基于系統交互程度的MOOC學習者流失研究*

張永棠

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基于系統交互程度的MOOC學習者流失研究*

張永棠

（廣東東軟學院 計算機科學與技術系，廣東 佛山 528225）

學習者流失率偏高是當前MOOC教育不可回避的問題。文章結合Coursera平臺上一門課程的用戶點擊數據及論壇交流數據進行分析，研究MOOC平臺的人機交互及人人交互的交互程度的不同對MOOC學習者流失率的影響。結果發現人機交互賦予學習者更大的自由性有可能使得學習者更容易中途退出，MOOC平臺實現的人與人交互可以使學習者對課程的粘性增加。除此之外，我們還發現，對于視頻操作較多的學習者，論壇參與對于他們存在一個調節效應，即隨著論壇交流的次數增多，視頻點擊行為的影響越小。更進一步的，對于越快尋求論壇交流的用戶，學習者流失的可能性較小。

MOOC；人機交互；人人交互；流失率；開放式網絡課程

MOOC的大規模和破壞性的潛力已經使它成為嶄露頭角的一場教育革命[1]。然而，線上學習者堅持率低下的問題，卻是這場革命的阻礙。根據Coursera①網站上MOOC課程的完成率一般不超過15%[2]。隨著MOOC的激增, 網絡視頻的大規模開放的特性，嚴重的學習者流失率是迫切需要解決的問題。然而，對于MOOC上學習者流失的研究卻非常有限。我們通過中國知網的數據檢索發現，對于影響學習者流失率的靜態特性研究的比較多，卻忽略了在MOOC學習過程中學習者的人機交互動態變化及影響。為此，將從動態的視角，探尋不同學習者在學習MOOC過程中，MOOC平臺的系統使用性（即人機交互）、MOOC平臺的系統社交性（即人人交互）的交互程度的不同對MOOC學習者流失率的影響。

1 假設與變量

1.1 假設

1.1.1系統使用性假設

系統使用性（Usability）即用戶使用該系統來完成任務的方便性和效率性。[1]因此，我們總結MOOC的系統使用性主要包括自由性和穩定性兩個方面[3]：首先，自由性代表在網絡課程平臺中，播放教育視頻的方便性及效率性[3,4]。其次，系統的（質量）穩定性，指的是視頻播放過程中的出錯的概率。

系統的使用性可以增加系統的使用。[1][3]然而， MOOC系統的使用性越高，不但不能提高學習者穩定性，反而會降低。[2]基于對先前研究者文獻的分析，我們設想，從精力的集中度考慮，如果學習者對系統的使用性利用不當，就有可能使學習者在學習過程中分心，從而導致流失率增高的結果。因此，提出了MOOC平臺的系統使用性的假設：

假設1 對系統自由性的使用程度越高的學習者，越有可能流失。

假設2 遇到系統不穩定的程度越高的學習者，越有可能流失。

1.1.2系統社交性假設

系統的社交性（Sociality）即系統用戶在網絡平臺社群中的交流。[6]因此，MOOC的社交性主要是靠MOOC平臺上支持學習者和其他學生、教師、助教交流的論壇得以實現。由于MOOC本身的開放性及大規模性，數百萬的在線學習者都存在交流，交換意見，解答疑惑，交友的需求。

已有的研究表明，社交性對于在線的網絡社群來說是非常重要的。有文獻從認證了在傳統教育模式下引入交流社群可以促進學生的堅持率。[7]因此，對于大型開放式的MOOC教育來說，系統的社交性就顯得更加重要了。并且現有的研究對其重要性進行了證實。例如，有文獻研究認為，網絡社群中的交流可以減少學習者在學習過程中的孤單感，提高學習滿意度[8]；有文獻從5種流行的社交工具接受度進行了研究，結果發現，MOOC的在線論壇（尤其是教師-學生論壇）是接受度最高的[9]；還有人認為，在社交論壇中發言較多的學習者，課程參與度高，流失率低[10]。

為此。我們又提出了MOOC平臺的系統社交性假設：

假設3 在系統社交平臺中和他人交互次數越多的學習者，越有可能堅持。

假設4 論壇交互對于濫用系統使用程度造成的學習者流失，具有調節作用。

假設5 與教師交互對于濫用系統使用程度造成的學習者流失，具有明顯的調節作用。

假設6 學習中主動遇到問題的學習者，越主動尋求系統社交平臺幫助的，越有可能繼續堅持課程。

1.2 變量

根據上述對MOOC平臺的系統使用性和社交性的假設，設計了研究的變量，來探討動態特性對MOOC學習者流失率的影響。

數據來源于免費大型公開在線課程項目Coursera平臺上一門課程——大數據網絡的用戶點擊數據及論壇交流數據。數據集為大數據網絡課程20000名左右學習者的個人層面的數據，主要由三部分組成：在線作業的數據，系統記錄用戶點擊瀏覽的日志文件以及論壇記錄的用戶交流互動的行為數據。

學習者在Coursera平臺上注冊后，可以選擇參加大數據網絡課程的學習，包括觀看課程視頻、討論、作業等。在學習的過程中，Coursera平臺可以將學習者對系統自由性的依賴程度（例如，視頻暫停、拖動進度條的次數等），以及系統本身不穩定的程度（例如，系統出錯的概率等）等數據保存在系統日志文件中。同時，平臺也保存了學習者在論壇中的交流數據。結合這兩種數據來源，以學習者完成作業的總量作為堅持率的度量，得到回歸模型的核心變量。

1.2.1 核心變量

學習者堅持率(Num of assignments)：每個學習者完成作業的數量。在研究中，在線學習者總共有10次作業。學習者只有完成一定數量的作業之后，才能完成學習目標并且得到從Coursera平臺的認可。因此，學習者完成作業的數量一定程度上衡量了學習者對該課程的堅持意愿。

學習者的自由使用程度（Operation times）：每個學習者在視頻播放過程中暫停、加速及拖動進度條的總次數。總次數越多，我們認為該學習者對系統自由性的使用程度越高。

系統不穩定性（System Instability）：每個學習者在視頻播放過程中，遇到的視頻出錯及下載數據有問題的事件總次數。

學習者在論壇的交互程度（Interaction）：每個學習者在論壇中發言及收到回復的次數加總。為進一步研究，以學習者在論壇中與人的交互對象的不同，將學習者在論壇的交互程度拆分成：學習者與教師的交互程度（IntwithT）[4]，學習者與同學的交互程度（IntwithS）[5]。

學習者遇到問題到尋求論壇幫助之間的距離（Distance）：在研究過程中，以學習者過度地暫停、拖動進度條，加速的操作次數作為衡量學習者濫用MOOC系統自由度的程度。我們從暫停、拖動進度條、加速這些動作的發生到該學習者之后第一次訪問論壇動作之間的距離，作為學習者遇到問題到尋求論壇幫助之間的距離。

距離越短，說明學習者遇到問題之后尋求論壇幫助的可能性越大，從而越有可能減少學習者的流失率。

除去核心變量之外，同時在模型中引入以下控制變量，使得結果更加合理，可信。

1.2.2 控制變量

學習者認證情況（Insignature track）：該變量為虛擬變量，對于那些付費購買Cousera平臺及課程提供學校頒發的認證證書的學習者，Insignature track=1，對于沒有付費購買認證證書的學習者，Insignature_track=0。顯然付費購買證書的學習者學習意愿更強烈，所以添加該變量可以排除學習者自身的特質差異。

學習者的持續時間（log duration）:該變量為學習者參與Coursera平臺的時間。在模型中，我們采用最近登錄時間及注冊時間之差取對數形式來決定，作為學習者本身差異的控制變量之一。

學習者看視頻的總數（lecture times）：每個學習者觀看視頻課程的總數。學習者觀看視頻總數顯然和學習者堅持率，以及暫停，加速，拖動進度條總數有正相關關系，因此必須加入模型，作為控制變量。

2 模型構建

基于上述分析和假設，構建本課題的研究模型如圖1：

圖1 研究模型

基于以上變量構建和研究模型，建立以下回歸模型：

在上式的回歸模型中，學習者在MOOC平臺的系統論壇的交互程度將分別被替代成總交互、與教師交互、與同學交互三種交互程度進行不同的回歸。

3 數據與分析

根據MOOC平臺系統的日志文件，該課程共有29136個注冊用戶。但是，由于本研究的回歸模型是基于學習者個人層面的，并且MOOC系統的課程本身具有自由性和低門檻性，注冊用戶并不能代表他們有學習意愿。因此，假設至少完成過一次作業的注冊用戶存在初始的學習意愿，選取了1112名愿意學習的注冊用戶作為研究對象。

從表1中可知，1112名學習者平均的作業完成量為5.82 (標準差=3.87)。而且，平均來說，每個學習者遇到系統出現錯誤的次數為11.42 (標準差=20.48) ，遇到系統數據下載失敗的總次數為30.92 (標準差=76.00) 。在觀看視頻的過程中，平均每個學習者點擊暫停鍵的次數77.42 (標準差=121.13)。此外，選擇加速的次數平均為22.97 (標準差=67.54) ，拖動進度條的平均次數為90.96 (標準差=230.44)。

對于論壇的交流次數，平均每個人有包括發言和收到回復之內的3.21次和他人的交互 (標準差=13.45)，其中和教師的平均交流程度0.48次（標準差=1.91），與其他同學的平均交流次數2.72次（標準差=11.88）。在1112名用戶中，有689名學習者在視頻操作之后尋求了論壇的幫助，他們這兩個動作之間的平均距離為11.79（標準差=11.99）。

表1 變量的描述性分析

為進一步了解這些變量之間的關系，對已建立的模型進行如下回歸，結果見表2。

表2 回歸結果

從表2可以看到：

系統不穩定性度量與學習者的操作總次數系數都是顯著的負數[6]，這證明了學習者對系統自由性的使用程度越高，越有可能流失；學習者遇到系統不穩定的次數越高，越有可能流失。可見，假設1和假設2的合理性。

此外，模型二中，論壇的交互次數系數為顯著的正數，證明假設3的合理性，即在論壇中和他人交互次數越多的學習者，越有可能堅持。這個結果暗示了論壇在大型開放式網絡教學中作為交流，解答疑惑的平臺，可能減少學習者的孤獨感，提升滿意度，進而促進學習者堅持率的作用。

模型三中論壇交互次數和系統自由性使用程度（Interaction*Operation_times）交互項為負數[7]，支持假設4的論述：論壇交互程度對系統自由性使用程度有調節效應，即論壇交互次數不僅對學習者堅持率有促進作用，還對過度使用系統自由性的學習者，有挽留作用。

參與論壇交流的具體調節作用可反映在圖2。圖中可以發現，論壇交互低的學習者，隨著視頻點擊行為次數的增多，完成作業的數量會減少[8]；但對于論壇交互高的學習者而言，隨著視頻點擊行為次數的增多，完成作業的數量不僅不會減少，反而會增多。

圖2 論壇交互的視頻操作次數對堅持率影響的調節作用

另外，也發現對于系統不穩性造成的學習者流失，論壇交互次數的增長并沒有顯著的作用。這個結果是合理的，因為系統自由性的使用是學習者的主觀選擇，代表了因為沒有強制學習環境而分心學習者，對于這部分人群，論壇能解答他們的疑惑，增進同伴間交流，使他們重新對課程保持興趣。而系統不穩定性是一種客觀的錯誤，論壇可能不能起到解決該問題的作用。

模型四進一步證明，由于IntwithT的系數比IntwithS的系數高一個量級[10]，可以知道假設5成立。對于論壇中的交互，和教師交流遠比和學生交流對提升學習者堅持率的效果顯著，調節作用也更明顯。

教師交流和學生交流對于視頻操作次數多造成的學習者流失的調節作用如圖3（a）和圖3（b）所示。從圖3（a）可以發現，與教師交流少的學習者，隨著視頻點擊行為次數的增多，完成作業的數量會減少，而與教師交流多的學習者，隨著視頻點擊行為次數的增多，完成作業的數量還會明顯增多。從圖3（b）可以發現，與學生交流對于視頻操作次數對堅持率影響的調節作用不太明顯。