作者:文双春 来源:中国科学报 发布时间:2024/8/27 9:52:52
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人工智能时代,如何提高大学课程及格率

 

近日,国内某高校教师因其所负责的3门课程的卷面不及格率都在30%以上,被学校要求作解释说明并提供整改方案。该教师在网络上公开发表说明文章,引发关注和热议。

众所周知,不及格率高的课程在全世界高校司空见惯。笔者不禁联想到与此对应的另一更普遍现象——课程分数通胀,即学生普遍得到了比应得分更高的分数。

分数通胀的课程是否意味着比不及格率高的课程的教学质量更高?似乎很少有师生这么认为。但由于分数通胀带来“皆大欢喜”,所以往往既可免去教师诸如作解释说明、提供整改方案等麻烦,更有可能使其在学生评教系统中收获同样的分数通胀。

不可否认,在不降低考试难度、不放松评分标准(放水)的前提下,几乎所有高校和教师都或多或少面临课程不及格率高的问题。因此,如何在保障质量的前提下提高课程及格率,是值得所有高校和教师探讨的课题。

单靠课堂教学无法提高课程及格率

大学常常从课堂教学中寻找课程及格率低的原因:一是教师授课能力和水平有问题,二是学生不进课堂或不用心听讲。但笔者认为这没有抓住根本和要害。

大学的课堂教学基本沿袭教师讲、学生听的讲课模式,但这种模式不断受到质疑和抨击,其中重要原因是教育者往往以自己接受教育的方式教育受教育者。

任何教学都必须转化为学生的学习成效,否则,充其量是一场表演秀。早在1946年,著名学习专家爱德加·戴尔就提出“学习金字塔”理论,并指出听课是所有学习方式中效果最差的。

2019年,诺贝尔物理学奖得主卡尔·韦曼基于其团队的研究,尖锐地指出:几乎可以肯定,几个世纪以来的讲课一直是无效的。

该团队的一项研究表明,如果纯粹是听课,那么一门课程由经验丰富的资深教授讲,还是由没有任何教学经验的研究生讲,学生的学习效果没什么区别。

如果讲课一直是无效的,学生进不进课堂、用不用心听讲还重要吗?

德国卡塞尔大学的工作人员研究了到课率与学习成绩之间的关系,发现总体而言,学生的到课率和成绩之间存在正相关,但多为弱相关;随着学习技术的变化,大学的到课率似乎失去了它的重要性,因为学生不必上课也可以获得课程材料。

学生想学习并积极参与时,才可能提高及格率

一所大学的同专业、同课堂基本由高考成绩相差无几的学生构成,意味着这些学生的前期基础、智力水平、学习能力、考试技巧等没有什么差别,但为何一些学生成绩优异,另一些学生却不及格?

实践表明,学习动力是最主要的因素。认知科学也告诉我们:只有当学生想学习并有强烈的参与欲望时,学习才会发生。而学生是否想学习和想学到什么程度,又与学生对“意义或目标”的认识紧密相关。

直白一点说,学生往往用现实或功利主义眼光来裁量——想保研或考研的学生,跟保研或考研相关的每一门课程成绩都优异或至少不会不及格;想考公考证的学生,完全靠自学也能学好相关课程。

当今,大学中找不到“意义或目标”,从而缺乏学习动力的学生不少,他们往往构成课程不及格率的“基本盘”。

美国哈佛大学发布了一份关于年轻人(18~25岁)心理健康的调查报告。报告指出,36%的年轻人报告有焦虑情绪,29%的年轻人报告患有抑郁症。年轻人情感挣扎的原因有多种,其中高达58%的年轻人报告他们的生活缺乏“意义或目标”。

一种教育或一门课程教学是否有成效,最终看其在多大程度上改变或塑造了学生。教育有如打铁,你首先得把铁烧红,然后才能下锤打出你期待的效果,否则就是打冷铁,你很辛苦,铁很痛苦,而铁没有任何改变。

大学如果不能帮助学生找到“意义或目标”,老师如果只是传授知识而不能让学生理解知识蕴含的真正意义,那么大学和老师都在“打冷铁”。

人工智能时代,手机是最有成效的个性化课堂

孔子曰:“不愤不启,不悱不发。”《西游记》中菩提祖师说:“不遇至人传妙诀,空言口困舌头干。”

古代圣贤告诉我们,教学需要把握时机,否则怎么教都没用。现代心理学的心流理论证实了这种思想。

心流是人们在做某些事情时表现出的全神贯注、投入忘我的状态。个体在达到心流状态时才是最有效的学习。心流体验源于任务挑战性与个体技能水平的平衡:当任务的难度与个体的技能水平相当时,才有可能产生心流体验;任务过易会导致无聊,过难则会产生焦虑。

另外,根据美国著名教育学家戴维·索恩伯格所著《学习场景的革命》,教学实践取决于教学环境,善用学习场景,才能更有效地学习。

戴维认为,人类一直在“营火”“水源”“洞穴”和“生活”4种独立学习场景中学习。它们分别代表从故事讲述者或者专家那里学习(讲课属于这种场景)、同伴之间互相学习、学习者通过反思和内省的方式进行独立学习,以及将理论付诸实践的应用型学习。

戴维指出,要让学生获得真正、持久且有意义的知识,应减少学生对“营火”场景的依赖,让其在4种场景中都有足够的学习时间,并可在4种场景中自由切换。

学习成效与时机和场景的密切相关性决定了教学为什么很难。因为教师不可能知道每名学生学习发生的确切时机、确切环境,从而因时、因地、因材施教。这也是“讲课一直是无效的”重要原因。

笔者认为,借助网络和人工智能,可以突破这种困境。关键要做到两点:一是把教学主导权交给学生,教师从教育者转变为学生学习的帮助者;二是支持学生把手机变成最有成效的个性化课堂,培养学生成为“因材求教”的主动学习者。

今天,许多学生不愿进课堂,即使进课堂,也很少抬头看PPT大屏,而是低头刷手机。

在笔者看来,任课教师对此不仅不要失落,反而要支持,当然前提是学生在刷学习——如果学生有更好的途径掌握我希望他们学到的东西,我有什么理由不支持呢?

特别是人工智能正在超指数级地增强自身能力,从传统的机器学习不断向自我进化、富有洞察力和自主解决问题演化,已经并将更深入地改变大学的教学。不难想象,人工智能将比任何人类教师都更智能地使学生达到心流状态,为学生提供或创造最适配的学习场景。

笔者相信,当每一个学生都善用手机学习时,大学课程及格率将不再是问题。

(作者系湖南大学物理与微电子科学学院院长

 
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