慕课学习者选课的网络特性

柴 玥，朱莲花，孙 瑶，杨连生

(大连理工大学 人文与社会科学学部，辽宁 大连，116024)

一、引 言

慕课(MOOC)课程模式起源于基于互联网的开放课程，2001年，麻省理工学院最早宣布将课程免费放到网上，掀起了第一次在线课程建设热潮[1]。2008年由加拿大学者Dave Cormier和Bryan Alexander提出MOOC名称。同年9月，加拿大学者George Siemens和Stephen Downes应用这个概念开设了第一门真正的MOOC课程：Connectivism and Connective Knowledge Online Course (连通主义和知识连通)(CCK08)[2]。在这之后，随着技术的发展、平台的涌现和大学的加入，慕课在全球高等教育领域掀起了热潮。2011年11月，Coursera成立；2011年12月，MITx成立；2012年1月，Udacity成立；2012年5月，edX成立。对于慕课的密集和快速发展，斯坦福大学校长将其比作教育史上“一场数字海啸”，《纽约时报》作者Laura Pappano将2012 年称为“MOOC 元年”[3]。

第一门正式的MOOC诞生，是与连通主义(也称为关联主义)学习理论密切相连的，自此之后，连通主义学习理论也被认为是MOOC的理论基础[4]。George Siemens将连通主义学习理论的主要观点概括为以下几点：“信息”是节点 (node)，“知识”是连接 (connection)，学习者通过“路径寻找”(way finding)和 “意义建构”(sense making)对知识领域进行探索和协商[5]。学习者在与其他参与者和各类资源建立连接的过程也是进行意义建构的过程 ，其结果是学习者“内部知识网络和外部生态网络”的生成。

但随着MOOC的发展，学者们注意到大多数MOOC还远未达到连通主义学习所设想的程度，更多是基于行为主义学习理论开展的[6-7]。由此，也引发了对MOOC学习者行为研究的热潮。学者们通过定量研究，揭示了学习者的行为特征[8-9]，同时也对其背后的原因进行了探讨[10-14]。

但从研究的角度来看，无论是连通主义还是行为主义，目前都将注意力集中在微观层次，关注的是知识点和个体行为。但事实上，目前MOOC发展中更重要的问题之一是课程的设置问题，“没有一家 MOOC 运营商雇用任何接受过教学设计、学习科学、教育技术、课程设计培训的人员，或者其它教学专家来帮助实现他们的课程设计，雇用了一大批程序员和教师，抱着各种目的参与这场开放教育实验。edX(MOOC三大平台) 获得麻省理工学院和哈佛大学六千万美元支持，的确值得称道，却只雇了一个人负责课程开发。”[8]17

一般认为，MOOC学习者的行为是自主的，我们可以从学习者行为出发，根据其选课行为所形成的课程连接网络，从宏观层次对MOOC平台的课程之间的联系进行考察，进而优化课程设置情况。这好比如果我们遵从草坪上行人随机踏出的痕迹，就一定能修一条更受行人欢迎的路。而这一切的关键，就是找到那条行人随机踏出的痕迹，也就是学习者的自主选课行为所形成的课程连通路径。而这种思想，其内核正是行为主义和连通主义的有机结合。

基于上述分析，本文创新性地将连通主义和行为主义相结合，从学习者的学习行为中刻画课程连通网络，通过对网络特征进行可视化描述，形象地展示不同课程之间的联系，为MOOC平台的发展和课程设置的优化提供决策支持。

二、研究对象选择与数据来源

(一)研究对象

在MOOC平台中，edX、Coursera、Udacity是最受认可的三大MOOC平台，其中edX是唯一一个非盈利性的开源式MOOC平台。最重要的是，由于依托哈佛和麻省理工两大世界名校，edX强调他们的目标不只是在线上提供课程给大众，更重要的是去理解“学生如何学习、科技如何改变学习、老师在校园内外可以怎么教”，最终希望能回馈学校，提升实体与线上教学。因此，在edX网站上可以寻找到麻省理工学院和哈佛大学公布的MOOC的使用者分布、年龄层、性别、教育背景等资料，让人更深度地理解MOOC现象。这同时也给研究者提供了非常优质的研究资源，使得研究者可以通过这些数据对MOOC领域进行更加深入准确的研究。基于上述原因，本文选择edX平台作为研究对象，通过对平台选课者的行为分析，对课程连通网络进行建构和分析。

(二)数据来源

自2012年起，edX平台发布了《HarvardX and MITx: The First Year of Open Online Courses Fall 2012-Summer 2013》、《HarvardX and MITx:Two Years of Open Online Courses Fall 2012-Summer 2014》以及《HarvardX and MITx: Four Years of Open Online Courses Fall 2012-Summer 2016》三个研究报告。报告中对哈佛和麻省理工两校开设的课程的发展情况进行了全景式的概括和展示，用大量的选课者的行为数据，展现了诸如课程设置情况、参与人数、认证率、全球分布、性别差异等重要趋势。同时，该报告提供了部分年度的选课者行为详细数据。对上述数据进行下载、整合、关联分析，形成本文研究的数据源。

(三)数据概要

截至2016年夏季，edX平台中哈佛和麻省理工两所高校共开设课程290门，累计有近500万学习者参与javascript学习，共发生选课、答题、讨论、播放视频等线上事件20多亿个。

按照课程属性将课程分为四类，分别是HHRDE类(人文、历史、宗教、设计和教育)、GHSS(政府、健康及社会科学)、STEM(科学、技术、工程及数学)以及CS(计算机科学)，并分别按照参与人数、获得证书小时数、女性比例、学士学位比例进行统计，如表1所示。其中，CS类课程尽管获得证书需要很长的时间，但是参与学习的人数也最多，女性比例也最低。同时，CS课程和STEM课程学习者具有学士学位的数量较少，参与的门槛也较低，参与者相对年轻。而HHRDE课程虽然获得证书的时长较短，但是参与人数却相对较少，不过女性参与比例较高，且参与者年龄相对较大。

表1 edX平台课程分类统计数据

三、课程连通网络的建构机理

(一)节点的界定

截至2016年夏季，哈佛和麻省理工在edX平台共开设课程290门，每一个课程可以看作一个节点，但从课程种类来看，很多课程可以归为某一一级课程范围内，以课程组的形式呈现，是同一知识内容下的不同分支，这种课程就整合为一个节点进行呈现。比如ChinaX课程，分10个部分开课，有10个课程编号，如表2所示。但在构建课程连通网络的过程中，测度节点之间的关系时是将ChinaX作为一个节点来进行分析的，此举能够更好地展示课程之间的连接关系。

表2 Chinax基本情况

数据来源：HarvardX and MITx: Four Years of Open Online Courses Fall 2012-Summer 2016

(二)连接的形成

如果一位MOOC学习者首先选了课程A，然后又选了课程B，那么就会产生一个从A到B的连线，课程A和B之间也相应的产生了一次连接。A和B之间之所以会产生联系，表面上是因为学习者的选课行为所造成的，但本质上是因为学习者对两门课程中知识的需求，使得两门课程产生了耦合关系。也就是说，是学习者建构自身知识体系的行为，使得两门课程之间产生了一个连接，或是基于edX平台的课程相关性推荐，将不同课程的内在知识链条得以连接。如果一个学习者连续学习了几门课程，那么这些课程之间就可能产生一个课程的链条，如图1所示。

此时，如果又有一名学习者加入，他首先选学了课程C,然后又选学了课程A，那么就会产生一条从课程C到课程A的连线，意味着两门课程之间由于学习者的行为产生了一个连接。这一名学习者的加入，使得原来的课程链条产生了新的知识连接，直线链条变成了有向网络，如图2所示。

图1 学习者引发的课程连接示意 图2 学习者引发的课程连通网络示意

(三)网络的生成

将每一门课程或课程组作为一个节点，可以将290门课程编号归为93个节点。但从数字统计结果来看，课程连通网络共有节点85个。这是因为在生成网络的过程中，所取的阈值是两个课程之间共同的选课人数大于50人，因此少量节点就无法出现在连通网络中。在经过上述处理之后，经统计分析可以得出：在edX平台上所涉及的290个课程编号中，经归类和筛选后，形成可连通的节点85个，连接线919条；此网络由75万个选课超过两门以上的学习者的选课行为引发形成，如图3所示。

图3 edX平台课程连通网络及其节点

从图3中可以看出，因为学习者的选课行为，使得课程之间产生了丰富的连接关系。这些连接关系大量地发生在同一门类课程之间、不同门类课程之间，以及同一门类课程的内部，构成了一个相互交织的课程连通网络。居于中间的节点，在网络中的位置相对重要。图形尺度较大的节点，与其他节点关系较为紧密，在局部位置中处于相对重要的位置。箭头方向表明人员流出的去向，因此许多课程之间箭头是双向的。

四、课程连通网络特征分析

从课程连通网络的结构来看，至少存在以下三个特征。

(一)课程连通网络有明显的中心节点

从上图3可看出，CS和CS50两门课程明显居于网络的中心位置，且图形尺寸最大，可看做整个课程连通网络的中心节点。对CS、CS50单独进行课程连通分析，则可用图4表示。

图4 CS课程及其连通网络

CS50是哈佛大学开设的计算机科学课程(Introduction to Computer Science)，分为四个课次开课，累计选课人数超过85万，是edX平台中名副其实的核心课程。CS课程是麻省理工开设的计算机科学课程(Introduction to Computer Science & Programming)，分为16个课次开课，累计选课人数超过55万，也是一门重要的核心课程。

计算机课程在网络中的中心位置，是由以下多个因素决定的：

首先，是由edX平台属性决定的。在慕课平台三巨头中，Coursera以课程众多、覆盖学科领域广泛见长，Udacity则以计算机科学为主，而edX虽然在课程领域分布上不集中在计算机学科领域，也具有一定的学科广泛性，但课程供应方哈佛大学与麻省理工在计算机学科领域的权威性，使得计算机科学成为edX重点推广的课程门类，也成功吸引了慕课学习者的初次学习投入，继而在平台持续深入地开展学习。

其次，是由学科属性决定的。计算机类课程具有较强的实用价值，在互联网发展的趋势下，已经成为众多学科所必备的知识基础，具有极强的交叉性与融合性，从连通主义的角度出发，计算机知识是向其他学科知识发展及转化的优选平台，具有天然的连通可能性。

再次，是由课程属性决定的。CS50的课程介绍：学习者将学会分析逻辑的基础，了解计算机科学与逻辑的关系，掌握如何用Python写基本的程序，以及Python的函数、循环和条件等语句，掌握如何运行程序文件等。而CS课程包括计算机科学及Python编程导论、计算机科学及编程导论、计算机思维及数据科学等多个课程模块；两门课均在学科专业前沿性与通用基础性方面，做出了较好的平衡，从初级导论课程到中级应用课程，利于学习者的选择与跟进。

最后，受学习语言的因素影响，计算机符号语言也可看作“通用语言”，不受国别文化的限制，不负载过多的主观信息，知识内容的本质呈现不受语言解读的影响，因此也成为慕课学习者在国际教育话语体系下的优先选择。

(二)课程连通网络存在局部核心节点

整体课程网络以计算机课程为中心节点，但从局部网络特征看，有4门课程也具备典型节点的属性，与其他课程更多地产生了连接，如图5所示。

图5 四门重要课程及其连通网络

这四门课程分别是Circuits(电路与电子)、Justice(正义)、SloanEntr(创业)、ChinaX(中国政治与知识基础)。可见，在以理工科知识见长的edX平台中，除了固有的理工优势门类课程，人文社科类课程仍然是学习者关注的热点， 这些课程能够成为局部核心节点，同样受多种因素影响。以Circuits课程为例，这一课程是电类各专业的重要基础课程，麻省理工学院提供的课程包括导论知识，基本电路分析，电子放大、速度与延迟，应用等四种类型课程，从导论性课程到应用课程，建立了课程组，适应不同的专业难度需求，具有一定的通识性。与此相比，清华大学提供的则是单一的电路原理课程，中级难度，对学习者有更高的知识门槛要求，且总体学习周数较多，学习压力较大。初学者在选择MIT的电路与电子导论课程之后，有极大可能再继续学习同一课程组之内的高级别课程，形成持续学习行为，也易于在多个课程学习中持续保持向其他课程的流动，两者比较如表3所示。

表3 edX平台：麻省理工与清华大学电路课比较

而ChinaX课程组，包括了20个系列课程，全面讲授中国历史、教育、政治、经济、共产主义、当代发展等内容，引起了全球学习者的关注，这一方面取决于世界对中国发展的瞩目，另一方面也基于课程组的全面内容，为学习者提供了持久的学习兴趣，并利于将学习者与其他课程建立连接。

在与中心节点的关系上，除电路与电子课程主动连接到CS和CS50外，其他三门课程的连接方向主要来自于CS和CS50，可见在MOOC课程连通网络中，中心节点课程与其他典型节点课程的流向是多边互动的。

(三)课程连通网络具备跨学科连通性

图5在重要节点间，已经呈现了跨学科的个体课程连通性，图6则在全景层面，向我们展示了HHRDE(人文、历史、宗教、设计和教育)、GHSS(政府、健康及社会科学)、STEM(科学、技术、工程及数学)以及CS(计算机科学)等不同学科门类的交叉连通。两门计算机课程虽然作为整体的课程连通网络中心，但整体的计算机课程连通节点数量较少，且相对集中；而与之相近的科技数学类课程则节点较多，并连通频繁，这一点应该是由于学科基础的相似性与实际应用价值所致，促成了两个相邻学科课程群的双向连通；人文艺术学科及管理社会学科也打破了固有的知识门类与学科边界，与学科内核差异极大的理工类课程形成了跨边界的知识传递。

图6 不同学科门类的连通网络数据来源：HarvardX and MITx: Four Years of Open Online Courses Fall 2012-Summer 2016

这种跨边界的连通主义并非仅存于慕课学习，随着知识的发展，跨学科研究的兴起，众多世界知名高校已经具有前瞻性地开始着力于文理交叉融合的学科建设。如斯坦福大学在2014年就已经推出了“CS+X”联合专业，截至目前，该专业已经将计算机科学与语言、音乐、历史、哲学、文学等进行了融合[15]。联合专业试验计划负责人尼古拉斯·詹金斯表示，人文学科与计算机科学这两个领域越来越接近，计算机科学日益成为人文研究的重要部分，而美学、认知、伦理等人文学科中的主要问题对计算机行业的未来也很重要，斯坦福大学应该处在整合这些学科的最前沿。

五、结 语

通过对edX中学习者选课行为的分析，可以充分认识到慕课学习中存在的跨学科、跨边界的课程连通学习行为。连通网络的中心节点及局部核心节点，往往具有知识基础性、语言通用性、课程群组性等特征，这种连通网络的特征，充分体现了关联主义的学习理论，但在公平性上存在一定的缺陷。表1已经表明，这种以计算机科学为中心节点的连通网络，更加有利于年轻男性的自我发展与突破，这与计算机行业从业者的实际性别比例情况十分吻合，使得女性在权利公平的在线学习场域中，实际上缺乏学习与发展的机会公平。HarvardX提供的数据也表明，在哈佛大学全球慕课注册者中，49个经济发达国家的慕课注册者占比82%，而来自145个发展中国家的慕课注册者占比仅18%，整体分布极不均衡[16]。美国作为慕课最大的输出国，注册者最多，占比32.5%，其余国家注册者比例均未超过10%。以美国为代表的西方强国，其教育市场、基础设施、激励政策和学习支持的相关资源相对集中，更有利于学习者参与慕课，也牢牢占据了全球慕课连通网络的中心位置，使得慕课教育资源在全球的分布呈现不均衡状态。上述慕课连通网络的特性及问题，为中国的慕课建设提供了启示。

(一)在MOOC课程建设中强化跨学科的观念

从上述数据分析可见，MOOC学习已经形成了基于连通学习主义的学习模式，打破了固有的学科边界、知识门类边界，因此适应MOOC未来的发展前景，必须在MOOC课程建设中强化跨学科的观念。既在学科相通领域主动构建相关性的推荐矩阵，也要基于知识门类的丰富性进行跨边界的课程推荐。未来的MOOC发展，将更多地基于MOOC连通网络跨学科边界的特性，为学习者提供更多的文理交叉的视野，对知识进行解读与重构。如南京航空航天大学依托原有的国家级精品课程，在中国大学MOOC平台开设《物理与艺术》，以艺术家和物理学家相互平行的视角来阐述人们对宇宙图像的建立过程与理解，对物质运动基本形式的认识等。

从平台角度来讲，以往的课程推荐算法多基于学习者的学习行为大数据进行相关性的精准推荐，其数据来源于点击、浏览时间、搜索关键词等，但基于连通主义特性及跨学科特征，为了避免形成“信息孤岛”，仍需要增加一定比例的模糊推荐，对现行算法进行一定的优化。从建设MOOC课程的角度来讲，各高校应该充分挖掘跨学科资源，建设MOOC课程群，通过知识内部的基础关联性培养学习者的连通需求，同时也应尊重MOOC连通规律，关注综合性学科门类的课程建设。

(二)在MOOC课程建设中强调课程组的建设

如前所述，MOOC连通网络中，大部分中心节点或局部核心节点，都具有课程组的属性，一方面，课程组课程提供了不同难度，利于学科知识分层，吸引不同基础程度的学习者加入学习。同时，通过课程体系的建构，为学习者提供完整的学习链条，增强用户黏性，使MOOC学习避免陷入碎片化学习的状态；在与学习者持续的互动中，既利于课程自身的品牌建设，也利于实现课程连通的网络交叉。目前，中国的MOOC建设与发展，也需要从单一的课程建设、学校整体课程布局的角度加以突破，挖掘具有雄厚师资、学科优势、潜在大量学习者、知识体系完整的相关课程，集中打造MOOC课程组，形成整合效应，在众多平台中发挥中心节点效应，打造属于中国的MOOC品牌。

(三)明确人文社会课程在跨学科课程建设中的地位

基于连通主义课程的建设，MOOC平台也应博专结合，避免学科门类过于集中，仅仅着重于知识纵深性的体系架构，而忽略知识连通的横向需求。对于提供MOOC课程的高校而言，在MOOC建设中，既要注重符号通用语言的理工科课程建设，也要注重文化特色语言的人文社科课程建设，使二者在MOOC平台中形成良性互动与连通。特别对于理工科大学来讲，文科通识性教育的系统化设计非常重要，应从学校整个的核心教育体系系统化地设计人文社科教育，摒弃“打补丁”的局部学科布局思维，也可与综合性大学、文科大学共同推进MOOC战略合作。

(四)加强中国在国际慕课平台中的话语权

国际MOOC平台多为英文授课，因此中国高校教师的MOOC实践面临一定的门槛，且MOOC课程的互动性、趣味性、表演性都较为突出，这也对中国高校教师的传统授课方式提出了挑战。但MOOC所席卷的全球自主学习浪潮已经袭来，不可避免，这就要求中国高校教师尽快迎接挑战，强化在国际MOOC平台中的课程建设，主动发出中国声音，抢占话语权阵地。尤其是在MOOC平台中广受欢迎的人文社科类课程，更是隐含了意识形态与价值观，值得我们重视并思考。

以ChinaX课程组为例，从2013年秋季到2015年的秋季，该课程组的20门课程就吸引了超过11万的学习参与者(已排除注册后从未进入课件学习的注册用户)，其中还包括大量来自中国的学习者，“哈佛中国课”甚至成为了一个著名品牌。该课程授课教师为哈佛大学的Peter Bol与Bill Kirby教授，Peter Bol是美国著名的中国历史研究学者，Bill Kirby曾任费正清中国研究中心主任，为哈佛中国基金会主席，二者均多年从事中国研究，但基于不同的政治文化背景，从知识架构到材料选取、内容表达、观点倾向方面，势必与中国的主流价值导向有所不同。也有学者指出，该课程传播了西方的“历史虚无主义”[17]。因此，在国际MOOC平台中，不掌握主流话语权，也会使我们在国际教育领域受到意识形态方面的挑战。

随着中国崛起，越来越多地受到世界关注，中国的历史、文化、艺术、饮食，也都因其独特魅力吸引全世界的目光，中国MOOC既应该传播中国科学与技术，也应该加强中国特色的人文社科类课程建设，掌握让世界认识中国、理解中国的话语权。