網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控研究與實(shí)踐

1、    網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控研究與實(shí)踐     摘要：當(dāng)前，我國網(wǎng)絡(luò)教育在教學(xué)實(shí)施中往往把注意力集中在知識(shí)內(nèi)容組織、網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)資源提供等方面，但忽視了對(duì)注冊(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)監(jiān)控。因此，本文在建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法并進(jìn)行了實(shí)踐，以期對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)提供必要依據(jù)。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)行為，監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，web數(shù)據(jù)挖掘網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的必要性和作用（一）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的必要性隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和學(xué)習(xí)型社會(huì)的到來，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將成為一種重要的學(xué)習(xí)方式。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)依靠網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的共享性、交互性、時(shí)效性和

2、開放性等特點(diǎn)，使其具有自己特有的優(yōu)勢。但網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)也不可避免地帶來了教師角色淡化、課程教學(xué)缺乏針對(duì)性、學(xué)生和教師缺乏交流等問題。此外，當(dāng)前我國網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在實(shí)施過程中往往把注意力集中在知識(shí)內(nèi)容組織、網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)資源提供等方面，卻忽視了對(duì)注冊(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)監(jiān)控，這也是造成網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量不夠高的一個(gè)重要原因。中央廣播電視大學(xué)（2007）網(wǎng)上教學(xué)檢查表明，學(xué)生參與網(wǎng)上學(xué)習(xí)的熱情不高，花了很大人力物力建設(shè)的數(shù)字圖書館和網(wǎng)上教學(xué)資源利用率很低。可見，網(wǎng)上學(xué)習(xí)效果令人堪憂！網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是高度自主的學(xué)習(xí)，師生時(shí)空分離，沒有了教師對(duì)學(xué)習(xí)者面對(duì)面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，學(xué)習(xí)得以進(jìn)行完全依賴于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、自主意識(shí)和自控能力，這對(duì)

3、學(xué)習(xí)者本身的素質(zhì)提出了很高的要求。而相對(duì)于西方國家的學(xué)生，我國學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出諸多不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特征，主要表現(xiàn)在缺乏自主性、獨(dú)立性和自我控制能力（曹梅，2002）。因此，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中的監(jiān)控機(jī)制對(duì)于改善網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果、提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量具有重要意義。（二）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的作用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)監(jiān)控就是針對(duì)學(xué)習(xí)者利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的一系列活動(dòng)進(jìn)行計(jì)劃、檢查、評(píng)價(jià)、反饋、控制和調(diào)節(jié)的一系列過程。（董奇等，1996）其作用有以下幾個(gè)方面：1）動(dòng)態(tài)地掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況。掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況是學(xué)習(xí)行為監(jiān)控的首要任務(wù)，它是對(duì)學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行的全面檢查。只有了解了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況才能有助于教師實(shí)施指導(dǎo)，

4、提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，才能有助于學(xué)習(xí)者的自我控制和調(diào)節(jié)。2）提高學(xué)習(xí)效果，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，網(wǎng)絡(luò)教育的最終目的是學(xué)習(xí)者借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境各要素發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)習(xí)者有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。學(xué)習(xí)行為監(jiān)控正是為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的而存在的。3）增添人文關(guān)懷，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者極少感受到教師的關(guān)注，也感受不到重視和尊重。引入和強(qiáng)化監(jiān)控機(jī)制就是給學(xué)習(xí)者添加關(guān)注成分和情感因素，這對(duì)于改善學(xué)習(xí)環(huán)境，保持健康的學(xué)習(xí)心理是十分必要的。4）提高自主學(xué)習(xí)能力。教師有針對(duì)性地教學(xué)指導(dǎo)，是學(xué)習(xí)者獲得自主學(xué)習(xí)能力的途徑之一。自主學(xué)習(xí)作為一種能力，是學(xué)習(xí)

5、者與外部環(huán)境長期相互作用的結(jié)果，有的學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，有的則相對(duì)較弱，因此，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)需要通過教師對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，對(duì)其學(xué)習(xí)情況做出反饋，給以恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，才能逐步提高學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力。 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一個(gè)基本前提是，能采取有效措施，自動(dòng)采集學(xué)習(xí)者網(wǎng)上學(xué)習(xí)過程中的各種信息，以供行為監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)處理。如何精確、高效、實(shí)時(shí)地采集網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為信息，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確恰當(dāng)?shù)囟x網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)模型。（一）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)模型的建立1.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的概念及特征活動(dòng)理論（activity theory）和行為科學(xué)（behavioral science）認(rèn)為：

6、行為，即一系列有目的、有動(dòng)機(jī)的活動(dòng)，是人與周圍環(huán)境之間雙向交互的過程。（jonassen，2002）行為本身就是一個(gè)有結(jié)構(gòu)、有層次的系統(tǒng)，它包括行為主體、行為客體、行為工具、行為主體所在的群體（團(tuán)體）、該群體的組織規(guī)則和任務(wù)分工等要素。（楊開城等，2002）行為受動(dòng)機(jī)支配，它由一系列活動(dòng)組成，每個(gè)活動(dòng)都受目標(biāo)控制。活動(dòng)通過具體操作來完成，而操作受環(huán)境條件的限制。學(xué)習(xí)行為通常是指，學(xué)習(xí)者在某種動(dòng)機(jī)指引下為獲得某種學(xué)習(xí)結(jié)果而進(jìn)行的活動(dòng)總和。結(jié)合活動(dòng)理論對(duì)人類行為的定義，可以認(rèn)為，學(xué)習(xí)行為即學(xué)習(xí)者在某種動(dòng)機(jī)的指引下，為獲得某種學(xué)習(xí)結(jié)果而與周圍環(huán)境進(jìn)行的雙向交互活動(dòng)的總和。因此，本研究認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行

7、為是指學(xué)習(xí)者在由現(xiàn)代信息技術(shù)所創(chuàng)設(shè)的、具有全新溝通機(jī)制與豐富資源的學(xué)習(xí)環(huán)境中開展的遠(yuǎn)程自主學(xué)習(xí)活動(dòng)的總和。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為系統(tǒng)由行為主體、行為客體、行為環(huán)境等要素組成。與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)行為相比，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)出了不同的特征：即行為環(huán)境的開放性與虛擬化、行為控制的自主性與個(gè)性化、行為技能的科技性與專門化等。（李國敏等，2001）2.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)模型依據(jù)活動(dòng)理論和行為科學(xué)的基本原理，對(duì)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的本質(zhì)屬性進(jìn)行深入分析，本文將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)模型定義為：who do what。who（行為主體）即網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者，在本模型中即用戶的標(biāo)識(shí)，是由字符串或數(shù)字組成的學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)賬號(hào)，具有唯一性。do

8、（行為活動(dòng)）則是由學(xué)生訪問網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)所做的操作和操作的時(shí)間構(gòu)成，就web服務(wù)器日志而言，操作主要有g(shù)et、post等。作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為，其操作也可以根據(jù)需要進(jìn)行定義，一般情況下其語義應(yīng)代表某種有意義的操作，如瀏覽、下載、發(fā)帖和回帖等。what（行為客體）也就是學(xué)生學(xué)習(xí)行為發(fā)生時(shí)所操作的對(duì)象，學(xué)習(xí)行為采集系統(tǒng)應(yīng)該可以完整記錄該操作對(duì)象，包括對(duì)象類型、對(duì)象名稱或?qū)ο髽?biāo)識(shí)等。3.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的特殊性，采集網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)比較困難。目前，常見的采集途徑主要有通過web日志（王巧玲，2007）、網(wǎng)絡(luò)嗅探捕獲等方法。web服務(wù)器訪問日志（access log）一般包括：ip地址

9、、請(qǐng)求時(shí)間、方法（如get、post）、被請(qǐng)求文件的url和查詢關(guān)鍵字、傳輸協(xié)議（一般是http版本號(hào)）、返回碼（表示響應(yīng)請(qǐng)求的結(jié)果狀態(tài)，如200表示成功，301表示頁面已被永久刪除，303表示頁面沒有改變，404表示找不到所請(qǐng)求的頁面，500表示內(nèi)部服務(wù)器錯(cuò)誤）、傳輸字節(jié)數(shù)、引用頁（指向被請(qǐng)求文件的頁面）的url（若用戶通過書簽或直接鍵入url進(jìn)入訪問，則該域?yàn)榭眨┖痛恚ㄍǔＳ涗浻脩羰褂玫牟僮飨到y(tǒng)和瀏覽器的類型，有時(shí)也記錄自動(dòng)搜索站點(diǎn)的spider或robot軟件的名字）。web日志記錄了很多和學(xué)習(xí)者緊密相關(guān)的信息，是重要的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)來源。通過web日志系統(tǒng)采集學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)可能是

10、最方便、最易實(shí)施的一種手段。但由于日志系統(tǒng)本身的局限性，也存在用戶很難準(zhǔn)確確定、學(xué)習(xí)行為無法精確定位、在線信息實(shí)時(shí)獲得不方便等不足。嗅探技術(shù)最初是作為檢測網(wǎng)絡(luò)通信的一種工具，通常具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析和統(tǒng)計(jì)功能。嗅探器被安裝在被監(jiān)控的服務(wù)器之外，對(duì)流經(jīng)被監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。其優(yōu)點(diǎn)是不占用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的資源，可同時(shí)獲取多臺(tái)指定的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)服務(wù)器的所有通訊信息，從而可以對(duì)所捕獲的信息作統(tǒng)一處理、分析，具有很好的實(shí)時(shí)性。但嗅探器所獲取的數(shù)據(jù)往往是比較底層的網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)基本上為采樣數(shù)據(jù)，既不利于在統(tǒng)計(jì)時(shí)精確地識(shí)別用戶和用戶行為以及聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)查詢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，也無法精確無誤地記錄用戶的

11、行為。鑒于上述原因，為了實(shí)現(xiàn)精確、高效、實(shí)時(shí)、全面地采集網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為信息，本研究認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集可以采用服務(wù)器日志結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的方法。因此，首先就要確定網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容，即定義網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)模型。合適和恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)模型定義顯得非常重要：若學(xué)習(xí)行為模型定義過于籠統(tǒng)，會(huì)造成學(xué)習(xí)行為無法細(xì)化，從而損失很多與學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)相關(guān)的行為數(shù)據(jù)，無法進(jìn)一步對(duì)學(xué)生的網(wǎng)上學(xué)習(xí)、學(xué)生的個(gè)性特征、網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、挖掘和分析；若學(xué)習(xí)行為模型定義過細(xì)，則會(huì)造成海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，大大影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其次，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮需要記錄的行為數(shù)據(jù)，為平臺(tái)各個(gè)功能模塊定義

12、相應(yīng)的行為數(shù)據(jù)記錄接口，定義各類行為識(shí)別代碼，編碼時(shí)也要考慮預(yù)留，便于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)功能的擴(kuò)展。通過監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將學(xué)習(xí)行為信息以數(shù)據(jù)庫記錄的方式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，便于行為監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析。（二）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控是對(duì)學(xué)習(xí)者網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動(dòng)的檢查、評(píng)價(jià)、反饋、控制和調(diào)節(jié)。（陳云虹等，2003）熊邦忠（2007）從對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)交互和學(xué)習(xí)效果等四個(gè)方面的監(jiān)，控，提出了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控的初步構(gòu)想，面向?qū)W習(xí)成長的行為監(jiān)控思想：即通過對(duì)學(xué)習(xí)個(gè)性空間的信息監(jiān)測，反映出學(xué)習(xí)個(gè)體在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中為達(dá)到某個(gè)目標(biāo)，所收集和學(xué)習(xí)相關(guān)的資源以及相關(guān)的交互

13、信息，經(jīng)過對(duì)這些信息有組織的加工呈現(xiàn)，折射出個(gè)體的學(xué)習(xí)進(jìn)展過程或成長經(jīng)歷，進(jìn)而做出相關(guān)行為調(diào)控的指示。面向?qū)W習(xí)成長的行為監(jiān)控旨在督促學(xué)習(xí)者形成自主監(jiān)控能力，幫助學(xué)習(xí)者開展意義學(xué)習(xí)，激發(fā)其自我改變、不斷成長和自我實(shí)現(xiàn)。1.學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)的模型為了能對(duì)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤、采集、分析、評(píng)價(jià)和智能反饋，本研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)（見圖1）。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有：一是跟蹤網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)中學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，收集此過程中與學(xué)習(xí)行為相關(guān)的數(shù)據(jù)，并建立學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫，為分析學(xué)生和資源特征做準(zhǔn)備。行為數(shù)據(jù)收集必須保證數(shù)據(jù)收集的全面性和準(zhǔn)確性。二是對(duì)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、

14、加工和分析；并提供圖形化操作界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析。三是根據(jù)所收集的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，采用相關(guān)的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，找出網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)行為模式，并利用發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)行為模式向?qū)W生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)安排，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。 2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)1）分布式多層net技術(shù)。為使系統(tǒng)開發(fā)更方便，本研究采用微軟推出的集成化第三代互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)。該平臺(tái)提供了一個(gè)統(tǒng)一的、緊密集成的可視化編程環(huán)境，可以簡化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)過程。在開發(fā)過程中，web forms將代碼和內(nèi)容分開，設(shè)計(jì)方便，代碼清晰。在系統(tǒng)開發(fā)中，因?yàn)樯婕爱悩?gòu)數(shù)據(jù)庫、不同的網(wǎng)絡(luò)語言、有差異的平臺(tái)，所以

15、采用分布式多層技術(shù)，通過連接著的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上分別執(zhí)行不同的功能。這三層基本上由以下部分組成：數(shù)據(jù)服務(wù)層（data access tier），主要是一些sql存儲(chǔ)過程，用于存放從數(shù)據(jù)庫中檢索信息的代碼。此外，還有表定義、表關(guān)系和組成數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)項(xiàng)。業(yè)務(wù)邏輯層（businessl0sictier），這一層為通過調(diào)用多個(gè)命令或組件來實(shí)現(xiàn)。這些組件分別實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的一些計(jì)算、演化功能。表示層（presentation tier），web頁面集合，該層利用業(yè)務(wù)層進(jìn)行工作，但并不直接訪問數(shù)據(jù)庫。通過以上技術(shù)，用戶只需裝有ie瀏覽器就可以在任何地方存取、執(zhí)行系統(tǒng)，大大方便了監(jiān)控系統(tǒng)的使用。2）數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)

16、據(jù)庫的設(shè)計(jì)通常是由一個(gè)已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)。常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有access、sql server、oracle等。根據(jù)用戶需求和業(yè)務(wù)流程，本系統(tǒng)采用sql server 2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。sql server 2005是一個(gè)全面的、集成的、端到端的數(shù)據(jù)解決方案，它為數(shù)據(jù)管理提供了一個(gè)安全、可靠和高效的平臺(tái)，同時(shí)減少了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多平臺(tái)創(chuàng)建、部署、管理及使用企業(yè)數(shù)據(jù)和分析應(yīng)用程序的復(fù)雜程度。在net平臺(tái)上，調(diào)用sqlserver2005數(shù)據(jù)庫通過ado.net實(shí)現(xiàn)，ado.net為程序開發(fā)使用數(shù)據(jù)庫提供了統(tǒng)一的編程接口。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)無需嚴(yán)格遵從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)范式，應(yīng)適

17、當(dāng)冗余。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)每日生成的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)量非常大，過多使用數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行聯(lián)合查詢，可能導(dǎo)致查詢效率低下。適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余可在一定程度上減少聯(lián)合查詢，提高實(shí)時(shí)查詢速度。根據(jù)上述學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)模型的定義，學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫由時(shí)間記錄表和操作行為表構(gòu)成。時(shí)間記錄表記錄了學(xué)習(xí)者進(jìn)入課程以及離開該課程的時(shí)間，主要用于記錄學(xué)生每次進(jìn)入課程學(xué)習(xí)的時(shí)間長度；操作行為表記錄了學(xué)生每一次與學(xué)習(xí)平臺(tái)有意義的交互操作。時(shí)間記錄表的字段主要有：用戶賬號(hào)、課程代碼、進(jìn)入課程時(shí)間戳、離開課程時(shí)間戳、時(shí)間長度（以分鐘為單位）；操作行為表主要由用戶賬號(hào)、用戶類型（代表用戶身份的字段，如學(xué)生、教師或管理員等，屬于冗余信息）、班級(jí)代碼、課

18、程代碼、操作對(duì)象分類、對(duì)象名稱、對(duì)象媒體類型、操作類型（行為識(shí)別代碼）和操作發(fā)生的時(shí)間等字段構(gòu)成。根據(jù)網(wǎng)上教學(xué)實(shí)際需要，我們定義了20多種操作代碼，包括瀏覽、發(fā)布、發(fā)帖、跟帖、組織討論等；操作對(duì)象分類被分為課程說明、教師介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)實(shí)施方案、教學(xué)媒體、作業(yè)、教學(xué)輔導(dǎo)、期末復(fù)習(xí)、ip課件、參考資料、虛擬實(shí)驗(yàn)、在線自測、學(xué)生學(xué)習(xí)筆記、學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)劃、意見反饋、試卷管理、bbs討論、答疑室等。3）web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)通過多種途徑采集數(shù)據(jù)，產(chǎn)生的這些數(shù)據(jù)將既有系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，又有學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。這些大量的信息數(shù)據(jù)通常能從各個(gè)層面反映學(xué)生行為的真實(shí)描繪。但是直接從數(shù)據(jù)層面上看，

19、無法得出學(xué)生的相關(guān)規(guī)則，這就需要web數(shù)據(jù)挖掘。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的行為數(shù)據(jù)建模并存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫后，學(xué)習(xí)行為監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘就要從web服務(wù)器日志、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫挖掘兩個(gè)方面入手，其預(yù)處理方式有所區(qū)別。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)中，每個(gè)學(xué)生或教師擁有自己的學(xué)號(hào)或工號(hào)作為用戶名。學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)必須登陸并打開cookie功能。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)將學(xué)習(xí)的時(shí)間、ip地址、訪問資源等存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，這極大地方便了數(shù)據(jù)預(yù)處理過程。此外，由于數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的多個(gè)數(shù)據(jù)庫的多個(gè)數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)值錯(cuò)誤、屬性缺失、記錄重復(fù)等情況會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。例如，由于種種原因，教師、學(xué)生的匿名注冊(cè)，這樣得到的基本信息是不準(zhǔn)確的，根

20、本不是真實(shí)信息。因此，本研究制定相應(yīng)的一些規(guī)則，用以有效地減少信息的缺失，如按學(xué)號(hào)的數(shù)據(jù)清理、采用實(shí)名制等。經(jīng)過web日志的收集預(yù)處理和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的預(yù)處理，形成了學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為信息矩陣。鑒于學(xué)生數(shù)量大，且訪問頁面數(shù)量相對(duì)較少，因此系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)采用稀疏矩陣的三元組表示法，并根據(jù)下列步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的訪問頻度閾值，可以檢索出頻繁頁面集、頻繁訪問時(shí)間；根據(jù)頻繁頁面集檢索出頻繁客戶群體，并進(jìn)而分出相似客戶群體；利用設(shè)定的頁面間距離閾值，可以從頻繁頁面集得到相關(guān)頁面集；根據(jù)相關(guān)頁面集合，結(jié)合遍歷矩陣及連接強(qiáng)度閾值，獲取用戶訪問網(wǎng)站的頻繁路徑；對(duì)每個(gè)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，得出使用偏好；將結(jié)果數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行智能反饋。在上述數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵤┻^程中，系統(tǒng)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和模式識(shí)別等領(lǐng)域的方法，對(duì)預(yù)處理得到的學(xué)生學(xué)習(xí)行為信息矩陣進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，具體采用的算法包括：統(tǒng)計(jì)分析、路徑分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、時(shí)序模式發(fā)現(xiàn)、聚類和分類算法等。利