摘要：分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)及自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的特點(diǎn)，介紹自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，以移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)課程為例，說(shuō)明自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并以幾個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)為示例介紹自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的工作方式及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；自適應(yīng)學(xué)習(xí)；自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)；反饋機(jī)制

1.背景

“互聯(lián)網(wǎng)+”輔助技術(shù)是新形勢(shì)下對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種有效補(bǔ)充和拓寬，它是指運(yùn)用必要的理論知識(shí)和企業(yè)的一線真實(shí)項(xiàng)目案例等教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)課件、圖文、視頻、測(cè)試、功能模塊、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)等多種豐富的學(xué)習(xí)形式，通過(guò)智能反饋技術(shù)，檢測(cè)出學(xué)習(xí)者當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平和狀態(tài)，并相應(yīng)地調(diào)整學(xué)習(xí)活動(dòng)和進(jìn)程，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)差異化學(xué)習(xí)。目前很多公司推出了最新的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，如“學(xué)吧課堂”通過(guò)收集用戶的信息和行為適時(shí)調(diào)整視頻內(nèi)容，借助人工智能分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；Knewton教育公司通過(guò)收集數(shù)據(jù)、智能推測(cè)和提議幾方面來(lái)進(jìn)行個(gè)性化適配教學(xué)服務(wù)。

2.自適應(yīng)學(xué)習(xí)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同，選擇不同的學(xué)習(xí)方式，在學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)，最終找到符合自己的學(xué)習(xí)方式。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是人類獲取知識(shí)和發(fā)展技能的一種重要學(xué)習(xí)方式，自適應(yīng)學(xué)習(xí)不僅僅是幾個(gè)算法和公式套用那么簡(jiǎn)單，而是人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用，關(guān)鍵是知識(shí)點(diǎn)的吸收、維護(hù)、分析和應(yīng)用。

首先在知識(shí)點(diǎn)的拆分上，要求對(duì)教學(xué)內(nèi)容有精確掌握，通過(guò)把知識(shí)點(diǎn)拆分成“顆粒級(jí)”，從而節(jié)約每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)時(shí)間，最終提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拆分并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠勾畫(huà)詳細(xì)的學(xué)習(xí)者檔案，并根據(jù)知識(shí)點(diǎn)間的先行關(guān)系、相關(guān)性等，推送最合適學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)者不需要反復(fù)練習(xí)已經(jīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)，以此節(jié)約學(xué)習(xí)時(shí)間。另外在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的背后是海量的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，因此要通過(guò)自適應(yīng)算法來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，是讓學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)適應(yīng)每個(gè)人不同特點(diǎn)的高度個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程。

3.自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其特點(diǎn)

傳統(tǒng)的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)路徑呈零散狀態(tài)，效率很低。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一種學(xué)習(xí)支持平臺(tái)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為主體，為學(xué)習(xí)者個(gè)性需求提供學(xué)習(xí)內(nèi)容、環(huán)境和策略的支持，通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)測(cè)評(píng)，定位薄弱知識(shí)點(diǎn)，規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，效率相對(duì)更高，控制并計(jì)劃整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。

一個(gè)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)包含三大基本構(gòu)建：①學(xué)習(xí)內(nèi)容模型，把要學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容細(xì)化，并使之關(guān)聯(lián)形成結(jié)構(gòu)圖；②學(xué)生知識(shí)模型，評(píng)測(cè)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握水平，通過(guò)掌握的知識(shí)水平關(guān)聯(lián)到相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)其能力水平量化評(píng)估；③教學(xué)指導(dǎo)模型，當(dāng)學(xué)習(xí)者參與學(xué)習(xí)后，系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)習(xí)者的評(píng)估水平動(dòng)態(tài)反饋并制訂后續(xù)的最適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)計(jì)劃。其中“學(xué)生知識(shí)模型”和“教學(xué)指導(dǎo)模型”是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，通過(guò)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)學(xué)生在不同知識(shí)點(diǎn)的能力水平，并提供相應(yīng)反饋信息。系統(tǒng)將通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、（Agent）人工智能技術(shù)、標(biāo)簽技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)將學(xué)習(xí)行為量化計(jì)算。在知識(shí)內(nèi)容上，需要考慮知識(shí)的關(guān)聯(lián)性以及某些知識(shí)點(diǎn)的先后順序，最終將這些內(nèi)容和數(shù)據(jù)變成評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)，并能實(shí)現(xiàn)與學(xué)習(xí)者交互。

4.自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在課程中的應(yīng)用

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”自適應(yīng)學(xué)習(xí)的研究目標(biāo)分為理論和實(shí)踐兩個(gè)層次，在實(shí)踐上的研究目標(biāo)是在目前“互聯(lián)網(wǎng)+”各項(xiàng)核心技術(shù)的支持下，通過(guò)一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用，為未來(lái)自適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的大規(guī)模的普及應(yīng)用做一些研究和探索工作。

1）自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的體系架構(gòu)。

系統(tǒng)的總體邏輯結(jié)構(gòu)由相對(duì)獨(dú)立的4個(gè)部分構(gòu)成：任務(wù)部分、知識(shí)部分、測(cè)試部分、管理維護(hù)部分。任務(wù)部分以學(xué)習(xí)者為中心，系統(tǒng)初始時(shí)將學(xué)習(xí)者視為從零開(kāi)始，進(jìn)入自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)后需要完成系統(tǒng)設(shè)定的若干任務(wù)安排，而這些任務(wù)涉及所學(xué)內(nèi)容的若干知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)者只有學(xué)完相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)者才能順利的完成任務(wù)。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)及完成任務(wù)的同時(shí)，系統(tǒng)將對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)水平以及測(cè)試題進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果系統(tǒng)自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)記錄并開(kāi)啟進(jìn)入對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容權(quán)限。指導(dǎo)者根據(jù)學(xué)習(xí)者記錄庫(kù)中的學(xué)習(xí)記錄，為學(xué)習(xí)者給出適合其學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方案和學(xué)習(xí)建議。學(xué)習(xí)者通過(guò)這些建議選擇適合自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃及學(xué)習(xí)策略，并根據(jù)反饋信息動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和控制學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的過(guò)程。知識(shí)部分指學(xué)習(xí)內(nèi)容是學(xué)習(xí)者要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)內(nèi)容被劃分成“顆粒”后，與對(duì)應(yīng)的任務(wù)相關(guān)聯(lián)，學(xué)習(xí)內(nèi)容將動(dòng)態(tài)調(diào)整，隨著學(xué)習(xí)者開(kāi)始學(xué)習(xí)并參與測(cè)試，學(xué)習(xí)計(jì)劃、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)策略將根據(jù)評(píng)估結(jié)果以及指導(dǎo)者的建議發(fā)生變化，指導(dǎo)者可應(yīng)學(xué)習(xí)者的請(qǐng)求進(jìn)入學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄庫(kù)及自適應(yīng)測(cè)試題庫(kù)，隨時(shí)調(diào)整里面的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。指導(dǎo)者所做的工作都是為了幫助和指導(dǎo)學(xué)習(xí)者更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。測(cè)試部分由自適應(yīng)測(cè)試題庫(kù)、學(xué)習(xí)者記錄庫(kù)、知識(shí)點(diǎn)題庫(kù)組成。自適應(yīng)題庫(kù)是知識(shí)點(diǎn)題庫(kù)的子集，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整。學(xué)習(xí)者記錄庫(kù)存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)信息，來(lái)源于評(píng)估結(jié)果和指導(dǎo)者給出的建議信息。知識(shí)題庫(kù)代表學(xué)習(xí)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的題目。這3部分內(nèi)容根據(jù)權(quán)重的原理動(dòng)態(tài)改寫(xiě)，或者根據(jù)學(xué)習(xí)者請(qǐng)求在授權(quán)范圍內(nèi)由指導(dǎo)者編輯改寫(xiě)。管理維護(hù)部分包括對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容、知識(shí)題庫(kù)、各種等級(jí)用戶進(jìn)行初始化和維護(hù)管理，主要工作是建立學(xué)習(xí)內(nèi)容，并根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)劃分為相互聯(lián)系、但又相對(duì)獨(dú)立的認(rèn)知單元，并以不同的形式來(lái)教授這些認(rèn)識(shí)單元，建立各種學(xué)習(xí)策略并安排對(duì)應(yīng)題庫(kù)。

2）自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能讓學(xué)習(xí)者主體輕松地駕馭自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式及操作要領(lǐng)，實(shí)時(shí)描述和記錄學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中主要的一些智力和非智力因素的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，使學(xué)習(xí)者更好地客觀認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)自己的能力，選擇最適合自己的、自主的、個(gè)性化的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。教學(xué)者先根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖制作內(nèi)容，列出學(xué)習(xí)者需掌握的知識(shí)內(nèi)容以及已掌握內(nèi)容，每一個(gè)學(xué)習(xí)者有一個(gè)單獨(dú)的模擬學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑，不同學(xué)生的路徑不一樣。當(dāng)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)顏色越深表明學(xué)習(xí)者該知識(shí)點(diǎn)掌握得越好，對(duì)應(yīng)的掌握度系數(shù)也越高。系統(tǒng)中存放有學(xué)習(xí)者大量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，可以用數(shù)據(jù)去分析學(xué)生下一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)并推送任務(wù)。系統(tǒng)對(duì)于知識(shí)部分采用了標(biāo)簽技術(shù)，標(biāo)簽除了難度，還要讓系統(tǒng)知道不同知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系。

3）自適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)踐研究——以“移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)”課程為例。

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)由服務(wù)器端和客戶端構(gòu)成，服務(wù)器端采用JsP+JaVaBean模式，客戶端學(xué)習(xí)者可通過(guò)pc端瀏覽器或智能手機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)，由于智能手機(jī)的普及以及學(xué)習(xí)者時(shí)間碎片化的實(shí)際情況，這里以移動(dòng)客戶端為例進(jìn)行說(shuō)明。

案例分析與研究：課程主要是通過(guò)項(xiàng)目化案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此可將多個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容構(gòu)建在一個(gè)問(wèn)題當(dāng)中，并設(shè)置一定的任務(wù)環(huán)境，給學(xué)習(xí)者提供一定的學(xué)習(xí)情境。通過(guò)需求分析，對(duì)照所需掌握的知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)習(xí)過(guò)程在虛擬的環(huán)境中完成，從而將知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程變?yōu)樘幚韺?shí)際問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)者的思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

項(xiàng)目情境一：智能農(nóng)業(yè)移動(dòng)管理系統(tǒng)用戶引導(dǎo)界面。

在正式啟動(dòng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)前，先要檢查學(xué)習(xí)者的知識(shí)準(zhǔn)備如表1所示，根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況，進(jìn)人相應(yīng)章節(jié)加強(qiáng)和補(bǔ)充。

項(xiàng)目說(shuō)明：?jiǎn)?dòng)項(xiàng)目進(jìn)入引導(dǎo)splash頁(yè)面，在引導(dǎo)頁(yè)面界面停留3秒鐘，然后跳轉(zhuǎn)到用戶界面，用戶界面可以通過(guò)滑動(dòng)切換管理系統(tǒng)的介紹圖片。再次啟動(dòng)該項(xiàng)目在splash界面停留3秒直接跳轉(zhuǎn)主界面（不跳轉(zhuǎn)到用戶界面）。

學(xué)習(xí)過(guò)程：如果用戶對(duì)項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)還沒(méi)有做好充足準(zhǔn)備，可點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)按鈕進(jìn)入相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行語(yǔ)法學(xué)習(xí)，如果覺(jué)得某知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)部分掌握，可以進(jìn)入能力測(cè)試模塊。系統(tǒng)將依據(jù)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)準(zhǔn)備度的選擇以及測(cè)試的反饋狀況給出評(píng)估，若學(xué)習(xí)者通過(guò)系統(tǒng)的評(píng)估，將進(jìn)入項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段。學(xué)習(xí)者將根據(jù)系統(tǒng)的提示參與到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，按模塊來(lái)完成項(xiàng)目指定的任務(wù)，通過(guò)前面的自適應(yīng)性學(xué)習(xí)過(guò)程，已經(jīng)清除了后續(xù)開(kāi)發(fā)中的各種障礙，像游戲攻關(guān)一樣使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)更有持續(xù)性和趣味性。在學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程中，作為教師也可以監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況，適當(dāng)?shù)亟槿雽W(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程，做相應(yīng)的指導(dǎo)和提示。知識(shí)點(diǎn)的表現(xiàn)形式可以是多種多樣的，能夠適應(yīng)不同的教學(xué)策略和學(xué)習(xí)者，知識(shí)圖結(jié)構(gòu)文件將知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容和它的表現(xiàn)資源關(guān)聯(lián)起來(lái)。

為了測(cè)試學(xué)習(xí)效果，教師讓在學(xué)課程班級(jí)的部分學(xué)生參與到自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)習(xí)，其他同學(xué)還是沿用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。很明顯，使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和積極性有了極大提升，教師能夠很輕松地了解學(xué)習(xí)平臺(tái)上每一位學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握水平，并可參與學(xué)習(xí)過(guò)程且引導(dǎo)學(xué)生一步步學(xué)習(xí)下去，拋開(kāi)學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)能力的差異性，通過(guò)樣本統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，顯然自適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)比傳統(tǒng)教學(xué)更為高效。

5.結(jié)語(yǔ)

在終身教育的需求下，憑借“互聯(lián)網(wǎng)+”的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)便捷的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)習(xí)者提供了良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)所獲得的知識(shí)之豐富和先進(jìn)完全可以超越課堂原本的知識(shí)。對(duì)于學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，自適應(yīng)只是一種手段，最終還是取決于學(xué)習(xí)效果。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)同樣要考慮學(xué)習(xí)者的持續(xù)參與問(wèn)題，保證學(xué)習(xí)者參與學(xué)習(xí)的時(shí)間。另外自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)還需考慮學(xué)習(xí)的趣味性，讓學(xué)習(xí)者想要學(xué)習(xí)的時(shí)候，不會(huì)覺(jué)得吃力、痛苦和遙不可及?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將會(huì)有更深入的研究和發(fā)展，為更多的學(xué)習(xí)者提供良好的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)系統(tǒng)學(xué)生和教師可以隨時(shí)保持互動(dòng)，教師為學(xué)生答疑反饋；學(xué)生也可以為了共同的學(xué)習(xí)興趣和目標(biāo)，相互合作，相互激勵(lì)，達(dá)到共同學(xué)習(xí)的目的。