[論文レビュー] A Social Network Analysis on Blended Courses

Niki Gitinabard, Linting Xue+3 more|arXiv (Cornell University)|Sep 29, 2017

Online Learning and Analytics参考文献 10被引用数 9

ひとこと要約

本研究では、オンラインフォーラム、宿題システム、LMSプラットフォームからの相互作用データを用いて、3つのブレンド型授業におけるソーシャルネットワーク指標を分析している。その結果、より多くの回答を受け取る（インデグリーが高いため）、より多くの質問に答え、より多くの回答を行う（アウトディグリーが高いため）、またネットワーク内で接続役を果たす（バーテックス中央度が高いため）学生は、著しく高い最終成績を達成しており、これはフォーラムへの能動的参加が学業成績と強く相関していることを示唆している。

ABSTRACT

The large-scale online management systems (e.g. Moodle), online web forums (e.g. Piazza), and online homework systems (e.g. WebAssign) have been widely used in the blended courses recently. Instructors can use these systems to deliver class content and materials. Students can communicate with the classmates, share the course materials, and discuss the course questions via the online forums. With the increased use of the online systems, a large amount of students' interaction data has been collected. This data can be used to analyze students' learning behaviors and predict students' learning outcomes. In this work, we collected students' interaction data in three different blended courses. We represented the data as directed graphs and investigated the correlation between the social graph properties and students' final grades. Our results showed that in all these classes, students who asked more answers and received more feedbacks on the forum tend to obtain higher grades. The significance of this work is that we can use the results to encourage students to participate more in forums to learn the class materials better; we can also build a predictive model based on the social metrics to show us low performing students early in the semester.

研究の動機と目的

• ブレンド型学習環境におけるソーシャルネットワーク指標と学生の成績の相関関係を調査すること。
• オンライン相互作用のパターン（質問の投稿や回答の送信など）が最終成績を予測できるかどうかを特定すること。
• ペアティューティングの影響がオンラインフォーラムにおける学生の関与度とソーシャルネットワークダイナミクスに与える影響を評価すること。
• ソーシャルネットワーク指標が、学期末までに到達しない段階で成績が低いと予想される学生を早期に特定できるかどうかを検討すること。
• ペアティューティングの構造的要素を含む授業と含まない授業における学生の相互作用パターンの違いを比較すること。

提案手法

• フォーラム投稿、返信、宿題提出、ファイルアクセスなどの相互作用データを3つのブレンド型授業から収集した。
• 学生をノードとし、質問の投稿や回答の送信をエッジとする有向グラフを構築した。
• ソーシャルネットワーク指標を計算した：インデグリー（受信した返信数）、アウトディグリー（送信した返信数）、バーテックス中央度、ハブスコア、オーソリティースコア。
• 授業全体を通して、フォーラムで能動的・非能動的な行動を取った学生の成績差を比較した。
• 支援提供スコアと支援受領スコアを分析し、学生の関与度と成績との相関関係を評価した。
• 研究結果の文脈づけのため、教員へのインタビューを実施した。特に、返信の遅延とTAの役割に関する点を重点的に調査した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブレンド型授業において、インデグリー、アウトディグリー、バーテックス中央度といったソーシャルネットワーク指標は、学生の最終成績と相関しているか？
• RQ2 ペアティューティングの存在が、オンラインフォーラムにおける学生の参加度とそのソーシャルネットワーク上の位置に与える影響は何か？
• RQ3 教員の返信を遅らせることが、学生間での回答行動を促進するのか？
• RQ4 学期の初期段階で得られるソーシャルネットワーク指標を用いて、成績が低いと予想される学生を予測できるか？
• RQ5 教員とTAの役割の違い（例：教員対TA）が、オンラインフォーラムにおける学生の関与度とネットワーク構造に与える影響は何か？

主な発見

• 3つのブレンド型授業すべてにおいて、より多くの回答を受け取った（インデグリーが高い）学生は、著しく高い最終成績を達成した。
• より多くの回答を送信した（アウトディグリーが高い）学生も、成績が高く傾向にあった。これは、仲間を支援することが学業的成功と相関していることを示している。
• バーテックス中央度は最終成績と正の相関関係にあり、ネットワーク内で接続役を果たす学生は成績が良い傾向にあることが示された。
• ペアティューティングを導入した授業では、上位の支援提供者（学生）の支援提供スコアが0.69（教員のスコアの69％）に達しており、学生間での回答行動が活発であることが示された。
• 一方、ペアティューティングを導入しなかった2015年離散数学授業では、上位の学生の支援提供スコアはわずか0.078にとどまり、学生間の相互作用がほとんどなかった。
• 2015年離散数学授業で教員の返信を遅らせる措置を取った結果、TAがほとんどすべての質問に回答するようになり、これは学生同士の回答行動が減少したと相関していた。