面向E-Learning的适应性学习路径推荐研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:ancci
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息技术在教育领域的不断渗透,E-Learning在全球教育领域已得到广泛应用。然而,我国现有的E-Learning系统仍然存在诸多问题,主要表现为当前的E-Learning教学系统缺乏适应性的决策和应变能力、缺乏对学生学习过程的有效诊断与评估能力,为此,研究者们开展了对适应性学习支持系统的研究。本研究的适应性学习路径推荐系统是适应性学习支持系统的一种具体实现方式。构建适应性学习路径推荐系统能够较好地解决“学习迷航”和“认知超载”等问题,并且能有效破解学习者对资源需求的动态性和个性化与系统教学资源的静态化之间的矛盾,以及系统总体资源的无限性与学习者个体对资源需求的有限性之间的矛盾。当前学界对适应性学习路径推荐系统方面的研究已取得了一定成果,但还存在一些不足,主要表现在:大多数系统以提高系统的智能为目的而忽略了学习者在学习过程中的主观能动性,对学习者的个性化特征掌握不够全面准确;系统向学习者推荐的适应性学习路径精确度不高;缺乏科学合理的领域知识构建模型,且各系统资源共享性不高;成功的适应性学习路径推荐系统案例较少;对系统应用效果的评价研究不够全面深入。针对上述问题,本文以初中物理课程为例对实现适应性学习路径推荐系统的几个关键问题进行了深入研究,并初步取得了如下研究成果:一、基于本体技术构建了初中物理学科领域本体。通过对领域知识模型构建方法的比较分析,采用本体技术对领域知识模型进行了构建。首先通过对各类本体构建方法进行比较,选取七步法和领域本体构建原型模型作为借鉴,结合初中物理学科的特点,提出了初中物理学科领域本体的构建方案。然后通过分析人教版《初中物理》教材、《初中物理知识清单》、《义务教育物理课程标准(2011年版)》以及从权威网站上获取的有关初中物理学科的教学资源,采用自动提取和人工提取相结合的方法获取了本体术语和本体术语关系。在本体术语的提取上,重点探索了基于词频分布变化和信息熵的本体术语自动提取方法,且通过实验验证了该方法的有效性。在本体关系的标注上,针对不同的术语关系采用了不同的标注方法。最后通过编码工具对本体进行了编码存储,从而完成初中物理学科领域本体库的构建。该本体库是本适应性学习路径推荐系统的关键组件,是生成适应性学习路径的重要基础。二、基于情境感知构建了学习者模型,探索了基于该模型的适应性学习路径推荐实现机制并设计了应用案例。对适应性学习路径推荐系统的情境要素进行了全面分析,构建了基于情境感知的学习者模型(CALM)及学习情境本体模型,并详细阐述了基于CALM的适应性学习路径推荐模型框架及推荐机制和实现过程,最后设计了一个基于情境感知的学习者模型在适应性学习路径推荐系统中的应用案例。三、设计并实现了适应性学习路径推荐系统。基于初中物理课程设计并实现了适应性学习路径推荐系统,本系统能够依据学习者的个性化特征为其推荐适应性的学习路径以及与学习路径中各知识点相匹配的学习资源。系统的核心功能包括:适应性学习路径推荐、学习资源推荐、适应性测试、学习数据分析以及学习行为记录等。本系统除了通过机器为学生提供个性化的学习服务之外,还增加了教师干预模块,其目的在于一方面教师可以根据其教学经验以及对其组内学生基本情况的掌握来调整系统为学生推荐的学习路径和学习资源,以更好的满足学生个性化的学习需求,从而进一步提高适应性学习路径推荐系统的准确性和服务质量。另一方面,教师可以通过系统数据更好的了解组内学生的学习情况,从而有效促进其课堂教学。四、对适应性学习路径推荐系统应用效果进行了评价。基于技术接受模型并结合理论探索以及系统设计与实现的目的提出了适应性学习路径推荐系统的评价指标体系。为了全面客观的对本系统的应用效果进行评价,本研究基于该评价指标体系从主观评价和客观评价的视角,分别从用户过程和用户体验两个方面开展了评价研究。数据结果表明本系统的整体应用效果良好,且两种评价方式的结论能够相互印证。通过对数据进行差异分析、相关性分析以及回归分析,探索影响学习者使用本系统的关键因素以及各因素间的相互影响程度,为积极改进本系统的使用以及构建其他适应性学习支持系统提供了参考依据。本研究立足于为学习者提供适应性的学习支持服务,并提高适应性学习路径推荐系统的个性化服务质量和水平,从而有效促进学习者的个性化教育。其创新之处在于:基于情境感知构建了学习者模型,探索了基于该模型的适应性学习路径推荐实现机制;设计并实现了具有双向适应性的学习路径推荐系统,且增加了教师干预模块;提出了适应性学习路径推荐系统应用效果评价指标体系,并基于该指标体系对系统的应用效果进行了评价研究。
其他文献
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是临床常见的恶性肿瘤,在全球癌症发病率中居第5位,死亡率居第3位。近年来虽然随着手术技术及射频等其它治疗手段的不断发展,越来越
本文摘译自弗莱选编的《浪漫主义重新评价》一书中他所撰写的前言,是一篇评骘浪漫主义的重要文献,是弗莱将他的原型理论运用到具体的文学实例的一个成功例子。有些说法虽然牵
文章通过分析锅炉耗能地原因,认为产汽与用汽部门缺乏联系、蒸汽管网配置不合理、生产分散、蒸汽供汽压力大于用汽压力、疏水阀泄漏等导致了锅炉耗能的增加。并针对耗能原因提
沉管灌注桩的质量问题的分析与研究是地基加固设计的前提,加固设计方案优化可节省工程造价。文章针对阳光小区11层高层住宅楼的沉管灌注承载力未达设计要求的质量问题,从工程
通过对宁波市1388名高中生物理学科元认知和物理学业自我概念量表测试,表明物理学科元认知和物理学业自我概念及其各维度有显著的正相关;本研究建立了物理学科元认知水平及预
本报讯(记者 杨庆彬 通讯员 门丛硕)7月20日,经国务院同意,国务院办公厅通报表扬全国第二次大督查中发现的36项地方、部门典型经验做法,供各省(区、市)和国务院各部门学习借鉴。固安
报纸
在市政设施施工工程中,采用传统的开挖、回填施工工艺,已经不能适应当前城市施工发展的需求。城市道路施工中最关键的因素是施工速度,尽早开放交通是城市道路挖掘修复的重点
目的观察参芪五味子颗粒治疗小儿反复下呼吸道感染的疗效及对患儿免疫功能的影响。方法将70例反复下呼吸道感染患儿随机分为治疗组与对照组各35例,2组均给予常规西医治疗,治
<正> 软组织的急性损伤和慢性劳损是骨科的常见病。本病常发生于肩、肘、腕、髋、膝、踝等大关节部,也见于颈、肩、背、腰骶及手、足等处。损伤可波及肌肉、肌腱、腱鞘、筋膜
高职教育是我国近十几年才发展起来的教育模式,它与高等教育有一定的区别。为了更深入地了解高职教育的模式,本文对高职数学教学的改革进行了研究。在高职教育数学教学中,应