在线合作学习课程的社会网络分析

袁智慧孙霞王以宁

（1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117；2.济南市博文小学 山东 济南 250023； 3.东北师范大学 传媒科学学院 吉林 长春 130117）

在线合作学习课程的社会网络分析

袁智慧1孙霞2王以宁3

（1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117；2.济南市博文小学 山东 济南 250023； 3.东北师范大学 传媒科学学院 吉林 长春 130117）

文化对教育的影响已经从传统的课堂延伸到在线学习当中，这引起了越来越多的学者的关注。本文以采用SNA方法分析文化对在线合作学习影响研究为例，探究了文化因素对在线合作学习课程的影响。研究案例选取了已完成3个月的在线合作学习课程并且在线进行讨论的参与者(包括学生和教学促进者)作为研究对象，采用SNA方法对网络模式和趋向进行了分析，并对一组与同质性（homophily）、差异性（heterophily）和优先连接（preferential attachment）有关的假设进行了验证。最终给出了研究者在教育研究中使用SNA方法的讨论与思考。

SNA方法；在线合作学习课程；社会网络分析

教育呈现出文化多元化态势。随着技术的不断发展，世界全球化所带来的文化多元性给传统课堂带来了转变。与此同时，高等教育部门逐渐加大了对在线教育各方面的投入，这也为教育机构之间提供了跨文化交流的前提。在这样一个大环境下，对教育工作者来说能够进行跨文化交流，且能够根据不同文化间的差异对教育进行评价和调整显得尤为重要。除此之外，教育工作者在了解不同文化之后，还需要为学习者创设更有效的学习环境。上述时代发展特征对教育提出了新的要求，即要更加深入地进行跨文化学习与交流。

一、文献研究

越来越多的研究者开始思考如何能将不同的文化更好地融入到学术当中，文化对课程的设计会产生怎样的影响[1]。现有研究表明，只是简单地对教学方法和课程结构进行调整是难以实现创设良好的跨文化学习环境的。而真正有效的方法是让有着不同文化背景的学习者在同一个环境下进行学习，这样才能够有利于他们提高跨文化能力，获取不同文化的知识营造适合他们的跨文化学习环境。2006年麦康奈尔（McConnell）提出在线合作学习更加关注的是学习者之间的相互交流，也就是说鼓励和协调是合作学习的核心。一个真正意义上的合作学习环境是教师和学习者都能够在其中各抒己见。[2]合作学习中的参与者各抒己见说明了参与者之间存在着差异性。2009年,乌族娜（Uzuner）在他的研究报告中写到课程的传授和设计需要考虑到文化的差异性[3]。网络打破了学习在地域和时间上的限制，同时进行在线合作学习的参与者可能是来自不同国家的，所以对于课程的设计和学习环境的创建一定要将不同的文化考虑在内。不同于以往传统课堂中教师和学生的角色，古尔德（Goold）在其文章中提出在线合作学习环境中，教师更多的是作为促进者扮演着鼓励和支持学习者的角色[4]。索普（Thorpe）也认为教师的角色已经发生了转变，从原来知识的传授者变成为社交和协作学习的鼓励者，所以教师需要了解更多的文化习俗为教学做好准备[5]。综上所述，文化不仅对在线合作学习的课程设计和环境创建产生了影响，而且使得在线合作学习中的参与者的角色发生了重新的定位。

多元化在线合作学习中教师变成了学习的促进者，学习者变成了真正的学习主体，在这种跨文化开放、自由的学习环境当中这些转变使得所有参与者之间的相互交流比以往更加紧密。SNA作为专门针对各种互动关系数据进行精确量化分析的一种社会网络分析方法，近几年一些学者开始使用其研究在线学习环境中的关系问题。因此，在这样日趋多元化的在线学习环境下使用SNA社会网络分析方法能够更好地分析参与者 之间的相互交流。所以本文选择以使用SNA方法分析文化对在线合作学习影响这一研究为例进行文化对于在线课程学习影响问题的解读与分析。

二、案例分析

（一）SNA方法介绍

SNA是针对各种互动关系数据进行精确量化分析，能够测量和评价行动者之间彼此交换、分享、传送和接收内容及获得了哪些结果的社会网络分析方法。SNA由三部分组成：1.行为者，即网络中的节点可以是个体、群体或者是社区；2.关系，即网络中节点间的连线，反映行为者之间的联系；3.连接，即一种关系集合。SNA通过测量行为者之间错综复杂的关系和连接，对行为者之间的交流模式等进行可视化建模[6]。SNA方法的有效性在于，这种方法能够“透视”社会网络中行为者之间的互动[7]。

（二）研究背景

该研究采用的在线课程是由中国和英国的教育者团队共同设计的Sino-UK eChina project（中英在线课程合作项目）中的一部分，称为“跨文化在线学习社区的专业发展”课程。这些课程主要是为那些对多元化在线课程和在线学习感兴趣的人开设的，为他们提供更多在线学习平台。课程主要包括阅读材料、讨论、小组合作学习。研究当中所使用的数据是来自在线讨论区中学习者和促进者以往三个月内所发布的消息。其中Moodle VLE平台为在线课程主要的运营平台。

课程是由六个阶段组成了三个主要的内容单元，课程小组可以由两人组成，也可以由多人组成。小组是随机分配形成的，但是研究者也考虑到了组内成员的文化平衡。小组内成员首先阅读材料，然后根据个人兴趣来选择主题，并讨论合作学习。小组讨论和小组合作是课程中的重要部分也是整个学习的中心。整个学习过程，参与者可以使用各种交流工具。在线交流和合作学习采用同步和异步两种不同模式，但是研究案例收集的数据仅限于公共论坛中参与者所发布的信息。

课程的参与者主要是有着英国和中国两种不同的文化背景。该研究要求在同一时刻上课的参与者的文化背景有所差异。来自中国和英国的参与者在数量上几乎达到均等，学习者中有21个来自英国，23个来自中国；促进者（在线合作学习课堂中学习者的指导者，即传统课堂中教师这一角色）中有3个来自中国，4个来自英国。通过3个月的课程学习，所有的参与者共发布了1509条消息，其中有629条信息来自促进者，有880条信息来自学习者。参与者在线交流和发布信息的频次决定着参与的水平。第一部分的课程学习，参与者平均每天发一条消息。然而到了第二部分课程学习，参与者发布消息的数量明显减少。学习者所发布的消息存在比较大的波动（平均发布消息的数量为20，标准差为16.4）。同样，促进者所发布的消息也存在波动（平均发布消息的数量为89.9，标准差为59.3）。

（三）研究数据整理

该案例中所收集的全部为参与者双向交流的数据，这些数据是从社交网络当中直接解码并提取的。考虑到简洁性因素，所以研究案例采用了Pajek Arcs软件和Edges软件来提取数据。然后研究者后期将数据转化为邻接矩阵，使用SIENA/StOCNET软件对网络数据进行统计分析。参与者之间的信息流反映着他们之间的关系，例如，参与者i回复了参与者j的消息，他们之间的关系就是从i到j。这种交互关系同时也可以使用矩阵当中的行和列来表示。在一个新的论坛当中可能由于无法确定消息流向，类似消息就会被删除。行为者之间的关系并不总是相互的，就好像矩阵是不对称的，例如行和列不恒等。此外，有些反映行为者关系的数据虽然是有效的，但是仍然不能使用，例如行为者本身发生相互联系。因此能用于研究分析的数据一定要是行为者之间的双向的信息。

（四）研究相关概念和假设提出

该研究关注不同文化、参与者角色以及小组合作的影响，首先基于网络理论提出了一系列有关同质性、相互作用、传递性、优先连接的假设；然后基于网络实际的运行情况做了实证研究，验证了这些假设。

1.同质性

同质性指的就是“相同的人相互发生接触的概率高于不同的人之间”[8]，正如俗语所言“物以类聚，人以群分”。同质性的这一特性构成了人与人之间情义、婚姻、贸易以及其他的关系网。同质性表现为相似的人发生交流的频率比不同人之间高。最终结果就是，同质性影响着个人的整个关系网络的形成。根据社会学当中这一现象，研究者提出两个假设，用来检验文化和参与角色对网络动态产生影响。

研究者对“相似”参与者进行编码的限制条件有两个：1.参与角色，参与者只限于学习者和促进者，并将他们平均分成两等份；2.文化，参与者仅限于来自英国和来自中国。参与者是否更喜欢和有着相同文化背景的人交流？有相同文化背景的人是否有相同的兴趣？基于同质性的主要理论，提出了两个假设。

假设一：文化影响着参与者之间的开始交流及产生联系。

在线合作学习为学习者提供了更好的环境。学习者可以相互分享他们的想法，并且不断地接受新的想法；在这样的环境当中他们可以不断地接受挑战，还可以建立良好的关系。在合作学习当中，教师不再扮演传统教学中严厉的教书匠角色，教师更多的是扮演群体当中的一个成员，他们不再象征着权威。在合作课程中，学习者更多地表现出了他们积极活跃的一面，而对于促进者来说，更多地起到的是辅助学习者的作用。在线合作学习中的这些转变为接下来假设的提出提供了更多的合理性。

假设二：参与者的角色对于他们之间开始交流产生了联系而不产生影响。

2.优先连接

在网络中，并非每一位参与者都受人欢迎，某些参与者处于网络的中心，而其他参与者则处于外围。这样的现象产生了网络中心性的概念，参与者的度值（好友数）即是一种重要的中心性指标。参与者的度值同时也存在着明显的异质性。产生异质网络的一个重要机制就是优先连接，即参与者更加倾向于跟度值较大的参与者建立连接。优先连接与“富有的人越富有”的现象非常相似，在网络当中越喜欢和别人交流的人与其他人联系的次数就会越多。这种优先连接模式是否存在于在线合作环境当中？SIENASNA软件的使用是否能够解释优先连接当中的问题？

在教育中，尤其是在公开讨论的环境下优先连接使得一些参与者获得主动的地位，但是同时也会使得一些不积极参与者更少地与人进行交流。依据不同的理论基础、课程结构和方法，研究者可能对这种模式的具体实践有着不同的方式。那么导致的结果就是，有关优先连接和教育网络走向的研究可能成为课程讲授和设计的重要参考指标。考虑到整个研究当中课程设计的开放性和协作性，研究者提出了第三个假设。

假设三：在线课程学习网络当中存在优先连接的趋势。

3.互易性和传递性

卡茨和鲍威尔（Katz and Powell）[9]首次提出测量行为者互易性趋势的指标。这种测量方式是通过对行为者双向交互的调查统计来研究互易性水平。在研究当中由于互易性本身的性质只能进行双向分析，所以涉及多向的研究分析研究者就要依据传递性。例如，三个人的小组当中的行为者如果遵循以下的模式：i→j, j→k，i→k（箭头表示传递方向），那么就认为他们之间产生了信息的传递。比起创新竞争型环境，合作信任型学习环境更加需要行为者发生信息的传递。

研究者认为互易性和传递性的出现为网络当中的聚类现象和凝聚性现象的产生提供了基础。进一步对教育动态网络以及研究当中课程数据进行分析，可以得出课程活动中凝聚力的走向。该研究当中的参与者被分为六个小群体，为了测试网络动态变化以及参与者交互水平的趋势，提出了以下两个假设。

假设四：在研究网络当中参与者有更紧密联系的趋势。

假设五：在小群体当中有更紧密联系的趋势。

（五）研究假设验证

整个研究的研究者测试采用的是随机行为者模型来分析网络的动向。随机行为者模型作为动态网络研究的基础模型，不仅可以测试影响网络变化的因素，而且还能对这些因素的参数进行评价以及验证相关的假设。这就意味着通过随机行为者模型研究者可以得出有关网络动态的多种变化趋势，例如同质性趋势、互易性趋势和传递性趋势。模型为行为者创建了不同的网络关系连接，这些连接为行为者提供了良好的交互基础。

SNA软件使用的是简单的网络快照的方式来“捕捉”网络当中的变化，这也就是它不同于其他软件的地方。网络当中的变化可以视为随机发生的，行为者本身的特征（文化或者参与角色）在不断地变化，行为者在网络中的状态（处于交流状态或者不处于交流状态）也在不断地变化。因此基于行为者的模型更加适合分析这种变化的数据。这种模型是通过观察展现网络动态，然后对统计推断进行测试。

1.同质性和差异性假设验证

该研究的研究者使用随机行为者模型对假设一和假设二进行验证，相应地要对速率函数进行定义，其中速率函数用来测网络交互变化的快慢情况[10]。研究当中将参与者的文化和参与角色视为行为者的“常量”。通过分析总结网络影响因素，包括出度密度、互易性、文化同质性、文化自我效能、参与者角色同质性及参与者角色自我效能。为了进一步研究这些影响因素，首先将其分成三个子组：结构化影响包括出度密度、互易性、传递性三个测量参数；相关变量影响包括相同文化、相同角色、文化共性、角色共性四个测量参数；网络参与者产生的变化影响包括文化影响变化速率的测量和角色影响变化速率的测量。然后，研究者使用随机行为者模型对这些参数进行三组测量，得到了模型1、模型2、模型3三组系数。最后，通过对三组模型系数值进行对比得出结论。通过SIENA软件的测量发现研究得到的参数都是有意义的（参数＞标准误差×2），=0.05。

其中“相同文化”和“相同参与角色”这两个参数旨在对前部分同质性相关假设进行验证。研究中相同文化参数在三个模型当中的系数值相同均为0.98，同样文化共性在三个模型中也得到了相等的值为0.38。可以认为，有着相同文化背景的参与者，他们之间更容易发生相互地交流。因此，假设一验证成立。

不同于文化的影响，有关相同参与角色和参与者角色共性这两个参数在三个模型当中没有得到一致的系数值。系数值不相同表明，相同参与者角色之间存在差异性。这里的差异性指的就是不同类型的行为者（学习者和促进者），他们之间更容易产生交流，例如促进者更愿意和学习者进行交互。因此，假设二验证成立。

与之前的研究相同，该研究所得出的出度密度为负值。这也就是说明，从课程开始到结束过程中，随着时间的推移，参与者之间的交互模式越来越固定。

互易性和传递性这两个参数得出的系数值都是有意义的，这就表明参与者之间的交互关系是从回应其他参与者开始的。

2.优先连接假设验证

对于优先连接假设的检验主要采用以下两种方法：

(1)皮尔逊相关系数计算。首先，研究者收集参与者在六个不同阶段的课程当中，最初和最终表现状态的数据，形成五组波动数据。然后使用皮尔逊相关系数用来计算五组波动数据的中心度。再将所有课程参与者分为两组，分别计算高低两组的中心度。计算结果表明，在最初表现出高中心度的参与者，这种状态会一直保持到课程结束。相同低中心度的参与者自始至终所处的中心位置没有发生改变。但是也不排除参与者在整个课程当中所处的中心度产生变化这种现象，有可能在课程开始阶段处于低中心度的参与者到最后达到了高中心度。

(2)随机行为者模型评估优先连接。与之前同质性研究相同采用随机行为者模型验证假设，在SIENA中对模型4、模型5进行测验。除了之前的出度密度和互易性，行为者模型还要对活动转变、出度影响网络速率、入度影响网络速率这些参数进行测验。

测验结果显示，活动转变的影响是十分显著的。随着课程的进展，参与合作学习活动的参与者越来越积极。“富有的人会越来越富有”现象在网络中亦有所体现，越是活跃的学习者就会越容易和别人进行讨论。评估的结果显示对在线课程的活动进行改变会对参与者产生很大的影响。依据模型测验和对数据的分析，明显可见，优先连接是影响网络相互交互的因素。新的参与者不容易和其他参与者产生交流，而老的参与者与其他参与者发生交流的概率更大。因此，假设三验证成立。

3.互易性和传递性假设验证

同样与之前研究相同，采用随机行为者模型验证假设，在SIENA中对模型6、模型7、模型8进行测验。模型6中有关于互易性的测量结果和之前模型1、模型2得出的结果是一致的，表明参与者之间的交互联系不断增加。此外，得到传递性系数为正值也可以看出参与者之间的交互越来越紧密。由此，可以验证假设四成立。

除此之外，模型还要对群体共性、相同群体互易性、相同群体这三个参数进行测验。通过测验发现群体共性、相同群体只有模型6和模型7得出了相等的系数值，所以所得结果没有意义，不能反映任何联系。只有相同群体互易性这一参数在三个模型中的系数值是一致的，表明在小群体中的参与者更容易产生紧密的联系。所以，假设五验证成立。

综上所述，研究者使用SNA的方法对基于网络理论提出的关于在线学习的相关假设进行测试。研究当中所选用的方法进一步证实了动态变化是可以被论证的，动态变化的规律和走向都是可以通过统计精度进行研究的。研究者分析结果如下：（1）基于参与者文化背景产生同质性影响；（2）基于参与者角色不同产生差异性影响；（3）优先连接影响效果与中心度相似；（4）网络交流是双向甚至是多向的。

（六)研究总结

为了更好地了解多元文化网络动态合作学习课程，该研究对采用SNA方法进行教育研究的相关案例进行分析。研究者在其研究中提出了一系列的假设，并且在在线合作学习这样的环境当中对这些假设进行了测试。案例研究的创新在于研究者不再受到局限，将一些新的理论基础和方法应用到教育当中。通过案例数据分析结果可以看出：

1.有着相同文化的参与者可以更好地相互交流

文化是影响人与人之间相互交流的重要的因素，其中文化的同质性是首要的影响因素。通过该研究主要得到两个重要的结论：如果想要实现更广泛的跨文化交流，那么对于已有课程的重新设计和转化是非常必要的;不断鼓励参与者进行跨文化交流，教育者需要不断对教育中学习者的相互交流进行评价。这些对于跨文化交流的发展是非常有益的。

2.参与者的角色对相互交流不产生影响

研究表明，无论是同质性还是差异性都会影响参与者。换句话就是说，无论是学习者还是促进者在学习过程中他们更趋向于与自己的小群体进行交流。出现了依据角色选择交流的对象，可能是受到参与者不同的个人主义和集体主义文化影响。从整个交流模式可以看出，在促进者和学习者之间的交流中角色的作用并不是决定性的因素。此外，研究者认为，如果促进者在交流当中起不到重要的连接点作用，那么实现创设跨文化在线学习环境是很难的。

3.“受欢迎”的参与者可能变得越来越受欢迎

该研究证实了存在优先连接。与“富有的人会越来越富有”这种现象相同，优先连接说明参与者更加愿意主动和其他人进行交流。参与者之间特性的不同需要促进者平衡他们之间的交流。

该研究所选取的案例使用SNA方法分析在线合作学习环境当中的参与者，并且使得动态的网络方便观察和量化。同时SNA方法也为教育的促进者、助教、课程的设计者提供了对于他们提高教学环境十分有帮助的信息。目前，SNA方法的应用非常广泛。SNA方法的相关的理论和工具都在不断发展，这样就为SNA方法在教育研究和实践研究中的应用提供了机会。尽管使用SNA技术的好处是很显著的，但是还需要注意使用时存在的一些问题。这种网络形式并不适合于所有的课程，不同的教学目标、不同的课程资源、参与人数和课程的结构都会导致网络结构动态发生变化。

三、总结

使用SNA方法分析文化对于在线合作学习所产生的影响,极大地提高了网络动态研究与行为者之间关联研究、趋势分析的精准度。在教育研究中适当地采用SNA方法是十分有益的。正如弗格森（Ferguson）在他2012年的一篇文章中所言“在教育当中使用SNA，研究者会得到意想不到的益处”。现如今，SNA方法除了上述研究中用于研究参与者之间的关系，还在教育教学其他方面的研究和实践中也得到了广泛的应用。不仅如此，SNA方法促进了教育技术和工具的发展，使得越来越多的学者关注使用SNA方法来检测和分析学习者数据，并以此来提高教学效果。除此之外，SNA方法对虚拟学习也产生了一定的影响。一方面使用SNA方法使得虚拟学习环境当中的一些软件工具得到了发展；另一方面SNA方法可以使我们更关注虚拟学习中的参与者的关系，更加清晰地理解参与者之间的互动，可以更方便通过行动者之间的关系模式来分析虚拟学习当中参与者的属性特征。

[1]Hofstede,G.(1986).Cultural differences in teaching and learning. International Journal of Intercultural Relations,10,3,301-320.

[2]McConnell,D.(2006).E-learning groups and communities. Maidenhead,UK：Open University Press.

[3]Uzuner,S.(2009).Questions of culture in distance learning：a research review.The International Review of Research in Open and Distance Learning,10,3,1-19.

[4]Goold,A.,Coldwell,J.& Craig,A.(2010).An examination of the role of the E-Tutor.Australasian Journal of Educational Technology,26,5,13.

[5]Thorpe,M.(2002).Rethinking learner support：the challenge of collaborative online learning.Open Learning,17,2,105-119.

[6]McPherson,M.,Smith-Lovin,L.& Cook,J.M.(2001).Birds of a feather：homophily in social networks.Annual Reviews in Sociology,27,1,415-444.

[7]Haythornthwaite,C.(2005).Social network methods and measures for examining E-learning.Social Networks.Hofstede,G.

[8]McPherson,M.,Smith-Lovin,L.& Cook,J.M.(2001).Birds of a feather： homophily in social networks.Annual Reviews in Sociology,27,1,415-444.

[9]Katz,L.& Powell,J.H.(1955).Measurement of the tendency toward reciprocation of choice.Sociometry,18,4,403-409.

[10]Snijders,T.A.B.(2001).The statistical evaluation of social network dynamics.Sociological Methodology,31,1,361-395.

（责任编辑 杜丹丹）

Social Network Analysis of Online Collaborative Learning Course

YUAN Zhihui1,SUN Xia2,WANG Yining3
(1.School of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun,Jilin,China 130117; 2.Jinan Bowen Primary School,Jinan,Shandong,China 250023; 3.Media Science School,Northeast Normal University,Changchun,Jilin,China 130117)

The impact of culture on education has extended from traditional classroom to online learning,which has aroused the attention of an increasing number of scholars.This paper has adopted SNA method to analyze the impact of culture on online collaborative learning and took it as an example to probe into the influence of cultural elements in online collaborative learning course. This paper has chosen a three months online collaborative learning course and participants who have done online discussion,including students and teaching promoters,as research objects,adopted SNA method to analyze network mode and trend,and verified a group of assumptions relevant to homophily,heterophily and preferential attachment.Finally,the researcher’s discussion and thoughts of using SNA in education and study have been given to us.

SNA method;online collaborative learning course;social network analysis

G434

A

2096-0069（2016）04-0008-06

2016-06-13

本文获得东北师范大学教师教育研究基金重点项目“卓越教师素质结构实证研究”（编号：131005003），东北师范大学教师教育研究基金一般项目“卓越教师培训能力迁移影响因素实证研究”（编号：131005012）， 东北师范大学教师教学发展基金项目“面向高水平复合型传媒人才UGMR创新培养模式的实践型教师共同体建设”（编号：15T1JGJ004）资助。

袁智慧（1992— ），女，内蒙古牙克石人，东北师范大学计算机科学与信息技术学院硕士研究生，研究方向为远程教育、教育信息化；孙霞（1975— ），女，山东济南人，济南市博文小学副校长，小教高级，山东省远程研修指导教师，研究方向为信息技术与数学教学整合；王以宁（1957— ），男，东北师范大学传媒科学学院二级教授、博士生导师，研究方向为教师教育技术、临床教育技术。