浙工大青年博士玩转教育与技术融合的学习原来这么酷炫

【本期人物】

江波，男，中共党员，1985年生，博士、浙江工业大学教育科学与技术学院副教授、硕士研究生导师。2014年毕业于浙江大学控制科学与工程学院，获工学博士学位，同年进入浙江工业大学教科学院，并入选2014年“校聘副教授”人才计划。美国卡耐基梅隆大学访问学者，澳大利亚墨尔本理工大学访问博士。担任国际学术组织Asia-Pacific Society for Computers in Education委员会执行委员，主要研究方向为教育大数据与学习分析。

主持和参与国家自然科学基金和国家社科基金等国家级项目6项，主持和参与浙江省自然科学基金等省部级项目3项，主持和参与厅局级项目2项，在SCI、SSCI、CSSCI和国内一级学报等期刊发表论文30余篇。主持浙江省高校信息化教学系列精品课程建设子项目1项，校研究生教学改革项目1项，指导学生获得全国现代教育技术教学技能大赛和浙江省多媒体技能大赛奖等奖项2次。

梦想融入时代浪潮

在2012年底的时候，以Coursera, Udacity 和 edX为代表的大规模在线开放课程（Massive Open Online Courses, MOOC）掀起了全球在线学习的浪潮。

在全球的任何角落，只要你可以获取互联网，你就能够学习到全球顶尖名校的高质量专业课程。而后，各种各样的MOOC平台如雨后春笋般出现，比如我们中国的“中国大学MOOC”、“学堂在线”和“网易云课堂”等等。现在连每个大学都有自己的MOOC平台，我们称之为“私播课”。

由于自己是做数据挖掘方向的，于是我开始思考：在线学习平台的盛行必然会收集到海量的学习者的学习数据，那么我们能否通过挖掘这些数据去研究人是如何学习的，为什么学生的学习成绩差异较大，不同群体的学习行为特征有何不同等等问题。也因此，我认为这是一个可能非常有前景的研究领域。

我目前的主要研究方向为学习者的精确建模，主要从学习行为、学习情绪和知识状态三个维度对学习者进行画像，其研究目的是通过技术让学习变得更加高效。

例如，我们分析学习者在虚拟仿真实验中的学习行为数据，来理解不同类型的学习行为与学习效果之间的关系；我们采集学习者在考试中的面部表情，来识别学习者在哪些题目上处于困惑状态，进一步分析困惑情绪与题目以及考试结果的关联性；我们目前还正在分析一个儿童编程数据集，通过对超百万儿童的在线编程数据进行深度挖掘和分析，来研究如何来更好的评价计算思维，如何通过数据驱动的方法来为学习者提供实时的智能提示。

技术改变教育

技术改变教育可以体现在“教”、“学”、“管”多个维度。

在“教”这个维度，现在大量的智慧教学解决方案如“雨课堂”，都可以让课堂教学变得更加高效而灵活。

在“学”这个维度，技术更是大有可为。前面提到的MOOC就是一个典型案例，再比如智能教辅系统能为学习者提供个性化的学习路径，代表性的智能学习平台有ALEKS和Cognitive Tutor。另外，游戏化学习工具也为儿童学习提供了更多可能，流行多年的 Scratch编程平台就能够通过游戏化的方式让儿童学习编程，提升计算思维。

在“管”这个维度，大数据技术则可以为教育管理者提供更精准的教育决策，决策者可以通过数据分析来发现校园管理中的不足。

拿我自己来说，我们研究小组目前正在设计开发一个“测中学”在线学习实验平台，并将其实施在我的《数据结构》课程中。我们通过对国内外在线学习方式进行总结归纳后发现，当前的在线学习都是基于视频观看的学习方式，这种方式近年来受到了很多研究者的质疑，他们认为学习不应该是以看视频为主，还应该配合大量的练习，实现“做中学”。

于是，我们研究小组基于数据结构的若干重要知识点，设计和开发了一个“测中学”学习平台，其目的是让学生能够通过对若干知识点做一定数量的高质量题目来学习并巩固知识点。与一般的考试不同，我们的“测中学”，会为每个题目的每个选项提供解析，学习者可以选择看或不看解析，他们的所有行为都会被平台记录，我们会综合分析学习者做题时间、答题对错、观看解析率甚至学习情绪等数据来进一步判断学习者是否掌握了知识点。

这段时间网络盛传的“一块屏幕改变命运”也是一个我国利用信息技术改变教育的典型案例。

教育回归初心

我所认为的教育的初心主要体现在教育公平和以人为本这两个层面。

首先，教育公平让教育变得均衡，就是让每个公民都有享有优质教育资源的权利，而不应该让其成为社会部分人的权利。当然，教育均衡问题是一个复杂的社会问题。教育的不均衡往往是由于地区经济发展不均衡造成的。比如，我国的西部偏远地区以及经济落后地区的教育资源根本无法和北上广以及省会城市相提并论。

过去，我们只能通过政府制定各种政策来吸引优秀的老师参与到落后地区的教育建设中，但在信息技术和互联网已经非常发达的今天，我们可以通过互联网在一定程度上缓解教育资源不平衡问题。

而以人为本就是教育要以促进人的全面发展为目的，立德树人，而不应该是以考试为中心，以考试来肯定或否定任何一个学习者。

我去年参加的Global Learning Xprize的RoboTutor项目就是这样的一个项目，其目的是通过游戏化学习软件让非洲坦桑尼亚的100多个村庄的7-10岁的儿童在没有教师指导的情景中能够自我学习基本的语文和数学知识。

来自全球各大高校和教育科技公司的400支队伍报名参加了这个项目，我在卡耐基梅隆大学访学期间所参与的RoboTutor项目从中脱颖而出，成为最终被选中的5个能够现场实施项目之一。我在该项目中负责学习数据的分析，通过对6个月的200多位儿童的学习数据进行分析，并结合前后测数据，我们可以明显地看到，我们所提供的游戏化学习软件能够显著提高他们学习成绩。

我和我可爱的学生

许多人可能会说当代大学生缺乏责任感，缺少实践力等等，但我不认为当代大学生缺少什么，尤其是我们浙工大的学生，你们都非常优秀。浙江省整体的一本率每年在20%左右，浙工大的学子也都是非常优秀的群体。如果有缺少什么，也仅仅可能是某些个体本身的问题，和大学生这个标签没有关系。

退一步来说，有些问题也并不是你们本身造成的，是整个社会氛围造就的。例如，我发现部分学生功利性比较强，对自己绩点有利的事情就去做，这没有错，但就我个人而言，还是希望他们能够“佛系”一点，目标长远一点，让学习成为你终身的事。

借此机会说一件我比较遗憾的事情吧。我是比较喜欢和学生打成一片的，但是由于各种原因花费在学生身的时间还是太少。我带的第一届班主任班级是2014级计算机科学与技术（师范），他们在2018年6月份刚刚毕业，每个人都非常优秀，也有自己独特的想法。非常遗憾的是，由于我当时正在国外，错过了他们的所有与毕业相关的环节，在这里也希望 能表示我真挚的歉意。

在未来的教育中，我希望作为一个追梦者，也作为一个传播者，带领我的学生们不断探索崭新的世界。

对青年的寄语

“未来的教育应当回归初心，利用技术去帮助接受不到教育的人，技术在教学领域的应用中不应该只是锦上添花，还应该是雪中送炭，让未来的教育更加美好。”