柯嘉瑩

未來，是擁抱智能教育的時(shí)代，智能技術(shù)將打破教和學(xué)的方方面面，探索教育發(fā)展的新維度。蒲石提醒，在深挖教育數(shù)據(jù)價(jià)值與空間的同時(shí)，還要時(shí)刻注意數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)度。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)校，分析變革教育的時(shí)代已經(jīng)來臨。這是全球教育界共識(shí)，人們開始重視教育數(shù)據(jù)帶來的深層信息與對成績的干預(yù)作用。在美國的全日制學(xué)校里，已經(jīng)開始出現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)的影子。這項(xiàng)新技術(shù)的背后，帶來的是教師教學(xué)方法的變革，以及學(xué)校對硬件的新一輪升級。

數(shù)據(jù)分析技術(shù)為教育科技企業(yè)帶來了一場學(xué)習(xí)分析技術(shù)爭奪戰(zhàn)，因?yàn)樗闇?zhǔn)了幾個(gè)根本性問題：我們能否創(chuàng)建一種比傳統(tǒng)教材更吸引孩子的傳授方式？教授概念或技能的次序有多重要？我們怎樣才能讓考試或測評不僅用于對學(xué)生進(jìn)行排名，還能成為了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的窗口？為此，國內(nèi)教育信息化領(lǐng)域資深研究員、西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院信息技術(shù)教學(xué)中心蒲石以獨(dú)特的研究理念解答了這些難題。

在蒲石看來，學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)在教學(xué)體系中的應(yīng)用涉及三個(gè)方面：對象，時(shí)間，來源。

“當(dāng)我們在研究學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)服務(wù)的對象時(shí)，自然就生出了一個(gè)問題，它在學(xué)習(xí)中改變的是什么？”蒲石介紹說，學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)面向三個(gè)群體提供服務(wù)——學(xué)生、教師、院校。從學(xué)生的角度來講，關(guān)注點(diǎn)是系統(tǒng)中哪些內(nèi)容可以調(diào)整。首先是改變內(nèi)容或者題目，如何通過區(qū)分任務(wù)或項(xiàng)目的難度水平改變內(nèi)容；其次是改變學(xué)習(xí)內(nèi)容的表征形式和路徑選擇；再次是通過間接指導(dǎo)調(diào)整教學(xué)水平和可用的支持。結(jié)合每個(gè)學(xué)生的不同情況篩選最適合的內(nèi)容與方式，循序漸進(jìn)地提升學(xué)習(xí)成就感，理論上是能夠顯著提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的。

但是，當(dāng)前市場上與之類似的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)并不少見，卻為何沒能達(dá)到這一目標(biāo)呢？蒲石分析，問題的關(guān)鍵在于如何處理科技和人的關(guān)系。因此，他整合了學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)軌跡、個(gè)人檔案與現(xiàn)有的課程數(shù)據(jù)，并集中進(jìn)行分析，以小型網(wǎng)絡(luò)集群的形式為學(xué)生提供學(xué)習(xí)內(nèi)容與規(guī)劃。由此研發(fā)出基于機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，能夠跟蹤學(xué)生的線下和線上的交互行為，分析學(xué)生的技能和能力，然后比較目前的技能和某一學(xué)科或領(lǐng)域知識(shí)要求的差距，并告知學(xué)生。例如，一個(gè)想要考取心理學(xué)博士的學(xué)生，可以利用個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)來了解目前他的知識(shí)水平與目標(biāo)要求的差距?？赡芩壳爸贿_(dá)到了心理學(xué)博士學(xué)位要求的64%，那么，如果這位學(xué)生決定考取心理學(xué)博士學(xué)位，學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以為他提供一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，并在學(xué)習(xí)的過程中不斷調(diào)整，通過數(shù)據(jù)為這位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供科學(xué)指導(dǎo)，顯著提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)于學(xué)習(xí)次序的重要性問題，實(shí)質(zhì)上是時(shí)間問題。系統(tǒng)會(huì)幫助教師調(diào)整好教授的模式與進(jìn)度，這也就要求科學(xué)處理好教師的位置。蒲石將教育數(shù)據(jù)按照多層次結(jié)構(gòu)建模，對學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)環(huán)境的挖掘，涉及大量心理學(xué)、教育學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的范式與規(guī)律，比如厭倦、困惑、沮喪，或信任、滿意度和獨(dú)立情緒等，把這些相對獨(dú)立的預(yù)測變量組合在一起，發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系及關(guān)系程度，再通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、相關(guān)性挖掘、序列模式挖掘等，開啟一個(gè)關(guān)于情感狀態(tài)方面的智能學(xué)習(xí)新領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)成績的預(yù)測與學(xué)習(xí)狀態(tài)的預(yù)警。教師可以通過系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度，從而提升教育教學(xué)水平。

讓考試不僅用于對學(xué)生進(jìn)行排名，還能了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，這對于預(yù)測院校、干預(yù)學(xué)生的心理與行為具有重要意義。解決了時(shí)間要素，蒲石針對這一目標(biāo)展開了研發(fā)。

蒲石收集了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動(dòng)中所有關(guān)于習(xí)慣與喜好的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括鼠標(biāo)點(diǎn)擊、熱點(diǎn)地圖、社交網(wǎng)絡(luò)分析、推薦系統(tǒng)等，并同時(shí)完成了學(xué)習(xí)者和系統(tǒng)的交互、學(xué)習(xí)參數(shù)與教學(xué)變量的交互，研發(fā)出基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，重構(gòu)教與學(xué)與教育管理的模式。

“個(gè)性化學(xué)習(xí)，在現(xiàn)在依然沒有完全統(tǒng)一的定義，你問不同的人，答案也是不同的。不過，需要承認(rèn)的是，科技雖然是其重要組成部分，但其本質(zhì)上是一種教學(xué)法，包含著幾個(gè)重要的元素：多樣的學(xué)習(xí)策略、實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí)引導(dǎo)、傾聽孩子的聲音、精通式學(xué)習(xí)、靈活的學(xué)習(xí)進(jìn)度以及學(xué)生-老師共同參與的學(xué)習(xí)路徑等。這些元素最為核心的就是‘將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)從老師轉(zhuǎn)換到學(xué)生，成為一個(gè)自我驅(qū)動(dòng)型的學(xué)習(xí)者?！崩脵C(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行深入分析，基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者最近的瀏覽狀態(tài)，提供充足但不過分的內(nèi)容，降低學(xué)習(xí)者的疲勞感、挫敗感，提升成就感，是當(dāng)下為數(shù)不多的真正能夠影響學(xué)習(xí)效果的學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)。

現(xiàn)如今，對學(xué)習(xí)分析技術(shù)的研發(fā)，教育科技團(tuán)隊(duì)間開始流行起來的一種新的務(wù)實(shí)精神，開始以學(xué)生、教師、院校的應(yīng)用為中心，注重科技與人的結(jié)合。沒人再談?wù)撚每萍既〈處煟疾粫?huì)否認(rèn)教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對于教育改革的作用與影響。未來，是擁抱智能教育的時(shí)代，智能技術(shù)將打破教和學(xué)的方方面面，探索教育發(fā)展的新維度。蒲石提醒，在深挖教育數(shù)據(jù)價(jià)值與空間的同時(shí)，還要時(shí)刻注意數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)度。

（作者單位：遼寧省沈陽北方時(shí)代文化傳媒有限公司）