基于线上数据对学习行为的分析与探索

许金兰　徐岗

摘要：传统的教学方法是教师为主导，采用“灌输式”的教育模式，不易根据学生的学习兴趣进行教学内容的修正。在不断寻求新的教学改革的过程中，基于线上线下相结合的方式获得了大多数教师的青睐，且更加符合科技的发展对教育方式的推进。玩课网是基于MOOC理念的院校交互式翻转课堂教学平台，目的是培养学生的学习能力。学生可以在玩课网上完成一些测试、考评等，而这些数据能够记录学生的学习兴趣，帮助任课教师更好地进行针对性的教学。本文针对玩课网上学生的视频观看任务完成情况及观看时间、章节习题的完成情况、课后作业的提交时间及相似度等数据，对学生在学习C语言时的学习行为进行分析和探索，为线上线下相结合的教学方式提供部分经验支撑，增强师生的互动教学效果，进一步提高教学质量。

关键词：统计分析；翻转课堂；线上学习；玩课网

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）26-0151-03

一、引言

随着计算机的飞速发展，通过计算机进行基础教学已经成为流行趋势。传统的黑板式教学和PPT教学这种刻板的教学模式以教师为主导，学生较为被动地接收相应的知识，难以提高学生的学习兴趣。这些方法近些年被日益改进，目的均在于让学生以更加轻松有趣的方式掌握必需的基础知识。特别是与计算机科学相关的课程，特别是大多同学初次接触的程序设计语言——C语言，很多概念比较抽象，语法规则较多，通过纯讲授式教学难以让学生灵活掌握。因此，针对这种应用式教学需要边学边练，才能做到融会贯通。近年来，翻转课堂教学方法得到了广泛的关注，翻转课堂将学生学习的时间放在课堂外，通过看视频、与同学讨论、完成相关任务等方式完成相关知识的学习，而在课堂内专注于学生利用课堂外学习的知识来完成老师布置的任务[1]，同时也出现了一些基于翻转课堂的教学方法研究[2，3]。玩课网是国内一百多所院校合作的翻转课堂教学平台，其上的“C语言程序设计”是由杭电等6所高校发起，动员全国22所高校参与，是相对较为成熟的翻转课堂教学课程。玩课网上记录了学生的个人信息、登陆时间、观看的视频、完成的习题及评分、提问及回答的问题等信息，能够充分反映学生线下学习C语言的兴趣。但利用这些数据对学生的学习行为进行分析，并与学习成果相比较的研究还比较少。本文通过收集学生在玩课网的线上学习数据，发掘每位同学的学习兴趣及难点，便于以后针对性地教学，如此不仅能提高教师的教学效果，还能提升学生对程序语言的理解。

二、线上学习数据分析

玩课网上的C语言程序设计课程有针对每个章节知识点的教学视频，以及针对知识点的相关习题。教学视频根据学生的学习兴趣及重点难点，也在不断地进行改进和更新，学生通过注册所选课程，可以完成课前对知识点的学习，同时可以完成每个知识点的测试，巩固所学知识并掌握其应用。我们对学生相关数据的整理包括：搜集注册学生的姓名及学号（便于将统计数据与最终的学习成果相比较）、学习进度、在线测验次数、在线观看视频个数、在线学习积分。这些数据都能够反映学生学习C语言时出现困难的节点。图1展示了开课后每个月的学习人数统计，从图中可以看出，第三个月的学习人数明显下降。而第三个月开始讲解数组、指针这方面的知识，这部分也是初步接触程序设计的同学感到难以理解的部分。通过对课程教学方式及内容的针对性调整，之后一个月的平均在线学习人数又有了一定的回升。

三、线上学习数据与学习成果分析

除了课堂上教师的教学，结合线上的学习，能进一步提高学生的学习效果，然而有些同学线上学习不够自觉，会直接影响其最终成绩。我们将学生的线上学习数据与最后的学习成果（即期末成绩）进行比较，结果发现线上的学习数据及效果与最终的学习成果基本成正比关系。

我们利用每位注册学生的在线学习进度数据绘制出学习进度折线段，同时将学生的学习成果也绘制出来，发现除了个别同学之外，大多数线上学习进度跟线下学习进度相统一的同学最终成绩都比较高。这就说明线下教师的教授与线上的学习相辅相成，能够帮助学生更加深刻地理解知识点。而个别同学的线上学习进度比较好，但最终成绩较低。通过观察其学习时间能够发现，其学习后期线上学习时间较多，说明这些学生是为了刷玩课网上的积分，并没有认真地在线进行学习。还有极及其个别的同学线上学习很少，而最终成绩还可以，说明这些同学只利用了线下教学模式，没有很好地适应线下线上学习相结合的方式。因此，任课教师可以制定更加通用的授课计划，引导学生充分利用线上学习来巩固知识。

在线测验的次数和在线学习的积分更能够体现出学生的学习效果，认真进行在线学习的同学会比较认真地进行在线测试，而为了刷积分的同学通常不会进行测试。因此通过分析学生的在线测试次数和总的学习积分，能够帮助任课教师了解学生学习C语言的总体情况，以及时对学习C语言感到困难的学生提供帮助。

学生观看教学视频的个数也在一定程度上反映了学生的学习兴趣，同时对每个视频的观看次数进行统计可以发现，学生在哪个章节学习时比较困難，该章节的视频观看次数就比较多。教师可以通过视频的观看次数，来针对性地进行教学，用更简单易懂的方式让学生掌握学习的难点。

教师检验学生学习效果的一个常用手段就是课后的练习，玩课网也提供了在线进行课后作业的功能，老师可以根据学生的完成情况给予一定的积分。我们通过统计学生的作业积分发现，平时作业认真完成的同学最终成绩也比较高，这也和我们的基本认知相吻合。

四、总结

计算机科学方面的课程教学涉及了多方面的因素，特别是C语言程序设计是大多数学生都要接触的第一门程序设计语言，设计简单易懂，且灵活性强的教学方法是让学生对计算机编程技术产生兴趣的关键。我们通过线上线下相结合的教学模式，将学生线上学习的数据与学期末的学习成果进行分析和探索，能够掌握学生的学习兴趣和难点。结合线上数据可以制定更加适合学生的教学模式，教学和实践相结合，能进一步提高教学效果。

参考文献：

[1]容梅，彭雪红.翻转课堂的历史、现状及时间策略探析.中国电化教育，2015，（7）：108-115.

[2]程翥，李贵林，刘海涛.中国高等教育MOOC平台现状分析.高等教育研究学报，2014，37（2）：15-19.

[3]李平.基于MOOC群体行为挖掘的翻转课堂教学探索.杭州电子科技大学学报（社会科学版），2016，12（2）：73-78.