發(fā)布時(shí)間：2017-07-14 00:33

  本文關(guān)鍵詞：基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入Web2.0時(shí)代,數(shù)據(jù)以爆炸式的速度快速增長(zhǎng),包括科研數(shù)據(jù)、政府報(bào)告數(shù)據(jù)、教育數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析、關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)的發(fā)展積極推動(dòng)了商業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。近幾年,隨著教育信息化的發(fā)展,各種學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和在線課程的普遍應(yīng)用,存儲(chǔ)了大量的學(xué)習(xí)者行為記錄數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)還在不斷增長(zhǎng)。技術(shù)的發(fā)展和教育數(shù)據(jù)的積累形成了教育“大數(shù)據(jù)”。于是教育研究者們把商業(yè)中的數(shù)據(jù)分析思想借鑒到教育領(lǐng)域中,利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程,以期為教師、學(xué)習(xí)者和教育管理者在教學(xué)過(guò)程和教育管理中提供幫助。有關(guān)適應(yīng)性推薦的研究,我國(guó)有學(xué)者結(jié)合高校課程開(kāi)發(fā)出學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)深入研究,發(fā)現(xiàn)目前開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)存在這幾個(gè)共性問(wèn)題：系統(tǒng)完全依靠計(jì)算機(jī)推薦學(xué)習(xí)內(nèi)容,缺乏教師的指導(dǎo)和參與；對(duì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征分析不夠深入,導(dǎo)致個(gè)性化推薦的準(zhǔn)確性不高。針對(duì)上述問(wèn)題,本研究以學(xué)習(xí)分析技術(shù)為切入點(diǎn),以初中物理學(xué)科知識(shí)為例,采用蟻群算法設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng),系統(tǒng)包含學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)和教師干預(yù)兩大功能。具體內(nèi)容如下：第1章闡述了研究的問(wèn)題,在大數(shù)據(jù)背景下利用學(xué)習(xí)分析挖掘教育數(shù)據(jù)的重要性和研究意義,概述本研究的研究思路,利用文獻(xiàn)研究法、模型構(gòu)建法和比較分析法,對(duì)本課題展開(kāi)研究。第2章是對(duì)學(xué)習(xí)分析和適應(yīng)性學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)的理論研究和應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行述評(píng)。通過(guò)文獻(xiàn)梳理,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)分析技術(shù)與傳統(tǒng)意義上的學(xué)習(xí)分析的區(qū)別主要體現(xiàn)在分析技術(shù)和分析工具的使用上,并從國(guó)內(nèi)外學(xué)習(xí)分析模型中提煉出學(xué)習(xí)分析的關(guān)鍵要素；通過(guò)比較分析目前存在的適應(yīng)性學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)的功能和推薦算法,發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征挖掘不夠,且缺乏教師干預(yù)功能,得出將蟻群算法作為本研究的學(xué)習(xí)路徑推薦算法。通過(guò)這部分的研究總結(jié)出本文的研究點(diǎn)。第3章是基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)。秉承學(xué)習(xí)分析與學(xué)習(xí)過(guò)程并重的思想,結(jié)合用戶模型參考規(guī)范和研究目的,以學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知水平兩個(gè)主要研究變量設(shè)計(jì)出學(xué)習(xí)者模型、結(jié)合初中物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)模型。從學(xué)習(xí)路徑推薦、學(xué)習(xí)資源推薦、學(xué)習(xí)分析、適應(yīng)性測(cè)試、學(xué)習(xí)分析結(jié)果顯示、教師干預(yù)等方面具體闡述了適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程,為實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)做準(zhǔn)備。第4章是適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)的核心,具體闡述了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)制。依據(jù)學(xué)習(xí)分析目標(biāo),歸納學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)來(lái)源和類型,然后從五個(gè)方面闡述學(xué)習(xí)分析技術(shù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦的應(yīng)用過(guò)程和方法：利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘?qū)W習(xí)資源使用序列得出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好；利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具對(duì)交互數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,了解學(xué)習(xí)者的情感狀態(tài)和學(xué)習(xí)態(tài)度；根據(jù)適應(yīng)性測(cè)試得分、在線學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度構(gòu)建決策樹(shù)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)結(jié)果；蟻群算法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)路徑推薦和學(xué)習(xí)資源推薦的原理和參數(shù)設(shè)置；使用Chart圖表插件實(shí)現(xiàn)可視化呈現(xiàn)學(xué)習(xí)分析結(jié)果。第5章是基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)各部分的功能。此部分簡(jiǎn)單介紹了初中物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)資源來(lái)源以及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具。從教師和學(xué)生兩條主線,具體介紹系統(tǒng)適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦、學(xué)習(xí)資源推薦、適應(yīng)性測(cè)試、錯(cuò)題回顧、可視化呈現(xiàn)學(xué)習(xí)分析結(jié)果等功能使用過(guò)程。第6章提出適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)有效性驗(yàn)證的三種方法。本文建議利用系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),從學(xué)習(xí)路徑推薦的合理性、學(xué)習(xí)風(fēng)格推斷的準(zhǔn)確性、學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)三個(gè)方面檢驗(yàn)適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)有效性。第7章是研究總結(jié)和研究展望,總結(jié)本研究的研究成果和存在的不足,并對(duì)下一步研究和發(fā)展方向做出展望。
【關(guān)鍵詞】：學(xué)習(xí)分析 學(xué)習(xí)路徑 適應(yīng)性學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：G434
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-14
• 1.1 問(wèn)題的提出11-12
• 1.2 研究的意義12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)與方法12-14
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.3.2 研究目標(biāo)13
• 1.3.3 研究方法13-14
• 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng)14-23
• 2.1 核心概念界定14-15
• 2.1.1 學(xué)習(xí)分析的定義14
• 2.1.2 學(xué)習(xí)分析技術(shù)與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)分析的區(qū)別14-15
• 2.1.3 適應(yīng)性學(xué)習(xí)與適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)15
• 2.2 學(xué)習(xí)分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 2.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 2.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-18
• 2.3 學(xué)習(xí)分析模型的啟示18-20
• 2.3.1 學(xué)習(xí)分析模型簡(jiǎn)介18-19
• 2.3.2 學(xué)習(xí)分析的核心要素19-20
• 2.4 適應(yīng)性學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)相關(guān)研究20-23
• 2.4.1 適應(yīng)性學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)研究述評(píng)20-21
• 2.4.2 學(xué)習(xí)路徑推薦算法比較研究21-23
• 3 基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-32
• 3.1 設(shè)計(jì)思想23-24
• 3.2 基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)24-29
• 3.2.1 學(xué)習(xí)者模型設(shè)計(jì)24-26
• 3.2.2 知識(shí)模型設(shè)計(jì)26-27
• 3.2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)框架27-29
• 3.3 系統(tǒng)運(yùn)行流程29-32
• 4 學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)制32-41
• 4.1 數(shù)據(jù)指標(biāo)選擇32-33
• 4.2 學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)來(lái)源和類型33
• 4.3 學(xué)習(xí)分析與學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦33-41
• 4.3.1 利用關(guān)聯(lián)規(guī)則修正學(xué)習(xí)者模型34-36
• 4.3.2 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析挖掘情感態(tài)度36-37
• 4.3.3 決策樹(shù)分析預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)結(jié)果37-38
• 4.3.4 蟻群算法實(shí)現(xiàn)推薦38-40
• 4.3.5 可視化圖表呈現(xiàn)40-41
• 5 基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)41-51
• 5.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容的選取41
• 5.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具41
• 5.3 適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)41-51
• 5.3.1 學(xué)生功能模塊41-46
• 5.3.2 教師功能模塊46-51
• 6 基于學(xué)習(xí)分析的適應(yīng)性學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)有效性驗(yàn)證51-55
• 6.1 學(xué)習(xí)路徑推薦的合理性51
• 6.2 學(xué)習(xí)風(fēng)格推斷的準(zhǔn)確性51-52
• 6.3 學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)52-55
• 7 研究總結(jié)與展望55-57
• 7.1 研究總結(jié)55-56
• 7.2 研究展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀學(xué)位期間取得成果60-61
• 致謝61-62

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