精準適性學習分析之新生模式
(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
本研究旨在透過「精準適性學習分析之新生模式」,建立一套能夠預測新生學習表現及休退風險的分析架構。藉由蒐集學生入學背景(如入學管道、性別、學院別)、學習表現(成績、系排PR值)、出勤狀況(缺曠、請假)及能力指標,建構多元化的資料庫,進而進行統計分析與模型驗證。期望此模式能協助學校於新生入學初期即掌握可能的高風險群體,並及早介入輔導,以降低休退率並提升學習成效。
(三)結論
本研究以113學年度新生資料為基礎,建構「精準適性學習分析之新生模式」,透過校務研究的資料整合,從入學背景、學習表現、出勤行為及核心能力等面向,全面探討新生休退與學習成效的關聯性,並進一步以多種迴歸與機器學習方法進行模型建構與驗證。
首先,在描述性統計部分,研究結果顯示:大一新生的休退率於第一學期為 4.8%,第二學期升至 9%,累計達 14%,凸顯大一階段的學習適應挑戰。性別差異方面,女性學生於第二學期的休退比例上升至 10.5%,高於男性的 8.2%。入學管道中,獨立招生與推薦甄選學生的休退率特別偏高,反映入學方式與學習持續性之間存在顯著關聯。學業表現方面,休退學生的平均成績與系排PR值均顯著低於非休退學生;出勤行為方面,休退學生的缺曠與請假時數皆遠高於一般學生,顯示「出勤」為最敏感的預警因子。
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:多元線性迴歸模型、脊迴歸(Ridge Regression)、LASSO迴歸、隨機森林(Random Forest)。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