基于写作分析技术的在线反思写作平台设计

张登博　许其鑫

摘要：在线反思写作是提升学习者反思能力的有效手段，但是仍存在缺少即时评价与反馈的问题。为此基于写作分析技术的在线反思写作平台应运而生，平台包括反思写作，写作分析、教师反馈相关功能模块。平台使用自然语言处理与机器学习技术作为写作分析技术可以为学习者提供更加即时与更有针对性的反思写作指导与反馈，也为信息技术支持的反思写作提供研究参考。

关键词：写作分析技术;反思写作;反思能力;平台设计

中图分类号：TP319        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）06-0044-02

教育软件应用到在线学习中，这就为在线反思写作提供了便利条件。写作分析技术可以为学习者自动提供高质量可操作的反馈，有助于学生成绩提升，培养了学生主动反思的能力。反思能力对于学习者自主学习、批判性思维，增强学习者对知识的意义建构有重要意义。在线反思写作因为它突破时空的便利性，整合学习资源的强大功能，提供个性化的反馈，自动化的形成性反思写作评价与智能反思写作反馈能够促进学习者反思动机的形成，在线反思写作平台可以对学习者提供智能反思写作反馈。

1 写作分析技术

写作分析技术主要包括自然语言处理技术与机器学习技术。自然语言处理（NLP）是涉及多学科融合研究领域，它主要关注计算机如何理解运用人类的自然语言，也是计算机科学里的一个重要的研究方向[1]。利用自然語言处理技术对反思写作进行文本分句、分词，特征工程，数据清洗等。通过自然语言处理技术对反思性写作进行分析并提供了实时的、形成性反馈，将复杂的基于量规的反思写作总结性评价转变为即时的易于理解的图像，文字形成性反馈，可以激励学习者深度反思[2]。随着技术的不断进步，计算机已经能够在一定程度上理解人类的语言表达，并完成相应的工作[3]。机器学习是通过计算模型和算法从数据中学习规律的一门学问，是当今广义的人工智能领域最核心的技术之一[4]。两种技术结合实现利用机器学习对学习者反思写作进行自动分类，自动反馈的功能，自然语言处理对反思写作文本进行数据特征工程，机器学习将处理好的数据进行模型训练得到平台的核心模块，自动反思写作分析与反馈，将结果加以可视化显示将有助于学习者自主反思主动学习。

2 国内外相关研究

国外对反思写作分析技术与反思写作平台趋势由传统的手工写作方式逐渐向自动化分析反馈方式演变。国外有学者提出对反思写作进行高质量的可操作反馈，创造性提出了写作新概念框架与基于XIP的写作建模推导分析并提供反馈[5]。有研究者提出了多维反思概念框架，利用可计算的数据特征反馈多维反思的质量，使用基于字典的方法可以进行关键概念匹配，支持更精细化的反思反馈，培养了学习者全面反思能力，支持学习者成为主动的反思实践者[6]。国内对于反思写作分析的研究起步较晚，而且多集中于传统手工方式。郑旭东等[7]认为“反思性实践”基本观点是“在行动中认识”与“在行动中反思”。冷静[8]等利用认知网络分析（ENA），发现在线协作写作活动中教师整体反思能力发展呈上升趋势。

综上所述，国外反思写作的研究多聚焦于自动化反馈机制，一种是基于机器学习与深度学习，对反思写作的类别与水平进行自动反馈。基于反思写作中语言结构的关键概念匹配的检测分析机制。自动化的写作分析技术将学生的反思写作分析报告呈现。智能文本反馈基于写作分析技术，是根据学生在反思写作中的各个反思类别的反思水平的高低，向他们发送个性化的书面信息反馈，为反思写作提供的个性化学习资源和写作指导。由此可以看出，自动化的形成性反思写作评价与智能反思写作反馈能够促进学习者外在反思动机的形成，教学者可以将适合的反思写作学习资源和反思写作指导提供给学习者，学习者通过浏览自己的各个反思类别的反馈，增加对自我反思能力的认知，及时进行自我反思，然后根据反馈指导做出相应的调节。

3 在线反思写作平台设计

3.1 在线反思写作平台整体架构设计

在线反思写作平台整体设计由教师端与学生端两个部分构成，其中教师端包括学生管理、作业管理和课程管理三个功能模块，学生端则包括了本平台核心模块反思写作与可视化反馈模块，以及支持协作学习的同伴互评模块。

3.2 学生端核心模块设计

学生端核心模块就是反思写作模块，其中主要有学习资源，文本编辑，写作提示语写作反馈四个一级菜单。学习资源模块包括反思写作类的文本资源、图片资源、课件、练习题、视频资源音频资源。文本编辑功能模块包括版本记录、文件上传与协同编辑功能。写作提示功能模块包括写作提示语的显示。写作反馈包括写作得分，同伴反馈与教师建议的功能。

学习资源：学习资源主要是针对学习者反思写作技巧提供的写作支架，可以为学习者提供最初的反思写作所需的基本知识，主要设置关于反思写作如何去写，从哪些问题着手去进行反思，如反思自己的教学过程的出现问题，自己当时有无更好的解决方案等问题，通过网页设计实现，包括文本、图片、音频、视频资源，教师的教学课件等。

文本编辑：文本编辑模块主要负责为学习者提供反思文本编辑功能，在线编辑方式可以不受时空限制，并且提供版本记录功能，记录学习者的编辑内容并记录版本，学习者可以便利的查看自己所做的修改。同时支持写作模板个性化，学生可以任意设置字体大小、格式、行号、粗细、颜色等。

协同编辑：功能从协作学习角度出发支持小组合作完成反思写作文本，大家可以共同完成写作任务，共享文档，方便协同学习，并且实现个人工作内容实时共享。

文件上传：是出于学习者有时需要在反思写作中上传图片、文档等文件，此时文件上传功能就可以发挥作用。

写作提示：设计位于反思写作编辑区域左方，主要显示对反思写作内容语句格式的提醒，方便为学习者提供一个反思写作的支架。让初次写作者有针对性地去反思，更容易发现自己的学习问题，提示反馈功能可以让学习者与平台提供的反馈进行交互，学习者可以对反馈进行评价与反馈建议，这样系统可以收集到学习者对系统反思写作提示语的评价，有利于系统的提示语更加完善与个性化。

写作反馈：该模块设计初衷就是为了教师对学习者的反思写作进行评价，学习者完成反思写作以后教师可以在教师端使用作业管理中的作业批改功能对反思写作进行打分与建议反馈，学习者可以及时发现自己反思写作中存在的问题，让学习者反思写作更加有针对性。同时系统提供对学习者反思写作中的词语类别侦测与反思语句类别自动区分，并且以可视化分析手段将学习者的反思写作中的问题以图形文字等可视化的方式结合反馈给学习者，使学习者可以直观感受到自己的反思写作表现，有助于学习者养成自主反思习惯。

同伴反馈：该模块设计目的是让学习者互相讨论，互相评价各自的反思写作，各自的反思写作出现的问题，有助于使学习者形成协作学习的意识，有助于学习者互相发现反思写作中的问题，同时在该模块提供聊天功能，方便学习者讨论学习中出现的问题。

交互式评价：交互式评价允许学习者对系统所给的写作反馈进行打分与评价，学习者通过点击反馈设置反馈得分，这样系统可以收集学习者对系统反馈的满意度，有利于系统反馈的个性化与不断完善。

3.3 教师端核心模块

教师端核心模块主要包括课程管理、学生管理、作业管理、反思写作模板定制、可视化分析功能。课程管理包括对课程增删改查功能，学生管理包括批量导入、分组管理功能。作业管理包括作业批改、批量操作、反思作业评价功能。反思写作模板定制包括反思提示语与反思写作反馈模板功能。可视化分析包括学习者行为图、学习者行为图、学习者反思写作报告、反思写作反馈分析、学习者作业分析报告功能。

课程管理：对课程进行创建、删除、查询、修改。

学生管理：对教师提供学习者批量导入功能，可以将学习者信息批量导入。并且可以将学习者进行分组管理可以便利的实现学习者写作学习。

作业管理：对教师提供作业批改功能，可以对学习者作业进行评分与录入系统，学习者可以查询，提供批量导出作业功能，便于管理，反思作业评价一对一打开学习者反思写作进行打分，并进行评价，学习者进入作业区可以查看评分与反馈建议从而有针对性地进行反思能力提升。

可视化分析：教师可以方便地查看学习者行为图，掌握学习者近期学习动态，对学习者编辑、点击、查看反馈等行为进行记录分析，呈现可视化行为分析报告。学习者反思写作报告可以检测学习者反思元素映射学习者反思思维，对学习者反思文本进行自动分类与评价。反思写作反馈分析可以将学习者对系统反馈进行的评价收集分析得出可视化报告图，便于教师进行个性化指导。学习者作业分析报告可以掌握学习者在作业中的整体平均得分水平，班级平均得分水平，以及统计分析学习者学习情况，便于教师掌握班级作业情况。

4 结语

基于对写作分析技术的综述为在线反思写作平台设计提供了技术依据，同时设计了在线反思写作平台的相关模块功能，设计并提出每个功能模块的作用与意义。为基于写作分析技术的在线反思写作平台设计提供思路。研究提出了平台设计，未提供实现思路是一点不足之处。随着智慧教育的深入影响，信息技术下对学习者多元智力发展要求越来越高。如何通过信息技术提升学习者反思能力是未来研究方向，其中在线反思写作作为重要手段，如何通过人工智能、信息技术引导学习者主动反思，对学习者成为终身学习者有重要意义。

参考文献：

[1] 王萌，俞士汶，朱学锋.自然语言处理技术及其教育应用[J].数学的实践与认识，2015，45（20）：151-156.

[2] SHUM S B，S?NDOR?，GOLDSMITH R，et al.Reflecting on reflective writing analytics：assessment challenges and iterative evaluation of a prototype tool：Proceedings of the Sixth International Conference on Learning Analytics&Knowledge[C].Edinburgh，United Kingdom：Association for Computing Machinery，2016.

[3] 方明之.自然语言处理技术发展与未来[J].科技传播，2019，11（6）：143-144.

[4] 胡越，罗东阳，花奎，等.关于深度学习的综述与讨论[J].智能系统学报，2019，14（1）：1-19.

[5] GIBSON A，AITKEN A，S?NDOR?，et al.Reflective writing analytics for actionable feedback：Proceedings of the Seventh International Learning Analytics&Knowledge Conference[C].Vancouver，British Columbia，Canada：Association for Computing Machinery，2017.

[6] CUI Y，WISE A F，ALLEN K L.Developing reflection analytics for health professions education：A multi-dimensional framework to align critical concepts with data features[J].Computers in Human Behavior，2019，100：305-324.

[7] 鄭旭东，杨九民，苗浩.反思性实践的认识论：教学设计实践审视与教学设计人员成长的新视角[J].中国电化教育，2015（5）：25-29.

[8] 冷静，易玉何，路晓旭.职前教师协作写作中反思能力发展轨迹研究——基于认知网络分析法[J].中国电化教育，2020（3）：93-99.

【通联编辑：代影】