東北師范大學(xué)教授姜強:自適應(yīng)學(xué)習(xí)本質(zhì)是個性化

余娟

自適應(yīng)學(xué)習(xí)，一方面是允許學(xué)生根據(jù)自身需求尋找合適的學(xué)習(xí)資源，另一方面則是通過系統(tǒng)感知學(xué)生的需求，主動推送，其本質(zhì)仍是個性化。

關(guān)鍵詞 在線教育 自適應(yīng)學(xué)習(xí) 人機協(xié)同 教育數(shù)字化

疫情之下，中國開啟了史上最大規(guī)模的在線學(xué)習(xí)，在線教育被按下快進鍵，但如何提高在線教學(xué)背景下學(xué)生的學(xué)習(xí)投入、增強在線教育的個性化，仍是需要解決的難題。東北師范大學(xué)教授姜強及導(dǎo)師團隊多年來專注于研究個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)及大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析，對于在線教育的現(xiàn)狀及發(fā)展方向有著獨到的觀察和審慎的判斷。他表示，在線教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)下的一種常態(tài)化教學(xué)方式，教師在不斷探索先進技術(shù)的同時，仍要回歸到教育的本質(zhì)，以學(xué)生為本，提升在線教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)投入。

個性化——自適應(yīng)學(xué)習(xí)的本質(zhì)

“自適應(yīng)學(xué)習(xí)的本質(zhì)是個性化?！苯獜妿煆臇|北師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院趙蔚教授，也是自適應(yīng)學(xué)習(xí)研究團隊的成員之一。在導(dǎo)師趙蔚教授的帶領(lǐng)下，整個團隊從2004年起就開始關(guān)注自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

關(guān)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)，姜強認(rèn)為，可以從兩個方面去理解。一方面，是讓學(xué)生能根據(jù)自己的需求，在系統(tǒng)中尋找合適的學(xué)習(xí)資源，也就是實現(xiàn)個性化定制。一些常用平臺的學(xué)習(xí)資源非常多，但大多學(xué)生并不清楚哪些才是自己需要的，所以姜強團隊希望通過對平臺進行個性化定制，給予學(xué)生更多的自主性，讓學(xué)生找到真正需要或感興趣的內(nèi)容。在姜強看來，這是自適應(yīng)學(xué)習(xí)中最根本的問題。

另一方面，與前一種學(xué)生主動尋找的形式不同，是要通過系統(tǒng)感知學(xué)生的需求，主動推送，類似于計算機領(lǐng)域注入式的概念。學(xué)習(xí)能力是因人而異的，有能力的學(xué)生了解自己真正的需求，而自主學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生因為不清楚自己的需求，不懂得該如何選擇，所以更希望平臺能夠主動為自己提供合適的學(xué)習(xí)資源。但也有人質(zhì)疑，這種全部依賴平臺推送的方式可能會讓學(xué)生產(chǎn)生依賴，久而久之，將導(dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)能力。對此，姜強等研究者是這么界定的：通過系統(tǒng)感知學(xué)生的需求，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)興趣以及認(rèn)知，推送適合學(xué)生本人認(rèn)知水平的、不同難度的學(xué)習(xí)資源，也就是說，當(dāng)系統(tǒng)感知到學(xué)生學(xué)習(xí)有難度時，就推送簡單一些的內(nèi)容，反之則推送更難一些的內(nèi)容，以調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)，達到下一發(fā)展階段的水平，然后在此基礎(chǔ)上進行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。通過這種方式，讓學(xué)生從不感興趣、不知道學(xué)什么，變成愿意學(xué)、知道學(xué)什么，最終可能達到主動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。所以，自適應(yīng)學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是個性化。

導(dǎo)師趙蔚教授團隊是國內(nèi)最早提出自適應(yīng)學(xué)習(xí)的團隊之一，但事實上這一概念在國外早已有之?！拔业睦蠋熢谟魧W(xué)時就接觸了自適應(yīng)學(xué)習(xí)，2014年我去美國匹茲堡大學(xué)做訪問學(xué)者，當(dāng)時的老師Peter在這一方面做得已經(jīng)非常成熟?！痹趪鴥?nèi)外老師的影響下，姜強開始從事自適應(yīng)學(xué)習(xí)的研究，并與團隊一起進行本土化探索。

提及Peter，姜強印象十分深刻，尤其是當(dāng)姜強詢問Peter師生進行的自適應(yīng)學(xué)習(xí)使用技術(shù)有多么前沿時，對方的回答完全出人意料：并非都使用“高大上”的技術(shù)。原來Peter帶領(lǐng)學(xué)生做了很多系統(tǒng)，他們在做模塊化的時候，確實需要有新技術(shù)，而在做體系化的時候，卻發(fā)現(xiàn)實際的教學(xué)并不需要非?！案叽笊稀钡募夹g(shù)。比如在認(rèn)知診斷這塊，Peter使用的是經(jīng)典測試?yán)碚摚–lassical Test Theory，CTT）。在國內(nèi)有很多研究者是采用項目反應(yīng)理論，并在其基礎(chǔ)上擴展融合了很多諸如深度學(xué)習(xí)之類的新技術(shù)，試圖讓知識診斷更加準(zhǔn)確。姜強表示，很多“高大上”的技術(shù)也許很好，但相對而言要求也會更多。比如融入深度學(xué)習(xí)技術(shù)之后，需要考慮的試題參數(shù)增多，出題的難度隨之升高，對出題人的水平也提出了更高的要求，另外，就出題成本而言，不同科目和體量的試題成本也有所上升。考慮到投入產(chǎn)出比，使用更高深的技術(shù)似乎效益不大。

“從研究層面上來說，探索更前沿的技術(shù)是沒有任何問題的。但在實際應(yīng)用上，能用最經(jīng)典的、且無很多參數(shù)的理論解決問題，就沒必要使用更復(fù)雜的技術(shù)?！苯獜姳硎尽?/p>

教師主導(dǎo) 技術(shù)為輔 增加學(xué)習(xí)投入

教學(xué)是一個復(fù)雜過程，并不只是教師單方面?zhèn)魇谥R，而需要師生之間的互動和情感交流。姜強不認(rèn)可僅將學(xué)習(xí)資源搬上平臺的方式，因為每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不一，能力較差的學(xué)生更需要教師的解釋，“在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，直播才是最有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)投入的途徑?！?/p>

相對來說，高等教育的學(xué)生更加成熟，自主學(xué)習(xí)的能力更強，接受度也更高。他們適合純線上學(xué)習(xí)嗎？“大學(xué)生仍面臨著學(xué)習(xí)投入不足的問題?！苯獜娬J(rèn)為，解決這個問題要從兩方面入手。第一，要有任務(wù)驅(qū)動，任務(wù)促使學(xué)生產(chǎn)生驅(qū)動力，從而增加學(xué)習(xí)投入。第二，要考慮到投入的深淺，比如教師可以要求學(xué)生手寫筆記，無形中增加學(xué)習(xí)投入。姜強和研究伙伴設(shè)計了很多指標(biāo)體系，形成學(xué)習(xí)分析儀表盤，學(xué)生能看到自己和同學(xué)的信息，這也不失之為一種有效的激勵機制。他認(rèn)為，要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)投入，就必須提出“強制性”的要求，讓學(xué)生知道自己的成績直接與評獎、評優(yōu)、保研關(guān)聯(lián)，這種內(nèi)在的動機是非常強的，可能也輔以外在的獎勵，但是它最終挖掘的還是學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機。

在線教育的學(xué)習(xí)資源多如牛毛，如何促使學(xué)生主動去學(xué)習(xí)，是一個亟待解決的問題。

隨著在線教育的飛速發(fā)展，“人機協(xié)同”的雙師教學(xué)模式愈加普遍。姜強對“人機協(xié)同”一詞的認(rèn)可度很高，雖然人工智能領(lǐng)域?qū)Υ颂峒拜^多，但在教育領(lǐng)域同樣適用。相較傳統(tǒng)授課，“人機協(xié)同”這一教學(xué)方式，顯然對教師提出了不同的要求。但這種對教師的要求在姜強看來不可一概而論，應(yīng)該分類別去看待，“比如，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，目前就我的理解而言，所謂的‘人機協(xié)同對于教師來講影響較弱，課堂上仍以PPT為主，并不存在人工智能來了，就對教師有什么額外要求。”

在高等教育、職業(yè)教育或成人教育領(lǐng)域，“人機協(xié)同”則切實對教師有諸多好處與要求。姜強團隊目前所做的研究主要是大學(xué)生群體的在線教育，在研究過程中他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)技術(shù)融入之后教師發(fā)生了明顯變化。某些問題如果不用技術(shù)，教師可能無法做到或者做不好，這就體現(xiàn)出了技術(shù)的必要性。比如，在線教育有個最重要的問題，就是學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的動力，所以要從設(shè)計入手，將對學(xué)生的要求融入其中，而設(shè)計本身是依靠教師來完成的。教師需要具備這種設(shè)計能力，并借助技術(shù)解決人工無法解決的問題。A6A77BEC-91F0-4A9C-8098-08C871332F1F

在做在線學(xué)習(xí)預(yù)警和干預(yù)項目時，考慮到高等教育不同于基礎(chǔ)教育的教師跟班制，大學(xué)教師對于學(xué)生的了解偏少，所以姜強團隊將目光放在技術(shù)上，利用技術(shù)對學(xué)生進行“畫像”，并給出綜合判定。教師需要根據(jù)“畫像”的要求設(shè)計任務(wù)指標(biāo)，有些指標(biāo)會直接影響到學(xué)習(xí)成績，最后呈現(xiàn)的“畫像”就可以直接預(yù)測到學(xué)生的期末成績是否能及格，從而給予教師和學(xué)生及時的預(yù)警?！啊嬒竦木唧w結(jié)果是技術(shù)操作，但數(shù)據(jù)的產(chǎn)生離不開教師的設(shè)計，技術(shù)只起到了輔助性的作用，作為主導(dǎo)的仍舊是教師。”姜強強調(diào)。

在線教學(xué)作為一種必然方式而存在

無論是用來解決教育公平問題的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的建設(shè)，還是今年政府大力推進的教育數(shù)字化戰(zhàn)略，在姜強看來，在線教育的發(fā)展始終離不開國家的政策支持。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間提供了優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生在這個空間里能夠?qū)W習(xí)到最前沿的或者頂級名師的課程，這種價值是無可否認(rèn)的。但究其影響而言，姜強依舊保持分類別看待的態(tài)度：在條件比較優(yōu)越的城市，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間產(chǎn)生的影響可能要弱一些，而在相對貧困的地方，優(yōu)質(zhì)的、高水平的教師較少，通過網(wǎng)絡(luò)空間為學(xué)生提供一流名師的教學(xué)，對于實現(xiàn)教育公平、提升學(xué)習(xí)質(zhì)量是非常有意義的。當(dāng)然，偏遠(yuǎn)地區(qū)的硬件環(huán)境是否能達到要求，同樣需要納入考慮范圍。

推進教育信息化2.0和教育數(shù)字化戰(zhàn)略體現(xiàn)了國家層面對于數(shù)字資源建設(shè)和在線教育的關(guān)注。尤其是在疫情防控期間，許多線下教學(xué)活動難以開展，這也使得在線教育的發(fā)展勢頭愈加迅猛。

以長春市為例，據(jù)姜強介紹，疫情嚴(yán)重時，孩子和老師都在家學(xué)習(xí)和辦公，國家此時推進教育數(shù)字化建設(shè)就是無形中告訴老師們：你必須具備這種數(shù)字化資源的設(shè)計能力。在線授課的方式讓更多的教師、家長和孩子都慢慢地認(rèn)識了在線教育，從陌生到認(rèn)識再到熟悉，最后接受這種方式。這也使得在線教育不再像以前一樣，更多地停留在成人教育、職業(yè)培訓(xùn)或者高等教育的網(wǎng)絡(luò)學(xué)院范圍內(nèi)，而是在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域大面積鋪開，影響力大大提升。

彈性的集中教學(xué)在特殊情況下意義重大，姜強認(rèn)為，“無論未來有沒有大的事情發(fā)生，這一次疫情都讓更多人認(rèn)識到，在線教育是必須具備的一種常態(tài)化的教學(xué)方式。這種常態(tài)化不是指我們時時要用到，但它至少要在社會上或者教學(xué)中作為一種必然方式而存在?！?/p>

線上線下教學(xué)協(xié)同發(fā)展

在快速發(fā)展的同時，在線教育也不可避免地面臨著挑戰(zhàn)。姜強認(rèn)為，如果說面對面的直播在一定程度上保證了師生之間的互動，能產(chǎn)生良好的教學(xué)效果，那么非直播的方式下，如何保證學(xué)生注意力集中和學(xué)習(xí)投入，都需要進一步的研究。目前，姜強團隊已經(jīng)做了一些嘗試，比如，針對大學(xué)生的在線教學(xué)，在提供優(yōu)質(zhì)資源的同時，也進行了精心的設(shè)計，為學(xué)生制訂學(xué)習(xí)指標(biāo)。直播與非直播兩種不同的方式也涉及大規(guī)模在線教育背景下學(xué)生的個性化問題：直播過程中，由于師生彼此了解，所以可能不存在這方面的問題;而非直播情況下，學(xué)生直接面對學(xué)習(xí)資源，就難以實現(xiàn)個性化教學(xué)。

從學(xué)習(xí)資源方面來看，姜強認(rèn)為，大家通常關(guān)注的頂級名師資源只能說是資源建設(shè)的一個方面，要想實現(xiàn)個性化的教學(xué)，學(xué)習(xí)資源就必須是多維的。由于每個教師的能力不一，有些能力較強的教師，他認(rèn)為這個知識點并不是很難，不需要講太多，學(xué)生就能夠接受;而有的教師則認(rèn)為這個地方很難，需要多講一點學(xué)生才能接受，但是如此一來就無法滿足每個學(xué)生的需求。“我們要建設(shè)多維度的學(xué)習(xí)資源，來解決單一資源無法解決的問題，而這也意味著要投入很多的精力、時間甚至還有金錢?！?/p>

姜強表示在線教育是必然存在的，未來也將繼續(xù)被使用。目前我們的在線教育并不完全獨立，而是線上和線下兩種方式協(xié)同地往前走，既不是所有的知識都在線，也不是所有的知識都存在于課堂，在線教學(xué)跟線下授課是相輔相成的，是協(xié)同發(fā)展的，“課堂教學(xué)一直存在，那么在線教育也會跟隨著一直存在?！睙o論在線教育的技術(shù)如何發(fā)展，資源建設(shè)如何優(yōu)化，我們最終還是要回歸學(xué)生和教育本身，以人為本，砥礪前行。A6A77BEC-91F0-4A9C-8098-08C871332F1F