精準適性學習分析之在學模式(大二模式)
(一)研究背景
近年來臺灣高等教育因少子化與廣設大學,使得學生入學門檻降低,個體程度差異顯著加劇,傳統一套制式化的教養模式已難以滿足異質化學生需求。吳聰能和蔡碩倉(2019)提出「精準教育」理念,借鏡精準醫療的診斷、預測、治療與預防四步驟,轉化為教育場域的診斷、預測、輔導與預防機制。其核心在於蒐集學生入學前後之學習歷程資料,透過人工智慧與大數據建構「學習基因檢測」系統,提前辨識高風險學生,並預測學業表現及退學風險,提供早期預警。後續再依據檢測結果規劃差異化的學習路徑,分別給予自主學習、跨域學習或增能學習的支持措施,以提升適性學習與學習成效。同時,「智慧學習」的建構強調數據蒐集、建模、應用與回饋的循環歷程,透過個人化學習行為模式與教師回饋調整,逐步落實因材施教與「一個也不放棄」的教育理念。此一模式提供了技職體系新生適應與學習分析的理論基礎,亦為後續發展精準適性學習分析系統的重要參考。
吳慧珉(2020)亦指出,「精準教育」發展源於精準醫療的概念,強調透過AI與大數據技術,依據個體差異提供量身訂做的解決方案。在教育場域中,標準化課程已難以滿足學生多元需求,學習落差亦成為教師面臨的重要挑戰。教育部建置的「因材網」即是典型實踐案例,透過知識結構與人工智慧演算法,提供跨年級的精準診斷,能追溯學生弱點所在並規劃個人化學習路徑,讓落後學生獲得補救、程度佳的學生得以向上發展。此外,108課綱所強調的核心素養與科技應用也與精準教育高度契合,強調不僅是學科知識,更重視問題解決、運算思維與生活結合。綜合而言,AI導入學習診斷與輔助,不僅能降低學習落差,亦有助於提升學生自我效能與學習成就。
(二)研究目的
本研究主要針對112學年度入學新生,蒐集其在112與113學年共四學期的學習與就學資料,進行休退學行為之系統性分析。研究目的在於:其一,透過描述性統計與機器學習模型,掌握新生在不同學期的休退人數、比例與特徵變化,建立縱向比較的基礎;其二,探討學生背景因素(性別、入學管道、學業基礎)、在學表現(成績、缺曠課情形)、學習資源使用與經濟支持(就學貸款、獎補助)對休退學的影響;其三,建構多元迴歸、正則化迴歸及隨機森林等預測模型,評估各模型在休退學預測上的判別力與適切性,藉以辨識高風險學生群體;其四,透過實證結果,提出早期預警與精準輔導機制,協助學校能在學生出現休退傾向前即時介入,降低中途離校風險,並提升整體就學穩定度。
本研究期能藉由四學期縱向數據的分析,釐清學生休退學的成因與關鍵指標,並提供學校發展數據驅動的輔導策略,作為精準適性學習與校務治理之重要依據。
(三)結論:
本研究針對112學年度入學新生進行追蹤,結果顯示休退率隨學期推進逐步升高。112學年度第一學期休退比例為4.9%,至第二學期升至10.4%,累計達15.3%。進入113 學年度時,休退情況更加嚴重,第一學期即有16.7%學生休退,第二學期再有9.5%休退,整體休退率達25.2%。綜觀四學期,112學年度新生的累計休退率已超過三成,顯示升上大二後的學習適應壓力顯著增加。
整體而言,休退率在大二階段明顯升高,且性別、學歷背景與入學管道皆與休退行為高度相關。女性、肄業背景學生,以及獨立招生與運動績優生為高風險族群,顯示其在學習適應與持續就讀方面存在更多挑戰,未來學校應針對此類群體設計更精準的支持與輔導措施。
其次,在6.2節的實證模型分析 部分,本研究納入四種方法進行比較:
多元線性迴歸、脊迴歸、LASSO迴歸、隨機森林。綜合四種模型的比較,可以確認:傳統迴歸模型適合用於解釋性分析,驗證變項之間的線性關聯;Ridge與LASSO則兼具解釋與篩選功能,能有效處理多元變項與高維度資料;隨機森林在預測準確度上最佳,適合作為實務上新生預警系統的主要方法。
總結而言,本研究不僅透過實證數據驗證了 學業表現與出勤行為對休退有高度影響,也比較了多元統計與機器學習模型的效能,確認「隨機森林」最能有效預測新生學習風險。此結果顯示,發展結合統計與AI技術的「精準適性學習預警模式」是未來校務研究與學生輔導不可或缺的方向。

健行科大校務研究發展中心