【IEEE好文分享】关于在线学习，研究有何新揭示
总结： 在线学习 已成为各阶段教育中的重要组成部分。自新冠疫情以来，线上学习进一步得到推广，并提供了更多学生的表现数据反馈。本研究揭示了影响学生线上学习的几项因素，并提供了提升学习效率的方法。研究同时表明，基于 AI 的定制化教学和智能算法能够更加契合每一位学生的情况，并按需打造方案，实现真正的因材施教。
在过去几十年间， 已从一种小众的替代方案转变为教育的核心组成部分。这一转变在疫情期间大幅加速 —— 疫情影响了全球超过16亿学习者，其中处境不利的学生受到的冲击最为严重。
研究人员迅速投身于分享各类理念，探讨如何最有效地满足全球学生的需求。不妨通过一个数据来了解这一领域的热度： IEEE Transactions on Education在2021至2022年间收到的稿件数量增长了34%，该期刊也因此增加了每年的出版期数。
尽管稿件数量与出版期数的增长并非仅由 在线学习 这一个因素推动，但基于对学生与课程材料互动情况的详细分析，全球范围内的相关研究为人们重新理解在线教育的有效模式提供了助力。
IEEE 高级会员Shaila Rana表示：“当在线学习不再像坐在课堂里听讲座，而更像是玩游戏时，它才能发挥最佳效果。最令人振奋的一点是，这不仅仅依赖更先进的技术，更是对学校和教育本应有的形态进行重新思考。”
显然，在线学习已站稳脚跟并持续发展。2022年，在美国大学校园重新开放之际，超过半数的学生表示至少修过一门在线课程。企业则借助微证书和短期学习体系来提升员工的技能水平。
从人工智能驱动的个性化学习，到沉浸式虚拟实验室，这场变革远不止是将课堂简单搬到线上那么简单。
学生成功的影响因素
在线学习平台能够获取大量数据，包括学生发布的论坛帖子以及他们打字时的按键记录。不过，历史上最重要的数据来源一直是点击流 —— 这是一份详尽的记录，包含学生访问过的页面、访问顺序、在特定资源上花费的时间，以及学生暂停和重新开始视频与作业的时间节点。
发表于 IEEE Access的一篇题为Innovations in Online Learning Analytics: A Review of Recent Research and Emerging Trends的报告，梳理了这一分析领域的发展历程。报告指出，随着时间的推移，在线课程的开发已从精准定位导致学生学习困难的具体内容，逐步发展为利用预测分析技术识别出有挂科或辍学风险的学生。
该研究及其他相关研究还指出：
● 人工智能正日益具备制定个性化学习计划的能力，能够根据学生的学习进度调整课程内容。
● 在有数千名学生参与的大型课程中，自然语言处理技术可识别出导致学生产生挫败感的原因。
● 更快速的反馈周期是维持学生参与度的关键。一个新兴领域是运用自动化论文评分系统来加快初步审阅流程，后续再进行更深入的评审。
● 课程设计者通过结合眼动追踪数据与点击流数据，能够评估学生的无聊程度与参与状态。由此催生出混合式学习模式，该模式将短期的线下课程与自主节奏的在线模块相结合。
● 规范的数据管理至关重要。分析人员需确保其用于评估在线课程的数据集源自广泛的学生群体，而非仅局限于成绩优异的学生。
人工智能赋能的个性化学习
在传统教育模式中，所有学生都按照相同的进度学习相同的内容。在线学习发展初期，教学模式与此类似，当时的重点是大规模开放在线课程。这类课程通常聚焦于特定领域内数百乃至数千名学生都需修读的基础课程，例如《计算机编程入门》。
了解更多 ：National Online Learning Day is celebrated on September 15, and you can celebrate with IEEE’s Innovation at Work.
技术为在线教育开辟了全新方向 —— 更注重个性化，课程设置也更贴合学生的需求。
基于人工智能的在线个性化学习系统，会通过评估学习者的水平与理解能力，确定有助于他们达成学习目标的适配内容，从而为学生提供专属的学习方式。这在在线教育作为实体课堂补充的场景中尤为实用。此外，个性化在线学习系统也可用于大众教育，因为它提供了一种性价比高的教育传授方式。
Rana亲眼见证了这一变革的实时发生。
她表示：“智能算法能够追踪学生的学习过程，并根据他们的表现自动推送难度更低或更高的题目。人工智能还能发现人类忽略的学生行为模式 —— 比如有人总是在周五下午做数学题时遇到困难，或是在重要截止日期前停止参与学习活动。”
你知道吗？在过去六年里，已有超过70万名学习者通过IEEE Learning Network注册课程：https://iln.ieee.org/public/TrainingCatalog.aspx。他们修读的课程数量超过1800门，其中English for Technical Professionals是最受欢迎的课程。2024至2025年间，在线学习者数量增长了116%。