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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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數位教育產業報告

對任何社會來說,最宏大的抱負,不外是教育它的公民。現在,把免費學習帶給每個人、帶到每個角落的科技,正在挑戰教育的產業模式。


兩百年來最重要的教育科技

免費的線上課程,正被提供給各地的學生修習。這現象和價值上兆美元的教育產業又有什麼關係?

如果有人問你,過去的兩百年來,和交通運輸有關最重要的發明是什麼,你可能會說是內燃機、乘飛機旅行、或是福特(Henry Ford)T車款的生產線。這名單可能很長。

現在再試試回答這個問題:什麼是教育領域裡最大、最重要的發明?

如果你答不出來,也沒有關係,這很正常。這是一位電腦科學家──阿加瓦爾(Anant Agarwal)所提出的問題,同時他自今年起擔任edX的總裁。edX是由麻省理工學院與哈佛大學,共同合資6,000萬美元所創辦的線上學習平台,目的在於用網路匯流大學教育資源。它所提供的資源是免費的,任何有興趣的人都可以使用。阿加瓦爾想要強調的重點是:在「學習方式」這一層面上的技術進步,是很罕見的。

阿加瓦爾相信,教育即將有劇烈的變革。其背後原因,在於強大的網路力量,以及相關的數據處理技術。現在,我們能夠以計算精良的方式,整合教學課程的影片,而且研究者也可以調閱並分析學生的資料,找出讓教學更有效的方法。這技術既強大又成本低廉,並且可以遍及全球。Edx曾經表示,他們希望能夠教育十億名的學生。

線上教育並不是什麼新鮮的產物──在美國,有超過70萬名學生全職在上「遠距教學」的課程。與過去不同的地方是,線上教育的領航者所應用技術的規模已經截然不同,他們除了有崇高的目標,還引用了企圖心強烈且價格低廉的網路產業運作模式。本期的報導中,將探討免費線上教育的影響,特別是針對幾個領導品牌的新興教育服務公司,如:edX、Coursera和Udacity所提供的線上開放課程(massive open online courses, 簡稱 MOOCs)。

線上教育的構想對市場影響極大。試想有四分之一的美國人,相當於8,000萬人都在各級學校裡就讀,從幼稚園到高中,還有大學、研究所。政府針對這些機構的直接支出是8,000億美元。你另外可以再把私立教育單位和企業教育訓練算進去。

儘管教育就經濟而言非常重要,但以科技層面來說,卻顯得無效率且遲滯,無怪乎它常被標示為下一個將面臨重大「解構」的產業(另一個難兄難弟是醫療系統)。這個想法已為知名的哈佛大學商學院(Harvard Business School)教授克里斯汀生(Clayton Christensen)所宣揚,他並提出了「顛覆性科技」(disruptive technology)這個詞彙,在他為教育所寫的兩本書中,就替線上教育規劃了一個藍圖:它會持續散布且愈來愈好,最後會顛覆許多現存的教學方式──以及許多教學機構。

依克里斯汀生的觀點,破壞式創新一開始多在「沒有替代方案」的市場裡獲得成功。想想那些爛機構給的MBA和護士文憑,就可用來解釋何以線上學習在成人教育的市場已經如此重要。這也同時解釋了一些像可汗學院(Khan Academy)這類組織的興起,這個受大批媒體推崇的非營利組織所提供的免費線上數學教學影片已得到比爾蓋茲(Bill Gates)的資助。可汗學院首先發跡於那些無力負擔一小時收費125美元的私人數學家教的家長圈。對他們來說,教學影片裡迷人的主講人可汗(Salman Khan),就是個合理的替代品。

可汗的簡單影片並不是沒有人批評,批評者懷疑他的教法是不是真的有把數學教好。「我們百分之百同意,我們無法解決教育問題,」可汗做出這樣的回應。但他也說,我們應該要記住的一點是,就科技面而言,「我們在第一局裡已經獲得領先。」他現在每年都砸1,000萬美元把影片製作得更好──影片裡已有內建的習題和分析,足夠讓老師追蹤50位學生的學習狀況。可汗說,在不久的將來,他的免費資源「就會跟任何人花錢買來的東西一樣好、甚至更好」。

數位教學內容當然有其侷限。在線上課程裡,你不會聞到電阻器燒焦的味道,或是體驗到在生物實驗室裡工作時,雙手溼滑的感覺。然而,在網路上散布教學內容,其背後的經濟效益大到讓每位創辦學校或是雇用老師的人,都感受到威脅。可汗說,在edX,由同樣的教授加助理組成的三人團隊教一門「類比電路設計」的課,過去所面對的是400名麻省理工的學生,現在在網路上得應付的學生大約是一萬名,而十萬名也不是不可能。

MOOCs的興盛也讓我們開始思考,免費、高品質的教育可以如何改變這個世界。可汗學院的影片在印度非常流行,而MOOCs的傳播者也已發現,在線上課程的使用者中,有60%是來自如巴西和中國大陸這些渴求知識的國家的自發學習者。沒有人知道,讓這個蓄滿能量的教育推進器自由發揮的情況下,會發生些什麼事。它蘊含超大的全球影響力,是否會打破我們對良好教學品質舊有看法?受到威脅的政府,是否會用其所掌握的網路資源來監控老師?

科技會定義接下來即將發生的事。我們有能力追蹤、記錄、研究,並且也可能影響上百萬名點滑鼠上課的學生的學習狀況。你若與可汗,或是其他MOOCs公司的成員(多半來自於大學裡的對電腦智慧有興趣的科系)談過就會明瞭,他們會說自己的終極目標並非整合教學影片,而是透過對資料的科學化使用,來讓教育變得更好。他們表示,我們可以想像一下,有一套軟體能夠標記出個人的知識地圖,然後為這個人量身訂做專屬於他或她的課程。

他們能否成功,並創造出完全不一樣的東西?如果他們成功了,那我們原先的問題就有了答案:線上學習會是過去200年以來,在教育領域最重要的創新發明。(Antonio Regalado)

領導品牌 線上課程熱潮背後的科技 人工智慧專家正在全球推廣線上學習。

學習一個新語言既乏味又需要很多的練習。事實上,這可能是塊金礦──范安(Luis von Ahn)不想要讓學習者付出的努力付諸流水。

范安是卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)的教授,同時也是免費語言學習網站Duolingo的共同創辦人。這個網站把學生轉化為線上的人力資源。他的軟體用學生對簡單習題的答案,當作翻譯服務的內容來源,他期許以此做為營收來源。
這點子很聰明:靠免費教育另闢財路來維持自己。由於教育已有朝向將教材資源放在網路上免費供人使用的趨勢,這成就可謂相當重要。目前,老師和大學正碰到和新聞與電影產業同樣的問題:如果內容是免費的,該怎麼賺錢?無論把課程放在網路上成本有多低廉,製作課程與教材仍然相當耗費人力且昂貴。
去年問世的Duolingo,已經募得了1,830萬美元的資金。該網站提供西班牙語和葡萄牙語系的人英語課程,而針對英語系國家的人,也提供西班牙語、德語、法語和葡萄牙語的課程。現在,每週有30萬人在使用這個網站學語言。
這家公司已和市面上廣受歡迎的語言學習軟體,如「羅塞塔石碑」(Rosetta Stone)這個比真人授課更便宜的語言學習軟體,呈現競爭的態勢。但范安認為他另有獨到之處,且不僅僅是因為他提供免費課程的緣故。

他說:「大部份的語言學習軟體並沒有提供誘因幫助你學習。他們一旦賺到你的500美元,就開心了。而我們則會不斷做些什麼,好讓你回來上課,因為那真的很重要。」他所期待的翻譯事業全都靠這個了。

正因為如此,這家位於匹茲堡公司的20名員工花大部分的時間,在讓軟體發揮更好的教學效果。范安說,在目前,初訪過Duolingo學習語言的人,有30%的人會在下一週重訪該網站。儘管這數字聽起來有點低,范安表示,但對任何網站來說,這樣的成績已經難能可貴了。Duolingo使用寫作練習及錄音設備,訓練使用者學習新字彙(該軟體能夠偵測並評估他們的發音)。在學習的過程中,該軟體會用他們的學習表現來決定接下來要提供什麼課程。

一般而言,總共需要幾百小時的訓練,可以讓一位學員從對某外語毫無頭緒,進步到范安所稱的「中級」語言能力──夠讓學習者用於海外旅行,或是大概抓到新聞報導的重點。

另一部份的事業,源自於學生的翻譯練習,學生被要求就他們所學,把句子從一種語言,翻成另一種語言。句子的來源包括一些英語版維基百科(Wikipedia)裡沒有西班牙譯文的文章。

會有重複的學生翻譯同一個句子;軟體再比較他們的翻譯,決定最終版本的譯文。在透過這個過程,累積了許多句子後,把所有句子整合起來,就成為一篇完整文章的譯文。范安說,其作品會比一般翻譯軟體都來得好,但當然離專業品質還有一段差距。

截至目前為止,Duolingo所提供的翻譯服務都還是免費的,但往後該公司會開始針對有截止日期的「急件」開始收費。范安說,Duolingo的收費會比一般專業翻譯低廉,一字便宜5至20美分。他並表示,這項服務目前正與一家媒體公司合作,正在進行測試。

價格較便宜的翻譯服務,可以解決很多大問題,特別是對那些有廣大西班牙語系讀者的美國城市報社。舉例來說,在2012年8月,美國康乃迪克州的報紙《哈特福德新聞報》(Hartford Courant)就發行了西班牙文的版本。然而,它的譯文幾乎全出自Google的翻譯軟體(Google Translate),結果收到了負面的評價,後來也讓該報放棄了這個構想。

這其實已經不是范安第一次找到聰明的辦法,把一些小任務派給許多人來完成一項挑戰,他把這稱為人類運算(human computation)。他設計了ESP遊戲(ESP Game),把標記電腦影像變成線上比賽。Google為自己的搜尋引擎買下了這項技術的版權,隨後又買下了ReCaptcha,這是范安為數位化已破損模糊的舊書所設計的系統。你在上網時,是不是曾碰過有網頁給你一串扭曲的英文字,要求你辨識後輸入,好確認你是真人?ReCapcha用的就是同樣的原理,請你辨識電腦無法辨識的文本。

Duolingo的設計已激發了許多人的靈感,尋找把人類運算應用在教育的新方式。華盛頓大學(University of Washington)的電腦科學系教授維爾德(Dan Weld)說:「我認為Duolingo相當令人興奮。」維爾德在去年夏天曾舉辦過工作坊,主題是如何將群眾外包(crowdsourcing)應用於教育領域。舉例來說,維爾德認為用這種方法,可以把學生轉換為人力資源,幫其他線上修課的學生修改作業或評分。如此一來就能克服現行的線上開放課程(MOOCs)所面對的一大挑戰,那就是一次要幫上萬名學生打成績。

維爾德說:「線上教育的『大海嘯』已經席捲而來。但很多所謂的線上課程只不過是一堆教學影片的集結,還有些是我們很久以前曾經嘗試過、但沒有什麼進展的內容。我們需要更多的力量及更個人化的內容。」他還說,想要達成這個目標,光靠軟體是不夠的,不過受到指引的群眾,倒是可能提供必要的智慧。

在這方面,范安自己還有其他的點子。舉例來說,他希望能夠借用那些在像Codecademy這類網站上學習程式語言之學生的作品。

范安說:「你可以想像一下某些跟寫程式有關的任務,也許我們會在課程裡安排請學生在軟體裡找錯誤。我們可以試試看。」(Tom Simonite)

已崛起的科技 線上考試:老大哥正在看著你 你該如何得知,一位參與線上課程的學生已做好準備應付考試?這就是線上視訊監考系統大顯身手的時候了。

線上教育的浪潮也創造了一批幾年前還不存在的就業機會:遠距監考人員。

超過100名員工受雇於ProctorU,這是一家創立於2009年、成長快速的新興公司。監考人員有的在阿拉巴馬州胡佛市(Hoover),有的在加州的利弗莫爾(Livermore),他們坐在ProctorU辦公室裡的電腦前使用網路攝影機和螢幕共享軟體,觀察正在考試或是完成線上作業的學生。因為學生都用自己的電腦作答,監考人員必須確定他們沒有作弊。

因應線上教育的普及,這個線上監考的簡單構想相形之下就變得十分關鍵。2012年一整年,包括哈佛、史丹佛、麻省理工學院等幾間頂尖大學,都開始針對所有人提供免費的線上課程。這些線上開放課程(MOOCs)在吸引到數十萬學生修課後面臨新的挑戰,那就是該如何判斷哪些學生真的完成了課程的要求。

這考量相當重要,因為能否發給學生「經認證」的結果──還有修課證明,對於這些MOOCs是否就經濟能力面而言能持續發展,有決定性的影響。麻省理工與哈佛合夥創建的edX預期,針對想要拿到結業證書的學生,這個數位教育平台可望向他們收取約100美元的費用。其他如Coursera這類營利性的MOOCs服務公司,也希望能靠幫雇主牽線找到最頂尖的學生來獲利。

有鑑於此,edX、Coursera以及UDacity 已與教育出版機構皮爾森(Pearson)合作,讓修線上課程的學生可以在皮爾森的考試中心考試。該中心在全球100多個國家都有設點。

然而,即使已有這麼多據點,還是無法顧及所有的學生。因此,有超過200所大學及學校已雇用ProctorU來進行遠距監考。該公司的值行長凱斯納(Don Kassner)說:「現在,幾乎每一門課都有線上教育的成分。學校們已逐漸體悟到,要安排350名學生在課堂上考試,不是件容易的事。」

許多ProctorU所雇用的人本身就是大學生。他們的薪水比各州最低時薪高上0.75美元(以加州來說,最低工資是每小時8.75美元),而在90天的觀察期後,時薪會調升1美元。由於每位監考人員要能同時針對5到6位學生做監控及回答問題的工作,因此凱斯納說,他試著雇用那些證明有能力同時做許多件事情的人,例如電玩愛好者,或是曾在餐廳工作的人。

自2011年起,負責為該公司處理監考事宜的海斯(Franklin Hayes)表示,線上監考開啟了一個全新的世界。除了曾監考人在宿舍或公寓裡的學生外,他還曾負責為在阿富汗的美軍中,想要考高速公路鋪柏油技工證書的人監考。還有一次,有個警察在他的公務巡邏車裡登入網站,完成專業的證照考試。
監考人員自己也得意志堅強一些;有些學生就是無法抗拒對視訊另一端的人暴露他自己。「我們對監考人員其中的一項教育訓練,就是跟他們說:『你可能會看到一些你不想看到的東西』,」凱斯納說。

可能因為相較於傳統的大學教室,線上監考的監考人員和學生比率高出了許多,作弊的情形相形較少。一旦發現一些不恰當的舉動,監考人員就會寫一份「案例報告」到學生的學校;這可能包括可疑的網路斷線,或是學生偷看教科書。凱斯納說,每1,000次考試,只會出現7份案例報告。

應試者在考試一開始的時候會透過視訊看到監考人員,但隨後他們可以把視訊視窗最小化,這樣考試的時候他們就不會一直覺得被盯著看。因為看不到監考人員,學生一時忘記有人監考,而在網路瀏覽器裡開啓新頁面拜一下Google大神也算常見。

透過螢幕共享軟體,監考人員當然已看到學生的違規行為。「我們會設法制止他,跟學生說:『請你將那個網頁關起來』。」,凱斯納並表示:「大部份時候,考生都能夠理解,並關閉那個頁面。」(Brian Bergstein)

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