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        基于語言值的信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)

        2019-12-04 01:47:08車璐馮凱華曹儀銘張也非鄒麗
        軟件導(dǎo)刊 2019年10期

        車璐 馮凱華 曹儀銘 張也非 鄒麗

        摘要:針對師范生個人信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)較少的問題,基于師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力自測模型,利用語言值格蘊涵代數(shù)可同時處理可比與不可比的不確定性語言值信息特性,構(gòu)建師范生個人信息技術(shù)應(yīng)用能力自測量表。在具有語言值信息的師范生個人信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)中,利用語言值聚合算子,將數(shù)據(jù)逐層聚合,得出自測者的信息技術(shù)應(yīng)用能力自測結(jié)果。實例測評顯示該算法復(fù)雜度降低至O(m+n),證明該方法合理有效。

        關(guān)鍵詞:信息技術(shù)應(yīng)用能力;語言值格蘊涵代數(shù);聚合算子;智能自測系統(tǒng)

        DOI:10.11907/ejdk.191121開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):

        中圖分類號:TP319文獻標識碼:A 文章編號:1672-7800(2019)010-0135-05

        0引言

        信息技術(shù)發(fā)展對教育改革產(chǎn)生重大影響,《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中強調(diào)“要以教育信息化推動教育現(xiàn)代化,積極促進信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展”。教育部在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中提出“要強化信息技術(shù)應(yīng)用,提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平”。師范生作為教師群體后備力量,其信息技術(shù)應(yīng)用能力影響未來教育教學(xué)質(zhì)量。

        信息技術(shù)在教學(xué)中的有效性研究較多:基于師范生具有學(xué)生和未來教師雙重角色特點,任友群、閆寒冰、李笑櫻等從支持自身學(xué)習(xí)及未來教學(xué)兩個目的出發(fā),構(gòu)建師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力模型,開發(fā)出師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力測評工具。

        現(xiàn)實生活中,人們對事物或問題的描述以“稍微”、“一般”、“很多”等具有模糊性的語言值為主。這些語言值轉(zhuǎn)換為精確數(shù)值計算評價時,會使轉(zhuǎn)化過程中的信息丟失,導(dǎo)致評價結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此,Heerera等于2000年首先提出二元組語言值模型,有效地避免了信息丟失。之后許多學(xué)者提出有關(guān)基于二元組表示模型的聚合算子,如語言值加權(quán)算子、語言值有序加權(quán)算子、加權(quán)不平衡的語言聚合算子等。Ho等提出語氣代數(shù),徐澤水等提出虛擬語言術(shù)語的語法和語義,語言值可由語氣詞和基本詞構(gòu)成,如“非常高”、“有點低”,其中“非?!焙汀坝悬c”是語氣詞,“高”和“低”是基本詞。在自然語言中,基本詞常有某種對稱性,如高和低,好和壞等。徐揚等提出語言真值格蘊涵代數(shù)及語言真值格值命題邏輯系統(tǒng);鄒麗等建立語言真值直覺模糊格,從正反兩方面處理語言值信息。

        基于以上研究成果,本文構(gòu)建師范生個人信息技術(shù)應(yīng)用能力自測量表,并利用語言值格蘊涵代數(shù)在處理信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)中具有不確定的語言值信息特性,結(jié)合語言值聚合算子,構(gòu)建師范生個人信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)。

        1語言值格蘊涵代數(shù)

        由人類自然語言特點,借鑒語氣代數(shù)思想,語言真值格蘊涵代數(shù)構(gòu)建過程采用HxC方式,其中H是語氣算子,表示“一般,很…”等描述程度的語氣詞,C稱為元語言真值,表示“高,低…”等語義相反的評價詞集。語言真值格蘊涵代數(shù)相關(guān)概念如下:

        2師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力自測量表

        由于客觀事物的復(fù)雜性及人類思維的模糊性,使人們喜歡用“優(yōu)、良…”等具有不確定性信息的語言對事物進行評估。根據(jù)任友群等開發(fā)的信息技術(shù)應(yīng)用能力自測工具(見表1),結(jié)合語言值格蘊涵代數(shù),將自測調(diào)查量表中的答案選項設(shè)計為“非常好、一般好、稍微好、稍微差、一般差、非常差”6個選項,設(shè)計改進的師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)調(diào)查量表,如表2、表3、表4所示。

        3算法設(shè)計

        3.1算法步驟

        結(jié)合語言O(shè)WA聚合算子,設(shè)計師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力自測系統(tǒng)算法步驟如下:①將師范生個人的作答結(jié)果匯總轉(zhuǎn)化為語言值表示;②結(jié)合語言O(shè)WA算子思想,用Hα=maxmin(wi,αi)和式(2)、式(3),將A1-A3、A4-A7、A8-A9對應(yīng)的問題語言值分別聚合得到意識態(tài)度、技術(shù)環(huán)境、信息責任的語言值聚合結(jié)果。其中Hα表示聚合后的結(jié)果,αi表示第i個問題的語言值,wi表示第i個問題的權(quán)重;③用Hb=maxmin(wj,bj)和式(2)、式(3),將B1-B3、B4-B6、B7-B9對應(yīng)的問題語言值分別聚合,得到自主學(xué)習(xí)、交流協(xié)作、研究創(chuàng)新的語言值聚合結(jié)果。其中Hb表示聚合后的結(jié)果,bj表示第i個問題的語言值,wj表示第i個問題的權(quán)重;④用Hc=maxmin(wk,Ck)和式(2)、式(3),將C1-C3、C4-C7、C8-C9對應(yīng)的問題語言值分別聚合得到資源準備、過程設(shè)計、實踐儲備的語言值聚合結(jié)果。其中Hc表示聚合后的結(jié)果,Ck表示第k個問題的語言值,Wk表示第k個問題的權(quán)重;⑤分別用聚合算子將意識態(tài)度、技術(shù)環(huán)境、信息責任的語言值聚合,得到基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)的語言值,同理得到技術(shù)支持學(xué)習(xí)和技術(shù)支持教學(xué)的語言值聚合結(jié)果;⑥將基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)、技術(shù)支持學(xué)習(xí)、技術(shù)支持教學(xué)的語言值聚合,得到該師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力的智能自測最終結(jié)果。

        3.2算法復(fù)雜度分析

        設(shè)信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)中有n個方面,m個能力部分,p個問題。①將m個能力部分的各問題語言值分別聚合,其復(fù)雜度為O(m);②將n個方面的各能力部分語言值分別聚合,其復(fù)雜度為O(n);③將n個方面語言值聚合,其復(fù)雜度為O(1),故總復(fù)雜度為O(m+n)。

        4實例分析

        現(xiàn)隨機抽取某數(shù)學(xué)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的師范生進行測評,測評步驟如下:

        (1)將該師范生的作答結(jié)果轉(zhuǎn)換為語言值表示,如表5所示。

        (6)設(shè)基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)、技術(shù)支持學(xué)習(xí)、技術(shù)支持教學(xué)的權(quán)重均為(h1,c2),利用語言O(shè)WA算子,經(jīng)聚合得到該生的信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自評最終結(jié)果為(h1,c2)。

        由以上結(jié)果,可知該應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)師范生的信息技術(shù)應(yīng)用能力稍微好。由步驟(5)知該生技術(shù)支持學(xué)習(xí)能力為一般好,相較于稍微好的基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)、技術(shù)支持教學(xué)能力來說,該部分能力較為突出,所以該生應(yīng)該在基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)能力和技術(shù)支持教學(xué)能力方面繼續(xù)加強學(xué)習(xí)。通過步驟(2)與步驟(4),知該師范生在基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)部分的信息責任能力語言值為(h3,c1),即非常差,故該生需增強文獻引用責任意識,在網(wǎng)絡(luò)互動中營造健康文明的環(huán)境。同時在技術(shù)支持教學(xué)能力部分中資源準備能力有所欠缺,故該生在日常學(xué)習(xí)中要增加對數(shù)字教學(xué)資源的收集,有意識地規(guī)劃和豐富個人數(shù)字資源庫,提升該部分能力。

        5結(jié)語

        本研究以在校師范生為研究對象,以師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力模型為基礎(chǔ),對師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力的3個方面共9種能力進行評測。將語言值評價引入信息技術(shù)應(yīng)用能力智能自測系統(tǒng)中,并利用語言值格蘊涵代數(shù)處理既有可比性又有不可比性的特點,使題目作答更貼近人類自然語言,便于理解。直接利用語言值運算能有效減少語言值與數(shù)值間轉(zhuǎn)換造成的信息丟失,使自評結(jié)果更準確。同時可分析自測者的不足之處,從而有針對性地彌補自身短板,提升信息技術(shù)應(yīng)用能力,為日后投身教育工作作好準備。

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