學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的一系列行為，包括觀看視頻、回答問題、發(fā)帖求助、查看課件、瀏覽論壇、上傳資源、訪問學(xué)習(xí)平臺、與他人討論和交流等。與傳統(tǒng)的線下學(xué)習(xí)分析相比，由于在線學(xué)習(xí)行為分析可以獲取學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)的各種記錄數(shù)據(jù)，而不是通過問卷獲取主觀強(qiáng)的數(shù)據(jù)，因此在線學(xué)習(xí)行為分析能夠更加全面、客觀、深入地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，提供教學(xué)反饋并指導(dǎo)教學(xué)過程，對個(gè)性化教學(xué)具有積極指導(dǎo)作用。

本文從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)可視化三個(gè)部分設(shè)計(jì)了在線學(xué)習(xí)行為分析的過程，如圖1所示。

對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲?？梢暬詈筇峁┙虒W(xué)反饋，提供更為精準(zhǔn)的符合學(xué)習(xí)者特征的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推薦服務(wù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

1? 在線學(xué)習(xí)行為規(guī)范化表示

1.1? xAPI

xAPI （experience API）是一種用來儲存和訪問學(xué)習(xí)經(jīng)歷的技術(shù)規(guī)范，旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)經(jīng)歷的記錄和交流。它指定了一種描述學(xué)習(xí)經(jīng)歷的結(jié)構(gòu)，并定義了以何種方式交換這些描述。在xAPI中，使用活動流語句Statement記錄用戶的學(xué)習(xí)活動或操作行為，Statement采用JSON數(shù)據(jù)格式，這樣可以很方便的描述學(xué)習(xí)行為。表1詳細(xì)列出了活動流語句Statement的相關(guān)屬性。

在上面的屬性中，參與者（Actor）、動作（Verb）和對象（Object）三個(gè)屬性是一條活動流語句statement必須要包含的屬性。一條最簡單的活動流語句statement可以表示為<參與者（Actor）+動作（Verb）+對象（Object）>，其中參與者（Actor）是主體，相當(dāng)于Statement語句的主語，通常是指參與學(xué)習(xí)活動的學(xué)生或者教師;動作（Verb）是參與者的交互行為，相當(dāng)于Statement語句的謂語，比如Accessed（訪問）、Completed（完成）、Interacted（交互）、Read（閱讀）等行為;對象（Object）是活動的交互對象，相當(dāng)于Statement語句的賓語，通常是指Audio（音頻）、Article（文章）、Comment（評論）、File（文件）等。

1.2? 基于xAPI的在線學(xué)習(xí)行為規(guī)范化表示

根據(jù)xAPI標(biāo)準(zhǔn)，statement語句必須具有“參與者（actor）”屬性、“動作（verb）”屬性和“對象（object）”屬性，但是沒有限制各屬性的值。xAPI提供了“動作（verb）”屬性的參考列表[4]，結(jié)合在線學(xué)習(xí)行為活動流設(shè)計(jì)的需要，選擇如表2所示的行為動詞表作為“動作（verb）”規(guī)范。

“對象（Object）”是在學(xué)習(xí)過程“參與者（actor）”需要訪問或交互的對象，可以是圖片、視頻、試題等學(xué)習(xí)資源，也可以是電子勛章等功能。根據(jù)xAPI提供的“對象（Object）”屬性的參考列表，結(jié)合在線學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，我們選擇如表3所示的規(guī)范作為學(xué)習(xí)行為跟蹤對象。

本文從課程訪問行為、參與學(xué)習(xí)行為、交互討論行為、任務(wù)完成行為四個(gè)維度對學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，并在每一個(gè)維度下都設(shè)計(jì)了基于xAPI學(xué)習(xí)行為活動流來描述相應(yīng)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)，如表4所示。

2? 在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集與存儲

本文選擇Moodle平臺作為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS），LearningLocker作為學(xué)習(xí)記錄存儲（LRS），采集在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，如圖2所示。步驟為：（1）學(xué)習(xí)者在moodle平臺參與學(xué)習(xí);（2）將moodle平臺生成的日志表logstore_standard_log中的數(shù)據(jù)傳到Expander模塊;（3）Expander模塊借助moodle平臺數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展交互數(shù)據(jù);（4）將擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)按照本文設(shè)計(jì)的xAPI活動流規(guī)范轉(zhuǎn)換為statement語句;（5）將statement語句發(fā)送到LearningLocker。

3? 在線學(xué)習(xí)行為可視化分析

本研究是授課老師所進(jìn)行的“個(gè)性化教學(xué)改革與研究”下開展的在線學(xué)習(xí)行為可視化分析，選取了護(hù)理系2020級藥學(xué)班25名學(xué)生作為研究對象，依托二次開發(fā)的moodle教學(xué)平臺進(jìn)行教學(xué)，收集學(xué)生的線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，借助在線學(xué)習(xí)經(jīng)歷規(guī)范xAPI技術(shù)進(jìn)行可視化分析，部分可視化結(jié)果如圖3和圖4所示。

圖3分別統(tǒng)計(jì)了學(xué)生在課前、課中、課后參加教學(xué)活動的頻次。分析可知，學(xué)生在課中和課后都積極參與在線交流討論，交流問題，分享經(jīng)驗(yàn);微課是學(xué)生比較喜歡的一種學(xué)習(xí)方式，不管課前，還是課中或課后，學(xué)生都喜歡通過微課進(jìn)行學(xué)習(xí)，課前觀看微課預(yù)習(xí)，課中觀看微課掌握相關(guān)知識點(diǎn)，課后觀看微課鞏固補(bǔ)缺。

圖4反映了學(xué)生在Excel函數(shù)學(xué)習(xí)過程中交流討論的情況?？梢钥闯觯T如：嵌套函數(shù)、參數(shù)設(shè)置、IF函數(shù)等都是學(xué)生討論較多的知識點(diǎn)，這也是本章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，借助圖4的分析結(jié)果，教師可以有針對性地提供教學(xué)資源、集中講解，提高教學(xué)效率。

4? 結(jié)? 論

本文以xAPI技術(shù)作為學(xué)習(xí)行為描述規(guī)范，從課程訪問行為、參與學(xué)習(xí)行為等四個(gè)維度設(shè)計(jì)了相應(yīng)的學(xué)習(xí)行為活動流，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)，對學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，更加全面、客觀、深入地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，提供教學(xué)反饋、指導(dǎo)教學(xué)過程，對個(gè)性化教學(xué)具有重要的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張麗園，洪如霞.基于數(shù)據(jù)分析的學(xué)生在線學(xué)習(xí)行為研究 [J].豫章師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，36（2）：87-91.

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作者簡介：林龍成（1989—），男，漢族，江蘇鹽城人，講師，碩士研究生，研究方向：信息化教學(xué)。