精准适性学习分析之在学模式(大二模式)
(一)研究背景
近年来台湾高等教育因少子化与广设大学,使得学生入学门槛降低,个体程度差异显着加剧,传统一套制式化的教养模式已难以满足异质化学生需求。吴聪能和蔡硕仓(2019)提出「精准教育」理念,借镜精准医疗的诊断、预测、治疗与预防四步骤,转化为教育场域的诊断、预测、辅导与预防机制。其核心在于蒐集学生入学前后之学习历程资料,透过人工智能与大数据建构「学习基因检测」系统,提前辨识高风险学生,并预测学业表现及退学风险,提供早期预警。后续再依据检测结果规划差异化的学习路径,分别给予自主学习、跨域学习或增能学习的支持措施,以提升适性学习与学习成效。同时,「智慧学习」的建构强调数据蒐集、建模、应用与回馈的循环历程,透过个人化学习行为模式与教师回馈调整,逐步落实因材施教与「一个也不放弃」的教育理念。此一模式提供了技职体系新生适应与学习分析的理论基础,亦为后续发展精准适性学习分析系统的重要参考。
吴慧珉(2020)亦指出,「精准教育」发展源于精准医疗的概念,强调透过AI与大数据技术,依据个体差异提供量身订做的解决方案。在教育场域中,标准化课程已难以满足学生多元需求,学习落差亦成为教师面临的重要挑战。教育部建置的「因材网」即是典型实践案例,透过知识结构与人工智能算法,提供跨年级的精准诊断,能追溯学生弱点所在并规划个人化学习路径,让落后学生获得补救、程度佳的学生得以向上发展。此外,108课纲所强调的核心素养与科技应用也与精准教育高度契合,强调不仅是学科知识,更重视问题解决、运算思维与生活结合。综合而言,AI导入学习诊断与辅助,不仅能降低学习落差,亦有助于提升学生自我效能与学习成就。
(二)研究目的
本研究主要针对112学年度入学新生,蒐集其在112与113学年共四学期的学习与就学资料,进行休退学行为之系统性分析。研究目的在于:其一,透过描述性统计与机器学习模型,掌握新生在不同学期的休退人数、比例与特征变化,建立纵向比较的基础;其二,探讨学生背景因素(性别、入学管道、学业基础)、在学表现(成绩、缺旷课情形)、学习资源使用与经济支持(就学贷款、奖补助)对休退学的影响;其三,建构多元回归、正则化回归及随机森林等预测模型,评估各模型在休退学预测上的判别力与适切性,借以辨识高风险学生群体;其四,透过实证结果,提出早期预警与精准辅导机制,协助学校能在学生出现休退倾向前即时介入,降低中途离校风险,并提升整体就学稳定度。
本研究期能借由四学期纵向数据的分析,厘清学生休退学的成因与关键指标,并提供学校发展数据驱动的辅导策略,作为精准适性学习与校务治理之重要依据。
(三)结论:
本研究针对112学年度入学新生进行追踪,结果显示休退率随学期推进逐步升高。112学年度第一学期休退比例为4.9%,至第二学期升至10.4%,累计达15.3%。进入113 学年度时,休退情况更加严重,第一学期即有16.7%学生休退,第二学期再有9.5%休退,整体休退率达25.2%。综观四学期,112学年度新生的累计休退率已超过三成,显示升上大二后的学习适应压力显着增加。
整体而言,休退率在大二阶段明显升高,且性别、学历背景与入学管道皆与休退行为高度相关。女性、肄业背景学生,以及独立招生与运动绩优生为高风险族群,显示其在学习适应与持续就读方面存在更多挑战,未来学校应针对此类群体设计更精准的支持与辅导措施。
其次,在6.2节的实证模型分析 部分,本研究纳入四种方法进行比较:
多元线性回归、脊回归、LASSO回归、随机森林。综合四种模型的比较,可以确认:传统回归模型适合用于解释性分析,验证变项之间的线性关联;Ridge与LASSO则兼具解释与筛选功能,能有效处理多元变项与高维度资料;随机森林在预测准确度上最佳,适合作为实务上新生预警系统的主要方法。
总结而言,本研究不仅透过实证数据验证了 学业表现与出勤行为对休退有高度影响,也比较了多元统计与机器学习模型的效能,确认「随机森林」最能有效预测新生学习风险。此结果显示,发展结合统计与AI技术的「精准适性学习预警模式」是未来校务研究与学生辅导不可或缺的方向。

健行科大校务研究发展中心