卡內基梅隆大學步入致力於開發「學習工程」的新階段 | 矽谷洞察

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本周，賓夕法尼亞州匹茲堡市卡內基梅隆大學的教務長抓起一個超大開關的控制桿，呼籲觀眾和他一起倒計時——「5，4，3，2，1」，看上去有點像一個遊戲節目主持人。然後，他打開了一個紙板控制桿，宣布打開一個新的網站，這個網站贈送的軟體的研發使用了超過1億美元的撥款。

這是一個非常戲劇性的時刻，在聚會上宣布發布軟體工具，希望可以幫助教授們改善他們的教學。但組織者們卻在以開玩笑的方式承認他們對這一項目的雄心壯志—他們希望這將激發更多數據驅動和實驗性的方法來教育全國各地的大學。這種能力是合適的，因為成功最終不是建立在軟體工作的好壞上，而是建立在軟體的創建者如何能夠吸引他們事業的動力，並改變學術領域的文化氛圍，使教學成為一個領域，教授們很高興能有新的發現。

會上發布的軟體工具被稱為OpenSimon工具包，它們可以幫助大學創建數字課件並衡量他們的課程材料的工作效果。不同的部分可以一起工作，也可以單獨工作，這取決於學院的需要，並且源代碼將是開放的，這樣學院就可以定製工具來滿足自己的需要。

卡內基梅隆大學人文與社會科學學院院長理查德·舍恩斯(Richard Scheines)對美國各地大學的領導們說:「我們不能把某樣東西拋到一邊，然後指望它能在你的需求下直接發揮作用。

今年3月，該大學宣布將發布該軟體，但官員們在本周與一個名為「經驗教育項目」的小組一起舉行了會議，對這些工具以及如何使用進行了概述。

軟體列表包括十多個軟體包，包括大學開創性的適應性學習項目，開放學習計劃，以及一個學習分析平台LearnSphere。

然而，許多演講者並沒有花時間強調軟體特性，而是概述了一種將科學方法引入教學的方法。他們的想法是，每學期，教授們都會對可能會讓他們在課程中學習得更好的東西做出假設，調整他們的課程材料，試圖達到這個結果，監控學生的行為，看看是否奏效，然後分析結果，並根據所發生的事情做出調整。一張又一張幻燈片上的視覺效果是一個圓形流程圖，箭頭在「設計」、「開發」、「投入使用」、「發現問題」(然後回到「設計」)幾個環節之間循環。

（卡耐基梅隆大學提出了一個如何將科學方法應用於教學實踐的過程。）

在一次報告中，卡耐基梅隆大學的LearnLab主任肯?科丁格 (Ken Koedinger) 描述了一門課程，在這門課程中，教授著手回答這樣一個問題:在課程材料中，哪些學生選擇做什麼能讓他們學到最多的東西? 答案是:花最多時間回答練習問題的學生比那些看講座視頻或文字講解的學生表現要好得多。

科丁格（Koedinger）說，他現在知道要鼓勵學生做題，他甚至把他的數據展示給全班學生，以強調這一點。

儘管卡耐基梅隆大學在這次活動上展示了自己的成功，但它也一再呼籲請求幫助。一次又一次的「社區」這個詞出現在為期兩天的活動,像卡耐基-梅隆的組織者呼籲在其他學院的同事加入他們不僅在採用和改進軟體,也在發展中如何最好地使用它,並鼓勵教授承擔起「學習工程」的新任務。

在這次活動上，人們的反應是熱烈的，但也清醒地認識到將這些工具帶到校園的挑戰。

杜肯大學(Duquesne University)在線學習與策略執行董事邁克爾?布里奇斯(Michael Bridges)表示，「他們使用的很多科學技術都是」大學所需要的。「他們開發了流程和工具，並對它們進行了改進，收集了數據。現在的問題是，我們如何把它轉移出去?」

演講結束後，他去找他的同事Brian Bolsinger, 杜肯大學的教學技術總監，詢問他們可以派哪位教授去參加卡耐基梅隆大學的夏季研討會，學習使用OLI軟體和其他工具。兩人一致認為，關鍵是要找到合適的教授，他可能會繼續為其他人樹立榜樣。但布里奇斯（Bridges）指出，並非每位教授都能駕馭分析。他表示:「如果不能以一種成本效益雙贏的方式獲得這種服務，他們就不會這麼做。」

Bolsinger指出，杜肯大學已經在使用卡耐基梅隆大學提到的主要工具——在線學習倡議平台，但只在幾門課程中使用。他承認:「挑戰在於它很難擴大規模。我們找到了一些專業的教師，他們真的很投入，對這個很感興趣，並與之合作，但很難獲得更廣泛的受眾。」卡耐基梅隆大學的改進使軟體工具比過去更便捷，這讓他感到鼓舞。

喬治亞理工學院 (Georgia Tech) 學習系統副院長雅庫特?加齊 (Yakut Gazi) 觀看了演示文稿，她把軟體工具列表通過電子郵件發給了一位同事，並詢問學校採用哪些工具可能是有意義的。

「我們真的很感興趣，我想更深入地了解這是如何運作的機制，」她說。這所大學在其在線課程中獲得了越來越多的數據，尤其是來自大量學生參加的，價值7,000美元的計算機科學碩士課程。這些數據目前運行在混合的系統中，但是她想知道卡耐基梅隆大學的工具是否能夠幫助將所有的數據結合在一起，以便更好地從中學習。「到目前為止，我們得出的見解都很膚淺。所以我真的很好奇。我認為，我們需要找到一種方法，將卡耐基梅隆大學的工具置於現有工具之上。這讓我們所有人都朝著正確的方向前進。」

對她的教員來說，挑戰在於激勵他們把更多的時間花在教學上，而不是研究和諮詢上。「他們可以比我們更快地生成諮詢資金，而我們的預算中沒有足夠的資金來激勵他們，讓他們把這作為他們的首要任務。」

達特茅斯學院(Dartmouth College)學習設計與技術助理主任艾琳?德西爾瓦(Erin DeSilva)表示，她的學院是否會採用這些工具還有待考量。

「我們仍在努力在這個社區找到自己的位置。我們規模小，沒有太多的壓力，不像在不同的地方要求改變，」她補充說。「我們可能是擁有一、兩、三名科研人員的大學之一。」

甚至連該學校的其他學院都表示，在找到使用這些工具的方法方面，他們的緊迫性也更強。例如，位於巴爾的摩的科平州立大學(Coppin State University)是一所歷史上規模較小的黑人大學，該校校長瑪麗亞湯普森(Maria Thompson)派人前往。湯普森說，她覺得學校必須找到一種方法來採用這些做法。她說:「如果你規模小，預算有限，你就必須想辦法改進你正在做的事情，而我們一直在尋找能幫助我們成倍提高效果的技術。」

她說她在那裡是為了分享她校園裡的一些創新。「我幾乎把我們所有的數據都民主化了，我可能是這裡唯一一個數據完全透明的校園，所以我們可以互相學習。」

即便如此，她也承認，向工程學學習的轉變將是艱難的。「將會有很多文化阻力，」湯普森說。「就是這麼簡單。」

為什麼是現在?

過去也有很多人嘗試將工程學原理引入大學教學，但收效甚微。事實上，卡內基梅隆大學的這項工作是以赫伯特·西蒙(Herbert Simon)的名字命名的。西蒙是卡內基梅隆大學的一位資深教授，曾獲得諾貝爾經濟學獎。但在他的一生中，這個詞並沒有流行開來。

本周宣布的許多工具已經有十多年的歷史了，儘管它們並不是開源的，但是最近進行了改進，使它們更適合黃金時間使用。

加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)副教務長助理兼教育效能中心(Center for Educational Effectiveness Center)主任馬可·莫利納羅(Marco Molinaro)說:「五年前，我們嘗試過用奧利做生物學入門。」他說，雖然它運行得很好，但教授們抱怨說，他們無法根據自己的課程對它進行定製。令他印象深刻的是，卡耐基梅隆大學使編寫或修改變得很容易，他稱最新的版本是「一個真正引人注目的」改進。「現在的問題是:我能說服他們回來再試一次嗎?」他說的是他以前共事過的教員。

那麼，為什麼卡內基梅隆大學的管理者們認為他們現在可以取得進展呢?

邁克爾·費爾德斯坦(Michael Feldstein)是經驗性教育項目的創始人，他幫助組織了卡耐基梅隆大學的這次會議。他認為，大學現在面臨著越來越大的壓力，要求它們提高教學成果，這迫使院校更仔細地審視這些工具和方法。

他向與會者提出了挑戰，因為活動開始認為，這次聚會不僅僅是一個坐下來聆聽的時間，而是一旦他們回到校園，就不再繼續跟進。「如果我們不給學生帶點東西回家，那麼我們在這裡所做的一切都是浪費時間和金錢。」

在會議的最後幾個小時，與會者分成小組，集思廣益，討論下一步該怎麼做。

一位與會者問卡耐基梅隆大學贈送的軟體是像免費的小貓一樣免費，還是像免費的冰淇淋一樣免費?換句話說，使用該軟體需要一個長期且昂貴的過程，還是說現在就可以很容易地使用它。

科丁格（Koedinger）是加州大學LearnLab的主任，他建議把這種免費贈品想像成一種免費的植物。他指出，實施這種贈品會很小心，也會引起人們的注意，不過不會像把小動物帶回家那麼嚴重。

一名管理者指出，卡耐基梅隆大學所開發的商業替代方案也不需要大學支付任何費用，而且對他們來說也不需要太多工作。事實上，這種選擇就是現狀:教授們可以分配商業教科書和課件，包括在線作業和測驗。

在這種情況下，教授只需要分配書籍和課件，並要求學生購買即可。

不過，加州大學戴維斯分校的莫利納羅（Molinaro）說，當大學採用商業課件時，就軟體的設計而言，它往往是一個「主要的黑盒子」，而大學往往對數據的使用幾乎沒有控制。

最近，這樣的課件和作業系統已經見諸報端，一些教授和學生抱怨他們被迫使用這些系統。而出版商最近也在整合他們的產品。

詹姆斯?麥迪遜大學（James Madison University）評估與研究中心副主任薩拉?芬尼（Sara Finney）表示，只有當大學開始發出重視實證教學實踐的信號時，才會出現實質性的變化。

「這需要一所大學說，你需要接受課程和教學方面的培訓，」她說。「但大多數學院不會這麼做。」

作者：Jeffrey R. Young

鏈接：https://www.edsurge.com/news/2019-05-08-with-flip-of-a-giant-ceremonial-switch-cmu-starts-effort-to-energize-learning-engineering

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