金慕鑫

摘 要 適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)需要一定的標(biāo)準(zhǔn)去指導(dǎo)，有了一定的參考模型才能讓適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)更加完善其功能，使得適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)成熟度提高，通過對(duì)適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)和幾種常用參考模型進(jìn)行了介紹以及對(duì)參考模型的特點(diǎn)進(jìn)行了比較，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)開發(fā)適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了一定的依據(jù)。

關(guān)鍵詞 自適應(yīng) 參考模型 個(gè)性化學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

信息技術(shù)的發(fā)展改變了人們的生活方式，為人們生活學(xué)習(xí)提供了越來越多的便利，新媒體對(duì)教育的沖擊也越來越大，數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)成為未來教育發(fā)展的主流趨勢(shì)。在這樣一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，我們要掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其學(xué)習(xí)需求，為不同的學(xué)習(xí)者營(yíng)造一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，減少其在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中迷航，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的建設(shè)就成為目前網(wǎng)絡(luò)教育中亟待解決的問題。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)需要選擇一個(gè)適合的參考模型作為開發(fā)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，本文主要簡(jiǎn)單介紹了幾種適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的參考模型以及將他們進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)比，為適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。

1適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其教育意義

“適應(yīng)”是指?jìng)€(gè)體與環(huán)境達(dá)到和諧關(guān)系的動(dòng)態(tài)過程，表現(xiàn)在個(gè)體改變自己以適應(yīng)環(huán)境，也包括個(gè)體改變環(huán)境使之滿足自己的需要。適應(yīng)性技術(shù)的目的：為了創(chuàng)造一個(gè)健全靈活的教學(xué)環(huán)境來支持不同能力、殘障、興趣、背景和其他特征的學(xué)生的學(xué)習(xí)，是指調(diào)整自身以符合學(xué)習(xí)者特征和需求，它的主要原理是通過從學(xué)習(xí)者特征中識(shí)別信息然后獲取有用的信息反饋給學(xué)習(xí)者模型，適應(yīng)性系統(tǒng)通過從學(xué)習(xí)者模型中調(diào)取有用的信息，與已建立的知識(shí)模型去匹配，從而創(chuàng)造出更好的教學(xué)環(huán)境以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。所以說適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)要能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)別能力特征，動(dòng)態(tài)的呈現(xiàn)與學(xué)習(xí)者當(dāng)前學(xué)習(xí)能力最相關(guān)的基于超媒體教學(xué)內(nèi)容。在這個(gè)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者能夠自主掌控自己的學(xué)習(xí)過程，根據(jù)自身的能力特征，選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略。

美國(guó)《飛向成功》 的作者唐納德·克里夫頓博士曾提出，“只有適合學(xué)生的教育才是真正的教育”。我國(guó)教育學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)顧明遠(yuǎn)教授也指出，“最適合的教育才是最好的教育”。但是目前的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)最突出問題是系統(tǒng)不能根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異來提供有效的學(xué)習(xí)支持，多數(shù)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供給學(xué)習(xí)者的都是千篇一律的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)策略忽略了學(xué)習(xí)者的特征和學(xué)習(xí)者的需求，容易造成學(xué)習(xí)者的認(rèn)知超載和網(wǎng)絡(luò)迷航，失去學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)的樂趣，更有甚者萌生厭學(xué)、輟學(xué)等想法， 嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)質(zhì)量，不利于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)能力個(gè)性培養(yǎng)， 尤其對(duì)工作記憶能力比較低的學(xué)習(xí)者影響甚大。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)更加智能化，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，進(jìn)而可以有效的促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化教育。

適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的未來發(fā)展方向?yàn)閷⑦@一系統(tǒng)賦予到各種移動(dòng)學(xué)習(xí)工具上，能夠支持泛在學(xué)習(xí)，促進(jìn)人們將學(xué)習(xí)行為演變成為一種自然的生活習(xí)慣。適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)在構(gòu)建過程中利用了多媒體技術(shù)、web技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等來設(shè)計(jì)，要關(guān)注不同的學(xué)生認(rèn)知水平，提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)要求，設(shè)計(jì)出適合每個(gè)學(xué)生的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的積極性。參考模型就成了適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)，給適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了一種標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。

2常用的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的參考模型

參考模型是一種設(shè)計(jì)模型，是所有的開發(fā)的基礎(chǔ)，它包含了目標(biāo)和理念，對(duì)系統(tǒng)中的角色和角色的責(zé)任進(jìn)行定位，簡(jiǎn)化問題的難易程度，以便區(qū)分系統(tǒng)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的參考模型的作用類似OSI模型，定義了系統(tǒng)內(nèi)的層次結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系、包含的服務(wù)但是不提供具體的方法。它被用來指導(dǎo)系統(tǒng)的開發(fā)，貫穿開發(fā)過程的始終，對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行指導(dǎo)，所以說參考模型是開發(fā)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)必不可少的因素。以下是幾種目前常用的參考模型。

1994 年德克斯特提出了超文本參考模型（Dexter Hypertext Reference Model，DHRM） 。該模型分為運(yùn)行時(shí)層、存儲(chǔ)層、組件內(nèi)層，并使用錨定和呈現(xiàn)規(guī)范作為連接機(jī)制。運(yùn)行時(shí)層表示了超文本信息主要實(shí)現(xiàn)交互和呈現(xiàn)信息，存儲(chǔ)層保存節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù)，組件內(nèi)層包含節(jié)點(diǎn)內(nèi)的內(nèi)容。錨定是組件內(nèi)層與存儲(chǔ)層的通訊接口，主要用于確定存儲(chǔ)層的錨點(diǎn)在組件內(nèi)層中的位置；呈現(xiàn)規(guī)范描述如何將內(nèi)容展現(xiàn)給用戶的機(jī)制。

1999 年，黛布拉（De Bra）基于德克斯特超文本參考模型（DHRM）對(duì)存儲(chǔ)層進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了自適應(yīng)超媒體應(yīng)用模型（Adaptive Hypermedia Application Model，AHAM），如圖 1 所示。

該模型包括的存儲(chǔ)層中包含了領(lǐng)域模型、自適應(yīng)模型、和用戶模型。領(lǐng)域模型通過概念與概念之間的關(guān)系來表述領(lǐng)域知識(shí)；用戶模型包含著學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力、知識(shí)水平以及媒體偏好等；自適應(yīng)模型要負(fù)責(zé)用戶與系統(tǒng)之間的交互，存儲(chǔ)著交互規(guī)則的選擇和調(diào)用時(shí)通過自適應(yīng)引擎來完成的。

2003 年，荷蘭埃因霍溫技術(shù)大學(xué)亞歷山德拉（Alexandra）等基于自適應(yīng)超媒體應(yīng)用模型（AHAM）提出了自適應(yīng)超媒體分層創(chuàng)作模型（Layered WWWAHS Authoring Model，LAOS）包括領(lǐng)域模型、目標(biāo)和約束模型、用戶模型、自適應(yīng)模型和呈現(xiàn)模型。

LAOS參考模型中沒有了原來的運(yùn)行時(shí)層、存儲(chǔ)層和組件內(nèi)層而是由領(lǐng)域模型、目標(biāo)和約束模型、用戶模型、自適應(yīng)模型和呈現(xiàn)模型五個(gè)層級(jí)模型組成，它主要引入了一個(gè)目標(biāo)和約束模型，在這個(gè)模型下，領(lǐng)域知識(shí)是不能直接與自適應(yīng)模型交互的，就好比你直接去圖書館借書而不通過圖書館的電子搜索引擎去搜索所想借的書在哪個(gè)書架那么你借書就是很盲目的而且會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，所以說這個(gè)目標(biāo)與約束模型是一個(gè)編輯的過程，指明了關(guān)注點(diǎn)以及限定了搜索范圍。它對(duì)領(lǐng)域模型進(jìn)行過濾、重組及重構(gòu)提高了檢索效率。

2006 年，阿羅約（Aroyo）等人基于德克斯特超文本參考模型（DHRM）和自適應(yīng)超媒體應(yīng)用模型（AHAM）提出了增強(qiáng)自適應(yīng)超媒體應(yīng)用模型（Enhanced Adaptive Hypermeda Application Model， EAHAM），如圖 2所示。

之所以是增強(qiáng)型自適應(yīng)超媒體模型是因?yàn)樗贏HAM模型上做了改變。之所以叫增強(qiáng)自適應(yīng)模型是由于它在存儲(chǔ)層中增加了教學(xué)模型和情境模型，其中教學(xué)模型和自適應(yīng)模型一樣決定系統(tǒng)怎樣實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)，情境模型同用戶模型一起決定系統(tǒng)按什么參數(shù)去實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)，這樣更增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性的功能。

3適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)中參考模型的比較分析

以上所簡(jiǎn)述的參考模型是依次在上一個(gè)基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，從他們的層次圖中我們可以看出他們都有作為連接的錨定和規(guī)格，都主要區(qū)別在存儲(chǔ)層中。他們的主要比較如表1所示。

這些模型之間都有著一定的聯(lián)系。LAOS與EAHAM都是由AHAM演化而來，而他們最終的來源都是DHRM。在這些參考模型中不變的中心角色是領(lǐng)域模型和用戶模型，這兩個(gè)模型關(guān)系到自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的適應(yīng)性，是自適應(yīng)系統(tǒng)的核心內(nèi)容。這幾個(gè)參考模型各自有各自的特點(diǎn)，給開發(fā)者提供了一定的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，雖然他們各有各自的特點(diǎn)所關(guān)注的角度不同但是在自適應(yīng)學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中選擇什么樣的參考模型作為標(biāo)準(zhǔn)還取決于所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的特點(diǎn)，這樣參考模型才能更好的對(duì)適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)。

4結(jié)語

在大數(shù)據(jù)的今天，自適應(yīng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)要更加體現(xiàn)了個(gè)性化的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容就要更加體現(xiàn)學(xué)生的特點(diǎn)，這就需要自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)更加具備個(gè)性化、適應(yīng)性的特點(diǎn)，并且具有可拓展性。從基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)過程中，既需要考慮學(xué)生個(gè)性化特征，又要考慮從海量數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的個(gè)性化學(xué)習(xí)信息方法等。然而在開發(fā)適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)時(shí)參考模型是必不可少的。明確這些模型各自的特點(diǎn)是對(duì)適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)體系的架構(gòu)具有特殊的指導(dǎo)意義。合適的參考模型可以為后續(xù)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

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