线上教学对大一新生课程学习绩效的影响

刘 宁，张有道，2,沈孝强，王向东

(1.兰州大学管理学院，甘肃兰州 730000； 2.兰州交通大学经管学院，甘肃兰州 730070)

一、研究背景

信息技术的蓬勃发展大力推动了高等教育领域“互联网+教育”的进程，但一直以来，以线上教育为主的“互联网+教育”仍然被认为是线下教育的有益补充。[1][2]然而，2020年初爆发的新冠肺炎疫情，彻底改变了这一格局。随着教育部要求高校“停课不停教，停课不停学”，线上教学主导了彼时的高校课堂教学。[3]伴随新冠肺炎疫情的时不时反弹，线上教学已经逐步成为和线下教学同等重要的教学模式。[4]在此过程中，老师和学生对线上教学经历了从被动接受到主动拥抱的心路历程。

不过，线上教学在革新高校课堂，进一步促进“互联网+教育”模式发展的同时，也带来一系列挑战和问题。已有研究发现，影响线上教学效果的主要因素为教师的教学方式、学生的自学能力，以及平台和技术设施。[5]其中，课堂讨论、互动，以及需要大量板书的课程体验最差。[6]同时，由于教学场所的变化，教学中师生和学生间的互动，以及同伴效应大受影响。[4]一些关于高校线上教学效果的评估性研究发现本科生乐于接受线上教学，且线上教学的教学质量确实不低，[7][8]但大规模调查发现，线上教学的域限性、时限性、单向性问题依然存在。[9][10]

尤其是，首次接触线上教学的学生如何与老师进行线上课程的磨合，成为当下线上教学需要解决的主要问题之一。大一阶段是大学学习和发展的起点，也是学生人生观和价值观念形成的关键时期。[11]在学习发展方面，学习目的、观念、形式、内容和效果不同于中小学教育的“剧场效应”学习模式。[12]对知识的掌握和考核面向能力提升与社会需求，更强调主动学习，尤其是课堂以外的大量自学与阅读，是从中学学习模式向大学学习模式转变中面临的主要挑战。[13][14]国内外学者就此问题分别提出“大一现象”或“第一年经历( first-year experience，简称FYE)”概念，在高等教育研究领域成为一项热点议题。[14][15]

其中，教学模式一直是大一新生相关研究领域的核心问题。[15]研究发现，随着年级升高，我国大学生学习投入度逐年提高，但其评价成绩则具有“高-低-低-高”现象。[16]同时，大一第二学期学习成绩会普遍下滑，性别差异与成绩两极化趋势进一步加大。[17]新冠肺炎疫情爆发导致的突发性线上教学，进一步加剧了对大一新生学习状况的影响。尤其对于人文社科的学生，具有较高数学要求与互动性理论推导的课程可能受到更大影响。[10][18]

在此背景下，本文基于2022年3～4月L市新冠肺炎疫情突发带来的自然实验场景，开展了两项实验研究，分析突发性事件导致的被动线上教学对大一新生课程学习绩效的影响。第一项实验研究为主要研究，主要检验由新冠肺炎疫情导致的长达一个月的线上教学如何影响L大学管理学院大一新生微观经济学课程的学习绩效。第二项实验研究为辅助研究，主要基于是否将课堂互动纳入课程考核，以分析线上结合线下教学背景下，课堂互动对大一新生课程学习绩效及体验的影响。本文对课程绩效的测度从学生主观评价、任课老师评价和客观测试成绩三个维度展开，在估计线上教学影响之外，进一步进行一系列异质性分析，以及前期参与线上教学经历与此次线上教学的交互影响。本文聚焦初次接受线上教学的大一新生，以实验方式丰富了线上教学效果评估的相关研究，为高等院校调整大一新生教学模式和方案提供一定经验支撑。

二、研究设计

1.实验设计

本文主要研究对象为大一新生。大一新生面临学习模式和方法的改变。[14][15]基于中学课程学习的惯性，其更习惯于接受以面授为主的课堂学习形式，对于全新的大学学习和生活模式，他们更期望通过学习成绩来证明自己的能力。同时，大学强调自学、课程安排间隔时间较长、单位时间内讲授和学习内容大等特点，大一是大学阶段学习习惯和方法养成的关键时期。因此，线上教学必将为大一新生带来新的学习调整，对这一群体的关注更具理论和现实意义。具体来说，本文以某双一流大学(985大学，以下简称L大学)管理学院大一新生为实验对象。该学院在大一阶段进行管理学通识教育，不区分具体专业，在大一学年末再进行专业分流。所有学生随机分配至四个平行班级，确保了每一班级学生背景的多样性与随机性。为控制教师带来的影响，选择同一教师授课的两个班级为实验组(处理组)。

本文进一步聚焦微观经济学课程。微观经济学是管理学本科教育的基础课程，相对于其他基础课程，融入更多数学工具，在大一第二学期开课，每班课时量为58学时。如果开展线上教学，该课程相关公式的推导和计算题的解答中的师生互动效果可能会受到影响。近三年，该学院微观经济学课程授课教师团队相对稳定，因此考核方式和期末考试试题难度在不同班级间保持一致，且在不同年级间保持相对稳定。课程考核主要分为平时成绩和考试分数两项指标，满分均为100分。平时成绩评分标准在近三年统一，且期末测试试卷题型、难度和出题老师维持不变(分为简答、计算和综合分析三类题型，共计9道题目)，确保了不同年份之间的可比性。

2022年4月，L大学教学活动由线下转为线上。线上教学持续了一个月，占该学期课程教学时间的1/4。基于2022年4月新冠肺炎疫情爆发的自然实验，本文选择2021年9月入学的大一新生(2022年春季学期学习微观经济学)为处理组，以2020年9月入学的相同班级大一新生(2021年春季学期学习微观经济学)为对照组。

按照实验设计，处理组91人和对照组83人，共计174人。根据课程实际考核标准，从学生自我评估、老师评估和客观评估三个层面来度量学生的课程学习绩效。其中，客观评估指标为考试成绩；老师评估指标为平时成绩，包括出勤率、课堂参与度、作业完成情况等指标；学生自我评估包括课程进度(能否跟得上课程进度的自我评估)、课程难度(对课程难度的评分/自我感知)、课程兴趣(对课程的兴趣度的评分)、整体评估(对于课程学习过程的整体自我评估)。(图1)

图1 实验设计

2.数据收集

课程平时成绩和考试分数由学校教学系统导出。同时，我们对两组学生发放了调查问卷，以收集学生的基本情况，以及对微观经济学课程学习的主观评价。在基本情况中，调查了学生的年龄、性别、中学时期的学习背景(文科、理科或其他)、生源地、高考分数，以及生源地高考分数的满分。作为课程学习的自我主观评价指标，调查了学生对课程学习进度、课程难度、对课程的兴趣程度，以及对课程学习期间的自我整体评价。上述指标均采取5分制评分，得分越高，态度越积极。

个体属性变量的描述性统计分析详见表1。其中，列(1)—(3)、 列(4)—(6)、 (7)—(9)分别给出了总样本、对照组和处理组的样本量、均值和标准差。列(10)为平衡性检验的结果。虽然在研究设计中，我们已经论证了对照组和处理组的随机性和可比性，在描述性统计分析中，我们进一步检验了二者之间的平衡性。列(10)给出的p值显示，处理组和对照组在高考分数、性别构成、年龄分别和中学学科背景方面不存在显著差异，两组通过了平衡性检验。

表1 描述性统计与平衡性检验

结果变量的分布情况参见图2所示箱式图。客观评价和老师评价方面，对照组和处理组的平时成绩和考试分数均存在显著差异(均值：82.28vs90.42，p=0.0000；均值：78.94vs57.32，p=0.0000)。主观评价方面，虽然课程兴趣和整体表现不存在显著差异(p=0.1753，p=0.2923)，但对照组和处理组的课程进度和课程难度指标仍然存在显著性差异(p=0.0000，p=0.0011)。因此，对照组和处理组在结果变量方面，存在较为显著的差异，初步确证了本文结果的稳健性和意义。

图2 结果变量描述性统计(Control=对照组；Treatment=处理组)

3.数据分析

本文首先按照以下方程(1)进行数据分析。其中，Yij指代结果变量，为j班的i同学在t学年的课程学习结果。onlineijt为处理变量，指代是否接受线上教学(1为是，0为否)。Xijt为学生的个人控制变量，包括年龄、性别、中学学科背景、生源地等。其中，为了降低高考分数差异带来的影响，我们还控制了学生高考分数占生源地高考总分数的比例。φj为班级固定效应，用于控制班级间差异带来的影响，ηt为入学年份固定效应，以控制不同年级之间的不可观测变量带来的影响。εijt为扰动项。在此，β为我们的目标变量，以测度由于新冠肺炎疫情爆发这一突发性事件导致的线上教学对学生学习情况产生的平均影响。

由于微观经济学在春季学期(学年的第二学期)开始，因此，我们可以进一步检验第一学期接受线上教学的经历对第二学期接受线上教学效果的潜在影响。具体估计方程如下式(2)。其中，0—1变量preijt-1指代班的i同学在t学年第一学期是否接受线上教学(1为是，0为否)。onlineijt×preijt-1为第一学期和第二学期是否接受线上教学的交互项，目标变量β测度第一学期接受线上教学对第二学期接受线上教学的调节效应。

三、实验一研究结果

1.线上教学对课程学习绩效的影响

表2为线上教学对考试分数影响的分析结果。我们以考试分数为例，按照公式(1)逐步增加对模型的限制因素，以检验模型的稳健性。从列(1)至列(5)我们逐步增加班级固定效应、年级固定效应，以及个体控制变量，其中，列(1)为无任何限制因素的模型，列(5)为控制了班级与年级固定效应，以及个体特征的最终模型。五个模型只存在估计系数绝对值(量)的差异，符号未发生变化。以模型(5)为例，可以发现，接受线上教学将显著降低考试分数15.21分(满分为100分，p<0.01)。也就是说，接受线上教学将对大一新生的客观学习绩效产生较大负面影响。

表2 线上教学对考试分数的影响

表3给出了线上教学对其他结果变量影响的分析结果。在表1的基础上，按照公式(1)，控制年级与年份固定效应，以及个体控制变量。由列(1)和列(3)可知，相对于对照组，线上教学反而显著增加了学生对跟上课程进度的自我评估水平(系数为0.957，p<0.01)，以及对课程的兴趣(系数为0.314，p<0.01)。同时，线上教学显著增加老师给予学生的平时成绩(系数为3.519，p<0.01)。然而，线上教学依然增加学生对课程难度的感知(系数为-0.254,p<0.01)。至于学生自评在课程学习中的整体表现，则未发现对照组和处理组之间的显著差异(系数为-0.019，p>0.1)。

因此，线上教学可能会对学生对课程学习的自我评估产生一定负面影响，但也可能带来一些积极效果。同时，线上教学显著放松了老师对学生平时表现的评估尺度。

2.既往经历对线上教学中课程学习绩效的影响

基于公式(2)，表4给出了第一学期是否具有接受线上教学的经历对第二学期线上教学课程学习影响的分析结果。列(1)—列(6)线上教学与既往经历(第一学期是否具有接受线上教学的经历)交互性对本文六项结果变量的影响。显然，具有既往接受线上教学经历的学生比没有此经历的学生取得更好成果。除了对课程难度的自我感知以外(系数为-0.600，p<0.01)，既往接受线上教学的经历有助于学生取得更好的关于课程进度(系数为0.815，p<0.01)、课程兴趣(系数为0.430，p<0.01)和课程整体表现(系数为0.223，p<0.01)的自我评估分数,同时，有助于学生取得更好平时成绩(系数为5.071，p<0.01)和考试分数(系数为35.604，p<0.01)。因此，初次接受线上教学对大一新生会产生显著负面影响，但初次经历中积累的经验将在后续线上教学中产生积极影响。线上教学也是学生自我学习和适应的过程。

表3 线上教学对学生自我评估和教师评估指标的影响

表4 既往经历(第一学期是否接受线上教学)与线上教学交互项的影响

3.异质性分析

为进一步探究学生背景对线上教学绩效可能产生的影响，我们进行了一系列异质性分析。基于贾文军等[5]、方汉孙等[17]对学生学习绩效影响因素的分析，主要考察高考成绩、性别和中学学科背景可能导致的影响。在此，我们认为高考成绩在一定程度上体现了学习能力，而性别和中学的学科背景可能会影响学生偏数学课程的学习兴趣和方法。我们将高考分数与生源地高考满分比值大于其均值定义为高分，反之为低分。中学学科背景则区分为文科、理科及其他。

分析结果如图3所示。首先，六项结果变量中，均未发现中学学科背景带来的差异，该双一流大学的较高录取标准可能控制学科背景导致的学习兴趣和方法的差异。然而，在高考成绩和性别方面，均发现了较为显著的差异：(1)除了对课程整体表现的自我评估外，线上教学对男生学习绩效的影响小于对女生的影响；(2)除了对课程兴趣的自我评分之外，相较于高考成绩较低的学生，线上教学对高考成绩较高的学生产生了更为明显得负面影响。可以推断，线上教学形式可能对不同性别和不同学习能力的学生产生不同程度的影响。

图3 异质性分析

四、实验二研究结果

线上教学面临的最大挑战仍然是师生课堂互动的时空制约。[19][20]为进一步检验线上教学背景下师生课堂互动模式对教学效果的影响，我们设计了实验二。L大学管理学院大一新生分为4个班级，其中一、二班和三、四班的微观经济学分别由两位老师讲授。一、二班与三、四班在平时成绩的考核中分别采取不同模式：一二班授课老师以期中考试、考勤和课程作业确定平时成绩；三、四班授课老师以课堂提问、考核和课程作业确定平时成绩。三、四班通过自愿课堂问答(每一位学生必须主动回答两次课堂提问才能获得50%的平时成绩)来加强课堂互动。以上分组为检验线上教学背景下课堂互动的效果提供了实验场景。

一、二班共73人，三、四班共92人。四个班级由同一年入学新生随机分班组建，因此确保了实验组与对照组的可比性。处理变量为是否将课堂互动纳入课程考核，结果变量分为两组：(1)实验一中的结果变量(课程学习绩效)；(2)学生自评的课堂互动效果，具体为线上教学满意度、线下教学满意度、线上互动适应度、线上互动满意度等四项指标(5分评分制)。数据分析按照方程(3)开展。其中，Yijt指代结果变量，为j班的i同学的课程学习结果，t∈{1,2}指代两位授课老师。interactionijt为处理变量，指代是否将课堂互动纳入考核(1为是，0为否)。Xijt为学生的个人控制变量，包括年龄、性别、中学学科背景、生源地等。φj为班级固定效应，用于控制班级间差异带来的影响，ηt为授课老师固定效应。εijt为扰动项。收据收集方式同实验一，来自问卷调差和教学系统。

主要分析结果如表5所示。Panel A汇报课堂互动对课程学习绩效影响的分析结果，Panel B汇报课堂互动纳入考核对学生自评的课堂互动效果的影响。将课堂互动纳入考核后，学生自评的课程兴趣有了显著提升(系数为0.259，p<0.05)，同时平时成绩评价提升了14.654分(p<0.01)，但考试分数显著降低了6.559分(p<0.01)。Panel B给出了类似结果。将课堂互动纳入考核后，学生自评的线上和线下教学满意度均有了显著提升(系数分别为0.428，p<0.05和0.681，p<0.01)。然而，就线上互动适应程度和满意度而言，对照组和实验组间无显著性差异。综上可知，在被动线上教学背景下，增加自愿课堂互动，并将其纳入课程考核，将显著提升学生的课程体验和部分学习绩效。

表5 课堂互动对课程学习绩效的影响

续上表

五、研究结论

实验一发现，线上教学显著影响了课程考试成绩，但与此同时，增加了老师对平时成绩的评分，而学生自我评估的课程体验并没有显著降低；具有既往接受线上教学经历将显著降低线上教学带来的负面影响；线上教学形式可能对不同性别和不同学习能力的学生产生不同程度的影响。实验二显示，在被动线上教学背景下，增加自愿课堂互动，并将其纳入课程考核，将显著提升学生的课程体验和部分学习绩效。

综上，突发性事件导致的线上教学的确会对大一新生的学习产生一定负面影响，但正确应对，尤其是让线上教学成为常规性教学措施之一，在日常学习中接受线上线下相结合的教学方式，能有效减弱线上教学产生的不利影响。与此同时，将课程互动充分贯穿于线上和线下教学，并纳入课程考核，有益于应对线上教学带来的负面体验。除此之外，女性同学和具有较好学习能力的同学是线上教学中重点关注的对象，需要采取相应措施帮助这类同学积极应对线上教学带来的负面影响。