吳 洲，曹 偉

0 引言

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，如今它已廣泛地滲透到現(xiàn)代教育領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)就是信息技術(shù)與現(xiàn)代教育理念融合的優(yōu)秀成果，故網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)已成為當(dāng)前繼續(xù)教育的重要手段，也是構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)的重要保障。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)反應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知能力、知識(shí)水平、個(gè)性差異等方面還存在著眾多的不足。基于此，我們將自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制引入到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，力求構(gòu)建一個(gè)具有個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤、學(xué)習(xí)資源的動(dòng)態(tài)組織以及學(xué)習(xí)路徑的自適應(yīng)導(dǎo)航。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 功能設(shè)計(jì)

個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效地控制和準(zhǔn)確地評(píng)估，并且能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)體特性、學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)能力動(dòng)態(tài)地組織學(xué)習(xí)資源和調(diào)整學(xué)習(xí)路徑與進(jìn)度，以此來(lái)滿足個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基本需求。系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)以下五個(gè)方面的功能：

（1）學(xué)習(xí)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)適應(yīng)機(jī)制

（2）學(xué)習(xí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航機(jī)制

（3）學(xué)習(xí)方法的動(dòng)態(tài)構(gòu)建機(jī)制

（4）學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)機(jī)制

（5）考核錯(cuò)誤的診斷分析機(jī)制

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)三個(gè)模型：學(xué)生信息模型、自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型和錯(cuò)誤診斷模型，如圖1所示：

圖1 個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

其中，以學(xué)生模型為核心，教學(xué)模型為主控，通過(guò)診斷模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)判，反饋學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，然后動(dòng)態(tài)組織教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

2 系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)

1.2 總體工作流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要是以學(xué)生學(xué)習(xí)的歷史記錄和學(xué)習(xí)測(cè)試中的評(píng)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，選取知識(shí)庫(kù)中最適合學(xué)生個(gè)體特征的學(xué)習(xí)資源，動(dòng)態(tài)組成學(xué)習(xí)內(nèi)容，供學(xué)生完成個(gè)性化的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。其工作流程設(shè)計(jì)如圖2所示：

圖2 整體工作流程圖

2.2 主要模型工作流程設(shè)計(jì)

（1）學(xué)生信息模型

學(xué)生信息模型中存儲(chǔ)了學(xué)生的基本信息和在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)信息。隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)習(xí)過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)，不斷地更新學(xué)生模型，以備自適應(yīng)學(xué)習(xí)模塊的調(diào)用。學(xué)生模型的工作流程如下：

Step1：學(xué)生進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)；

Step2：判斷是否是首次登陸。若是，則執(zhí)行step3；否則，執(zhí)行step6；

Step3：登記學(xué)生的基本信息；

Step4：進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)水平和認(rèn)知能力的測(cè)試；

Step5：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將結(jié)果存入學(xué)生的信息庫(kù)；

Step6：進(jìn)行個(gè)性化的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)；

Step7：當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)結(jié)束，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；

Step8：用評(píng)價(jià)結(jié)果更新學(xué)生信息庫(kù)；

Step9：退出系統(tǒng)。

（2）自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型

調(diào)用學(xué)生信息模型中提供的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)信息，來(lái)組織學(xué)習(xí)資源，并呈現(xiàn)給學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。其工作流程如下：

Step1：開(kāi)始自適應(yīng)學(xué)習(xí)；

Step2：查詢學(xué)生信息模型，調(diào)出學(xué)習(xí)方法（學(xué)習(xí)資源的呈現(xiàn)方式）；

Step3：從知識(shí)庫(kù)中獲得當(dāng)前學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)；

Step4：依據(jù)學(xué)習(xí)方法，動(dòng)態(tài)生成適合學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)內(nèi)容；

Step5：學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，從題庫(kù)中調(diào)出相應(yīng)的試題進(jìn)行學(xué)習(xí)測(cè)試；

Step6：對(duì)學(xué)生的測(cè)試答案進(jìn)行錯(cuò)誤診斷；

Step7：向?qū)W生顯示正確答案并分析錯(cuò)誤原因；

Step8：判斷是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，若是，則執(zhí)行Step9，否則，執(zhí)行Step2；

Step9：判斷是否繼續(xù)學(xué)習(xí)，若是執(zhí)行Step3；否則，執(zhí)行Step10；

Step10：退出系統(tǒng)。

（3）錯(cuò)誤診斷模塊

針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，在考核中出現(xiàn)的錯(cuò)誤問(wèn)題，給出相應(yīng)的分析信息。幫助學(xué)生了解自身存在的問(wèn)題，并提供修改意見(jiàn)。同時(shí)，能夠統(tǒng)計(jì)學(xué)生的成績(jī)、出錯(cuò)的數(shù)量、出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)編號(hào)，并及時(shí)更新學(xué)生信息模型。其工作流程如下：

Step1：?jiǎn)?dòng)試題答案庫(kù)；

Step2：從學(xué)生試卷取一題，將該題的答案與系統(tǒng)提供的答案進(jìn)行比較；

Step3：若是結(jié)果相同，則給學(xué)生顯示“回答正確”的信息，并執(zhí)行Step5；否則，向?qū)W生顯示“回答錯(cuò)誤”的信息，執(zhí)行Step4；

Step4：從試題答案庫(kù)中，調(diào)出該題的相應(yīng)分析信息及正確答案，顯示給學(xué)生；

Step5：判斷是否是最后一題，若是，執(zhí)行Step6；否則，執(zhí)行Step2；

Step6：計(jì)算每題的得分，并統(tǒng)計(jì)試卷的成績(jī)；

Step7：統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤知識(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)及編號(hào)；

Step8：評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)學(xué)習(xí)效果；

Step9：更新學(xué)生信息模型；

Step10：退出系統(tǒng)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

在個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能架構(gòu)和工作流程的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，我們針對(duì)目前遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)和需求，采用UML設(shè)計(jì)了一個(gè)較為完善的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型。從系統(tǒng)邏輯上，將其劃分為3個(gè)層次，分別是用戶界面層（呈現(xiàn)層）、系統(tǒng)業(yè)務(wù)層（邏輯層）和物理存儲(chǔ)層（數(shù)據(jù)層）。并基于J2EE技術(shù)，采用Struts框架，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)原型。

4 總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)具有分布式特點(diǎn)和強(qiáng)大的交互性，它為個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)提供了技術(shù)的可行性；學(xué)生信息模型的動(dòng)態(tài)信息記錄為學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法的選擇提供了依據(jù)；錯(cuò)誤診斷模型為學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知能力提供了界定依據(jù)；自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)提供了環(huán)境支持。因此，這 3個(gè)模型工作流程的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)個(gè)性化絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的關(guān)鍵。

[1]曹偉.基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊.2013（6）

[2]謝明鳳，孫新.基于本體知識(shí)管理的遠(yuǎn)程個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型研究[J].中國(guó)電化教育.2012(11)

[3]姜強(qiáng)，趙蔚.自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)述評(píng)及其優(yōu)化機(jī)制研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育.2011(6)

[4]馬容生.基于.NET的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].制造業(yè)自動(dòng)化.2011(4)

[5]董安美.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)建研究[D].東北師范大學(xué).2011