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(北京工業(yè)大學 經(jīng)濟與管理學院, 北京100124)

一、引言

高質(zhì)量的高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、實現(xiàn)國家現(xiàn)代化和中華民族偉大復興的重要引擎。通過何種方式評價高等教育質(zhì)量既能保障高等教育辦學質(zhì)量又能有效地改進高等教育教育教學，長期以來一直是學術(shù)界關(guān)注的問題。近年來，關(guān)于高等教育評價，美國、英國等西方高等教育發(fā)達國家把著眼點從增加投入、強調(diào)效率等觀念轉(zhuǎn)向了關(guān)注學生學習過程、就讀經(jīng)驗、強調(diào)學習收獲等方面，通過評價學生的學習過程和效果評價高等教育質(zhì)量，提出“大學生學習投入”(Student Engagement)概念。大學生學習投入是指大學生在教育活動中投入的時間和精力，以及學校在促進學生投入學習而提供的支持和條件〔1〕。

國外學者圍繞大學生學習投入以及學習收獲的影響因素進行了大量的研究。阿斯汀較早對兩者之間的關(guān)系進行研究，認為學生學習投入的數(shù)量和質(zhì)量直接影響學生的學習收獲〔2〕。帕斯卡雷拉提出，院校環(huán)境通過影響學生學習投入對學生的學習收獲產(chǎn)生間接影響〔3〕。汀托研究認為，大學生學習投入不足是影響大學生輟學的重要因素之一〔4〕。

近幾年國內(nèi)高等教育界研究教育評價也轉(zhuǎn)向?qū)W生就讀經(jīng)驗視角。清華大學教育研究院課題組研究認為，在學生家庭背景、院校環(huán)境和大學生學習投入等因素中，對學習收獲影響最大的是大學生學習投入〔5〕。大學生學習投入指標與學習收獲均顯著相關(guān)，且絕大部分指標顯著影響教育產(chǎn)出，其中校園支持度對教育產(chǎn)出影響最顯著〔6〕。廈門大學教育科學研究院課題組研究認為，大學生學習投入對學習收獲影響顯著，其中對學習收獲影響最大的是同伴互動〔7〕。還有學者研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境對大學生學習收獲并不產(chǎn)生直接影響，環(huán)境是通過影響學習投入間接對學習收獲產(chǎn)生影響的〔8〕。

本研究采用的數(shù)據(jù)來自“中國大學生學習與發(fā)展追蹤研究調(diào)查”2014年問卷，以理工科在讀大學生為調(diào)查對象，利用SPSS 19.0軟件,綜合使用因子分析、主成分分析、隨機森林模型等多種研究方法等，定量定性研究相結(jié)合，對理工科在讀大學生的學習投入對學習收獲的影響力展開實證研究，以期為提高大學生學習投入度和學習收獲提供政策建議。

二、研究設(shè)計

本研究采用年級分層隨機抽樣的方法提取樣本，獲取有效問卷1289份。其中理科132人(占10.2%)，工科1157人(占89.8%)；男生914人(占70.91%)，女生375人(占29.09%)；城市家庭學生417人(占32.4%)，農(nóng)村家庭學生872人(占67.6%)。采用李克特4點度量法計分，分為1=很經(jīng)常、2=經(jīng)常、3=有時、4=從未；或1=非常強調(diào)、2=強調(diào)、3=有點強調(diào)、4=不強調(diào)；或1=已經(jīng)做了、2=打算做、3=不打算做、4=還沒決定。

根據(jù)大學生學習投入理論，分別從主動與合作學習、學業(yè)挑戰(zhàn)度、教育經(jīng)驗豐富度、生師互動和校園環(huán)境支持度五個方面分別選取5個指標，對選出的25個指標進行探索性因子分析、降維和主成分分析，得到理工科大學生學習投入因子；從教育收獲維度選取15個指標，進行探索性因子分析、降維和主成分分析，得到理工科大學生學習收獲因子。將學習投入因子作為自變量，學習收獲因子作為因變量，采用隨機森林回歸方法建模，得出學習投入對學習收獲的影響力大小。

三、統(tǒng)計建模

(一)因子分析

1.學習投入因子分析

大學生學習投入是指大學生在教育活動中投入的時間和精力，以及學校在促進學生更好地學習提供的條件和支持〔9〕?；凇爸袊髮W生學習與發(fā)展追蹤研究調(diào)查問卷”數(shù)據(jù)，對五個方面選取共計25個指標，作為學習投入因子的基本指標?？寺“秃障禂?shù)Sig為0.000，KMO和Bartlett的球形度檢驗通過。25個指標有良好的結(jié)構(gòu)效度和信度。利用SPSS 19.0，通過因子分析、主成分分析，得到理工科大學生學習投入因子結(jié)構(gòu)。對這5個因子重新進行命名，分別命名為對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度、學習主動性和融入學習環(huán)境程度、社會活動參與度、生師課堂內(nèi)外互動程度、與同學之間互動程度。

2.學習收獲因子分析

關(guān)于大學生學習收獲的分類有很多種，其中將學習收獲分為知識和技能的分類法最為學者們廣泛接受。本文基于大學生學習投入理論和美國哈特研究會〔7〕的分類框架，從知識和技能兩個方面測量大學生學習收獲。

從知識和技能兩個維度共選擇15個指標作為理工科大學生學習收獲因子。探索性因子分析，15個指標有良好的結(jié)構(gòu)效度，克隆巴赫系數(shù)α=0.936>0.9，15個指標有良好信度。使用因子分析、主成分分析方法，得到理工科大學生學習收獲因子結(jié)構(gòu)。對這2個因子重新進行命名，分別命名為知識和技能。

(二)隨機森林回歸方法分析學習投入因子對學習收獲因子的影響力

1.理工科大學生學習投入因子對知識收獲的影響力

把學習投入5個因子作為自變量，知識收獲作為因變量，使用隨機森林回歸方法建立恰當?shù)哪Ｐ?，用R軟件運算，分析學習投入因子對知識收獲的影響，以及影響力的大小。

表1 隨機森林回歸法運算學習投入5因子對知識收獲因變量的重要性度量(y1)

表1中第二列是從替換該變量而致精確度平均遞減的角度來衡量變量的重要性，第三列則是從以該變量為拆分變量所造成的均方誤差的平均遞減的角度來衡量變量的重要性。數(shù)值越大，說明該自變量對因變量的影響程度越大。上述建立的隨機森林模型，模型的均方誤差(MSE)為0.1837384，由此可以得出模型擬合效果較好，該模型較為合理。從表1可知，對于知識收獲來說，5個自變量中學習主動性和融入學習環(huán)境程度對其影響最大，生師之間互動程度影響力最??；學習投入5因子對知識收獲影響力從大到小分別是學習主動性和利用、社會活動參與度、融入學習環(huán)境程度、與同學之間互動程度、對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度、生師之間互動程度。

2.理工科大學生學習投入因子對技能收獲的影響力

把學習投入5個因子作為自變量，技能收獲作為因變量，使用隨機森林回歸方法建立恰當?shù)哪Ｐ停肦軟件運算，分析學習投入因子對技能收獲的影響，以及影響力的大小。

表2 隨機森林回歸法運算學習投入5因子對技能收獲因變量的重要性度量(y2)

表2中第二列是從替換該變量而致精確度平均遞減的角度來衡量變量的重要性，第三列則是從以該變量為拆分變量所造成的均方誤差的平均遞減的角度來衡量變量的重要性。數(shù)值越大，說明該自變量對因變量的影響程度越大。上述建立的隨機森林模型，模型的均方誤差(MSE)為0.1944253，由此可以得出模型擬合效果較好，該模型較為合理。從表2可知，對于技能收獲來說，5個自變量中生師之間互動程度對其影響最大，對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度影響力最小；學習投入5因子對技能收獲影響力從大到小分別是生師互動程度、學習主動性和融入學習環(huán)境程度、與同學之間互動程度、社會活動參與度、對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度。

四、研究結(jié)論與建議

(一)研究結(jié)論

1.驗證了理工科大學生學習投入對學習收獲有顯著影響這一理論假設(shè)。通過隨機森林回歸方法分析發(fā)現(xiàn)，理工科大學生學習投入對知識收獲和技能收獲均有影響。也就是說“大學生在學習上花的精力、時間越多，對功課也就越熟悉；練習寫作越多、與同伴使用合作方式解決問題的機會越多、與老師互動越經(jīng)常，自身收獲到的知識也就更多，對知識的理解也就越深，更容易接納不同觀點和背景的人并與之愉快合作，同時，解決復雜問題的能力也會進一步提升”〔10〕也會有更多的學習收獲，理工科大學生也亦如此。

2.學習投入五維度對理工科大學生學習收獲影響力有強弱差異。通過隨機森林回歸得出的研究結(jié)果表明，大學生學習投入不同因子對理工科大學生知識收獲和技能收獲的貢獻率不同。對于知識收獲來說，學習主動性和融入學習環(huán)境程度、社會活動參與度兩個因子對其影響最大；5個因子影響力從高到低依次是學習主動性和融入學習環(huán)境程度、社會活動參與度、與同學之間互動程度、對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度和生師之間互動程度。對于技能收獲而言，生師之間互動程度、學習主動性和融入學習環(huán)境程度兩個因子對其影響最大；5個因子影響力從高到低依次是生師之間互動程度、學習主動性和融入學習環(huán)境程度、與同學之間互動程度、社會活動參與度和對挑戰(zhàn)性的學業(yè)任務(wù)掌握程度。

3.學習主動性和融入學習環(huán)境程度這一學習投入因子對理工科大學生學習收獲影響最大，生師課堂內(nèi)外互動對理工科大學生技能收獲影響最大。通過數(shù)據(jù)可以看出，學習主動性和融入學習環(huán)境程度對知識收獲影響排第一，對技能收獲影響排第二；生師課堂內(nèi)外互動對理工科大學生技能收獲影響排第一位，對知識收獲影響排第五位。

(二)研究建議

根據(jù)以上研究，提高理工科大學生學習收獲可以從大學生學習投入入手，關(guān)注理工科大學生的學習投入特點，激發(fā)理工科大學生的學習主動性，促進更好地融入學習環(huán)境，加強師生互動等途徑開展。

首先，教學中增強實踐環(huán)節(jié)，調(diào)動理工科大學生學習主動性和自主學習能力。從根本上講，大學生學習行為最關(guān)鍵因素是大學生主體的能動性參與。建構(gòu)主義心理學派認為，學習者不是被動的吸收外界信息，也不是把知識按部就班地搬到頭腦中，而是主動去選擇和加工。大學生學習是建立在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，通過與外界的相互作用來獲取、建構(gòu)新的知識體系的過程。這就要求我們在教學設(shè)計、教學方法和組織方式等方面，充分考慮理工科大學生學科專業(yè)特點以及學生的實際需要，依據(jù)學生的學習興趣和接受能力適當?shù)卣{(diào)整教學進度和難度,基于學生的學業(yè)反饋,在學習方法上加以指導,有意識地激發(fā)理工科大學生的自主學習和研究的愿望與潛能。同時,加強實踐環(huán)節(jié)，堅持教學實踐密切結(jié)合，為理工科大學生提供更多的實踐機會，并鼓勵他們在實踐環(huán)節(jié)應用所學的知識，使理工科大學生對客觀事物的認知和解決實際問題的方案不僅來源于教科書，還可以來源于自身行動的反饋信息，不再僅僅是把知識從老師的頭腦中傳送到學生的記事本上。比如，工程設(shè)計能力、工程實踐能力被視為工程師應具備的最重要的能力之一，在工科大學生的教學中要注重培養(yǎng)工程設(shè)計、工程實踐能力，注重培養(yǎng)大學生對工程事業(yè)的興趣，對工程的渴望和向往，對工程師這個職業(yè)的熱愛，萌發(fā)他們對能創(chuàng)造點什么東西出來的理念。同時，為大學生學習提供的各種資源，也應以激發(fā)大學生的學習主動探索為出發(fā)點，成為支持大學生自主學習和協(xié)作式探索的認知工具。

其次，充分重視第二課堂的開發(fā)和利用，樹立實踐育人、文化育人理念，有效地促進大學生完全融入和深度卷入到學習環(huán)境中去。大學生學習主動性不僅體現(xiàn)在自己的學業(yè)中，還體現(xiàn)在對學校學習環(huán)境的融入和充分利用上，也就是如何把學校提供給學生的校園環(huán)境、學習條件、學習設(shè)施轉(zhuǎn)化為學生自主學習、主動融入、充分享用的愿望與能力。目前普遍存在一種現(xiàn)象，學校方面投入很多人力、物力、財力，努力為學生提供各種學習環(huán)境和條件，學生方面參與度或是對這些條件的使用率卻沒有預期高。出現(xiàn)這種錯位有兩點值得思考：一是學校提供的條件是否基于大學生需求,二是高校為吸引大學生很好地融入學習環(huán)境、充分利用學校提供的各種學習條件所采取的措施是否到位。

理工科大學生的學習除了正式的課堂內(nèi)學習以外，課堂外、人際交往中的活動和行為也具有學習意義和教育功能，這些統(tǒng)稱為第二課堂。第二課堂可以整合校內(nèi)外和課堂內(nèi)外的多種教學資源，增強學生人際交往的各種機會，有效地促進大學生深度卷入和融入到學習環(huán)境中去。針對理工科的學科和專業(yè)特點，第二課堂可以以科技節(jié)為載體，搭建學生科技創(chuàng)新實踐平臺，組織高水平科技競賽，增加學生參與科研訓練、社會實踐的機會，鍛煉團隊協(xié)作能力；以文化節(jié)為載體，邀請知名企業(yè)家、知名校友、文化名人開展系列講座，豐富各類學生社團、文藝組織，提升理工科大學生的人文素養(yǎng)。值得注意的是，開展這些活動要堅持教育性、知識性和實踐性原則，避免活動的娛樂性，各項活動圍繞大學生的學習開展，以有利于提高大學生的學習投入為衡量標準，而不得搶占大學生的學習時間。

第三，促進生師互動，緩解學業(yè)壓力。已有研究表明，理工科專業(yè)教學模式具有教學進度快、課業(yè)內(nèi)容信息量較大、學業(yè)壓力較大等特點。因此，理工科大學生更需要教師的指導。教師在課堂上課時間基本上能與學生互動完成教學任務(wù)，但是課堂下對學生的學業(yè)輔導與幫扶并不是很充分，據(jù)統(tǒng)計近三分之一的新生認為學校及學院在學業(yè)輔導工作方面存在不足。也就是說，大學生認為生師互動交流機會不多，“生師互動是中國高等教育的一塊短板”〔11〕。良好的、良性的生師互動是提高理工科大學生學習收獲、提升理工科教育教學質(zhì)量的重要手段和有效途徑。對于理工科大學生加強生師互動可以通過以下途徑：一是加強生師互動交流機制建設(shè)。改變傳統(tǒng)上教學過于注重知識傳授的系統(tǒng)性、教學秩序的有序性和教學方法的工具性，加強關(guān)于生師互動內(nèi)容的教學評價、教師考核，增加師生討論學習、暢談人生、談?wù)摾硐氲葯C會，引導鼓勵教師投入更多的時間和熱情與學生心靈溝通。對于教師來說，除了課堂上教好書，課堂外與學生的交流、研討一并納入考核范圍。二是設(shè)立本科生導師制。課后老師可以通過拋出一些具有挑戰(zhàn)性的問題，或是設(shè)置一些模擬現(xiàn)實的情境，培養(yǎng)學生的獨立思考能力、發(fā)散性思維和批判精神，啟發(fā)大學生多觀察、多思考。建構(gòu)主義認為，學習者對于學習內(nèi)容的理解起關(guān)鍵作用的是學習者與周圍環(huán)境的相互作用。在教師的組織和引導下，師生一起批判性地研討各種理論、觀點和假說，可以各抒己見、頭腦風暴、暢所欲言，教師的思維和智慧分享給同學，同時同學的思維和智慧也能得到啟發(fā)。除了對學生的學業(yè)進行指導和幫助外，教師言傳身教也有利于學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，形成健康的人格。