陳新元，陳慶強(qiáng)，陳但淡，陳美

（1.福州墨爾本理工職業(yè)學(xué)院 福建 福州 350121；2.福建工程學(xué)院，福建 福州 350118；3.福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350007）

1 引言

中外合作辦學(xué)是當(dāng)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化全球化趨勢(shì)的必然產(chǎn)物，是我國(guó)高校國(guó)際化改革與發(fā)展的重要組成部分。合作辦學(xué)能夠幫助中外雙方整合資源、共享教學(xué)資料，促進(jìn)教學(xué)理念、管理機(jī)制和實(shí)施方式的交流，有助于人才培養(yǎng)對(duì)接國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

作為一所高職高專層次的中外合作辦學(xué)高校，外方基于產(chǎn)出的專業(yè)課程模塊是我校人才培養(yǎng)方案的特色之一，但外方教學(xué)中遇到以下問(wèn)題：⑴ 師生母語(yǔ)不同，可能存在交流障礙；⑵ 部分同學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)薄弱；⑶ 疫情防控期間，所有外方課程都采用線上教學(xué)，但線上教學(xué)師生交流效率較低。

目前我校在外方專業(yè)課程中配備中方合作教師，提供翻譯和答疑服務(wù)。但是，由于師生比低，合作教師任務(wù)較重，此外，課上答疑會(huì)占用講授時(shí)間，干擾教學(xué)進(jìn)程，同時(shí)也浪費(fèi)沒(méi)有疑問(wèn)的同學(xué)的時(shí)間。

根據(jù)上述情況，答疑占用的講授時(shí)間可表示為：

其中：tlost表示答疑占用的講授時(shí)間； 為回答問(wèn)題的平均時(shí)間；為問(wèn)題數(shù)；tidle表示其他同學(xué)被浪費(fèi)的時(shí)間；ns為學(xué)生總數(shù)； 為存在疑問(wèn)的平均學(xué)生數(shù)。

由公式可知若問(wèn)題典型性較低，即大部分同學(xué)沒(méi)有疑問(wèn)，而教師在課上作了解答，則整體浪費(fèi)的時(shí)間較多。

許多研究致力于解決上述問(wèn)題，如引入翻轉(zhuǎn)課堂[1]、團(tuán)隊(duì)教學(xué)[2]等教學(xué)手段/形式，增加師生交流的時(shí)間或提高師生比，但課堂時(shí)間有上限，教學(xué)團(tuán)隊(duì)也無(wú)法無(wú)限擴(kuò)充。也有研究借助軟件工具或教學(xué)平臺(tái)提高教師答疑/師生交流的效率，但問(wèn)答知識(shí)大多無(wú)法復(fù)用，教學(xué)中斷問(wèn)題也沒(méi)有徹底解決。

問(wèn)答系統(tǒng)[3]有望解決上述問(wèn)題，自動(dòng)化答疑幫助學(xué)生跨越語(yǔ)言和專業(yè)能力等障礙，知識(shí)復(fù)用應(yīng)對(duì)重復(fù)性問(wèn)題，教師負(fù)擔(dān)減輕，教學(xué)連續(xù)性得以保證，也滿足了部分學(xué)生希望匿名提問(wèn)的心理。此前研究提出了跨語(yǔ)種問(wèn)答框架，集成傳統(tǒng)Q&A檢索與知識(shí)圖推理，同時(shí)建立問(wèn)答知識(shí)與具體教學(xué)情境的關(guān)聯(lián)以改善問(wèn)答表現(xiàn)；本文引入該系統(tǒng)輔助外方線上教學(xué)。

本研究主要工作如下：⑴ 在已有問(wèn)答系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展，包括構(gòu)建學(xué)生關(guān)注模型，提取知識(shí)路徑并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)推薦，辨識(shí)學(xué)習(xí)熱點(diǎn)，集成思政模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等；⑵ 設(shè)置教學(xué)團(tuán)隊(duì)的角色和任務(wù)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容交付方式，將問(wèn)答系統(tǒng)融入教學(xué)框架；⑶ 實(shí)踐驗(yàn)證，通過(guò)教師訪談、學(xué)生問(wèn)卷和后臺(tái)數(shù)據(jù)分析評(píng)估系統(tǒng)輔助教學(xué)效果。

本文后續(xù)在第2節(jié)介紹相關(guān)工作，引出第3節(jié)和第4節(jié)的系統(tǒng)功能擴(kuò)展和教學(xué)實(shí)施優(yōu)化，第5節(jié)在教學(xué)實(shí)踐中評(píng)估方案，第6節(jié)總結(jié)并提出未來(lái)的工作方向。

2 相關(guān)工作

許多學(xué)者致力于中外合作辦學(xué)的相關(guān)研究，林金輝等[4]分析了引入國(guó)外優(yōu)質(zhì)高等教育資源的意義，以及監(jiān)管體制和質(zhì)量保障機(jī)制的設(shè)計(jì)；覃美瓊等[5]分析、總結(jié)了中外合作辦學(xué)中的典型問(wèn)題；劉楊等[6]通過(guò)抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)中外合作辦學(xué)中學(xué)生的滿意度，分析影響因素并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)提升策略；朱飛等[7]2020則對(duì)我國(guó)42所世界一流大學(xué)建設(shè)中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)/專業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展作了綜合性的探討。師生交流/問(wèn)答是相關(guān)研究中的熱點(diǎn)。

疫情期間線上教學(xué)廣泛開(kāi)展，這也是未來(lái)教育趨勢(shì)之一，高等職業(yè)教育擴(kuò)招和面向社會(huì)提供培訓(xùn)服務(wù)都存在線上教學(xué)的需求，但線上師生交流效率較低。已有研究關(guān)注該問(wèn)題[8,9]，國(guó)內(nèi)外也有在線教學(xué)平臺(tái)做了針對(duì)性的設(shè)計(jì)，例如：

⑴ OnlineTED：學(xué)生可使用課堂討論功能主動(dòng)發(fā)起師生交流[10]，但沒(méi)有對(duì)交流和討論的數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取、處理和分析，無(wú)法為下一屆或其他專業(yè)/班級(jí)的相同課程提供教學(xué)/學(xué)習(xí)參照。國(guó)內(nèi)的騰訊課堂、網(wǎng)易云課堂與之類似。

⑵ Tweedback：設(shè)計(jì)了3種交流渠道，包括預(yù)定制問(wèn)卷、問(wèn)題墻和學(xué)生端提問(wèn)通道。課堂上學(xué)生可以向老師提問(wèn)，教師可即時(shí)答疑，課后平臺(tái)匯總數(shù)據(jù)并打包發(fā)送給課任教師。學(xué)生亦可在問(wèn)題墻上匿名（可選）提問(wèn)/回復(fù)，問(wèn)題發(fā)起人可以對(duì)最優(yōu)應(yīng)答給予獎(jiǎng)勵(lì)，學(xué)生還可以“支持”墻上的問(wèn)題，支持?jǐn)?shù)高時(shí)說(shuō)明該問(wèn)題較普遍，系統(tǒng)優(yōu)先將其發(fā)送給教師并提醒答疑，但這一功能可能打斷教師教學(xué)思路。此外，問(wèn)答內(nèi)容分離在不同的內(nèi)容形式中，學(xué)生問(wèn)題以文本形式存儲(chǔ)，教師看到熱點(diǎn)問(wèn)題后卻是語(yǔ)音回復(fù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中兩者不存在關(guān)聯(lián)，知識(shí)同樣無(wú)法復(fù)用。該系統(tǒng)對(duì)小眾問(wèn)題考慮較少。

⑶ AMATI (Another Massive Audience Teaching Instrument)：嘗試融合OnlineTED和Tweedback的特點(diǎn)并改進(jìn)，問(wèn)題墻與Tweedback基本一致，但允許教學(xué)團(tuán)隊(duì)的其他成員即時(shí)回答熱點(diǎn)問(wèn)題，避免授課教師注意力分散；學(xué)生還能對(duì)教師的答復(fù)進(jìn)行反饋或進(jìn)一步提問(wèn)。AMATI實(shí)現(xiàn)了問(wèn)答關(guān)聯(lián)和知識(shí)復(fù)用，其存儲(chǔ)機(jī)制支持為問(wèn)答對(duì)附上標(biāo)簽，但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)問(wèn)答對(duì)與具體教學(xué)情境的鏈接/映射。

⑷ Slack：提出了線程概念，課堂參與者可針對(duì)特定問(wèn)題發(fā)起子會(huì)話（即線程），僅邀請(qǐng)部分成員參與；教師也可以將有共同疑問(wèn)的學(xué)生集中起來(lái)，統(tǒng)一答疑，減少重復(fù)工作。問(wèn)答以相同內(nèi)容形式存儲(chǔ)，會(huì)話元信息中包含了教學(xué)情境。線程設(shè)計(jì)可避免公共頻道上信息泛濫，但多線程可能分散教師注意力。

問(wèn)答系統(tǒng)、知識(shí)圖譜構(gòu)建與知識(shí)更新的相關(guān)研究另文說(shuō)明，此處略。本文使用的問(wèn)答系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了線程功能，允許學(xué)生/教師自定義聊天頻道并選擇參與者；學(xué)生也可匿名在問(wèn)題墻上發(fā)問(wèn)/應(yīng)答；問(wèn)答數(shù)據(jù)可復(fù)用。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能，教學(xué)中設(shè)置答疑教師保證講授連續(xù)性，調(diào)整知識(shí)交付方式以便學(xué)生聽(tīng)課和查看答疑信息，實(shí)現(xiàn)問(wèn)答系統(tǒng)與教學(xué)框架的銜接與融合。

3 系統(tǒng)功能擴(kuò)展

使用此前開(kāi)發(fā)的集成傳統(tǒng)Q&A功能與知識(shí)圖推理的智能問(wèn)答系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了情境信息集成與情境感知，問(wèn)答準(zhǔn)確率較高。問(wèn)答系統(tǒng)依賴的垂直領(lǐng)域知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)源包括：課標(biāo)/大綱、教學(xué)計(jì)劃、教材和參考書(shū)、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、習(xí)題試題及解答、模擬企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的項(xiàng)目任務(wù)資料，以及已有問(wèn)答知識(shí)等；此外借助Scrapy框架抓取網(wǎng)絡(luò)文本資源，使用三方庫(kù)進(jìn)行驗(yàn)證碼識(shí)別和Ajax請(qǐng)求模擬等。

為進(jìn)一步提升該系統(tǒng)輔助教學(xué)的能力，開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能，包括構(gòu)建學(xué)生關(guān)注模型，提取知識(shí)路徑并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)推薦，辨識(shí)學(xué)習(xí)熱點(diǎn)，集成思政模塊，提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能。

3.1 關(guān)注模型

構(gòu)建學(xué)生關(guān)注模型，幫助系統(tǒng)/教師理解學(xué)生的需求和興趣，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的問(wèn)答檢索和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，包括關(guān)注特征采集、建模和持續(xù)更新。

首先導(dǎo)入/記錄學(xué)生在現(xiàn)有教學(xué)平臺(tái)和問(wèn)答系統(tǒng)上的知識(shí)瀏覽和檢索情況，建模關(guān)注、點(diǎn)贊、收藏、評(píng)論、轉(zhuǎn)發(fā)等行為，目前實(shí)現(xiàn)了主題和關(guān)鍵詞的自動(dòng)監(jiān)控，其他數(shù)據(jù)手動(dòng)輸入。

采用概率模型建模學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)于特定知識(shí)領(lǐng)域的偏好，定義為：

教學(xué)實(shí)施中按模塊記錄權(quán)重；為對(duì)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)估，引入時(shí)間遷移參數(shù)優(yōu)化整體關(guān)注模型，表示為F'=WT'+α·F，其中F為上一階段的整體關(guān)注情況。α的最優(yōu)取值大多落在[0.2,0.4]。目前使用流動(dòng)圖（圖略）展示學(xué)生的關(guān)注變化情況，教師可自定義篩選條件并詳細(xì)展開(kāi)，計(jì)劃優(yōu)化可視化效果并與學(xué)生項(xiàng)目/階段得分情況（從已有教學(xué)平臺(tái)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，使用雷達(dá)圖展示，此處略）比對(duì)，分析學(xué)習(xí)情況。

3.2 知識(shí)路徑提取及學(xué)習(xí)推薦

關(guān)鍵詞及其主題攜帶時(shí)間屬性，因此知識(shí)連接具有方向性，設(shè)計(jì)知識(shí)路徑生成算法，挖掘長(zhǎng)尾分布的知識(shí)價(jià)值。路徑結(jié)構(gòu)參考對(duì)應(yīng)職業(yè)技能等級(jí)認(rèn)證中工作場(chǎng)景和具體任務(wù)的模塊劃分，以及職業(yè)院校技能競(jìng)賽相關(guān)賽項(xiàng)中的環(huán)節(jié)銜接，人工核查。從學(xué)生關(guān)注模型中提取重點(diǎn)關(guān)鍵詞進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)推薦。

知識(shí)路徑示例（根據(jù)關(guān)鍵詞“容器數(shù)據(jù)”展開(kāi)）如圖1。

圖1 知識(shí)路徑示例

3.3 學(xué)習(xí)熱點(diǎn)辨識(shí)

重點(diǎn)考察度中心度（共現(xiàn)情況）和中介中心度（路徑連接能力），發(fā)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知核心詞，與主題/核心關(guān)鍵詞比較，教師人工判斷學(xué)生對(duì)模塊/項(xiàng)目核心內(nèi)容的理解是否存在普遍性偏差，相應(yīng)調(diào)整教學(xué)過(guò)程/內(nèi)容/方法，亦可發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)。課程熱點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的詞云展示略。

3.4 思政模塊

無(wú)論以Web或者安卓APP方式登陸系統(tǒng)，都會(huì)彈出專業(yè)相關(guān)的每日知識(shí)；此外設(shè)置思政版塊，以趣味故事的形式潛移默化的培養(yǎng)工匠精神、民族意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。每日知識(shí)（以3月18日為例）如圖2所示。

圖2 每日知識(shí)示例

3.5 統(tǒng)計(jì)分析

使用Metabase開(kāi)源框架實(shí)現(xiàn)可視化，向師生提供分析面板（圖略），教師可直觀看到系統(tǒng)并發(fā)數(shù)和資源開(kāi)銷，特定問(wèn)答的滿意度和反饋（可根據(jù)主題、日期或關(guān)鍵字檢索），不同學(xué)生的系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)及學(xué)習(xí)情況，班級(jí)/專業(yè)學(xué)習(xí)熱點(diǎn)，問(wèn)答數(shù)據(jù)修改記錄等，還可自定義報(bào)警條件，觸發(fā)時(shí)系統(tǒng)向教師推送通知。學(xué)生也可看到自己的歷史問(wèn)答記錄和系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)。

4 教學(xué)實(shí)施優(yōu)化

在問(wèn)答系統(tǒng)及擴(kuò)展功能的基礎(chǔ)上調(diào)整教學(xué)實(shí)施，設(shè)置教學(xué)團(tuán)隊(duì)的角色和任務(wù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容交付方式，將問(wèn)答系統(tǒng)與教學(xué)有機(jī)融合。

4.1 教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)置

引入答疑教師的角色，使講授教師得以專心授課不被打斷，保證學(xué)生接受知識(shí)的連貫性。答疑教師的核心任務(wù)是調(diào)整Q&A系統(tǒng)匹配的問(wèn)答對(duì)候選集的排序或修改其內(nèi)容；對(duì)匹配不到的問(wèn)題判斷其難度、重要性和普遍性，選擇針對(duì)個(gè)人/群體的即時(shí)簡(jiǎn)要回答或課后詳細(xì)解答，將數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。其他工作還包括：輔助問(wèn)答系統(tǒng)的前期數(shù)據(jù)建設(shè)，問(wèn)答情境信息標(biāo)注/修改，為Q&A系統(tǒng)中其他學(xué)生給出的答案進(jìn)行打分、點(diǎn)評(píng)或補(bǔ)充修改，根據(jù)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)和學(xué)生反饋對(duì)已有問(wèn)答知識(shí)進(jìn)行深度處理等。答疑教師與講授教師并行開(kāi)展工作，盡量不干擾后者的教學(xué)秩序；課間或課后講授教師與答疑教師交流，亦可根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整。答疑教師可以是專任講師、實(shí)驗(yàn)教師或兼職教師，或是掌握課程知識(shí)的高年級(jí)學(xué)生。

4.2 知識(shí)交付方式調(diào)整

使用分屏（線上）/第二投影儀（線下）展示當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容在整體課程中的位置和性質(zhì)，當(dāng)前教學(xué)情境下普遍性問(wèn)答的知識(shí)摘要，以及教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的重要問(wèn)答（重要性由問(wèn)題墻熱度和答疑教師人工判斷）。展示內(nèi)容根據(jù)情境切換和答疑教師設(shè)置不斷更新，答疑教師根據(jù)實(shí)際情況切換中/英文。期初課程引入階段告知學(xué)生可自由選擇是否觀看分屏/第二投影儀，但主要注意力應(yīng)跟隨講授教師思路。學(xué)生也可通過(guò)瀏覽器或APP隨時(shí)查看相關(guān)問(wèn)答的詳細(xì)信息，包括系統(tǒng)返回結(jié)果，教師/學(xué)生應(yīng)答和教師點(diǎn)評(píng)、補(bǔ)充，關(guān)于該問(wèn)題的完整討論等，可自定義檢索/篩選操作。

5 方案評(píng)估驗(yàn)證

通過(guò)教師訪談、學(xué)生問(wèn)卷和后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析3種渠道評(píng)估問(wèn)答系統(tǒng)輔助教學(xué)的效果。

5.1 教師訪談

教學(xué)團(tuán)隊(duì)共6位教師都使用了系統(tǒng)（人均＞2 h）并輪流擔(dān)任答疑教師。邀請(qǐng)教師們面談，內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)UI設(shè)計(jì)和操作難度；⑵系統(tǒng)功能和性能；⑶系統(tǒng)對(duì)于學(xué)習(xí)者的作用；⑷系統(tǒng)對(duì)教學(xué)的輔助作用。訪談流程如下：⑴介紹訪談目的和流程；⑵按照內(nèi)容提綱提問(wèn)并記錄教師評(píng)價(jià)；⑶自由交流，請(qǐng)教師分享心得體會(huì)，提供改進(jìn)建議。教師評(píng)價(jià)/建議匯總?cè)缦隆?/p>

系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，功能層次布局合理，上手難度較低；Web端特別是可視化面板可以補(bǔ)充內(nèi)容；課程引入階段最好介紹系統(tǒng)并指導(dǎo)學(xué)生使用。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬占用小，訪問(wèn)速度快，不卡頓，很適合作為線上實(shí)時(shí)教學(xué)的輔助，但建議增加外網(wǎng)訪問(wèn)通道（因應(yīng)用系統(tǒng)備案流程較長(zhǎng)，目前運(yùn)行在校園內(nèi)網(wǎng)，外部需通過(guò)VPN訪問(wèn)）；系統(tǒng)功能基本符合要求，使用關(guān)鍵詞和自然語(yǔ)言檢索都能獲得較為準(zhǔn)確的答案，課程重難點(diǎn)、參考資料、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等各類信息都可以有效獲??；知識(shí)路徑和學(xué)習(xí)推薦很有特色，但自動(dòng)生成的知識(shí)路徑常有遺漏，需要人工校對(duì)補(bǔ)充；同近義專業(yè)術(shù)語(yǔ)的識(shí)別能力很強(qiáng)，中英文問(wèn)答準(zhǔn)確率沒(méi)有明顯差異，建議增加中譯英功能。

教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生使用Q&A系統(tǒng)的頻率逐漸提高，并且從開(kāi)始時(shí)的簡(jiǎn)單問(wèn)題查詢逐步發(fā)展為將其作為Debug的重要工具，側(cè)面說(shuō)明了系統(tǒng)對(duì)于學(xué)生自主學(xué)習(xí)有一定幫助；學(xué)生的關(guān)注模型和班級(jí)/專業(yè)的學(xué)習(xí)熱點(diǎn)是系統(tǒng)亮點(diǎn)，有助于學(xué)生自我評(píng)估或了解課程重難點(diǎn)；建議未來(lái)進(jìn)一步與教學(xué)平臺(tái)集成，讓學(xué)生在同一界面上看到自己的平時(shí)分、作業(yè)/小測(cè)情況以及當(dāng)前的班級(jí)/專業(yè)排名。

統(tǒng)計(jì)分析功能模塊對(duì)于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的普遍性問(wèn)題很有幫助；教師答疑工作量大幅降低，教學(xué)連續(xù)性也得以保證；課程開(kāi)始時(shí)，答疑教師的負(fù)擔(dān)較重，需要參與知識(shí)庫(kù)的建設(shè)和優(yōu)化或?qū)W(xué)生提出的問(wèn)題和系統(tǒng)返回的答案逐一審查、補(bǔ)充、修改，但后期工作量較小，重復(fù)性工作比例大幅降低，更多的是對(duì)新的探索性問(wèn)題的分析和解答；每日知識(shí)的思政教育很有意思，教師也會(huì)去看。

教學(xué)輔助示例：外方開(kāi)發(fā)服務(wù)框架的專業(yè)課程在講到Harbor集群搭建的時(shí)候，原本課程重難點(diǎn)是在主從架構(gòu)搭建和負(fù)載均衡上，但教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更關(guān)注集群訪問(wèn)驗(yàn)證（＞40%的問(wèn)題與此相關(guān)，遠(yuǎn)大于主從架構(gòu)的約18.3%），即SSL機(jī)制和具體配置。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生缺乏安全驗(yàn)證的前置知識(shí)和技能基礎(chǔ)，因此設(shè)置了教學(xué)難點(diǎn)并相應(yīng)調(diào)整課堂時(shí)間分配，同時(shí)布置了自主學(xué)習(xí)任務(wù)。

5.2 學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查

參與課程評(píng)估的學(xué)生為2019級(jí)信息工程系計(jì)算機(jī)（43人，21.3%）、云計(jì)算（43人，21.3%）、大數(shù)據(jù)（78人，38.6%）和物聯(lián)網(wǎng)（38人，18.8%）共4個(gè)專業(yè)的學(xué)生（共同外方課程）。課程實(shí)施前將不同專業(yè)的學(xué)生混編為3組，每組成績(jī)分布相仿，第1組不告知Q&A系統(tǒng)，也沒(méi)有開(kāi)通訪問(wèn)權(quán)限，第2組使用不帶情境信息的Q&A系統(tǒng)，第3組使用完整Q&A系統(tǒng)；第2、3組Q&A系統(tǒng)的其他功能、設(shè)置和數(shù)據(jù)相同。

課程實(shí)施前期，從第2、3組中隨機(jī)挑選參與者，面對(duì)面交流，收集其對(duì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)和建議，大部分同學(xué)（＞70%）認(rèn)為系統(tǒng)界面友好，操作難度低，但有部分學(xué)生（約17%）認(rèn)為分屏/第二投影儀會(huì)造成一定干擾。

課程結(jié)束前30天，使用問(wèn)卷星平臺(tái)收集學(xué)生數(shù)據(jù)和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，問(wèn)題維度包括參與者基本信息、課程體驗(yàn)、學(xué)習(xí)質(zhì)量、Q&A系統(tǒng)評(píng)價(jià)、系統(tǒng)提問(wèn)次數(shù)、提問(wèn)的優(yōu)先選擇等。設(shè)計(jì)問(wèn)卷跳轉(zhuǎn)邏輯，沒(méi)有使用Q&A系統(tǒng)的學(xué)生不會(huì)被問(wèn)到相關(guān)問(wèn)題。對(duì)上述主要變量進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分并使用克朗巴哈系數(shù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，各維度α＞0.6，說(shuō)明問(wèn)卷整體信度較高。202名參與者中，186名（92.1%）完成了問(wèn)卷調(diào)查。3組同學(xué)根據(jù)課程難度、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和整體學(xué)習(xí)質(zhì)量給出關(guān)于課程的主觀綜合評(píng)價(jià)，由低到高分為1到5級(jí)，評(píng)級(jí)分布如表1所示，可見(jiàn)使用完整Q&A系統(tǒng)的分組對(duì)課程體驗(yàn)和學(xué)習(xí)情況的整體評(píng)價(jià)較高，進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，(=17.855，p<0.05，說(shuō)明存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。（注：3組同學(xué)最終成績(jī)分布的檢驗(yàn)結(jié)果(=16.182，p<0.01，同樣存在顯著差異。）

表1 課程主觀評(píng)級(jí)分布

期末調(diào)查中，認(rèn)為分屏/第二投影儀產(chǎn)生干擾的同學(xué)下降到約7%。絕大部分同學(xué)認(rèn)為適應(yīng)后基本不會(huì)對(duì)正常學(xué)習(xí)，或跟隨講授老師的思路造成影響。

使用完整Q&A系統(tǒng)的學(xué)生有16.9%將其作為提問(wèn)的首選，僅次于向教師提問(wèn)（74.6%）；使用不帶情境信息系統(tǒng)的學(xué)生中只有7%將其作為提問(wèn)首選。面對(duì)面交流時(shí)，考慮到教師問(wèn)答效率，有更高比例的學(xué)生認(rèn)同將系統(tǒng)作為首選提問(wèn)途徑；但幾乎沒(méi)有同學(xué)認(rèn)為，Q&A系統(tǒng)的問(wèn)答質(zhì)量?jī)?yōu)于教師答疑。

后續(xù)僅針對(duì)使用完整Q&A系統(tǒng)的參與者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：其性別、年齡、地域和APP/Web使用經(jīng)驗(yàn)分布如圖3所示。

圖3 參與者性別、年齡、地域和APP/WEB使用經(jīng)驗(yàn)分布

學(xué)生對(duì)于系統(tǒng)功能和界面設(shè)計(jì)、響應(yīng)速度、問(wèn)答準(zhǔn)確率、整體體驗(yàn)的評(píng)價(jià)，以及對(duì)系統(tǒng)輔助學(xué)習(xí)、幫助克服語(yǔ)言障礙、提高學(xué)習(xí)興趣的評(píng)價(jià)如圖4所示。將提問(wèn)次數(shù)統(tǒng)計(jì)（圖4右下角）與系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)比較，91.5%的同學(xué)回答準(zhǔn)確。

圖4 學(xué)生評(píng)價(jià)匯總

5.3 后臺(tái)數(shù)據(jù)分析

91.9%的同學(xué)使用關(guān)注模型回顧/總結(jié)了自己的學(xué)習(xí)歷史，78.0%的同學(xué)多次使用（＞3次）；86.0%的同學(xué)關(guān)注過(guò)當(dāng)前學(xué)習(xí)熱點(diǎn)，77.4%的同學(xué)多次查看；81.2%的同學(xué)使用過(guò)基于知識(shí)路徑的學(xué)習(xí)推薦，75.3%的同學(xué)多次使用該功能；所有同學(xué)都看過(guò)自動(dòng)推送的每日思政知識(shí)，查看過(guò)思政板塊和多次查看的比例分別為89.2%和82.8%。

將性別、年齡、地域和APP/WEB使用經(jīng)驗(yàn)分組分別與后臺(tái)提問(wèn)次數(shù)分組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，男生/女生的提問(wèn)次數(shù)在不同分組區(qū)間內(nèi)不存在顯著差異，(=0.979，p=0.806，如表2所示。年齡（=2.440，p=0.486）、地域（=15.533，p=0.625）和APP/WEB使用經(jīng)驗(yàn)（=3.987，p=0.263）一樣。

表2 性別—提問(wèn)次數(shù)的卡方檢驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證，以上述4個(gè)因素為自變量，準(zhǔn)確的提問(wèn)次數(shù)為因變量進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，性別—提問(wèn)次數(shù)t=-0.435，p=0.665，年齡—提問(wèn)次數(shù)t=-0.021，p=0.983，地域—提問(wèn)次數(shù)t=0.227，p=0.823，APP/WEB使用經(jīng)驗(yàn)—提問(wèn)次數(shù)t=-0.563，p=0.575，結(jié)論相同，樣本總體呈現(xiàn)方差齊性，即不存在顯著差異。與此類似，學(xué)生對(duì)系統(tǒng)功能與界面設(shè)計(jì)、響應(yīng)速度、問(wèn)答準(zhǔn)確率、是否有助于克服語(yǔ)言障礙、學(xué)習(xí)興趣是否提高等方面的評(píng)價(jià)在不同提問(wèn)次數(shù)區(qū)間內(nèi)也不存在顯著差異。

但是，學(xué)生對(duì)于系統(tǒng)整體體驗(yàn)，以及其對(duì)學(xué)習(xí)幫助的評(píng)價(jià)與提問(wèn)次數(shù)分組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了顯著差異，分別為(=14.222，p<0.05和(=18.106，p<0.01，說(shuō)明認(rèn)為系統(tǒng)體驗(yàn)好、對(duì)學(xué)習(xí)有幫助的同學(xué)更傾向使用Q&A系統(tǒng)提問(wèn)。

分析學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)，峰度達(dá)到1.293，并未呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布趨向，較多同學(xué)成績(jī)落在[73,78]和[83,88]兩個(gè)區(qū)間內(nèi)，極值較少，總體呈現(xiàn)負(fù)向偏斜，偏斜度-0.413，即整體水平低于均值。

為驗(yàn)證系統(tǒng)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，將學(xué)生成績(jī)分組與提問(wèn)次數(shù)分組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，(=39.908，p<0.01；進(jìn)一步以準(zhǔn)確的提問(wèn)次數(shù)為自變量，準(zhǔn)確成績(jī)?yōu)橐蜃兞窟M(jìn)行方差分析，F(xiàn)=27.979，p<0.01，說(shuō)明存在顯著差異。

取提問(wèn)次數(shù)在[5,15]、[15,30]，[30,50]區(qū)間以及>50的4組同學(xué)，以次數(shù)為自變量，成績(jī)?yōu)橐蜃兞窟M(jìn)行方差分析，如表3所示，可見(jiàn)提問(wèn)次數(shù)在[30,50]區(qū)間的學(xué)生，其成績(jī)差異尤為顯著。

表3 提問(wèn)次數(shù)—成績(jī)方差分析

為進(jìn)一步探討提問(wèn)次數(shù)與學(xué)生成績(jī)的關(guān)系，利用Pearson系數(shù)進(jìn)行雙變量相關(guān)性分析，提問(wèn)次數(shù)＞50的分組中，r=0.514，p=0.486，其他分組分別為r=0.624，p<0.01（[30,50]），r=0.095，p<0.05（[15,30]）和r=0.397，p<0.01（[5,15]），整體r=0.543，p<0.01。說(shuō)明兩者存在顯著正相關(guān)，特別是提問(wèn)次數(shù)在[30,50]的學(xué)生分組在0.01層次上顯著。

通過(guò)P-P圖判斷提問(wèn)次數(shù)與成績(jī)是否存在線性趨勢(shì)，整體成績(jī)與[30,50]分組成績(jī)的P-P圖如圖5所示，樣本殘差存在上下波動(dòng)，但計(jì)算發(fā)現(xiàn)后者絕對(duì)差異較小，可認(rèn)為大致服從正態(tài)分布，因此通過(guò)線性回歸模型對(duì)[30,50]分組同學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，調(diào)整R2=0.390，可視作使用提問(wèn)次數(shù)預(yù)測(cè)成績(jī)有39%的解釋力度，回歸效果顯著?；貧w模型中常數(shù)項(xiàng)a=80.51，回歸系數(shù)0.191。

圖5 成績(jī)分布 P-P圖

進(jìn)一步對(duì)教學(xué)各模塊的難度區(qū)間劃分與提問(wèn)次數(shù)分組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，(=47.840，p<0.01，存在顯著差異；難度區(qū)間與成績(jī)分組的檢驗(yàn)結(jié)果(=22.791，p<0.05；但兩種情況下均未發(fā)現(xiàn)顯著正相關(guān)性，有待進(jìn)一步探討。

外方課程中的部分實(shí)踐項(xiàng)目以小組為單位（每組6-8人）進(jìn)行，對(duì)小組得分區(qū)間與提問(wèn)次數(shù)分組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，(=23.326，p<0.01，進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)r=0.878，p<0.01，存在顯著正相關(guān)性。此外，發(fā)現(xiàn)各組的提問(wèn)大多來(lái)自其中1-2名成員，隨機(jī)抽取6個(gè)小組，來(lái)自提問(wèn)次數(shù)最高的2名成員的問(wèn)題占各組總提問(wèn)次數(shù)比例分別達(dá)到58%、61%、75%、45%、51%和39%，嘗試將其應(yīng)用于班級(jí)/小組核心成員判斷。

學(xué)生參與回答問(wèn)題的積極性較高，不同程度地參與了21.2%的問(wèn)答對(duì)，未來(lái)考慮改進(jìn)角色權(quán)限設(shè)置，進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)秀生在智能問(wèn)答框架中的作用。但學(xué)生使用問(wèn)題/答案投票功能的頻率較低。

6 總結(jié)

本研究利用智能問(wèn)答系統(tǒng)輔助外方專業(yè)課程教學(xué)，在已有基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能，相應(yīng)設(shè)置教學(xué)團(tuán)隊(duì)，調(diào)整知識(shí)交付方式，最后在教學(xué)實(shí)踐中通過(guò)教師訪談、學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查和后臺(tái)數(shù)據(jù)分析等方式評(píng)估驗(yàn)證方案功能/性能。未來(lái)工作計(jì)劃包括：⑴擴(kuò)展知識(shí)路徑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)交叉，根據(jù)前置課程的學(xué)習(xí)情況判斷本課程可能的難點(diǎn)或知識(shí)/技能盲區(qū)，優(yōu)化知識(shí)推薦，預(yù)測(cè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)情況；⑵關(guān)聯(lián)多模態(tài)學(xué)習(xí)資源，如通過(guò)預(yù)定義實(shí)體列表和鏈接的方式實(shí)現(xiàn)視覺(jué)資源融合，以及基于學(xué)習(xí)者興趣的資源類型推薦；⑶改進(jìn)評(píng)估機(jī)制，如加入系統(tǒng)與自主學(xué)習(xí)能力的關(guān)聯(lián)分析等。