【摘要】：自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠依據(jù)學(xué)習(xí)者的多種特點和行為傾向為學(xué)習(xí)者提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)內(nèi)容及導(dǎo)航功能,采用個性化教學(xué)策略為學(xué)習(xí)者推薦個性化學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源,以滿足學(xué)習(xí)者的個性化需求。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究在大學(xué)或研究機構(gòu)取得了豐碩的成果,在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)參考模型、領(lǐng)域知識模型、學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型、系統(tǒng)應(yīng)用等方面形成了一定的理論技術(shù)基礎(chǔ)。隨著學(xué)習(xí)分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,在線教育機構(gòu)運用機構(gòu)擁有的豐富教育資源及先進的自適應(yīng)技術(shù)開發(fā)了較為成熟的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺,為探索實用性的、突破性的技術(shù)理論提供了發(fā)展平臺。本研究以項目反應(yīng)理論、社會比較理論和元認知理論為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計的理論指導(dǎo),完成了面向?qū)W習(xí)體驗的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架設(shè)計,在構(gòu)建領(lǐng)域知識模型基礎(chǔ)上,重點對該框架中的兩大核心組件:學(xué)習(xí)者模型和教學(xué)模型進行了深入研究,并從元認知學(xué)習(xí)體驗、社會比較學(xué)習(xí)體驗、學(xué)習(xí)行為分析和主觀評價四方面進行評價。研究內(nèi)容主要包括以下四部分:(1)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架設(shè)計和領(lǐng)域知識模型構(gòu)建。本研究將美國匹茲堡大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院Brusilovsky教授提出的自適應(yīng)教育超媒體通用模型作為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架設(shè)計的參考模型,完成了面向?qū)W習(xí)體驗的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的框架設(shè)計。該系統(tǒng)包含五個主要組件:領(lǐng)域知識模型、學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型、界面模塊和自適應(yīng)引擎。領(lǐng)域知識模型是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的根基。本研究以初中數(shù)學(xué)為例勾畫出領(lǐng)域知識模型結(jié)構(gòu)圖,依據(jù)CELTS-3.1學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)規(guī)范設(shè)置領(lǐng)域知識元素的屬性,依據(jù)領(lǐng)域知識模型結(jié)構(gòu)圖和領(lǐng)域知識元素屬性設(shè)置情況,從學(xué)科、課程和學(xué)習(xí)對象三部分出發(fā),設(shè)計領(lǐng)域知識模型參考規(guī)范,依據(jù)領(lǐng)域知識模型參考規(guī)范構(gòu)建領(lǐng)域知識模型。(2)學(xué)習(xí)者模型構(gòu)建及可視化。依據(jù)領(lǐng)域知識模型中領(lǐng)域知識元素結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)者對文本、視頻及測試題的響應(yīng)結(jié)果,采用覆蓋建模技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)對學(xué)習(xí)者模型中的知識狀態(tài)、知識水平、學(xué)習(xí)行為及其它個性特征進行構(gòu)建和實時更新。在學(xué)習(xí)者模型構(gòu)建和實時更新過程中,知識點和知識單元知識水平估計是學(xué)習(xí)者模型構(gòu)建的一個重點,一是依據(jù)學(xué)習(xí)者對測試題的響應(yīng),采用初始值個性化Rasch模型對知識點知識水平進行估計,二是依據(jù)知識單元和知識單元、知識單元和知識點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用權(quán)重算法對知識單元知識水平進行計算。學(xué)習(xí)者模型可視化是學(xué)習(xí)者模型構(gòu)建的另一個研究重點,一是設(shè)計并開發(fā)基于思維導(dǎo)圖的開放性學(xué)習(xí)者模型MindOLM,將學(xué)習(xí)者模型中的課程知識狀態(tài)以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進展,二是設(shè)計并開發(fā)基于表格的開放性社會學(xué)習(xí)者模型TableOSLM,將學(xué)習(xí)者本人、學(xué)習(xí)同伴的學(xué)習(xí)者模型中的課程知識狀態(tài)以表格的形式呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)者本人、組和學(xué)習(xí)同伴的學(xué)習(xí)進展。(3)教學(xué)模型設(shè)計。教學(xué)模型在設(shè)計思想上強調(diào)學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)的適應(yīng)性和系統(tǒng)對學(xué)習(xí)者的適應(yīng)性,設(shè)計了學(xué)習(xí)者驅(qū)動和系統(tǒng)驅(qū)動兩種教學(xué)策略。學(xué)習(xí)者驅(qū)動教學(xué)策略強調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的自主權(quán),由學(xué)習(xí)者本人規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)路徑,并依據(jù)學(xué)習(xí)者的自主選擇,呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者偏愛的知識點、學(xué)習(xí)對象(文本、視頻、測試題)、錯題回顧、學(xué)習(xí)同伴及其它學(xué)習(xí)內(nèi)容。系統(tǒng)驅(qū)動教學(xué)策略側(cè)重系統(tǒng)對學(xué)習(xí)者的自適應(yīng)及系統(tǒng)的智能性,依據(jù)學(xué)習(xí)者當前知識點知識水平和學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),為學(xué)習(xí)者規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑,推薦合適的知識點、學(xué)習(xí)對象、回顧的學(xué)習(xí)對象(文本、錯題)、學(xué)習(xí)同伴及其它學(xué)習(xí)內(nèi)容。(4)實現(xiàn)機制和評價研究。實現(xiàn)機制從系統(tǒng)和學(xué)習(xí)者兩個角度,設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)流程和學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)流程,并給出核心技術(shù)實現(xiàn)源代碼。在評價過程中,以六年級和初一學(xué)生作為研究對象,設(shè)計由元認知學(xué)習(xí)體驗、社會比較學(xué)習(xí)體驗、學(xué)習(xí)行為分析和主觀評價四個評價維度構(gòu)成的評價模型,評價結(jié)果表明:MindOLM、TableOSLM和教學(xué)策略能夠很好地引發(fā)學(xué)習(xí)者在元認知方面的學(xué)習(xí)體驗;TableOSLM對學(xué)習(xí)者在比較方式、自我完善和社會比較學(xué)習(xí)體驗三方面都具有較高的影響;學(xué)習(xí)行為分析結(jié)果表明六年級學(xué)生在沒有經(jīng)歷關(guān)于知識點正式學(xué)習(xí)的情況下,通過學(xué)習(xí)系統(tǒng)所提供的學(xué)習(xí)對象和學(xué)習(xí)幫助,最終實現(xiàn)和初一學(xué)生在完成知識點數(shù)量和知識水平上無顯著差異的學(xué)習(xí)效果,這說明平臺有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力;主觀評價調(diào)查問卷結(jié)果顯示,學(xué)習(xí)者對自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在有用性、易用性和滿意度三個方面都表現(xiàn)出較高的認可度。本研究的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在知識點知識水平估計、學(xué)習(xí)者模型可視化視圖和教學(xué)策略三方面。其一,知識點知識水平估計依據(jù)基于初始值個性化Rasch模型難度和知識水平估計的實驗結(jié)論,利用學(xué)習(xí)者的前測數(shù)據(jù)對Rasch模型中知識點知識水平初始值設(shè)置進行優(yōu)化,實現(xiàn)初始值個性化Rasch模型對知識點知識水平的更準確估計。其二,學(xué)習(xí)者模型可視化視圖,一是采用思維導(dǎo)圖和五角星組合可視化形式開放學(xué)習(xí)者模型,激發(fā)學(xué)習(xí)者運用自我反思和學(xué)習(xí)規(guī)劃元認知技能,引發(fā)元認知學(xué)習(xí)體驗,二是采用表格和五角星組合可視化形式開放學(xué)習(xí)者模型,在學(xué)習(xí)規(guī)劃和自我反思兩個維度上引發(fā)學(xué)習(xí)者在元認知方面的學(xué)習(xí)體驗,在比較方式和自我完善兩個維度上引發(fā)學(xué)習(xí)者在社會比較方面的學(xué)習(xí)體驗。其三,所設(shè)計的學(xué)習(xí)者驅(qū)動和系統(tǒng)驅(qū)動兩種教學(xué)策略能夠在自我反思和尋求學(xué)習(xí)幫助兩個維度上引發(fā)學(xué)習(xí)者在元認知方面的學(xué)習(xí)體驗。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：G434

【參考文獻】

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本文編號：2344397