数据挖掘技术在孔子学院慕课微视频教学中的应用与意义

雷莉

(四川大学 海外教育学院，成都 610064)

数据挖掘技术在孔子学院慕课微视频教学中的应用与意义

雷莉

(四川大学 海外教育学院，成都 610064)

“慕课”是一种大规模、开放式、网络化、信息化的全新教学模式，微视频教学资源的开发利用是慕课教学的核心和关键。数据挖掘技术能发现海量教育数据中潜在的规律和模式。将这一技术应用于孔子学院慕课微视频教学将极大丰富教学视频资源，创设逼真的语言环境，提升教学质量;满足不同地区学生的学习背景、需要，实现个性化教学，提高学生自主学习能力;缓解教师匮乏现状，实现汉语教学资源的均衡共享。

“慕课”微视频;数据挖掘;孔子学院;汉语教学

刘延东副总理在2013年12月举办的全球孔子学院大会上，特别提到孔子学院今后的主要工作，她指出:“为了加快汉语教学方法的改革创新，就必须借助网络化、信息化、数字化等现代科技措施。要大力倡导并推动把‘慕课’教学模式引入孔子学院的日常教学中，从而为各国的汉语学习者提供更便捷、更优质的汉语学习服务。”［1］同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)》也指出:“现代信息技术优势能在教育信息化背景下得到充分体现和发挥，着力探求教育和现代信息技术全面、深度融合的切入点，以信息化促进现代教育在模式和观念上的创新，从而使教育信息化在教育改革和发展中所起到的支撑与引领作用得以充分发挥。”［2］由此可见，现代信息技术在教育研究应用中具有重要意义，慕课教学模式在孔子学院教学中具有重要作用。

一 慕课与慕课教学微视频

(一)慕课的概念和特点

MOOCs(Massive Open Online Course)是指“大规模的网络在线开放课程“，译为“慕课”。这一概念的提出最开始源于加拿大两位从事人文教育技术应用研究的高级研究员Dave Cormier和Bryan Alexander。2008年9月，作为第一门慕课课程的“Connectivism and Connective Knowledge Online Course(《连通注意与连通知识》)”由乔治·西蒙斯(George Siemens)和斯蒂芬·唐斯(Stephen Downes)设计完成。［1］斯蒂芬·唐斯认为“慕课”是这样一种课程:“不管是它的课程资源还是参与者，都分散在网络上，只有以课程开放、参与者达到一定规模为前提，学习方式才会更有效。”［1］所以，慕课的课程内容大多是由线上内容和线下交流两部分组成(见图1)。

图1 慕课课程内容结构图［3］

慕课课程的参与者和课程资源都分散在网络上，具有开放、大规模、课程要素完整、学习存在交互性等特点。慕课教学最重要、最根本的性质是开放性，“大规模”以“开放”为前提条件，也是“开放”的外在表现形式，同时更是慕课课程实施的基础。而慕课与其他开放的教育资源最根本的区别就在于“拥有完整的课程要素”。“‘学习者间的交互’是慕课课程关注的重点，为了给‘大规模’情境下的学习提供更有效的服务支撑，‘同伴评价’必不可少，这同时也是‘建构主义’教育理念的重要体现。”［4］

(二)慕课教学微视频的开发

从本质上讲，慕课微视频是一种视频教学资源，但它又有异于传统的视频教学，主要指“慕课的微型视频网络课程”，“是以微型教学视频为主要载体，针对汉语一些知识点或课堂教学环节而设计开发的一种情境化、支持多种学习方式的新型网络课程资源。”［5］慕课微视频的主要特点如下:1．简洁精炼。根据视觉驻留规律和学生的认知特点，微视频一般控制在8～10分钟，内容短小精悍，集中讲解一个问题，可使学生在短时间内集中注意力，提高学习效率。2．形象生动。微视频教学资源将声、形、图、文融为一体，能刺激学生的多种感官，把复杂枯燥的知识变得更为形象、直观，便于学生理解和记忆，从而激发学生学习兴趣。3．学习自主。微视频教学资源一般便于传输、下载，几乎能在所有的移动终端设备上播放，便于学生根据自身认知能力和特点来调整学习进度和深度，对一些难点和重点可以反复观看，促进学生自主探究式学习。4．开放性和增容性。教师可以围绕课堂教学视频，增加所需的教学材料，其动态生成性可使微视频给教学不断补给营养。

(三)孔子学院慕课教学微视频的开发流程

根据国际汉语教学目标和汉语教学各阶段知识点谱系，在分析学生“最近发展区域”和不同国家和地区教学条件的基础上，“可以把某个教学环节(包括学习活动、主题、任务、情境等)或者某个知识点(包括考点、疑点、重点、难点等)规定为典型的教学主题并把它当作课例，来完成微视频制作的一系列准备工作，比如教学设计、脚本编写、课件制作、素材收集等。之后按照课程脚本和教学设计等来录制微视频，再进行编辑修改等后期工作，最终完成课例的开发。”［6］一般而言，孔子学院慕课微教学视频的开发如图2所示。

图2 孔子学院汉语微教学视频开发的一般流程［6］

二 数据挖掘技术及其在孔子学院慕课微视频教学中的应用

(一)数据挖掘技术概况

“数据挖掘是指把未知的、隐含的、具有应用潜在价值的且可以为人们所理解的模式或知识从大型数据库或数据池中抽取出来的非寻常过程，这也是一类代表着更深层次的数据分析方法。人工智能、数据库、统计学、机器学习等多个领域的现代理论和技术都能为其所用，成为数据分析的重要工具。目前比较典型的、常用的数据挖掘方法主要包括序列模式分析、关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析等。”［7］

数据挖掘能发现海量教育数据中潜在的规律和模式，从而能为教学提供有力的支撑和指导。“任何一个信息系统经过长时间的积累，都蕴含着大量的数据信息，慕课学习系统也是如此。持续发展和不断更新的数据集会一直出现在教师学生使用系统的过程中，其中就有师生们使用的在线课程资源以及在使用这些资源过程中所留下的痕迹。”［8］因此，利用数据挖掘技术来搜索、提取、分析、归纳、综合孔子学院慕课教学过程中产生的海量数据，集中抽取出潜在、有价值的知识、模型或规则，可以挖掘出各国不同阶层、不同群体对孔子学院教学内容的需求，从而构建一个更符合实际情况的孔子学院教育信息化服务系统。把“慕课”教学模式和数据挖掘技术引入孔子学院教学中，将极大地促进孔子学院的高速发展，提升孔子学院在全球的影响力。

(二)孔子学院慕课微视频概况

目前，我国在世界各国建立了大量的孔子学院。截止2014年底，“全球范围内已有475所孔子学院，851个中小学孔子课堂，分布在126个国家，累计注册学员已达345万人。欧盟和其他61个国家甚至已将汉语教学纳入其本土国民教育体系，全球汉语学习者已近1亿人。”［9］海外孔子学院招收的学生数量庞大，因此产生了海量的视频教学资源、文化背景信息、各国学生喜好信息、课件讨论信息、课后作业信息，通过大数据挖掘技术，可以对这些信息进行高效的分类、归纳和总结，从而为国家制定孔子学院整体发展战略思路、孔子学院慕课教学模式的引入、孔子学院慕课教学微视频资源的开发等提供了强有力的信息资源支撑。

我们可以充分利用数据挖掘技术的人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术、高度自动化等特点来分析孔子学院教育信息化服务系统中的数据，作出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助授课教师调整教学视频资源，提高学生对教学主题的兴趣，从而达到高效的知识和文化传播的目的。

(三)数据挖掘技术在孔子学院慕课微视频教学中的应用

随着网络教育资源的日益丰富和信息技术在教育领域的广泛应用，特别是慕课教学模式在孔子学院的广泛开展，教育资源所产生的数据量呈几何增长。此外，孔子学院的受教育对象面向全世界，存在极大的文化、教育、地域差异，因此，孔子学院慕课教育必须充分考虑到个性化教育。数据挖掘技术引入到孔子学院慕课教育模式中，使得慕课教学系统不仅能充分考虑学习者的已有知识水平，还能根据学生的学习行为特征、文化地域差异、受教育程度等因素，更好地为学习者的个性化学习服务。

数据挖掘技术能从海量数据中提取各种有效信息来提高慕课管理系统的效能和学习成效。通过挖掘学习者访问过的学习网站留下各种“痕迹”信息，“那些隐藏的规律、知识和模式都可以为人们所发现，这样一来，哪些访问路径受学习者偏好自然会显现出来。而发现学习者访问路径的趋势和规律，理解其学习行为，改进站点的结构，最终目的都是为学习者提供更具个性化的服务。目前，统计分析、可视化、聚类、分类、序列模式、频繁访问组以及关联规则挖掘等数据挖掘方法都会被运用在个性化学习系统中，此外这些技术和方法还被用于预测预报学习和制度建设”。［10］

教育个性化学习模型根据孔子学院慕课教学系统和各类网络教育资源系统的教育内容数据、结构数据、使用数据，以及受教育者课前学习内容，利用各类数据挖掘技术对这些教学资源、受教育者个性化学习内容进行信息的分类提取，完成分析后，就可以建立一个围绕数据挖掘开发出来的个性化学习系统模型。陈超在《基于数据挖掘的个性化学习模式研究》中构建了一个如图3所示的学习系统模型。很明显，一个自主的、带反馈机制的学习方式是个性化学习系统模型的主要特点，它可以帮助学习者获取更多、更高效的教育信息资源。

图3 基于数据挖掘技术的孔子学院慕课教育模型

利用数据挖掘技术分析出各项数据间的相关性和关联性，必须通过挖掘教育资源的海量数据中两个或两个以上的数据项之间存在的潜在关联，描述不同项在同一事务中同时出现的规律，可以找出受教育者学前预习、练习、考试状况记录等信息，明确学生学习中的薄弱环节、不同知识点间的偏序关系，以及受教育者某些知识点掌握不足与授课教师之间的关联，并将挖掘信息反馈给受教育者和授课教师，从而使受教育者查漏补缺，实现个性化学习;教师也能适时调整知识点的难易度、讲解时间及精力分配，以及所采用的教学方式，从而提高教学效果。教师也可运用“因特网服务器日志的标准化工具(如Access-Watch、Analog、Gwstat与WebStat)，教育类数据分析的特定统计工具(如Synergo、ColAT等)，通过挖掘受教育者的总停留时间、访问次数、课程数以及在哪些课程部分停留时间较长等信息”［10］，分析受教育者的学习习惯、兴趣爱好、文化教育等日常行为的常用方法，还能预测和分析学生的个性化学习特长和学习弱点，从而探索出一种提高孔子学院教学效率的新模型。

三 数据挖掘技术应用于孔子学院慕课视频教学的意义

随着孔子学院在全球范围的迅速发展，“传统教学方式已经不能满足遍布世界各地的汉语学习者和渴望了解中华文化的人的需要，因此采用慕课网络教学模式是孔子学院发展海外汉学教育必定要走的一条路。”［11］慕课教育模式和信息化数据挖掘技术的完美融合，可以把孔子学院建设成为一个真正面向全世界传播中华文明、中国政治、经济、文化，以及实现高效的汉语言教学的对外宣传阵地，让孔子学院的教育真正实现全球化，值得不断探索。

(一)导入革新性的教学模式

慕课微视频教学打破了传统的教学模式，数据挖掘技术的应用为微视频教学模式提供了强有力的技术支撑，两者的完美结合，搭建了一种全新的教学发展模式，如图4所示。

图4 孔子学院教育模式结构图的发展模型

这一模式支持基于学生个体差异的学习方式，让学生可根据自己的汉语水平和需要，在课下自主性地学习、观看教学视频，进行平台交流，更重要的是，学生可根据自身汉语水平，通过对平台内信息进行数据挖掘，提取出最适合自己的教学辅材和相关知识信息;课后，学生通过平台网络完成课后作业，在平台上进行交流，通过数据挖掘功能提取出自己不理解的知识点，达到完全理解教学内容和拓展教学相关知识点的目的;课中，教师利用数据挖掘功能，搜索统计出学生感兴趣的与教学内容相关的知识信息，并将这些知识信息融入到课堂教学中，不仅丰富了课堂教学内容，而且使学生易于接受教师的授课。数据挖掘技术融入到孔子学院慕课微视频资源中，课堂的功能将发生根本性的改变，此时课堂不只是教师传道解惑的场所、而是一个启发学生思维、引导学生探索的多维空间。在此空间里，教师可以利用相关知识设计出无限的题目，让学生共同探讨、各抒己见，明显地翻转了教师与学生之间的角色定位。“这种翻转后的课堂教学模式(Flipped Class Model)从根本上达到了‘以教师为主导，以学生为主体’的目的，实现了学生个性化的学习，丰富了学生的知识视野。”［12］

(二)创设逼真的语言环境

语言环境就好像人体的血液，只有在真实的语言环境中才能真正使“学”“活”起来，真正实现“活用”。孔子学院在海外进行汉语教学时，相应的语言环境很有必要在教学中创设，这样可以提供尽可能多的活动背景和语言信息，使学生的汉语学习在汉语言文字情境中进行。强化学生在“自然汉语”的环境中运用汉语进行主动交流的意识，自然而然地提高语言理解能力和交流能力，在潜意识的交流环境中习得汉语。微视频将文字、声像与人、景物融为一体，可全方位、多层次地展示传统教案难以传达的语言信息，为学生营造“地道”汉语环境;看汉语视频，学习者可以将自己融入于一个真实的汉语环境中，从而扩展自己的汉语空间，模仿和练习真实生活中的汉语，提高学生感知能力和运用语言的能力，在轻松、愉快的氛围中“习得听说”。

微视频可适合于所有终端浏览和展示，尤其是手机。“2014年9月17日法新社报道，现在全球互联网网民的数量也将突破30亿大关，全球大约有70亿人将会拥有手机，并且这个数字目前还在不断增加。”［13］微视频适应当今快节奏生活方式下的网络观看习惯和移动终端特点，能有效地占领人们的碎片时间。

通过数据挖掘技术对手机和互联网展示微视频的真实微场景的表示层、业务逻辑层和数据层三层架构的数据信息进行分析，可给用户提供更便捷的图形接口、更有效的维护，避免系统、数据库、传输协议、数据标准不一致等原因造成的数据封闭情况，保证信息系统的灵活性和平台无关性，从而更有效地让真实微场景的变化符合教学进度，帮助学习者掌握汉语词汇和短语，提高汉语口语表达能力。

(三)缓解孔子学院教师匮乏现状

“孔子学院的规模在全球范围不断壮大，发展迅速，这使得孔子学院汉语教师师资稀缺的问题日益凸显。根据孔子学院总部的预测:到本世纪中叶，全球共需要大约500万名汉语教师，而目前来看，全世纪持有国际汉语教师和对外汉语教师资格证的人数还不足百万。”①汉语教师的师资稀缺问题已经成为孔子学院今后进一步发展的桎梏。

慕课的基本信念是“将世界上最优质的教育资源，送达地球最偏远角落”［14］，这早已为人们所熟知。在慕课系统的平台上，各地孔子学院的师生都可以享受到由最优秀的汉语教师团队制作的教学视频，这些丰富的资源能为身处不同国家和地区的师生提供良好的辅助教学与交流平台，大大缓解了师资力量的不足。核心课程教学视频的共享和测评功能将一部分汉语教师从繁重的工作中解脱出来，提高了效益。

数据挖掘新技术在慕课教学平台上的广泛应用，不仅为学生提供了一个自主学习的平台，而且为教师提供了一个因材施教的环境。教师根据所在国家、所在地区学生的实际情况，可以快速了解所在地区学生知识接受程度、知识掌握程度、汉语和汉文化喜好，快速选择慕课教学平台上的精品课程、调整教学方式方法，极大地降低了教师的工作量，提高了工作效率。

(四)提升学生自主学习能力与信息素养

学生在课下观看教学视频、完成相关练习并在互联网上查寻资料、总结问题，在课堂上与老师、同学进行探讨，这一切都需要学生具有良好的自主学习能力和信息获取能力。学生只有具备一定的自主学习能力，才能通过观看教学视频完成课程的学习，在练习中寻找和总结问题，并科学地安排自己的学习时间;同时，学生需要具备一定的信息素养，才能在网络中找寻到相关资源，通过网络平台与老师、同学沟通交流。因此，在使用微视频教学的过程中，学生的自主学习能力和信息素养会不断得到提升。

(五)实现汉语教学资源的均衡共享

慕课平台目前是非盈利机构，慕课微视频一般是由优秀教师团队录制，即使是非洲等较落后地区孔子学院的学生，只需通过观看视频就能享受到最优秀汉语教师的课堂教学;此外，慕课微视频运用于汉语教学还可为不同国家和地区的学生提供丰富的汉语写作素材和了解中国文化的渠道。慕课微视频这种技术手段的植入，能让更多学生分享原来仅有少数学生能享有的优质汉语教学资源，促进不同国家和地区汉语教学资源占有的均衡性。

结语

慕课微视频教学资源的价值在于应用与共享，适当的微视频教学能为全球孔子学院汉语教学注入新活力，数据挖掘技术在慕课微视频教学资源中的应用，给汉语课堂教学效果带来一系列的变化，并在一定程度上缓解了全球汉语教师匮乏的局面。但孔子学院面对的是全球各国学生，这就要求慕课微视频的设计和质量既要规范化和科学化，又要以各国孔子学院的自身特点为出发点，实现课程的差异化。

注释:

① 参见于2013年12月在北京召开的第八届孔子学院大会中，许琳所作的《2013年孔子学院总部工作汇报》。

［1］雷莉．孔子学院发展的新思路:慕课(MOOCs)教学模式的应用［J］．西南民族大学学报(人文社会科学版)，2014(12)．

［2］教育部办公厅关于征求对《教育信息化十年发展规划(2011－2020年)》意见的通知教技厅函［2011］97号［EB/OL］．［2015－01－03］．http://wenku．baidu．com/link?url．

［3］殷丙山，李玉．慕课发展及其对开放大学的启示［J］．北京广播电视大学学报，2013(5)．

［4］陈江．慕课的建设与实施策略［J］．北京广播电视大学学报，2014(1)．

［5］胡铁生．还原中小学微课本质［EB/OL］．(2014－11－05)［2015-01-03］．http://www．dyjy．gov．cn/newsInfo．aspx?pkId=29690．

［6］张琛．微课程的设计与制作［J］．中国职业技术教育，2013(35)．

［7］刘敬会，杨玉凤．基于客户关系管理的客户信息处理技术［J］．经济论坛，2003(1)．

［8］肖明，陈嘉勇，栗文超．数据挖掘在学习管理系统中应用的研究进展综述［J］．现代教育技术，2010(9)．

［9］马跃华．第九届孔子学院大会在厦门开幕［EB/OL］．(2014－12－10)［2015-01-03］．http://news．gmw．cn/ 2014－12/10/content_14125525．htm，2014－12－10．

［10］陈超．基于数据挖掘的个性化学习模式研究［J］．电子设计工程，2013(6)．

［11］朱崇实．孔子学院将在全球采用“慕课”教学模式．第八届孔子学院大会［EB/OL］．(2013-12-08)［2015-01-03］．http://news．uschinapress．com/2013/1208/962870．shtml，2013－12－08．

［12］宋艳玲．从认知负荷视角探究翻转课堂兼及翻转课堂的典型模式分析［J］．远程教育杂志，2014(1)．

［13］全球互联网网站数量破10亿网民数量逼近30亿［EB/OL］．http://tech．huanqiu．com/internet/2014－09/5142584．htm l．

［14］贺斌．慕课:本质、现状及其展望［J］．江苏教育研究，2014(1)．

〔责任编辑:李 青〕

The Application and Significance of M aking Use of the Technology of Data M ining in the M icro Video Teaching of MOOC for the Confucius Institutes

LEILi
(School of Overseas Education，Sichuan University，Chengdu 610064，Sichuan，China)

Mooc is a large scale open new teachingmodel，On the basis of network and informatization，and the development of resource ofmicro video for Mooc is of key significance for the teaching ofmooc．The technology of datamining can find out the potential principles andmodels in themassive educational data．When the datamining technology is used in themicro vido ofmooc，it will greatly enrich the video teaching resources，construct the vivid language environment，and improve the quality of teaching．And it also will satisfy the need of students with different backgrounds，realize the personalized teaching，improve the independent learning abilities of students，relieve the situation of teachers defeciency，and balance the resources of Chinese teaching．

micro video for MOOC;datamining;Confucius Institute;teaching of Chinese as a foreign language

G513

A

1671－5365(2015)03－0106－07

2015－01－10

全国社科基金(教育科学规划类)项目“对外汉语教学与边远藏区少数民族汉语教学的比较研究”(BMA090087)

雷莉(1969－)，女，四川内江人，教授，博士，主要从事应用语言学、对外汉语教学、汉语国际推广、少数民族语言文化等研究。