基于xAPI的网络学习行为数据采集工具设计与实现

摘要

随着网络学习（在线学习）的飞速发展，学习者在学习过程中产生了海量数据。学习者产生的数据中包括有大量的学习行为数据，如点击、浏览、批注和拖拽等，反应学习者学习状态和学习质量。如何收集、整理和分析学习行为数据成为目前研究热点。目前，网络学习行为数据来源通常使用日志信息、专用设备采集等，存在数据获取困难，数据格式标准不统一、缺乏实时性等问题。
　　论文拟设计和实现一个学习行为数据采集工具，实现个人学习行为数据的实时采集;并利用xAPI规范化处理，形成标准化的数据格式，为后期的学习行为分析研究奠定基础。通过采集学习者网络学习行为数据并规范化，有利于教育资源开发、支持教师更好地组织教学和改良教学设计，并且对学习资源以及学习者做出有效评价。课题主要工作:
　　1)网络学习行为数据采集模型的构建
　　根据xAPI中学习活动流的思想将学习者的行为以具有语义结构的数据形式存储，采用xAPI规范提供的常用动词记录学习者的网络学习行为。
　　2)网络学习行为数据采集工具设计
　　利用JSP技术、JavaScript技术，后台数据库技术、xAPI提供的技术基础设计并实现了基于此模型的网络学习者行为数据采集工具，该工具的实现不以Web日志作为数据源，而是利用客户端自主提交数据，编写采集函数，接收数据、并处理成为Statement语句，最后将此语句的记录信息存储到独立的数据库中。
　　3)网络学习行为数据采集工具实现及应用
　　新一代SCORM标准xAPI规范提供了一个以学习者为中心的采集学习过程指导性框架。本文在此框架的基础上设计了网络学习行为数据采集模型，同时根据xAPI中Statement语句的组成对网络学习行为数据采集模块的数据结构进行重新设计，以JSP技术、JavaScript技术，后台数据库技术、xAPI提供的技术为基础，实现了基于此模型的网络学习者行为数据采集工具。最后，以高尔夫课程和俄罗斯方块这两个学习资源为例，开展了学习行为的分析，包括经历数据获取统计，学习状态分数分析，实践证明:本文开发的采集工具可以获取学习者经历数据，并辅助用户鼠标轨迹分析，可以判断出用户学习状态。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．2．1 网络学习行为

1．2．2 网络学习行为数据采集规范

1．3 研究内容与方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．4 论文结构及主要内容

2 网络学习行为数据采集研究概述

2．1 相关概念的界定

2．1．1 网络学习行为

2．1．2 网络学习行为数据采集

2．2 网络学习行为数据采集xAPI规范

2．2．1 xAPI来源

2．2．2 xAPI规范定义

2．2．3 xAPI数据结构模式

2．3 网络学习行为数据采集技术简介

2．3．1 Java技术简介

2．3．2 JSP技术简介

2．3．3 JavaScript技术

2．3．4 MySQL数据库

2．3．5 本章小结

3 网络学习行为数据采集模型研究

3．1 基于xAPI的网络学习行为数据标准化

3．1．1 xAPI的工作机制

3．1．2 基于xAPI标准的网络学习行为数据结构

3．2 基于xAPI的网络学习行为数据采集模型

3．2．1 以学习者为中心的网络学习行为经历描述

3．2．2 学习者经历的活动分解

3．2．3 基于xAPI网络学习行为采集的数据模型

3．3 网络学习行为采集数据描述案例分析

4 基于xAPI的网络学习行为数据采集工具设计

4．1 需求分析

4．2 网络学习行为数据采集系统架构

4．3 网络学习行为数据采集功能模块设计

4．3．1 鼠标跟踪事件

4．3．2 描述实践处理

4．3．3 网络学习分析模块设计

4．4 网络学习行为数据采集的数据库设计

5 基于xAPI的网络学习行为数据采集工具实现

5．1 网络学习行为数据采集的实现

5．2 用户鼠标行为跟踪的实现

5．3 xAPI中Statement语句采集流程

5．4 应用案例数据分析

5．4．1 高尔夫课程分析

5．4．2 俄罗斯方块游戏分析

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 研究展望

参考文献

在校期间发表的论文、科研成果等

致谢