学习分析研究的现状与未来发展——2017年学习分析与知识国际会议评析 被引量：44

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作者 吴永和 李若晨 王浩楠 《开放教育研究》 CSSCI 北大核心 2017年第5期42-56,共15页

学习分析和知识国际会议(简称LAK)致力于传播和推动学习分析领域的前沿研究。第七届学习分析与知识国际会议(简称LAK17)于2017年3月在加拿大温哥华举行,来自不同学科背景的三位专家作了主题报告。本文对会议主题报告和论文进行系统了分... 学习分析和知识国际会议(简称LAK)致力于传播和推动学习分析领域的前沿研究。第七届学习分析与知识国际会议(简称LAK17)于2017年3月在加拿大温哥华举行,来自不同学科背景的三位专家作了主题报告。本文对会议主题报告和论文进行系统了分析,以明晰该领域研究发展现状和未来趋势。首先,结合七届LAK会议主题发展,本文从时间维度纵向梳理学习分析的发展历程。然后,围绕本次会议,本文横向探究了学习分析追踪学习、理解学习和改进学习的发展过程,以及学习分析领域可持续发展,具体包括:1)利用多模态生物识别技术采集学习者行为层、心理层和生理层数据,利用线上和线下一体化学习分析技术全方位追踪学习;2)通过学习者行为建模、在线学习社区和反思写作中的文本挖掘、真实课堂环境情境中的师生话语分析、心理测量和情感分析方法,对学习者和学习过程进行多角度理解;3)通过学习者知识建模、学习资源精准服务和自我调节学习支架为学习者提供个性化与自适应学习支持,基于学习分析系统从学习设计和教学决策、学习风险预测和干预、学习评价和反馈等方面为教学者、学习者、研究者和管理者提供多方位教学支持;4)关注学习分析研究的数据权限和伦理道德问题,保证学习分析领域的可持续发展。最后,本文提出了构建多模态数据基础、寻求跨学科技术支持两大跨学科性发展趋势,并指出推动学习分析标准研制和学科建设面临的挑战,以期为学习分析领域的研究发展和以改进学习为目的的实践应用提供启示。 展开更多

关键词 学习分析 LAK 多模态学习分析 理解学习 改进学习

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学习投入测评新发展:从单维分析到多模态融合 被引量：26

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作者 李新 李艳燕 +1 位作者 包昊罡 程露 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2021年第10期100-107,共8页

学习投入与学生的学习持续性、学业满意度、学习绩效以及学业完成情况高度相关,对其进行有效测评能够准确预测和干预学生的学习结果和学习行为。为了提升学习投入测评的有效性和准确性,首先,对现有六种学习投入测评方法进行了比较分析,... 学习投入与学生的学习持续性、学业满意度、学习绩效以及学业完成情况高度相关,对其进行有效测评能够准确预测和干预学生的学习结果和学习行为。为了提升学习投入测评的有效性和准确性,首先,对现有六种学习投入测评方法进行了比较分析,即自我报告、编码分析、日志分析、观察评价、智能测量以及生理测量;然后,提出了多模态数据表征的学习投入测评框架,包括数据收集、数据处理、数据融合以及数据应用四个关键步骤;最后,选取参与同伴互动活动的两名不同成就学习者的多模态数据,依托该框架进行探索性案例分析,从多维时空尺度揭示学习投入的深层机制。研究发现,多模态数据表征的学习投入测评有望突破传统测评方法中单一数据源难以实现的逻辑整合问题,揭示学习投入的动态演变规律,为课程设计、学习活动或教学工具的质量提升提供有价值的参考依据,提升教师帮助学生和改善教学的能力,推动数据驱动的研究范式发展以及教与学规律的研究。 展开更多

关键词 多模态 学习投入 测评方法 概念框架 多模态学习分析 发展趋势

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多模态数据支持的课堂教学行为分析模型与实践框架 被引量：22

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作者 张乐乐 顾小清 《开放教育研究》 CSSCI 北大核心 2022年第6期101-110,共10页

随着人工智能技术、可穿戴传感设备的发展,课堂教学多模态数据的获取和分析成为可能,加速了课堂教学从数字化向智能化的转型升级。本研究聚焦智能时代多模态数据支持的课堂教学行为,在综合课堂教学行为分析要素的基础上,明确了多模态课... 随着人工智能技术、可穿戴传感设备的发展,课堂教学多模态数据的获取和分析成为可能,加速了课堂教学从数字化向智能化的转型升级。本研究聚焦智能时代多模态数据支持的课堂教学行为,在综合课堂教学行为分析要素的基础上,明确了多模态课堂教学行为分析模型的设计原则和设计要素,并设计了多主体协同、多空间融合、多环节融通的多模态课堂教学行为分析模型。为推动多模态课堂教学行为分析的实践应用,本研究从课堂教学、数据采集、智能分析和应用服务四个层面构建了多模态数据支持的课堂教学行为分析实践框架,指出多模态课堂教学行为分析研究需要对课堂教学情境进行智能感知与数据采集,探究课堂教学行为的发生过程,构建基于多模态数据的智能教育服务模式,以期为多模态课堂教学行为分析实践提供理论参考,推动课堂教学质量的稳步发展。 展开更多

关键词 多模态学习分析 智慧课堂 课堂教学行为分析 教学情境 模型 实践框架

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多模态学习分析研究综述 被引量：21

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作者 牟智佳 符雅茹 《现代教育技术》 CSSCI 2021年第6期23-31,共9页

多模态学习分析为复杂环境下的学习测量与评价提供了新的视角。文章以涵盖多模态学习分析各类学术组织和学术论文的数据库为分析源,采用多种分析方法,对多模态学习分析的研究共同体、研究主题、研究领域、演进情况、研究热点等进行了分... 多模态学习分析为复杂环境下的学习测量与评价提供了新的视角。文章以涵盖多模态学习分析各类学术组织和学术论文的数据库为分析源,采用多种分析方法,对多模态学习分析的研究共同体、研究主题、研究领域、演进情况、研究热点等进行了分析,研究结果显示:多模态学习分析研究已初步形成多个学术群体,但各群体呈零散分布状态;学生编程建模、卷积与对称深层神经网络、传感器数据采集、人类行为识别、协作建构与自动评价等为主要研究主题;多模态感知与情绪分析、多模态数据融合与挖掘、多模态表征与对象识别是多模态学习分析的三大研究领域;演进情况为从知识模型与框架设计发展到多模态特征提取与情感分析、再发展到多模态表征学习与深度学习;研究热点包括多模态学习数据采集与系统设计、多模态学习认知与行为分析、多模态学习分析方法与工具开发。 展开更多

关键词 多模态学习分析 多模态数据 人工智能 数据融合

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多模态学习分析实证研究的发展与展望 被引量：20

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作者 刘清堂 李小娟 +2 位作者 谢魁 常瑀倍 郑欣欣 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2022年第1期71-78,85,共9页

多模态学习分析(MMLA)是智能化探究有效学习发生机理的关键技术。研究对国外37篇实证文献的任务情境设计和MMLA的四个过程进行系统综述,梳理出多模态数据集的生成场域多以发展认知为主,少关注情感价值的培育;学习标签注释以计算科学指... 多模态学习分析(MMLA)是智能化探究有效学习发生机理的关键技术。研究对国外37篇实证文献的任务情境设计和MMLA的四个过程进行系统综述,梳理出多模态数据集的生成场域多以发展认知为主,少关注情感价值的培育;学习标签注释以计算科学指导为主,缺乏不同时间尺度行为关联的理论指导;预测结果多关注学习行为表现,轻心智发展的过程解释;多模态数据分析反馈聚焦个性化学习支持,忽视决策支持。未来实证研究发展应聚焦有效学习与情感体验,融合计算科学和认知带理论,协同人机优势提供反馈支持,开展MMLA系统开发者和利益相关者的深度对话,不断迭代设计与优化分析系统和应用模式,有效促进“人工智能+教育”的发展。 展开更多

关键词 多模态学习分析 学习行为 学习标签 正式学习情境 实证研究

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多模态视域下智慧课堂协作学习投入度分析模型构建及应用 被引量：16

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作者 吴军其 吴飞燕 +2 位作者 张萌萌 戴新菊 张影 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2022年第7期73-80,88,共9页

在协作学习中,学习投入是影响学生学业成功和教育教学质量的重要因素,对其有效测评能为教师研判协作活动提供依据。人工智能和智能感知技术的发展催生了智慧课堂,学习投入测评方式也由单一维度向多模态融合分析转变。文章基于多模态学... 在协作学习中,学习投入是影响学生学业成功和教育教学质量的重要因素,对其有效测评能为教师研判协作活动提供依据。人工智能和智能感知技术的发展催生了智慧课堂,学习投入测评方式也由单一维度向多模态融合分析转变。文章基于多模态学习分析理论,结合智慧课堂协作学习的特点,探讨技术与学习测评的深度融合,从行为、认知和情感三个维度分析学习投入,构建智慧课堂协作学习投入度分析模型并在实际课堂中应用。实践发现来自智慧课堂协作学习过程的视频、音频、日志、生理和自我报告等多模态数据,其中的每一模态数据均有与学习投入度呈相关关系的特征变量。研究结果表明,基于多模态数据的测评能较全面地反映学生的学习投入状态,为协作学习中教师精准施策提供依据,促进教育评价数据化、科学化、精准化。 展开更多

关键词 多模态学习分析 智慧课堂 协作学习 学习投入度 模型

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多模态协作学习分析理论模型、实践逻辑和教育价值 被引量：10

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作者 丁继红 《远程教育杂志》 CSSCI 北大核心 2023年第2期95-104,共10页

涉及多主体、多因素、多场景的大规模多群组协作学习,正成为混合式学习的主流方式。深入挖掘协作学习中个体与群体的行为互动等外显性特征,与认知情感等内隐性指标的作用关系和演化机理,是实现“规模教育中的个性化培养”的关键。为此,... 涉及多主体、多因素、多场景的大规模多群组协作学习,正成为混合式学习的主流方式。深入挖掘协作学习中个体与群体的行为互动等外显性特征,与认知情感等内隐性指标的作用关系和演化机理,是实现“规模教育中的个性化培养”的关键。为此,遵循“理论、数据、分析、干预”的学习分析逻辑,构建了涵盖“行为-交互-认知-情感”的个体-群体双螺旋群体协作学习分析理论模型,随后,提出多模态数据采集、表征和跨域融合方法,并以分类和聚类为例展示了多模态关联分析方法和流程,介绍了分析结果可视化方法和画像技术,提出数据智慧支持的教育规律挖掘和干预机制,以期为智能教育服务和精准学习干预提供科学依据。 展开更多

关键词 多模态学习分析 数字画像 协作学习分析 数据融合 学习过程

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基于视频游戏的空间能力测评

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作者 尚俊杰 石祝 沈科杰 《心理科学进展》 北大核心 2025年第1期11-24,共14页

空间能力是个体对客体或空间图形在头脑中进行识别、编码、贮存、表征、分解组合和抽象概括的能力,是个体理解自身所处环境并解决问题的认知基础。准确、便捷、有效地测评空间能力,对增强STEM教育教学水平和人才培养质量都具有重要意义... 空间能力是个体对客体或空间图形在头脑中进行识别、编码、贮存、表征、分解组合和抽象概括的能力,是个体理解自身所处环境并解决问题的认知基础。准确、便捷、有效地测评空间能力,对增强STEM教育教学水平和人才培养质量都具有重要意义。由于空间能力受多因素共同作用,具有复杂性、多维度、内隐性的特点,使得利用计算机评价空间能力比较困难。本研究旨在准确、有效、大规模地测评空间能力,将使用多模态学习分析方法探索学习者空间认知行为表现特征,并基于视频游戏环境研发空间能力隐形测评关键技术与工具。具体包括:1)构建空间能力内在表征框架和评价指标体系;2)基于多模态学习分析构建学习者空间能力行为表现模型;3)探索视频游戏影响空间能力的关键因素,并使用游戏引擎开发基于视频游戏的测评工具;4)使用以证据为中心的设计框架和贝叶斯网络模型,开发并部署能够推断和预测空间能力的测评算法;5)在实验室和真实课堂情境开展实证研究,验证测评工具有效性。研究成果将有利于理解人类空间认知过程和行为表现,拓展和丰富空间能力相关理论,并为大规模数字化测评提供关键技术支撑。 展开更多

关键词 基于游戏的测评 空间能力 多模态学习分析 游戏化学习 隐形测评

基于认知负荷水平的学情分析:表征框架与实践路径

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作者 武法提 任伟祎 《中国电化教育》 CSSCI 北大核心 2024年第7期64-73,共10页

教育数字化转型背景下,学情分析作为基于教育大数据分析诊断结果帮助教师了解学生学习过程的重要手段,是开展精准教学的必要前提,而认知负荷水平一直是衡量学习者个性化学习需求与深度学习发生的重要指标。为了协助学习者调整学习过程... 教育数字化转型背景下,学情分析作为基于教育大数据分析诊断结果帮助教师了解学生学习过程的重要手段,是开展精准教学的必要前提,而认知负荷水平一直是衡量学习者个性化学习需求与深度学习发生的重要指标。为了协助学习者调整学习过程中的认知负荷水平进而将认知资源有效投入高阶问题解决过程,该文梳理了学情分析的一般过程,构建了包含数据采集、负荷识别与分析干预三个层级的基于认知负荷水平的学习者学情分析框架。接着,该文通过便携式手环采集了300名学生完成在线测试时的多模态生理数据,应用特征工程方法构建了认知负荷水平识别模型,综合认知负荷水平与学习绩效进行学情状态解读,并设计了学习分析仪表盘呈现学情分析结果与干预建议。该文从认知负荷视角构建了学情分析框架并通过实证研究检验了其可行性,以期为认知负荷相关研究与教学实践提供参考。 展开更多

关键词 认知负荷 学情分析 多模态学习分析 干预设计

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智慧课堂多模态学习分析模型构建

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作者 汤倩雯 张浩 吴意安 《教师教育学报》 2024年第5期49-58,共10页

当代教育,应试教育模式依然盛行,使得学习评估单一、僵化,同时也忽视了学习者个性化的学习需求。智慧课堂和多模态学习分析的兴起为这一问题提供了解决方案。在智慧课堂中,学习者与教学者、同伴、技术以及学具通过多感官通道的交互作用... 当代教育,应试教育模式依然盛行,使得学习评估单一、僵化,同时也忽视了学习者个性化的学习需求。智慧课堂和多模态学习分析的兴起为这一问题提供了解决方案。在智慧课堂中,学习者与教学者、同伴、技术以及学具通过多感官通道的交互作用,产生了大量的多模态数据。借助智慧课堂的关键技术,可进一步支持对这些多模态学习数据的收集和分析。为了理解该分析过程,研究在对多模态学习分析和智慧课堂的概念与特征进行阐述的基础上,通过对已有模型的借鉴分析,构建了一个立足智慧课堂的多模态学习分析模型。模型以确立目标、数据收集、数据处理、数据分析、提供反馈、实施干预六步多模态学习分析循环流程为中心,同时包含了利益相关者、智慧课堂技术环境、多模态数据类型及采集设备等关键要素。研究探讨了模型每一步骤的具体要素和实践操作要求,以期为智慧课堂中学习分析系统的开发提供理论支持,为课堂教学提供更全面、更个性化的评估方式,促进教育的智能化、个性化发展。 展开更多

关键词 多模态学习分析 智慧课堂 模型设计 个性化学习 教学决策

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增强现实教育应用研究中的多模态学习分析

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作者 刘潇 王志军 薛彬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第3期111-116,223,共7页

采用系统性文献综述法,收集来自Springer、SAGE、ERIC和CNKI等数据库的增强现实(AR)教育应用相关文献,从“数据来源”“评价指标”和“数据整合方式”对AR教育应用研究中多模态学习分析的应用情况做出解释并提出改进措施,以期通过优化... 采用系统性文献综述法,收集来自Springer、SAGE、ERIC和CNKI等数据库的增强现实(AR)教育应用相关文献,从“数据来源”“评价指标”和“数据整合方式”对AR教育应用研究中多模态学习分析的应用情况做出解释并提出改进措施,以期通过优化学习分析手段更好地揭示AR学习的本质。研究发现,在相关研究中,多模态学习分析数据来源以文本测量为主,较为单一;评价指标基本涵盖多个维度,对较为复杂的思维水平缺少观测;数据整合方式多倾向于“一对一”,缺乏科学性。未来研究应努力实现数据来源在线化、评价指标高阶化以及整合方法关联化。 展开更多

关键词 增强现实 多模态学习分析 系统性文献综述 评价指标 数据整合

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多模态学习分析应用于公众演讲能力评估的 系统性综述 被引量：2

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作者 张华阳 郑春萍 +1 位作者 吴斌 宋威 《现代远距离教育》 CSSCI 2022年第3期25-36,共12页

学习者公众演讲能力的精准评估是开展个性化演讲教学的必要前提,对提升人才培养质量意义深远。随着多模态学习分析技术的发展成熟,如何实现针对较大规模学习者公众演讲能力的多模态评估,是多模态学习分析规模化教育应用的挑战性课题。... 学习者公众演讲能力的精准评估是开展个性化演讲教学的必要前提,对提升人才培养质量意义深远。随着多模态学习分析技术的发展成熟,如何实现针对较大规模学习者公众演讲能力的多模态评估,是多模态学习分析规模化教育应用的挑战性课题。本研究采用系统性文献综述的方法,总结了十年来多模态学习分析应用于演讲能力评估的48项实证研究。首先,总体描述了相关研究的学科领域、研究对象的教育背景、样本规模及主要演讲语言。其次,结合多模态演讲教学数据的采集与分析过程,系统梳理了多模态的数据形态、特征提取与融合计算方法、常用的多模态演讲教学数据集及公众演讲能力多模态评估系统。最后,总结了多模态学习分析技术应用于公众演讲能力评估的优势和挑战。文章旨在系统梳理多模态学习分析应用于演讲能力评估的研究基础与应用现状,为较大规模公众演讲教学数据集的构建以及公众演讲能力的多模态评估提供有益参考。 展开更多

关键词 多模态学习分析 学习分析 公众演讲能力 评估模型 系统性综述

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协作问题解决中基于多模态视角的协作角色研究 被引量：1

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作者 朱晓悦 国艺璇 曹梅 《数字教育》 2023年第4期45-52,共8页

协作角色包含宏观和微观两种层次,对协作学习活动至关重要。近年来,随着智能技术与教育研究融合趋势的不断加深,多模态学习分析进入协作学习研究的视野,为洞悉协作角色的特征提供了更为细致、全面的证据支持。本研究使用脑电、心电、言... 协作角色包含宏观和微观两种层次,对协作学习活动至关重要。近年来,随着智能技术与教育研究融合趋势的不断加深,多模态学习分析进入协作学习研究的视野,为洞悉协作角色的特征提供了更为细致、全面的证据支持。本研究使用脑电、心电、言语行为及问卷数据,揭示了组长、记录员和组员这些宏观角色之下的微观角色特征和角色序列转换模式,以及不同宏观角色的认知与情绪特征。研究发现,问题解决进程的推进有赖于认知类角色间“疑问-回应”的多频互动和社交类角色的社交调节作用;组长的微观角色兼具“认知-社交”属性,认知负荷最小;记录员的微观角色则主要聚焦于认知属性,脑电专注度最高;组员的角色参与度最低,存在“高心理努力+弱社交+低情绪”的特征。 展开更多

关键词 协作学习 协作角色 协作问题解决 多模态学习分析

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在线教育中情感研究现状和发展趋势探析 被引量：8

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作者 马宁 刘春平 +1 位作者 郭佳惠 路瑶 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2023年第2期79-85,91,共8页

情感研究是当前在线教育中的重要研究问题,涉及的领域十分广泛。研究力图对在线教育中情感领域的研究进行系统的总结和归纳,从而更好地促进在线教育的发展。研究通过文献计量法和内容分析法,以近十年来发表在国内外核心期刊上关于在线... 情感研究是当前在线教育中的重要研究问题,涉及的领域十分广泛。研究力图对在线教育中情感领域的研究进行系统的总结和归纳,从而更好地促进在线教育的发展。研究通过文献计量法和内容分析法,以近十年来发表在国内外核心期刊上关于在线教育领域情感研究的235篇文献为研究对象,对其研究主题、研究场景、研究对象、研究方法等进行统计分析,并从情感分析、情感参与、情感交互、情感设计等方面对相关研究热点进行深入剖析。在此基础上,从聚焦即时智能化的情感时序性研究、深度探究多元因素的协同作用机制、提高情感分析算法的准确性和可解释性、扩大情感的研究场景和研究群体范围、加强情感设计和情感系统的应用与效果评价等五个方面对相关领域的研究提出了建议,以期更好地促进学习者在线情感投入,提升在线学习质量。 展开更多

关键词 学业情感 多模态学习情感分析 情感交互 情感设计 情感导学系统

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