在線學習：校園2.0

蔡立英/編譯

在線學習：校園2.0

蔡立英/編譯

●MOOCs正在改革高等教育，并為科學研究提供素材。

去年8月，校長華萊士·洛（WallaceLoh）走進胡安·烏里亞格里卡（JuanUriagereka）的辦公室，說了一句切中要害的話：“我們需要有這樣的課程——昨天！”

烏里亞格里卡是馬里蘭大學帕克分校主管教師事務的副教務長，完全明白他上司的意思。全世界的大學管理者連月來都在談論大規(guī)模網(wǎng)絡公開課（MOOCs）：這是基于網(wǎng)絡的教學項目，可以讓成千上萬的同學同時學習，一部分原因在于使用了社會化網(wǎng)絡的技術(shù)。作為對視頻課程的一種補充，大部分學習內(nèi)容來自網(wǎng)絡評論、提問和討論。參與者甚至互相批改試卷。

2011年夏天，當斯坦福大學開設的一門人工智能課程吸引了全世界16萬學生、并且其中有2萬3千人修完了課程時，MOOCs就已經(jīng)引起學界的矚目。現(xiàn)在，加利福尼亞州山景城的 Coursera公司——最早主動開發(fā)MOOCs的三家由研究員領(lǐng)導的創(chuàng)業(yè)公司之一——正邀請馬里蘭大學為其軟件平臺提供5門課程。洛也想加入其中。“洛非常清楚，”烏里亞格里卡說，“我們需要加入其中。”

相似的對話也在世界各地的主要大學中展開，數(shù)十所大學——最新的數(shù)字是74所——蜂擁著來簽約。科學、工程和技術(shù)課程是這個運動的先鋒隊，但是管理、人文和藝術(shù)課程的人氣也在增長。“在我對高等教育的25年觀察中，從來沒見過發(fā)展這么快的。”米歇爾·史蒂文斯（MitchellStevens）說，他是斯坦福大學的一位社會學家，并且是一場在全校范圍進行的名為“教育的數(shù)字化未來”系列討論的領(lǐng)導者之一。

這種熱潮的產(chǎn)生，部分是因為MOOCs的流行恰逢其時。磚和砂漿構(gòu)造的校園已不可能跟上先進教育的要求：根據(jù)一個廣受引用的算法，到2025年，全世界將需要每周新建4所以上能容納3萬學生的大學，來接納將達到入學年齡的兒童，更別提還有數(shù)百萬的成年人在尋求深造和職業(yè)培訓。大學和學院面臨的財政壓力也很大，尤其是在美國，驟增的學費和一直擴大的學生債務已導致了來自政治家、家長和學生的反彈，他們要求知道他們的錢都花到哪里去了。

當MOOCs襲來時，在哈佛大學研究教育技術(shù)的克里斯·德迪（ChrisDede）說，它們有望能解決這些問題，通過大幅擴大現(xiàn)有校園的覆蓋范圍，同時使教育工作者的工作量流水化，大學把它們作為下一件大事來抓。

我們有理由希望這是一個積極的發(fā)展，羅伊·皮（RoyPea）說，他在斯坦福大學領(lǐng)導一個研究人們?nèi)绾问褂眉夹g(shù)的中心。MOOCs整合了幾十年來對學生如何更好地學習的研究成果，能讓教師免于單調(diào)地重復入門課程。而且，平臺能夠記錄上網(wǎng)學生的每一次鼠標點擊，有望通過產(chǎn)生能改進未來教學的數(shù)據(jù)而轉(zhuǎn)變教育研究。“我們能對每一篇論文、每一次考試，直至每個學生偏愛哪種媒介進行微分析。”皮說。

MOOCs的公司仍然面臨挑戰(zhàn)，比如應對較低的課程完成率，并證明它們能盈利。他們也有在教師中間做很多說服性的工作，烏里亞格里卡說。“許多人垂涎三尺，迫不及待想加入其中，”他指出他的大學已經(jīng)為其5個新開的課程招募了20個志愿者，“其他人則說，‘等一下，我們?nèi)绾伪３仲|(zhì)量？我們?nèi)绾闻c學生保持聯(lián)系？’”

大規(guī)模教育學

MOOCs很大程度上是在斯坦福大學計算機科學系的一個走廊里誕生的，在這個走廊上，吳恩達（AndrewNg）、達芙妮·科勒（DaphneKoller）和塞巴斯蒂安·史朗（SebastianThrun）的辦公室之間不過間隔幾步路。不過，MOOCs也得歸功于至少從20世紀90年代就開始的研究，當時全球范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)爆炸性增長，激發(fā)了一大群人努力開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)用于教育。大學管理者傾向于把這些項目視為雜耍——當時的高等教育財政緊縮還沒有現(xiàn)在這么嚴重——所以大多數(shù)實驗工作是受委托的個人、院系或研究中心開展的。但是隨著寬帶、社會化網(wǎng)絡和智能手機等技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者的興趣持續(xù)增長。

吳恩達是在2007年加入這項研究的，因為他想把斯坦福大學高質(zhì)量的教育帶給“那些可能永遠不能到斯坦福大學學習的人”。沿著開源軟件照亮的道路，通過早期的開放教育嘗試，他啟動了一個項目，郵寄斯坦福大學最受歡迎的 10門工程課程的免費講座視頻和講義。他承認，他的方法比較粗糙：只是把講座錄制下來放到網(wǎng)上，然后希望會有好效果。但是讓他吃驚的是，開始有陌生人來找他，說，“您是吳恩達教授嗎？我一直都跟著您進行機器學習！”吳恩達開始明白網(wǎng)絡課程可以到達很遠的地方，就開始把他原來的系統(tǒng)進行升級。 “當一個教授能教 5萬人時，” 他說，“教育的經(jīng)濟學就改變了。”

吳恩達跟許多人都談過他的工作，其中一位就是達芙妮·科勒，她在2009年開始開發(fā)她自己的網(wǎng)絡教育系統(tǒng)。吳恩達朝外看，科勒卻想朝內(nèi)看，改革斯坦福大學的校內(nèi)教學。她尤其想推動“翻轉(zhuǎn)”這個提出來已經(jīng)10年的創(chuàng)意，學生們可以在家聽講座，在課堂上和老師一起做“家庭作業(yè)”，聚焦最難的方面或討論一個概念更深的含義。這讓教師可以專注于教學中大多數(shù)老師最喜歡的部分——與學生互動，從而減輕他們常常不喜歡的重復性講課。

科勒也想整合許多研究顯示的結(jié)果，那就是被動學習是一種很糟糕的學習方式。運用過去10年其他的網(wǎng)絡開發(fā)者創(chuàng)立的方法，科勒按照學生回答問題或解決一個問題的間歇時間，把每個課程視頻切分成8至10分鐘的片段，想法是讓學生思考他們學到了什么，深化他們的參與度，而且研究顯示，這樣做也可以讓學生更好地記憶。

最后，為了鼓勵學生自己有更多的互動，科勒從Facebook這樣的社會化網(wǎng)絡得到了一個靈感，為她的系統(tǒng)設置了一個在線討論的論壇。正如吳恩達所解釋的，這么做的想法是把面對面的學習組織中的場景搬到網(wǎng)上：“學生和他們最好的朋友坐在一起，他們一起研究問題，他們互相評論別人的解決方案——許多教育學研究表明，這些互動性更強的學習模式的學習效果會更好。”

科勒和吳恩達最終意識到，把他們的努力匯聚到一起，就可以同時實現(xiàn)這兩個目標——向外推廣和校園內(nèi)的改革。在2010年底，他們開始研發(fā)一個支持論壇討論、視頻提供以及一個網(wǎng)絡課程所有的其他基本服務的軟件平臺，這樣教師只需提供課程內(nèi)容。但是把社會互動的工作進行擴大的結(jié)果是，這本身就成為了一個研究項目，吳恩達說。例如，斯坦福的在線論壇是一種將大約100人的用戶組成的學生社區(qū)連接在一起的很好的方式。“隨著用戶擴大到十萬，論壇就變得更復雜了。”他說。成千上萬的學生可能問的是同一個問題。所以開發(fā)者實行了一個實時搜索的算法，這樣就能在學生在搜索框中打完字之前，就顯示相關(guān)的問題和可能的回答。吳恩達和科勒還讓學生們投票決定問題的排名，非常像鏈接共享網(wǎng)站Reddit，這樣最有見地的問題就能脫穎而出升到前面，而不是迷失在閑聊中。

這兩位研究者甚至還對系統(tǒng)進行了設置，這樣學生就能相互批改論述題的家庭作業(yè)了，論述題是計算機目前還不能處理的。這樣的系統(tǒng)不僅僅對擴大學習規(guī)模是必不可少的，科勒說，實踐還證明這是一種非常有價值的學習經(jīng)歷。實驗研究已表明，如果評分標準說得非常清楚，那么學生的評分和老師的評分有很強的接近度。

到2011年初，吳恩達和科勒打算把他們的平臺在斯坦福大學校園里展示，吸引了其他教師的關(guān)注，其中一位是機器人研究者塞巴斯蒂安·史朗，他在斯坦福大學和山景城的谷歌公司之間來回跑，研究無人駕駛汽車的發(fā)展。

把系統(tǒng)做大正是史朗的想法，部分基于吳恩達和科勒的想法，他自己開發(fā)了一個系統(tǒng)。他說，本來計劃是他與谷歌的研究主管彼得·諾維格（Peter Norvig）一起在秋季學期教授一門人工智能課程，“我認為把課程放到網(wǎng)上是一種社會責任，這樣我們的學生就不止斯坦福的區(qū)區(qū)200個了。”但是即便是他，也沒有料想到學生數(shù)目會有多大。僅僅按照人工智能課程的郵件列表發(fā)送了一個公開通知后，這門課程就有來自195個國家的16萬人注冊了。“這讓每個人都大吃一驚。”他說。

作為響應，吳恩達使用了他和科勒一起開發(fā)的平臺，把機器學習課程發(fā)布到了網(wǎng)上，而系主任珍妮弗·威登（JenniferWidom）也把她的數(shù)據(jù)庫課程掛到了網(wǎng)上。這幾門課程每一門都吸引了大約10萬學生。有這么大的用戶群，風險投資資金迅速跟進。

史朗在2012年1月成立了他的公司Udacity。他認為，大多數(shù)教授并不知道如何利用網(wǎng)絡媒體，他和他的同事決定在家開發(fā)他們的課程，與教育專家一起讓教育學盡可能有效。

吳恩達和科勒在 2012年 4月發(fā)布了他們的Coursera平臺，然后反其道而行。他們與知名大學合作——一開始是斯坦福大學和其他三所——讓這些大學提供課程內(nèi)容，由Coursera主辦并提供軟件平臺。

麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室前主任阿南特·阿加瓦爾（AnantAgarwal），已經(jīng)對網(wǎng)絡學習進行了10年的實驗研究。他研發(fā)了一種叫做WebSIM的電子線路仿真包，嘗試給上網(wǎng)絡課程的學生帶來一種仿佛在實驗室動手做實驗的逼真體驗。2011年12月，受到斯坦福大學做法的啟發(fā)，他創(chuàng)立了一個獨立、非營利的公司MITx，這個公司將把來自麻省理工學院的MOOCs通過開源的形式提供給廣大學生。當2012年5月哈佛大學加入以后，這家公司更名為edX。

與此同時，自從2008年誕生以來就一直在教育界悄悄傳播的“MOOCs”這個名詞，也開始火了。媒體賬戶蓬勃發(fā)展，公司主管很快也在TED大會和瑞士達沃斯世界經(jīng)濟論壇年會上舉辦相關(guān)講座。正如科勒對一位記者所說的：“我簡直不能相信我的人生！”

學習曲線

主辦MOOCs的公司可以講述很多成功的故事。例如，7200名修完阿加瓦爾 “電子線路”的MOOCs2012年春季課程學生中，包括了一位81歲老人、一位撫養(yǎng)兩個孩子的單身母親、還有一個來自蒙古的15歲神童在期終考試上拿了一個完美的分數(shù)。Udacity公司的MOOCs“計算機科學入門”是該公司目前最受歡迎的課程，已經(jīng)吸引了27萬學生注冊學習。20萬名美國大學的一年級學生打算主修計算機科學。

但是大規(guī)模網(wǎng)絡公共課也遇到了一些頭疼的問題。“許多人把一門課程放到網(wǎng)上時，并不知道他們加入是為了什么，”計算機科學家、斯坦福大學在線學習第一副教務長約翰·米歇爾 （JohnMitchell）說，“即使只是把一個講座重建成自成一體的短片段，也需要許多思考。”而要想出一些扣人心弦的好問題，把學生從一個片段吸引到下一個片段，同樣需要構(gòu)思。然后就是對高質(zhì)量的課程的要求，他說，“制作一個高質(zhì)量的課程視頻，需要好幾個小時的制作時間。 ”

更令人擔憂的是MOOCs慘淡的完成率，很少有超過15%的。自從19世紀第一個函授課程誕生以來，完成率就一直是遠程學習的一個難題，德迪說，只有一小部分同學有動力和毅力進行自學，而大多數(shù)人則需要幫助：“需要其他同學支持他們堅持下去，需要教授的智力支持，需要其他同學幫助他們弄明白學習材料。”眼下，德迪說，MOOCs公司的點對點通訊工具，在提供此類幫助上還做得遠遠不夠。“他們只是希望，人們會從下至上弄明白如何互相支持。”他說。

這些公司承認，完成率確實是一個問題，而他們的平臺依然在進步。“我的愿望不是到達世界上1%自我激勵的人，”史朗說，“而是到達那剩下的99%的人。”這些公司已經(jīng)在研發(fā)先進的社會化工具，例如現(xiàn)場視頻和文字聊天。

而對大衛(wèi)·克拉考爾（DavidKrakauer）這樣的觀察家而言，這么做是理所應當?shù)摹！坝袃煞N方法可以創(chuàng)新，”主管威斯康星-麥迪遜大學的發(fā)現(xiàn)研究所的生物學家克拉考爾說，“你在紙上設計出完美的東西，然后試圖把它造出來，或者你一開始做了一個拙劣的實驗性質(zhì)的系統(tǒng)，然后根據(jù)反饋意見去完善它。第二種方法就是硅谷模式，但它同樣是一種科學方法。 ”

硅谷模式

硅谷的感覺滲透到了三大MOOCs公司。例如，他們都贊同開放源代碼的理想。“為內(nèi)容收費會是一個悲劇。”吳恩達說。但是他們也看到了，谷歌和許多其他技術(shù)公司采用的免費增值模式，蘊藏著無限商機。免費增值模式就是，贈送基本產(chǎn)品來吸引用戶，然后通過增值產(chǎn)品收費。

一個明顯的增值產(chǎn)品是證書，吳恩達說，“你只需支付一小筆費用，比如10美元到30美元，就可以拿到一個證明你修過這門課程的證書。”當課程注冊用戶達到6位數(shù)字時，這是一筆非常可觀的收入。未來，只需付費，這些公司可能也會提供大學課程的學分；他們已經(jīng)在和資質(zhì)認證機構(gòu)合作安排此事。

其他可能性還包括來自課程輔導服務、職業(yè)生涯輔導，以及大學授權(quán)收費的利潤。例如，2012年12月，edX公司把阿加瓦爾設計的一門電路理論MOOCs授權(quán)給位于美國加州的圣何塞州立大學，作為“翻轉(zhuǎn)”課堂體驗的網(wǎng)絡內(nèi)容。作為對授權(quán)費的回報，“教授們可以在校園里提供網(wǎng)絡課程，根據(jù)他們的喜好調(diào)整課程，獲得學生的分數(shù)、在線活動等老師想知道的所有分析數(shù)據(jù)。”阿加瓦爾說。在這個特定的實驗中，他補充說，圣何塞州立大學課程通常40%的不及格率降到了9%。

數(shù)據(jù)分析是硅谷模式的另一個例子，潛在地使得MOOCs公司可以為教育做像谷歌、亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)巨頭已經(jīng)在營銷中所做的事情。在Coursera公司的例子中，科勒說，平臺監(jiān)視著學生們的每一次鼠標點擊——測驗提交、論壇發(fā)帖，何時何處學生暫停、回放或以1.5倍速度播放一個講課視頻。

Coursera公司連續(xù)不斷地使用這些數(shù)據(jù)作為反饋，科勒說，即可優(yōu)化平臺的用戶界面，也可改善課程內(nèi)容。例如，如果90% 的學生在做某一堂課的課后練習時都磕磕絆絆，那么可能是時候修訂這個課程講義了。

“當時我們所做的任何事都僅僅只是冰山的一角。”科勒說。當把每一個學生的數(shù)據(jù)和每一門課程的數(shù)萬或數(shù)十萬學生數(shù)相乘，它們會達到一個很龐大的規(guī)模，足以創(chuàng)立學習信息學的一個全新領(lǐng)域——皮稱之為“教育大數(shù)據(jù)科學”。

學習信息學能夠向?qū)W院和大學提供一個前所未有的反饋水平，史蒂文斯說：“我們還從未對高等教育中的學習進行過非常頻繁的、非常一致的或是非常好的測量。”學術(shù)界無休止地研究那些與大學入學和成功相關(guān)的因素，比如種族、父母收入和學習成績。他們也研究學生畢業(yè)后的情況：平均而言，大學給他們的一生帶來更高的收入等好處。

“我們所不知道的是大學是如何施展這種魔力的，”史蒂文斯說，“我們當然不知道數(shù)字媒介化的大學生活將在多大程度上提供和4年住校的大學生活一樣的回報。”然而現(xiàn)在，他和他的同事們能開始看到，當教育科學與數(shù)據(jù)分析融合在一起時會變成什么樣。例如，現(xiàn)在研究者不是看學生的平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在適當?shù)臋?quán)限和隱私保護之下，他們能追蹤單個學生的整個大學生涯，精確測量特定的經(jīng)歷和互動是如何影響他們的學習的。“這太驚悚了，”他說，“這是一個巨大的智力前沿。”

高等教育將如何改變，以回應新技術(shù)的發(fā)展，還有待觀察。也許，不會改變很多，德迪說。是的，多數(shù)大學將把它們的課程從自己的校園延伸出去；MOOCs已經(jīng)表明，大學這么做只需相對較少的努力就可獲得潛在的巨大收益。但是，MOOCs的創(chuàng)立者們的其他目標——學校教學的根本改革——則是一個艱難得多的提議。

“大學認為它們自己是在從事大學的事業(yè)，而不是學習的事業(yè)，”德迪解釋說。也就是說，大多數(shù)大學把它們現(xiàn)存的結(jié)構(gòu)和做法視為理所當然的，而把MOOCs和其他網(wǎng)絡技術(shù)視為一種做事情的廉價方式。但是，個人計算等更早的創(chuàng)造經(jīng)歷則表明了那種方法的局限性，他說，只有大學徹底地改革其結(jié)構(gòu)和做法以充分利用技術(shù)，才會在學習的產(chǎn)出和有效性上有實實在在的收獲。

沒有人確切知道重建將在哪里結(jié)束。例如，講座將變得稀有？大量學生將完全從網(wǎng)上獲得學位？但是革命已經(jīng)開始了，史蒂文斯說。大多數(shù)的大學，例如斯坦福大學正在領(lǐng)先，“試圖把數(shù)字學習整合和嵌入到整個大學結(jié)構(gòu)中”——并且在新技術(shù)主宰大學之前，先主宰新技術(shù)。

事實上，每個參與到這個劇變中的人都贊同一件事：學院和大學將改變——有可能是劇變——但是大學不會消失。“沒有人說所有的教育都得放到網(wǎng)上，”史朗說，“有時候，教室更好。 ”尤其是像科學這樣的公共事業(yè)，“教育不僅僅是傳授知識，”德迪說，“還培養(yǎng)學生的領(lǐng)導力、合作等能力，以及堅韌等品質(zhì)。”所有這些最好是通過面對面的方式學習。

關(guān)于MOOCs的幾乎每一次討論，都盤桓著一個心照不宣的諷刺：多虧諸如翻轉(zhuǎn)這樣的創(chuàng)新，網(wǎng)絡技術(shù)對教育的最深刻的影響，可能就是讓人類交流比從前更重要了。正如克拉考爾所說，“絕對清楚的是，那種很大的報告廳完全可以被取代了：在家里拿著一杯茶在iPad屏幕上觀看報告的效果是一樣的。但是，對話同樣也是無法取代的。”

[資料來源：Nature][責任編輯：彥 隱]