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    自適應(yīng)學(xué)習(xí):溯源、前景與誤區(qū)

    2018-11-10 13:52佩特·約翰內(nèi)斯拉里·拉格斯多姆
    中國遠(yuǎn)程教育 2018年7期
    關(guān)鍵詞:在線學(xué)習(xí)認(rèn)識論機(jī)器學(xué)習(xí)

    佩特·約翰內(nèi)斯 拉里·拉格斯多姆

    【摘 要】

    直至不久前,面向成千上萬學(xué)習(xí)者大規(guī)模提供個性化教育純屬天方夜譚。得益于普適計算能力、大規(guī)模用戶群體和可擴(kuò)展分析算法,現(xiàn)在似乎比以往任何時候都更有可能通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)的形式,基于學(xué)習(xí)者的輸入而非教師的直覺改變學(xué)習(xí)者個體的學(xué)習(xí)體驗。這篇綜述旨在向工程教育領(lǐng)域負(fù)責(zé)人和工程專業(yè)教師提供三個方面的指導(dǎo)。首先,解釋什么是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)以及這種系統(tǒng)需要什么類型的數(shù)據(jù);其次,對自適應(yīng)系統(tǒng)的主要用例及可能性進(jìn)行分類;最后,簡要闡述現(xiàn)階段自適應(yīng)系統(tǒng)的局限以及值得關(guān)注的地方。工程專業(yè)的負(fù)責(zé)人和教師可以據(jù)此判斷他們的教學(xué)環(huán)境是否適合使用這些系統(tǒng);教育研究者則可以研究現(xiàn)有系統(tǒng)的特點,了解它們能在哪些方面發(fā)揮重要作用。

    【關(guān)鍵詞】 在線學(xué)習(xí);自適應(yīng)學(xué)習(xí);機(jī)器學(xué)習(xí);慕課;認(rèn)識論;學(xué)習(xí)者模型;知識跟蹤

    【中圖分類號】 G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 B 【文章編號】 1009-458x(2018)7-0043-11

    導(dǎo)讀:從歷史上看,對教育而言,個性化似乎是理所當(dāng)然的事情。比如,我國以前的私塾便是一種個性化教育,英國牛津和劍橋大學(xué)的傳統(tǒng)導(dǎo)師制(即所謂OxCam Tutor模式)更是個性化教育的典范。我們平時常掛在嘴邊的“因人施教”其實也是為了使教學(xué)更個性化。隨著社會的發(fā)展,對教育的需求日益增長,“私塾”也好,“導(dǎo)師制”也好,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了這些需求,“私塾”還可能有悖于現(xiàn)代教育規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo),而在具體教學(xué)實踐中“因人施教”的“人”也不一定是某一個“個體”,更多的是以班組為單位的“個體”,因此難以實現(xiàn)真正意義上的“個性化”。在技術(shù)與教育如此“水乳交融”的今天,借助技術(shù)手段幫助教育重拾“個性化”是再自然不過的事情(“如果說教育的‘終極目標(biāo)是實現(xiàn)教育個性化,那么目前自適應(yīng)教育則被認(rèn)為是達(dá)成這個目標(biāo)的上策”,而“現(xiàn)在由于有普適計算能力、大規(guī)模用戶群體以及可擴(kuò)展分析算法,我們能夠基于學(xué)習(xí)者的輸入而非教師的直覺改變個體學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗,而且能夠大規(guī)模開展”),學(xué)術(shù)界可能覺得這是他們義不容辭的責(zé)任,而商界則從中嗅到濃濃商機(jī),于是自適應(yīng)學(xué)習(xí)應(yīng)運(yùn)而生,如同其他一些基于技術(shù)的教學(xué)創(chuàng)新一樣,在大眾媒體的推波助瀾下,風(fēng)生水起。然而,毋庸諱言,并非所有人都真正了解自適應(yīng)學(xué)習(xí);要充分發(fā)揮自適應(yīng)技術(shù)對學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用,我們就必須對其“知根知底”,不斷探索、不斷改進(jìn),才能揚(yáng)其所長、避其所短。

    本文是美國斯坦福大學(xué)兩位研究者佩特·約翰內(nèi)斯和拉里·拉格斯多姆博士提交美國工程教育學(xué)會(ASEE)2017年年會的論文①,文章不是很長,但誠如史蒂芬·道恩斯所言,言簡意賅,較為完整地給讀者呈現(xiàn)了自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的發(fā)展歷史、實踐與研究現(xiàn)狀以及存在的問題。有一點需要說明,本文的讀者對象原本是工程教育領(lǐng)域的教育工作者和研究者,所以個別地方的措辭明顯針對工程教育領(lǐng)域同行,但我認(rèn)為這并不意味著文章所述僅局限于工程教育。

    文章第一部分從兩個方面對自適應(yīng)學(xué)習(xí)進(jìn)行溯源:發(fā)展脈絡(luò)和科學(xué)原理。從其發(fā)展脈絡(luò)看,一方面可以追溯到“二十世紀(jì)八十年代個人電腦的出現(xiàn)以及把電腦作為一種自動化輔導(dǎo)教師(an automated form of tutor)或‘智能輔導(dǎo)系統(tǒng)(intelligent tutoring system)使用的可能性”,另一方面則是“得益于教育領(lǐng)域慕課的興起和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域機(jī)器學(xué)習(xí)方法的發(fā)展”,目的是“提高學(xué)習(xí)者的參與度、學(xué)習(xí)效果和堅持學(xué)習(xí)的信心”,最終降低輟學(xué)率。至于科學(xué)原理,文章用通俗易懂的語言簡要介紹了與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)有關(guān)的基本概念和原理,包括自適應(yīng)模型、領(lǐng)域模型和用戶模型、疊加建模與不確定性建模,以及知識跟蹤等。

    文章第二部分在回顧自適應(yīng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和對學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用基礎(chǔ)上展望發(fā)展前景。從現(xiàn)狀看,自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域是一個高度商業(yè)化的領(lǐng)域,“企業(yè)、出版商以及后臺系統(tǒng)供應(yīng)商都在把自己的收入和客戶滿意度押在自適應(yīng)學(xué)習(xí)上”,當(dāng)然,高等教育機(jī)構(gòu)也不甘落后,事實上不少商業(yè)機(jī)構(gòu)與大學(xué)有千絲萬縷的關(guān)系。另外,有些大學(xué)“投資開發(fā)用于‘高危學(xué)生預(yù)警系統(tǒng)的學(xué)生預(yù)測模型。這些模型有助于設(shè)計和實施自適應(yīng)干預(yù)措施,從而降低不及格率和輟學(xué)率”。自適應(yīng)學(xué)習(xí)的商業(yè)化必然帶來一些問題,比如技術(shù)壟斷或?qū)Τ尚Э浯笃湓~等。盡管如此,我們還是能夠從企業(yè)與學(xué)術(shù)界合作的一些項目中了解到一些實施案例的情況,其成效主要體現(xiàn)在三個方面:“減少學(xué)習(xí)時間”“縮小成績和學(xué)習(xí)參與度的差距”,以及“提高考試及格率”。第二部分以一個圖表收尾,分別從領(lǐng)域模型、學(xué)習(xí)者模型和自適應(yīng)模型三個角度歸納自適應(yīng)系統(tǒng)對學(xué)習(xí)者、教育工作者、學(xué)習(xí)科學(xué)研究者和計算機(jī)科學(xué)家的潛在好處。

    雖然研究表明自適應(yīng)學(xué)習(xí)能夠產(chǎn)生一些積極學(xué)習(xí)效果,但是也存在言過其實的宣傳。2013年比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會啟動“自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”,旨在推廣自適應(yīng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用,成功中標(biāo)者包括14家高等教育機(jī)構(gòu)。這是一個大規(guī)模項目,共有23,000名學(xué)生參加該項目,基金會委托斯坦福國際研究中心對項目的實施情況進(jìn)行評估,包括學(xué)習(xí)結(jié)果、成本和滿意度等方面。研究結(jié)果喜憂參半。換言之,大眾傳媒或企業(yè)對自適應(yīng)學(xué)習(xí)的成效有言過其實之嫌。因此,文章第三部分的第二小節(jié)重點闡述三個方面的問題:第一,對學(xué)生的歧視和標(biāo)簽化,比如,根據(jù)學(xué)生在某一門課程上的學(xué)習(xí)情況給他們貼上“差生”“中等生”或“優(yōu)等生”標(biāo)簽是否會產(chǎn)生副作用?標(biāo)簽化是否會導(dǎo)致學(xué)生“只能囿于某種學(xué)習(xí)路徑”?例外情況的學(xué)生又該如何處理?再者,不論從何種角度看,算法都不是中立的,這樣就很容易導(dǎo)致有些學(xué)生遭受歧視。第二,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)賴以支撐的知識和認(rèn)識觀單一,從而影響其應(yīng)用范圍。比如,大多數(shù)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)都把知識分為描述性和程序性兩種,“認(rèn)為所有相關(guān)知識不僅可以建模,也可以顯性化”,未能處理隱性知識。換言之,它們可能適合某些內(nèi)容的學(xué)習(xí),但對于另外某些內(nèi)容的學(xué)習(xí)可能作用適得其反。第三,學(xué)生數(shù)據(jù)的透明性、易得性和安全性同樣是我們必須警惕的問題。

    文章最后指出,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)所存在的問題或局限不是不可避免的,“而是有意或無意為之的結(jié)果”。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是一種潮流,甚至是一種必然發(fā)展趨勢,不管我們喜歡與否,它的存在是一個客觀事實,因此,作者呼吁廣大教育工作者不要排斥它,而是應(yīng)該積極主動參與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計,從而在自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)揮應(yīng)有的影響,幫助其健康發(fā)展。

    衷心感謝佩特·約翰內(nèi)斯和拉里·拉格斯多姆博士對本文的翻譯所給予的積極配合和支持?。ㄐた『椋?/p>

    引言

    2015年,美國斯坦福大學(xué)校長、工程學(xué)教授約翰·軒尼詩(John Hennessy)在美國教育委員會(American Council of Education)發(fā)表了一個演講,展望如何通過新技術(shù)工具和新教學(xué)方法提升高等教育質(zhì)量的前景。他特別強(qiáng)調(diào)可以打造能因人而異調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度、深度和方法的在線和混合式學(xué)習(xí)材料,給課程注入活力(Hennessy, 2015)。其他學(xué)者也發(fā)表過同樣的意見。譬如美國國家工程學(xué)院(National Academy of Engineering)把“個性化和自適應(yīng)學(xué)習(xí)”列為其面臨的重大挑戰(zhàn)之一。由來自不同大學(xué)、基金會、政府部門、非營利性組織和營利性公司的37名代表組成的“學(xué)習(xí)分析工作組”提出了一個“終極”目標(biāo),即“大規(guī)模提供個性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),滿足地球上每一個人對任何知識領(lǐng)域的求知欲”(Pea, 2014)。Knewton、Acrobatiq、Coursera以及 Udacity這些公司或是把自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)商業(yè)化,或是正在使用這種技術(shù)。此外,在線高等教育機(jī)構(gòu)也正在其課程中使用這種技術(shù),譬如美國西部州長大學(xué)(Western Governors University)。鑒于此,大學(xué)的工程學(xué)院和教師在不久的將來很可能就要面對如何運(yùn)用自適應(yīng)技術(shù)和類似的技術(shù)提高學(xué)習(xí)效果的問題。當(dāng)然,學(xué)生和家長可能會提出此類問題,媒體甚至認(rèn)證機(jī)構(gòu)也可能提出此類問題。

    本綜述旨在幫助工程教育的負(fù)責(zé)人和教師了解什么是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),這種系統(tǒng)的主要用途以及存在的問題等。

    自適應(yīng)學(xué)習(xí)溯源

    在個體學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程中改變其學(xué)習(xí)體驗,而非全班的學(xué)習(xí)體驗,這對教育工作者而言既不是一個新目標(biāo),也不是不可為之的事情。畢竟,教師向某個學(xué)生提供反饋或助教在實驗課上以不同方法幫助每一個學(xué)生——這些都不是只在科幻故事中才可以做到的。現(xiàn)在由于有普適計算能力、大規(guī)模用戶群體以及可擴(kuò)展分析算法,我們能夠基于學(xué)習(xí)者的輸入而非教師的直覺改變個體學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗,而且是能夠大規(guī)模開展的。但是,直至不久前這種事情還只是天方夜譚。本節(jié)將簡要回顧自適應(yīng)學(xué)習(xí)在教育研究這個寬廣領(lǐng)域的地位以及現(xiàn)代自適應(yīng)教育的理論基礎(chǔ)。

    1. 自適應(yīng)教育的歷史

    如果說教育的“終極”目標(biāo)是實現(xiàn)教育個性化,那么目前自適應(yīng)教育則被認(rèn)為是達(dá)成這個目標(biāo)的上策。我們可以循著兩個方面探索自適應(yīng)學(xué)習(xí)的發(fā)展脈絡(luò)。一條脈絡(luò)可以溯源到20世紀(jì)80年代個人電腦的出現(xiàn)以及把電腦作為一種自動化輔導(dǎo)教師(an automated form of tutor)或“智能輔導(dǎo)系統(tǒng)”(intelligent tutoring system)使用的可能性(Wan, 2016)。智能輔導(dǎo)系統(tǒng)是“一種計算機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)執(zhí)行教學(xué)或?qū)W習(xí)輔導(dǎo)功能(比如挑選作業(yè)、提問、提示、評價學(xué)生的回答、反饋、鼓勵反思和提供能激發(fā)學(xué)生興趣的評語等),并且對學(xué)生的認(rèn)知、動機(jī)或情感狀態(tài)進(jìn)行建模,以調(diào)整或個性化這些功能”(Nesbit, Liu, Liu, & Adesope, 2015)。不難看出,STEM的內(nèi)容(尤其是計算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容)被證明非常適合進(jìn)行這一類的建模。這不僅是因為計算機(jī)科學(xué)家首先是計算機(jī)設(shè)計者,也因為他們工作的知識領(lǐng)域把知識分為陳述性知識(概念和事實性知識)和程序性知識(方法和途徑知識),而且這種一分為二的區(qū)分能被計算機(jī)所識別(Chandrasekaran, Johnson, & Smith, 1992; Corbett & Anderson, 1994)。與其他一些學(xué)科不同的是,如果沒有計算機(jī),計算機(jī)程序是很難教授的。計算機(jī)編程的關(guān)鍵是計算機(jī)必須能夠理解編碼。因此,把計算機(jī)作為一種學(xué)習(xí)的媒介和自適應(yīng)的媒介是符合邏輯、順乎自然發(fā)展的結(jié)合。

    另一條脈絡(luò)的歷史不長,得益于教育領(lǐng)域慕課的興起和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域機(jī)器學(xué)習(xí)方法的發(fā)展。從活動的多樣化和學(xué)習(xí)范圍上看,在線環(huán)境是傳統(tǒng)智能輔導(dǎo)系統(tǒng)難以企及的,因此吸引了成千上萬學(xué)生在線閱讀材料、完成測試和觀看錄像。早期許多慕課由初創(chuàng)公司運(yùn)營,因此采集數(shù)據(jù)以及提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)在商業(yè)層面(而非學(xué)術(shù)層面)上顯得更加緊迫。文獻(xiàn)顯示,對自適應(yīng)學(xué)習(xí)的興趣在某種程度上是因為輟學(xué)率居高不下(Halawa, Greene, & Mitchell, 2014; Kizilcec, Piech, & Schneider, 2013)。輟學(xué)率居高不下是因為慕課學(xué)習(xí)者在某些方面存在不同,比如在學(xué)習(xí)動機(jī)方面,他們的學(xué)習(xí)方式也不盡相同,比如觀看視頻(Guo, Kim, & Rubin, 2014; Lagerstrom, Johanes, & Ponsukcharoen, 2015)和瀏覽課程(Guo & Reinecke, 2014; Kim, Guo, Cai, Li, Gajos, & Miller, 2014)的方式。在線學(xué)習(xí)平臺和供應(yīng)商所面臨的一個巨大挑戰(zhàn)是如何快速分析所有這些點擊流數(shù)據(jù),以便提高學(xué)習(xí)者的參與度、學(xué)習(xí)效果和堅持學(xué)習(xí)的信心。為解決這個問題,研究人員轉(zhuǎn)向研究機(jī)器學(xué)習(xí)方法,包括由智能輔導(dǎo)系統(tǒng)提供不同學(xué)習(xí)方法(Brusilovsky, 2000),比如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian Networks)。在線學(xué)習(xí)研究的一個合乎邏輯的發(fā)展方向是采用更加新穎的分析方法進(jìn)行試驗,比如循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Networks),并檢驗這些新方法在描述和預(yù)測在線學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)表現(xiàn)的準(zhǔn)確性(關(guān)于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),分別參見Brusilovsky & Millán, 2007和Piech, Bassen, Huang, Ganguli, Sahami, Guibas, & Sohl-Dickstein, 2015)。

    2. 自適應(yīng)教育的科學(xué)原理

    布魯希洛夫斯基和米蘭(Brusilovsky & Millán, 2007)總結(jié)了自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究,尤其是自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)(adaptive hypermedia systems)和自適應(yīng)教育系統(tǒng)領(lǐng)域有關(guān)知識建模和用戶建模的研究。這些系統(tǒng)之所以具有自適應(yīng)性,是因為它們能夠基于系統(tǒng)采集和處理的數(shù)據(jù)改變每個用戶在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的體驗。系統(tǒng)用于決策如何改變個體學(xué)習(xí)體驗以及改變什么的數(shù)據(jù),即自適應(yīng)模型(adaptation model),來自兩個方面:領(lǐng)域模型(domain model)(比如數(shù)學(xué)、語法等不同知識領(lǐng)域和陳述性、程序性等不同類型的知識)和用戶模型(user model)(比如用戶對領(lǐng)域知識模型的了解,與用戶行為有關(guān)的特點和個性)。在自適應(yīng)教育系統(tǒng)中,因為被建模的領(lǐng)域是一個知識領(lǐng)域,該模型通常被稱為知識模型。此外,由于用戶是學(xué)生,用戶模型通常被稱為學(xué)生模型。自適應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)者或者使用者需要重點考慮的是:建模的對象是什么、如何建模以及如何維護(hù)這些模型。盡管建模的方式多種多樣,但是現(xiàn)在最常用的是疊加建模(overlay modeling)。疊加建模的核心原則只有一條:一個領(lǐng)域存在某種基礎(chǔ)模型,某個用戶的模型屬于該基礎(chǔ)模型的子模型。按照這個范式運(yùn)行自適應(yīng)系統(tǒng)有雙重目的:一是改變用戶的體驗,使用戶的疊加子模型最終與系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型相匹配;二是改變系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型,使它更精確地表征某個領(lǐng)域(Brusilovsky & Millán, 2007)。

    這種建模被稱為不確定性建模(uncertainty-modeling),即我們不可能100%確定建模的內(nèi)容。簡而言之,如果一個學(xué)習(xí)者答對一道多項選擇題,這仍然有可能是學(xué)習(xí)者猜對答案而已,因此模型不能100%肯定學(xué)習(xí)者掌握了該道題目涉及的知識。由這個例子進(jìn)行推論:即使模型積累了要得出學(xué)習(xí)者掌握某個知識點的結(jié)論所需的足夠證據(jù),如果考慮到遺忘或出錯的可能性,學(xué)習(xí)者掌握相關(guān)知識的概率可能只是99%,而不是100%(Baker, Corbett, & Aleven, 2008; Corbett & Anderson, 1994)。由于存在不確定性,大多數(shù)模型本質(zhì)上帶有概率性,最受歡迎的概率模型是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)使用的知識模型由與證據(jù)要素(比如反饋、行為、正確性等)關(guān)聯(lián)的個人知識成分(比如概念、程序、規(guī)則等)組成。每一個關(guān)聯(lián)都具備一定權(quán)重,顯示相關(guān)證據(jù)與掌握某個知識成分存在多大程度的關(guān)聯(lián)以及需要多大程度上掌握某個知識成分才有可能出現(xiàn)這個證據(jù)。當(dāng)用戶與系統(tǒng)交互時,系統(tǒng)會在每次交互之后更新用戶的知識狀態(tài)(這個概率是基于用戶的輸入,直到用戶了解某個知識成分為止),顯示何種活動可以進(jìn)一步證明用戶處于某一特定的知識狀態(tài)。在學(xué)習(xí)者完成一系列練習(xí)、活動或者測評(而不是修完整門課程)之后更新學(xué)習(xí)者處于某種知識狀態(tài)的概率,這種方法被稱為知識跟蹤(knowledge tracing)(Corbett & Anderson, 1994)。

    除了對用戶知識狀態(tài)建模外,自適應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計者也對諸如用戶目標(biāo)、興趣、解決問題策略、情感狀態(tài)以及社會心理狀況的建模感興趣(Brusilovsky & Millán, 2007)。當(dāng)然,要注意處理好模型概念的完整性和模型的計算效率之間的平衡,但是我們的最大愿望是將來有一天這些系統(tǒng)能處理任何特定用戶的大量復(fù)雜交互行為,并以精確的個性化方式改變用戶的體驗。

    自適應(yīng)學(xué)習(xí)的前景

    更加個性化的教學(xué)對大班授課尤其有益,因為在大班教學(xué)中師生交互經(jīng)常受到諸多限制。本杰明·布魯姆在其被廣為引用的研究“2西格瑪問題:尋找與一對一同樣有效的集體授課方法”中比較了單獨(dú)輔導(dǎo)與正常課堂教學(xué)的效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)輔導(dǎo)的效果更優(yōu),效應(yīng)量為2。也就是說,接受單獨(dú)輔導(dǎo)的學(xué)生的平均成績比正常課堂教學(xué)的學(xué)生高兩個標(biāo)準(zhǔn)差(或者換個說法,單獨(dú)輔導(dǎo)的學(xué)生的平均成績位于課堂教學(xué)學(xué)生平均成績的第98個百分等級位置上)(Bloom, 1984)。后來,范冷在一篇元分析的文章中提出質(zhì)疑,認(rèn)為教學(xué)效果的差距更接近一個標(biāo)準(zhǔn)差,不是兩個(VanLehn, 2011)。雖然這兩項研究的結(jié)果不同,但是,這并沒有改變一個重要的問題,即能否復(fù)制優(yōu)質(zhì)單獨(dú)輔導(dǎo)的效果或甚至是取得更好效果以使更多學(xué)生受益?

    1. 自適應(yīng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀

    學(xué)術(shù)出版物和大眾傳媒經(jīng)常提到各種具有破壞性的自適應(yīng)學(xué)習(xí)公司并詳細(xì)報道美國公立學(xué)校校區(qū)開展自適應(yīng)學(xué)習(xí)的情況,因此研究能否大規(guī)模復(fù)制單獨(dú)輔導(dǎo)的效果成為目前學(xué)術(shù)界主流所關(guān)注的問題(Burrows, 2016; Riddell, 2013; Wan, 2016)。與之相應(yīng)的是,也有研究人員試圖驗證自適應(yīng)學(xué)習(xí)是否如一些近年新建的公司所期待的那樣帶來利潤,比如Acrobatiq(成立于2013年)、Knewton(成立于2008年)、CogBooks(成立于2006年)、Cerego(成立于2000年)、Realizeit(成立于2007年)、LoudCloud(成立于2010年)以及Smart Sparrow(成立于2010年)。這些公司提供的服務(wù)包括:整套現(xiàn)成的課程、大眾化科目的補(bǔ)充材料(尤其是在語言和STEM領(lǐng)域的入門內(nèi)容和基礎(chǔ)知識)、教師和課程設(shè)計者編輯課程的平臺以及幫助大學(xué)或其院系開發(fā)基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)的課程。至少有三篇綜述文章涉及對這一類服務(wù)提供商進(jìn)行調(diào)查的研究(Brown, 2015; Bryant, Newman, Fleming, & Srkisian, 2016; EdSurge Inc., 2016)。教育出版商或是通過與自適應(yīng)學(xué)習(xí)公司合作(比如Pearson和 Knewton的合作),或是購買一家自適應(yīng)學(xué)習(xí)公司(比如McGraw-Hill 購買 ALEKS,Barnes & Noble 購買LoudCloud)進(jìn)軍這個市場。大部分學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的供應(yīng)商(譬如Blackboard、Canvas、D2L和 Moodle)或者自行開發(fā)自適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容,或者通過設(shè)置允許第三方服務(wù)使用這些學(xué)習(xí)管理系統(tǒng),或者兩者兼而有之。總而言之,企業(yè)、出版商以及后臺系統(tǒng)供應(yīng)商都在把自己的收入和客戶滿意度押在自適應(yīng)學(xué)習(xí)上。

    在這方面,大學(xué)并未落后。事實上,榜上有名的好幾家公司都來自大學(xué)開展自適應(yīng)學(xué)習(xí)的項目和其屬下的研究機(jī)構(gòu)。譬如創(chuàng)立于2013年的Acrobatiq 可以溯源于2002年卡耐基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)發(fā)起的開放學(xué)習(xí)計劃(Open Learning Initiative),而創(chuàng)立于2010年的Smart Sparrow則歸功于2007年始于新南威爾士大學(xué)(University of New South Wales)工程學(xué)院的研究工作。許多在線學(xué)習(xí)平臺目前正在開發(fā)慕課而且越來越多在提供自適應(yīng)學(xué)習(xí),比如Coursera、Udacity 以及 Open EdEx,它們都源自大學(xué),其目前所使用的算法也源自大學(xué)。譬如,蒙大拿州立大學(xué)(Montana State University)正在進(jìn)行一項歷時數(shù)年的項目,要把自適應(yīng)學(xué)習(xí)運(yùn)用到其數(shù)字邏輯課程中(LaMeres, 2015)。大學(xué)還投資開發(fā)用于“高?!睂W(xué)生預(yù)警系統(tǒng)的學(xué)生預(yù)測模型。這些模型有助于設(shè)計和實施自適應(yīng)干預(yù)措施,從而降低不及格率和輟學(xué)率。普渡大學(xué)(Purdue University)的Course Signals系統(tǒng)也許最為出名,但是密歇根大學(xué)(University of Michigan)、阿拉巴馬大學(xué)(University of Alabama)、北亞利桑那大學(xué)(Northern Arizona University)、佐治亞州立大學(xué)(Georgia State University)、特拉華州立大學(xué)(Delaware State University)和鳳凰城大學(xué)(University of Phoenix)也在使用或開發(fā)類似系統(tǒng)(Arnold & Pistilli, 2012; Ekowo & Palmer, 2016; Lonn, Krumm, Waddington, & Teasley, 2012; Nunn, Avella, Kanai, & Kebritchi, 2016)。

    2. 自適應(yīng)學(xué)習(xí)的作用

    但是,自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域商業(yè)化程度如此之高,以至于產(chǎn)生了很多附帶影響,其中之一就是許多算法、結(jié)果和數(shù)據(jù)都是獨(dú)家專有的,除非某家公司選擇通過研究報告或者更為常見的白皮書或者新聞發(fā)布會的形式公布研究成果。如果企業(yè)和學(xué)術(shù)界不能找到糾正這種局面的辦法,這很可能會阻礙自適應(yīng)學(xué)習(xí)的發(fā)展。所幸商界和學(xué)術(shù)界的一些合作使我們能夠了解不同的學(xué)習(xí)效果和一些成功開展自適應(yīng)學(xué)習(xí)的案例。范冷的元分析有助于我們了解這些合作的目的,該文的結(jié)論是智能輔導(dǎo)系統(tǒng)“在STEM科目學(xué)習(xí)中的作用與傳統(tǒng)教師進(jìn)行一對一輔導(dǎo)是一樣的,能有效提高學(xué)習(xí)效果”(當(dāng)然,智能輔導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計和使用有一些需要注意的情況)。尤其值得一提的是,范冷發(fā)現(xiàn)較之于無人輔導(dǎo)的學(xué)習(xí),教師一對一輔導(dǎo)的效應(yīng)量為0.79,而智能輔導(dǎo)系統(tǒng)的效應(yīng)量則為0.76,兩者幾乎沒有差別(VanLehn, 2011)。下面介紹的是公司和學(xué)術(shù)界在自適應(yīng)學(xué)習(xí)方面的一些合作及其主要研究發(fā)現(xiàn):

    減少學(xué)習(xí)時間:“開放學(xué)習(xí)計劃”與卡耐基梅隆大學(xué)的合作:研究表明,“開放學(xué)習(xí)計劃”的學(xué)生“只用一半時間參加一半面授課”就能完成‘開放學(xué)習(xí)計劃統(tǒng)計學(xué)課程的學(xué)習(xí),而且“在統(tǒng)計學(xué)知識國家標(biāo)準(zhǔn)的CAOS(Comprehensive Assessment of Outcomes in Statistics,即統(tǒng)計學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)果綜合測評)考試及類似考試中的成績優(yōu)異……這些學(xué)生與采用傳統(tǒng)方式學(xué)習(xí)的學(xué)生在一個學(xué)期后參加跟蹤測試,二者的成績沒有顯著差異”( Lovett, Meyer, & Thille, 2008)。后續(xù)的“試驗在六所(公立)機(jī)構(gòu)中隨機(jī)分配學(xué)生參加‘開放學(xué)習(xí)計劃統(tǒng)計學(xué)課程的混合式教學(xué)和傳統(tǒng)面授教學(xué),將二者進(jìn)行比較之后發(fā)現(xiàn),混合模式學(xué)生的成績與傳統(tǒng)模式學(xué)生的成績相當(dāng)或優(yōu)于后者,并且在效果相同的情況下學(xué)習(xí)時間減少25%”( Bowen, Chingos, Lack, & Nygren, 2014)。

    縮小成績和學(xué)習(xí)參與度的差距:①“開放學(xué)習(xí)計劃”與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的合作:有一項研究調(diào)查社區(qū)大學(xué)開設(shè)的“開放學(xué)習(xí)計劃”心理學(xué)、解剖與生理學(xué)、生物學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)課程的學(xué)習(xí)情況,研究發(fā)現(xiàn),“教師使用‘開放學(xué)習(xí)計劃課程和他們在這方面的經(jīng)驗與學(xué)生取得更高分?jǐn)?shù)相關(guān),鑒于某些種族的學(xué)生學(xué)習(xí)成績欠佳,這也許有助于消除這種現(xiàn)象”(Kaufman, Ryan, Thille, & Bier, 2013)。②Realizeit與中佛羅里達(dá)大學(xué)(University of Central Florida)的合作:Realizeit開發(fā)了一套自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),用在中佛羅里達(dá)大學(xué)的心理學(xué)、護(hù)理學(xué)以及代數(shù)課程上。結(jié)果表明,學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)有適度提高,學(xué)生滿意度非常高。83%的學(xué)生表示這個系統(tǒng)有助于他們更好地學(xué)習(xí)(Howlin, 2015)。

    提高考試及格率:①Smart Sparrow 與 澳大利亞大學(xué)的合作:它們開發(fā)了自適應(yīng)輔導(dǎo)促進(jìn)力學(xué)入門課程的教學(xué)。使用第一年,考試不及格率從31%下降到19%。通過調(diào)整課程,不及格率連續(xù)兩年下降到10%以下。研究者還觀察到學(xué)生在第三學(xué)年學(xué)習(xí)力學(xué)工程課程時,學(xué)習(xí)成績也得到提高。如今澳大利亞好幾所大學(xué)都在力學(xué)入門課程中使用這些自適應(yīng)輔導(dǎo)(Prusty & Russell, 2011)。②Realizeit與科羅拉多技術(shù)大學(xué)(Colorado Technical University)的合作:科羅拉多技術(shù)大學(xué)使用Realizeit開發(fā)的一套系統(tǒng),據(jù)稱能夠?qū)⑷腴T層次在線課程的及格率和鞏固率提高約5-10%或以上。一門代數(shù)課程的不及格率由30%下降到18%。他們在三角學(xué)和微積分前修課程的混合式教學(xué)模式中使用這個系統(tǒng),學(xué)生線上和課堂上的活動各占50%。三角學(xué)的及格率從78%上升到98%,微積分前修課的及格率從66%提高到98%。他們成功的關(guān)鍵之一是采取審慎的逐步推廣方式:第一年有三門課程采用該系統(tǒng),第二年發(fā)展到16門課程,第三年是25門,第四年達(dá)到63門(Daines, Troka, & Santiago Jr., 2016)。③Knewton與亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University)的合作:亞利桑那州立大學(xué)的數(shù)學(xué)入門課程使用Knewton開發(fā)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù),及格率提高18%,退學(xué)率下降47%(Bryant, Newman, & Stokes, 2013)。

    以上所述旨在說明,當(dāng)大學(xué)與商業(yè)公司合作時,這些系統(tǒng)能給學(xué)習(xí)帶來的好處。科比特和安德森(Corbett & Anderson)有關(guān)知識跟蹤領(lǐng)域的論文影響深遠(yuǎn),迄今為止,上述這些研究的結(jié)果都與他們在論文中所概括的結(jié)果以及潛能一致。即使我們沒有深入了解這些研究以及其他許多研究的結(jié)果,我們也能看到自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)給教育帶來的影響。圖1概括了自適應(yīng)學(xué)習(xí)對主要利益相關(guān)者的潛在好處。

    自適應(yīng)學(xué)習(xí)的誤區(qū)

    鑒于自適應(yīng)學(xué)習(xí)的實證研究結(jié)果(包括來自課堂教學(xué)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究結(jié)果)以及人們普遍認(rèn)為自適應(yīng)學(xué)習(xí)在教育領(lǐng)域有積極的應(yīng)用前景,自適應(yīng)學(xué)習(xí)經(jīng)常被吹得天花亂墜。但是,自適應(yīng)學(xué)習(xí)有一些誤區(qū)(包括一些可能存在的誤區(qū)),有自身的局限和(或)值得我們警惕的問題,我們不能忽視這些問題。

    1.“自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”研究:停止炒作、回歸理性

    由于自適應(yīng)學(xué)習(xí)的研究結(jié)果令人鼓舞,加上傳媒的大肆炒作,2013年比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金(Bill and Melinda Gates Foundation)啟動“自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”(Adaptive Learning Market Acceleration Program,簡稱ALMAP)并公開征集研究計劃,旨在進(jìn)一步推廣自適應(yīng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用(SRI International, n.d.)。成功中標(biāo)者中有14家高等教育機(jī)構(gòu),涵蓋20多門課程和一系列自適應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)品,涉及基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、代數(shù)、英語語言藝術(shù)、商業(yè)、營銷、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)以及生物學(xué)等學(xué)科。銷售商或者課件供應(yīng)商包括Pearson/Knewton、Cerego、Smart Sparrow、CogBooks、Adapt Courseware、Learn Smart/Connect、Assessment and Learning in Knowledge Spaces(ALEKS)以及 Open Learning Initiative(開放學(xué)習(xí)計劃)。這些課程在教學(xué)方法上做了一些改變。2013-2015年間,23,000多名學(xué)生參加了課程學(xué)習(xí)以及相關(guān)的學(xué)習(xí),其中大約10,000名使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)課件(其他學(xué)生參加控制組或者課程對照組的學(xué)習(xí))。低收入家庭的學(xué)生占學(xué)生總數(shù)的40%。斯坦福國際研究中心(SRI International)受聘評估各種實施情況,并報告“學(xué)習(xí)結(jié)果、成本和滿意度等的研究發(fā)現(xiàn)”(SRI International, n.d.)。研究結(jié)果顯然喜憂參半(Yarnall, Means, & Wetzel, 2016):

    課程學(xué)習(xí)效果:15門課程中有4門分?jǐn)?shù)略有提高,但是大部分課程“沒有明顯效果”(不管采用哪一種測評方法,并非所有課程都能提供足夠數(shù)據(jù)或者有恰當(dāng)?shù)难芯吭O(shè)計確保其結(jié)論具有統(tǒng)計學(xué)上的意義)。另一方面,有7門課程能夠“對應(yīng)比較相同學(xué)習(xí)測評的分?jǐn)?shù)”,結(jié)果顯示它們的差別“不是很大”,但“具有顯著積極意義”。從傳統(tǒng)講授式改為自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式的課程的效果最好。

    課程完成情況:就課程完成率而言,自適應(yīng)課件不具備任何可測量的效果。16門課程中,僅有兩門的完成率上升。一些先前的研究顯示低收入家庭的學(xué)生似乎在在線學(xué)習(xí)或者混合式學(xué)習(xí)環(huán)境中表現(xiàn)欠佳(SRI International, n.d.)。然而,“自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”的相關(guān)研究顯示他們的表現(xiàn)與其他學(xué)生無異。

    教師滿意度:教師的看法和滿意度不一。整體而言,74%的教師對該項目非常滿意,尤其喜歡用于跟蹤學(xué)生進(jìn)步的實時儀表盤。但是,基礎(chǔ)性(補(bǔ)習(xí))課程的教師和通識教育入門課程的教師的意見有分歧:67%的基礎(chǔ)性課程教師計劃將來使用自適應(yīng)課件,相比之下,僅有49%的通識教育課程教師有此打算。在所有這些課程中,非常值得注意的一點是只要讓學(xué)生充分使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)課件,便能從中受益。如果僅僅將自適應(yīng)學(xué)習(xí)課件視為時髦的在線教科書或者額外的教學(xué)材料和練習(xí),而不是課程的核心內(nèi)容,學(xué)生可能像對待其他教科書一樣漫不經(jīng)心。

    學(xué)生滿意度:學(xué)生的看法和滿意度因?qū)W生類型和課程類型而異。兩年制社區(qū)學(xué)院學(xué)生比四年制大學(xué)學(xué)生更加贊成使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)課件。77%的兩年制學(xué)生表示課件有助于他們的學(xué)習(xí),然而僅有51%的四年制學(xué)生持這種觀點。此外,兩年制學(xué)生中56%總體上感到滿意,而四年制學(xué)生只有33%感到滿意。90%以上的基礎(chǔ)性課程學(xué)生認(rèn)為自己的學(xué)習(xí)有進(jìn)步,60%認(rèn)為他們使用自適應(yīng)課程材料時學(xué)習(xí)更加投入。但是僅有25%通識教育入門課程學(xué)生有同感,而且僅有33%認(rèn)為學(xué)習(xí)效果好。

    不出所料,自適應(yīng)學(xué)習(xí)實施之初成本較高,主要因為教師工作量增加了。但是經(jīng)過第一輪使用之后,有充分?jǐn)?shù)據(jù)顯示10門課程中有7門成本降低了。

    “自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”研究的最重要結(jié)論是:如何實施自適應(yīng)學(xué)習(xí)以及實施的質(zhì)量至關(guān)重要。同一款自適應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)品因?qū)嵤┣闆r不同可能略有不同的積極效果,因此強(qiáng)烈建議“計劃大規(guī)模使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)課件的機(jī)構(gòu)應(yīng)該對學(xué)生使用自適應(yīng)課件與其他學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行內(nèi)部分析”(Yarnall, Means, & Wetzel, 2016);應(yīng)嘗試更精確地分析學(xué)習(xí)效果,而不僅僅是看課程分?jǐn)?shù)和完成率;比較不同學(xué)生和不同課程的結(jié)果時,必須注意比較的基準(zhǔn)要相等,“因為影響學(xué)習(xí)結(jié)果的因素多種多樣,要充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,相關(guān)分析必須結(jié)合學(xué)生的特點(包括先前知識和技能)、自適應(yīng)課程的詳細(xì)使用情況、除了課件外課程其他方面內(nèi)容以及學(xué)習(xí)的測評方法”(Yarnall, Means, & Wetzel, 2016)。同時,為了營造高效學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)課程材料的積極性,必須向?qū)W生清楚地解釋為什么要使用自適應(yīng)課件以及有何預(yù)期效果。

    2. 自適應(yīng)性學(xué)習(xí)的誤區(qū)

    正如“自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速項目”相關(guān)研究所示,并非所有的自適應(yīng)學(xué)習(xí)都能獲得好結(jié)果,從技術(shù)到哲學(xué)層面看也有其他一些問題和值得關(guān)注的地方,下文擬重點闡述其三。

    對學(xué)生的歧視和標(biāo)簽化所引發(fā)的反饋環(huán):假定某條算法基于學(xué)生在某一個科目的表現(xiàn)將他們分為差生、中等生或優(yōu)等生,如此分類會導(dǎo)致發(fā)生什么情況呢?學(xué)生是否因此只能囿于某種學(xué)習(xí)路徑?果真如此的話,誰將處理邊緣或異常個案?不論是從種族、政治還是其他方面看,任何一種算法都不是中立的,因為算法由人所設(shè)計,而設(shè)計者很可能帶有偏見而且自己還可能對此毫無察覺。雖然這似乎是一個假設(shè)性或者抽象的觀點,但其實并非如此。凱絲·奧尼爾(Cathy ONeil)在其著作《數(shù)學(xué)殺傷性武器》中闡述算法設(shè)計正在破壞經(jīng)濟(jì)和政治平等的各種情況(ONeil, 2016)。她認(rèn)為核心問題是“我們是否已經(jīng)消除人類偏見或者只是用技術(shù)掩蓋偏見”(ONeil, 2016, p. 23)?!把谏w”并不只是一種表達(dá)方式,因為她所討論的具有危害性的算法是“有意為之的神秘黑匣子”(ONeil, 2016, p.28)。她用了整整一章的篇幅討論《美國新聞》(U.S. News)的美國大學(xué)排名機(jī)制,指出它所采用的評價指標(biāo)導(dǎo)致其評價機(jī)制很容易被玩弄。這種可能性又催生了一個旨在向大學(xué)提供顧問咨詢服務(wù)以幫助它們提升名次的行業(yè),這種行業(yè)進(jìn)一步鞏固那些有較高社會經(jīng)濟(jì)地位的學(xué)生(通常來自城市上層白人家庭)的特權(quán)。因此,即使模型本身可能并不是產(chǎn)生歧視的主要工具,但它顯然可以為產(chǎn)生歧視提供一定的條件,這一點非常明顯。正如奧尼爾所解釋的那樣,我們希望建模的原因之一是為了能夠根據(jù)模型的測量數(shù)據(jù)創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實世界的反饋環(huán)。有些歧視可能很明顯,但是并非所有都如此,除非我們保持警覺,否則我們可能陷入這樣的反饋環(huán),即從時間和成本上講,學(xué)習(xí)的效率越來越高,但是從公民原則和誠信而言卻并非如此(ONeil, 2016)。

    對知識、認(rèn)識和學(xué)習(xí)的嚴(yán)格限制:智能輔導(dǎo)系統(tǒng)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以被視為基于知識的系統(tǒng)(knowledge-based systems),因為它們結(jié)合學(xué)生的知識水平對一個知識系統(tǒng)進(jìn)行建模,然后向他們推薦一條知識建構(gòu)線路(Chandrasekaran, Johnson, & Smith, 1992; Corbett & Anderson, 1994)。這些任務(wù)屬于知識和認(rèn)識領(lǐng)域,即認(rèn)識論范疇。但是到目前為止,這些系統(tǒng)大多數(shù)遵循基于思維的適應(yīng)性特征(ACT-R)理論的認(rèn)識論觀點(Anderson, 1996)。該理論認(rèn)為人類認(rèn)知由兩部分組成:一方面是將環(huán)境中的對象編碼成知識單位(通過知識組塊),另一方面,對環(huán)境中發(fā)生的變化進(jìn)行編碼(通過產(chǎn)生式規(guī)則)。這就意味著如今我們使用的大部分系統(tǒng)都認(rèn)為知識是以描述性和程序性兩種方式存在。系統(tǒng)認(rèn)為所有相關(guān)知識不僅可以建模,也可以顯性化(Anderson, 1996)。但是,認(rèn)識論模式并非只有這些,長期以來,學(xué)界一直在爭論隱性知識對學(xué)習(xí)的必要性,這表明我們不能忽視這些系統(tǒng)沒有考慮隱性知識這個問題(Collins, 2010; Polanyi, 2009)。如果過度使用這些系統(tǒng),將其應(yīng)用到不適合它們發(fā)揮作用的地方,我們實際上是在開始將各種知識領(lǐng)域局限在這些系統(tǒng)賴以支撐的那些認(rèn)識論上,那么這時會發(fā)生什么情況呢?如果我們不了解其他的認(rèn)識論知識建構(gòu)觀,而是將這些系統(tǒng)與某種知識和認(rèn)識觀綁定在一起,然而長遠(yuǎn)看這種知識和認(rèn)識觀對學(xué)習(xí)某個學(xué)科或者某些學(xué)科的作用卻適得其反,那么又會發(fā)生什么情況呢?自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的認(rèn)識論基礎(chǔ)非常狹隘,因此它們可能正在失去教育和科研上的某些優(yōu)勢(Johanes, 2017)。

    數(shù)據(jù)的透明性、易得性和安全性:自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的使用涉及一個根本問題,即誰擁有系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)?學(xué)生輸入產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不僅可用于評定成績、測評和頒發(fā)證書,而且也可能被泄露、被搜索到和被兜售。數(shù)據(jù)的安全性有多大?學(xué)生、教師和大學(xué)在多大程度上可以(或應(yīng)該)獲得這些數(shù)據(jù)?更重要的是,在線學(xué)習(xí)提供商可能正在采集用戶的數(shù)據(jù),而用戶甚至不知道這些數(shù)據(jù)的存在,比如鍵盤敲擊的節(jié)奏(甚至可用于學(xué)習(xí)環(huán)境之外的用戶身份識別)。雖然這看起來似乎無甚危害,但是平臺能夠從我們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中了解我們情況的程度可能會使我們感到不安,比如在線學(xué)習(xí)平臺現(xiàn)在開始使用更加多樣化、更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集方案,旨在了解用戶的情感和社會心理方面的情況。

    我們并非暗示這些誤區(qū)是固有的、不可改變的,甚至導(dǎo)致自適應(yīng)學(xué)習(xí)的失敗,但這些問題非常突出,必須引起我們的警惕,因為哪怕這些系統(tǒng)有服務(wù)學(xué)生的良好初衷,但是它們也可能造成事與愿違的后果。通過指出上面三個方面的問題,我們希望鼓勵工程教育領(lǐng)域自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研發(fā)要以相關(guān)研究成果為基礎(chǔ)且體現(xiàn)包容性,而不是想當(dāng)然、“自我禁錮”。

    結(jié)論

    本文旨在簡要介紹什么是自適應(yīng)學(xué)習(xí)、為什么需要自適應(yīng)學(xué)習(xí)、為什么不需要自適應(yīng)學(xué)習(xí)以及如何開展自適應(yīng)學(xué)習(xí),以便教師和管理人員能更好地斟酌、使用和評估自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。表1基于實證證據(jù)和相關(guān)理論歸納目前自適應(yīng)學(xué)習(xí)的主要發(fā)展前景和存在問題。由于自適應(yīng)學(xué)習(xí)在商界和學(xué)術(shù)界發(fā)展迅速,其繼續(xù)存在是不容置疑的。因此對大多數(shù)教育工作者而言,問題不在于我們是否愿意采用自適應(yīng)學(xué)習(xí),而是我們是否愿意適應(yīng)它。正如我們在上文闡述自適應(yīng)學(xué)習(xí)的誤區(qū)時所指出的,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的任何局限和不足并非其本身所固有的,而是有意或無意為之的結(jié)果。作為教育工作者和研究者,我們越是參與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計,而不是反對使用這些系統(tǒng),我們越能影響其發(fā)展并提供進(jìn)一步改進(jìn)的意見。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)并非靈丹妙藥,也非“瘟疫”,但是它們可以大有作為。現(xiàn)在我們有機(jī)會讓它們首先在教育領(lǐng)域有所作為。高等教育機(jī)構(gòu)在這方面具有獨(dú)一無二的優(yōu)勢,因為我們往往能夠把一所高校的教育工作者、學(xué)習(xí)科學(xué)研究者和計算機(jī)科學(xué)家召集在一起,組織他們開展協(xié)作(至少大型教育機(jī)構(gòu)能夠做到這一點)。如果我們有意識地創(chuàng)建適合使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,我們便能夠重新定義教學(xué)、研究和學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是促進(jìn)這些具有深遠(yuǎn)影響的協(xié)作的催化劑。

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    收稿日期:2018-03-27

    定稿日期:2018-04-23

    作者簡介:佩特·約翰內(nèi)斯(Petr Johanes),斯坦福大學(xué)教育研究生院博士生,研究興趣:工程教育、在線學(xué)習(xí)以及認(rèn)識的認(rèn)知(epistemic cognition)在學(xué)習(xí)中的作用。

    拉里·拉格斯多姆(Larry Lagerstrom)博士,斯坦福大學(xué)暑期班項目總監(jiān)、副院長,曾任該校工程學(xué)院在線學(xué)習(xí)總監(jiān)。

    譯者簡介:張永勝,汕頭廣播電視大學(xué)副教授(515041)。

    審校者簡介:肖俊洪,汕頭廣播電視大學(xué)教授,Distance Education (Taylor & Francis)期刊副主編,System: An International Journal of Educational Technology and Applied Linguistics (Elsevier)期刊編委(515041)。

    責(zé)任編輯 郝 丹 韓世梅

    編 校 韓世梅

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