基于線上教學(xué)的智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)干預(yù)策略探討

劉亞剛

(長(zhǎng)春光華學(xué)院 電氣信息學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130033)

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,線上學(xué)習(xí)成為當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)不可或缺的一部分,線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了線下教學(xué)的不足,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)學(xué)生成績(jī)、學(xué)習(xí)軌跡等行為進(jìn)行分析及預(yù)測(cè),能夠?yàn)閷W(xué)生提供精準(zhǔn)預(yù)警,起到輔助干預(yù)的作用。

1 線上教學(xué)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 線上教學(xué)能夠突破時(shí)間與空間的限制,能夠有針對(duì)性地“重復(fù)”學(xué)習(xí)

大部分傳統(tǒng)教學(xué)都是以教師講、學(xué)生聽(tīng)為主。在這種教學(xué)模式的學(xué)習(xí)中,學(xué)生在一定程度上喪失了自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),學(xué)生在課堂教學(xué)中容易無(wú)法集中注意力聽(tīng)課。一方面,課堂時(shí)間有限,一些課程內(nèi)容需要循序漸進(jìn),前一部分內(nèi)容如果跟不上,將會(huì)影響后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí),最終學(xué)習(xí)效率低下,學(xué)習(xí)進(jìn)度跟不上;另一方面,每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)立的個(gè)體,因此每個(gè)學(xué)生都必然存在個(gè)體的差異性,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)掌握程度快慢不同,傳統(tǒng)的線下教學(xué)無(wú)法滿足不同學(xué)生的個(gè)性化差異和需求。這種傳統(tǒng)課堂與“互聯(lián)網(wǎng)+”相互結(jié)合的混合式教學(xué),突破時(shí)間與空間的限制,讓有針對(duì)性的重復(fù)學(xué)習(xí)成為可能[1]。

1.2 線上教學(xué)可以更好地采用多元教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。線上教學(xué)給了學(xué)生極大的學(xué)習(xí)選擇空間,同時(shí)也推動(dòng)了多元教學(xué)方法的實(shí)施,在新課程改革的教育背景下,傳統(tǒng)的單一的教學(xué)方法已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)代的教學(xué)需求,多媒體教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)等新型教學(xué)方法也越來(lái)越多地被應(yīng)用到教學(xué)中。采用多元的教學(xué)方法,是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵一環(huán)。通過(guò)線上教學(xué),教師可以更好地根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和不同班級(jí)、年齡層次的學(xué)生的具體情況,選擇合適的教學(xué)方法。通過(guò)線上教學(xué)的簽到、回答問(wèn)題、討論等功能可以讓更多同學(xué)參與到課程中[2]。

2 線上教學(xué)智能學(xué)業(yè)預(yù)警的必要性

線上教學(xué)突破了時(shí)間和空間限制的同時(shí),也導(dǎo)致了教師與學(xué)生之間處于“時(shí)空”分離的狀態(tài)。教師僅僅通過(guò)冰冷的視頻畫面查看學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),無(wú)法很好地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo),也無(wú)法很好地監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí),視頻的可視范圍有限。學(xué)生如果假裝學(xué)習(xí),教師很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。這大大削弱了教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)和監(jiān)督作用[3]。

2.1 線上教學(xué)容易忽略線上教學(xué)的學(xué)習(xí)效果

當(dāng)前,大部分線上教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)集中于如何實(shí)現(xiàn)和完善“線上教學(xué)”平臺(tái)功能,注重教學(xué)知識(shí)的組織和安排,往往忽略了教學(xué)的學(xué)習(xí)效果,這就背離了教學(xué)目標(biāo),無(wú)法起到線上教學(xué)的真正意義[4]。

2.2 線上教學(xué)缺乏及時(shí)的反饋與提醒

“線上教學(xué)”方式因其便利性而受眾面廣,這也給教學(xué)管理帶來(lái)了壓力,導(dǎo)致教師在進(jìn)行線上教學(xué)時(shí),往往無(wú)法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)疑問(wèn)提供及時(shí)的反饋,學(xué)生的疑問(wèn)無(wú)法得到及時(shí)反饋與提醒,這將大大降低學(xué)習(xí)效果,一些學(xué)生可能因?yàn)槟硞€(gè)疑點(diǎn)沒(méi)得到反饋與提醒,導(dǎo)致跟不上學(xué)習(xí)進(jìn)度,甚至出現(xiàn)厭學(xué)心態(tài)。而當(dāng)出現(xiàn)厭學(xué)心態(tài)后,在線上教學(xué)這種相對(duì)要求自覺(jué)性較高的學(xué)習(xí)方式上,其學(xué)業(yè)危機(jī)就變得更不可控。

3 幾個(gè)典型的線上教學(xué)智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)及智能學(xué)業(yè)預(yù)警中常見(jiàn)的問(wèn)題

現(xiàn)階段比較典型的學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)有4個(gè),分別為學(xué)生成功系統(tǒng)、學(xué)習(xí)儀表盤、海星預(yù)警系統(tǒng)、課程信號(hào)系統(tǒng)。

3.1 典型的線上教學(xué)智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)

學(xué)生成功系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)形式為獨(dú)立的在線學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng),預(yù)警內(nèi)容為學(xué)習(xí)危機(jī)、輟學(xué)危機(jī),這種預(yù)警系統(tǒng)的技術(shù)方法為語(yǔ)義分解、預(yù)測(cè)建模、學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)可視化等,通過(guò)可視化圖形、電子郵件的方式發(fā)送預(yù)警報(bào)告,通過(guò)學(xué)習(xí)成功系統(tǒng),可以有效提高學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度、提高學(xué)生自身的技能、為學(xué)生推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

學(xué)習(xí)儀表盤的實(shí)現(xiàn)形式為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)與可視化工具相結(jié)合,主要預(yù)警內(nèi)容側(cè)重于知識(shí)點(diǎn)的預(yù)警,其采用的技術(shù)方法為信息跟蹤技術(shù)、鏡像技術(shù)、學(xué)習(xí)分析等,通過(guò)學(xué)習(xí)儀表盤和電子郵件的方式輸出預(yù)警內(nèi)容,通過(guò)學(xué)習(xí)儀表盤的這種學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng),可以有效提高學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度、提高學(xué)生自身的技能、為學(xué)生推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

海星預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式為在線學(xué)習(xí)平臺(tái)中的一個(gè)模塊,預(yù)警內(nèi)容主要為努力程度、課程成績(jī),其主要采用的技術(shù)方法有大數(shù)據(jù)、分布式計(jì)算、自矯正系統(tǒng)、學(xué)習(xí)分析等,預(yù)警方法是小紅旗、短信、電子郵件,通過(guò)海星預(yù)警系統(tǒng),教師可以盡早了解學(xué)生的情況,降低輟學(xué)率。

課程信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式為獨(dú)立的在線學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng),其預(yù)警內(nèi)容為課程成績(jī)、努力程度、輟學(xué),采用的技術(shù)方法為預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)成功算法、數(shù)據(jù)挖掘和分析工具,預(yù)警方式為電子郵件、短信、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中的消息。課程信號(hào)系統(tǒng)可以有效提高學(xué)生成績(jī),降低輟學(xué)率,節(jié)省管理時(shí)間及成本。

3.2 智能學(xué)業(yè)預(yù)警中常見(jiàn)的問(wèn)題

當(dāng)前智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)中常見(jiàn)的問(wèn)題可以歸納成3點(diǎn):(1)在應(yīng)用智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)的時(shí)候,很多時(shí)候各個(gè)學(xué)科采用的都是一個(gè)通用的預(yù)測(cè)模型,忽略了不同課程之間的差異性,無(wú)法很好地解決所有學(xué)科課程的復(fù)雜性。(2)大部分智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)針對(duì)的只是學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,忽略了對(duì)教師授課行為的研究,得到的預(yù)警內(nèi)容有失偏頗[5]。(3)當(dāng)前大部分智能學(xué)業(yè)預(yù)警主要是結(jié)果預(yù)測(cè),忽略了影響結(jié)果的相關(guān)量化指標(biāo)分析。

4 精準(zhǔn)干預(yù)措施策略

教學(xué)智能學(xué)業(yè)預(yù)警并不是為了預(yù)警而預(yù)警,其目的不僅是提前發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的異常,同時(shí)也要提前發(fā)現(xiàn)教師行為的異常,發(fā)現(xiàn)異常后加以干預(yù),盡量避免學(xué)業(yè)危機(jī)的出現(xiàn),因此,技術(shù)人員必須制定精準(zhǔn)干預(yù)措施。

4.1 通過(guò)學(xué)習(xí)分析建立模型

學(xué)習(xí)者知識(shí)建模,顧名思義,就是分析學(xué)習(xí)者對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,建立學(xué)習(xí)知識(shí)模型,為學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)反饋和建議。

學(xué)習(xí)者行為建模是把學(xué)生的學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)結(jié)果掛鉤,通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析,得出關(guān)聯(lián)結(jié)果,以此來(lái)預(yù)測(cè)學(xué)生的未來(lái)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)行為包含學(xué)習(xí)平臺(tái)登錄次數(shù)、登錄時(shí)長(zhǎng)、登錄時(shí)間間隔規(guī)律、作為完成時(shí)間以及互動(dòng)評(píng)論完成時(shí)間等內(nèi)容,這些內(nèi)容可以幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際情況,建立模型的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),如設(shè)定學(xué)生完成作業(yè)的時(shí)間,如果超過(guò)3天就可以視為拖延作業(yè),通過(guò)不同周期的情況分析,了解學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)積極性是逐漸降低還是升高。

學(xué)習(xí)者情緒建模,即學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒與學(xué)習(xí)成績(jī)成正相關(guān)。學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒越高漲,其學(xué)習(xí)的積極性也會(huì)越大。學(xué)習(xí)的積極性越大,其學(xué)習(xí)成績(jī)也會(huì)越好。

4.2 確立干預(yù)要素

第一個(gè)要素是篩選,即在進(jìn)行干預(yù)之前,要根據(jù)學(xué)習(xí)平臺(tái)和課程的特點(diǎn)來(lái)篩選干預(yù)工具和技術(shù),而在干預(yù)的過(guò)程中,則是要通過(guò)預(yù)警指標(biāo),篩選出有學(xué)業(yè)危機(jī)的學(xué)生。第二個(gè)要素是監(jiān)控預(yù)測(cè),即利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和工具監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,量化相關(guān)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度比較落后或者是學(xué)習(xí)過(guò)程偏離學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)中存在障礙的學(xué)生進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。第三個(gè)要素是多層次干預(yù),多層次干預(yù)指的是教師不僅是針對(duì)學(xué)生個(gè)人進(jìn)行干預(yù),還可以通過(guò)小組干預(yù)、群體干預(yù)的方式進(jìn)行干預(yù),為個(gè)體、為小組、為群體提出可視化的學(xué)業(yè)診斷。第四個(gè)要素是決策,即對(duì)預(yù)警結(jié)果進(jìn)行措施實(shí)施,如建議學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)的方式或者態(tài)度,如建議教師調(diào)整教學(xué)方式等。第五個(gè)要素為學(xué)習(xí)分析,學(xué)習(xí)分析是整個(gè)干預(yù)模型的核心,是進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)的關(guān)鍵[6]。

4.3 檢驗(yàn)干預(yù)機(jī)制的干預(yù)效果

在進(jìn)行線上教學(xué)智能預(yù)警干預(yù)周期內(nèi),研究人員要密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù),并將分析結(jié)果通過(guò)可視化報(bào)告輸出,讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài),并通過(guò)干預(yù)策略對(duì)出現(xiàn)學(xué)業(yè)危機(jī)的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的干預(yù)。如通過(guò)電子郵件的形式把預(yù)警報(bào)告發(fā)送給學(xué)生,預(yù)警報(bào)告中分析了學(xué)生前期的學(xué)習(xí)狀態(tài)中出現(xiàn)的問(wèn)題,以及這些問(wèn)題可能對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)帶來(lái)的不良影響,并告知學(xué)生可以通過(guò)什么措施來(lái)改善學(xué)習(xí)狀態(tài),提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。后期觀察學(xué)生在受到干預(yù)后,干預(yù)是否有效,其學(xué)習(xí)成績(jī)是否有所提高。

4.4 建立干預(yù)制度

當(dāng)前通過(guò)線上教學(xué)智能學(xué)業(yè)預(yù)警進(jìn)行干預(yù)的過(guò)程中,主要還是以技術(shù)干預(yù)為主,如發(fā)現(xiàn)學(xué)生有學(xué)業(yè)危機(jī)的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警,讓學(xué)生注意相關(guān)方面的問(wèn)題,為了保障干預(yù)策略的精準(zhǔn)和有效性,教師可以在技術(shù)干預(yù)的同時(shí),加上制度干預(yù)。

建立積分保持制度,把課程的參與度、自評(píng)互評(píng)活動(dòng)的參與度、學(xué)習(xí)任務(wù)完成度等學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分類,設(shè)置不同積分,如每個(gè)學(xué)生的原始積分均是100分,當(dāng)學(xué)生缺席一節(jié)課會(huì)扣分,扣分達(dá)到不同程度時(shí)會(huì)有不用程度的干預(yù)。當(dāng)積分低于某分時(shí)將暫停學(xué)生參與某項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)并無(wú)法通過(guò)某個(gè)課程。

建立預(yù)警指標(biāo)制度,制定不同的預(yù)警指標(biāo),如測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)低于多少分,線上訪問(wèn)次數(shù)、討論次數(shù),課件觀看時(shí)長(zhǎng)等,根據(jù)學(xué)生的不同個(gè)性特征進(jìn)行預(yù)警指標(biāo)的動(dòng)態(tài)微調(diào),篩選出需要作為督導(dǎo)對(duì)象的學(xué)生,并設(shè)定當(dāng)某個(gè)學(xué)生連續(xù)一段時(shí)間成為督導(dǎo)對(duì)象的時(shí)候?qū)o(wú)法結(jié)課。

5 結(jié)語(yǔ)

線上教學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展給教育帶來(lái)了極大的便利性,但在線上教學(xué)也存在一些問(wèn)題,教師與學(xué)生之間的“時(shí)空分離”狀態(tài)會(huì)削弱教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的指導(dǎo)和監(jiān)督,學(xué)生的學(xué)習(xí)得到不及時(shí)的反饋和提醒,同時(shí)線上教學(xué)也存在忽略教學(xué)效果的情況,因此教師需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù),建立智能學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng),對(duì)學(xué)生的線上教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù),以便更好地發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì),推動(dòng)教育教學(xué)更好地向前發(fā)展。