本文關(guān)鍵詞：適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的學(xué)生模型研究

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【摘要】： 適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)是近年來(lái)人工智能在教育中應(yīng)用的研究熱點(diǎn)之一,它是教育學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉研究領(lǐng)域。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)忽視了學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異,對(duì)所有的學(xué)習(xí)者采用相同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略,導(dǎo)致了學(xué)習(xí)者經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)迷航和認(rèn)知超載等問(wèn)題,在很大程度上影響了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量,因此目前許多研究開始關(guān)注創(chuàng)建適應(yīng)性和個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)在本質(zhì)上是一類支持個(gè)性化學(xué)習(xí)的在線學(xué)習(xí)環(huán)境,它能夠針對(duì)個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中的差異性而提供適合個(gè)體特征的學(xué)習(xí)支持,包括個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)策略等。 本研究針對(duì)適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的學(xué)生模型和適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容的組織開展研究。在適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中,學(xué)生模型是系統(tǒng)的核心組件,它記錄學(xué)習(xí)者的個(gè)體特征,反映了學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異,為系統(tǒng)進(jìn)行智能決策提供了決策依據(jù);適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容是系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者個(gè)體特征定制的個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容,它既是系統(tǒng)最重要的學(xué)習(xí)支持方式,也是系統(tǒng)適應(yīng)性最直接的體現(xiàn)。 本研究采用了文獻(xiàn)研究法、系統(tǒng)方法和基于設(shè)計(jì)的研究方法。研究工作主要包括: 1.以歷史發(fā)展為線索總結(jié)了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的智能化歷程,分析了智能教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與不足,認(rèn)為適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)字化學(xué)習(xí)支持平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)。 2.在深入分析增強(qiáng)適應(yīng)性超媒體應(yīng)用模型(EAHAM)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于EAHAM模型的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),它主要包括媒體空間、領(lǐng)域知識(shí)模型、學(xué)生模型、情境模型、教學(xué)模型和適應(yīng)性模型等六個(gè)部分,并添加了適應(yīng)性學(xué)習(xí)模塊、學(xué)習(xí)策略模塊和學(xué)習(xí)工具模塊�；贓AHAM模型的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)深化了系統(tǒng)的組成部件和運(yùn)行機(jī)制,不僅能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者在知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面的個(gè)體差異提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持,而且在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面具有良好的可操作性。 3.建立了一種基于認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生模型,反映了學(xué)習(xí)者在認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格兩方面的個(gè)體差異。通過(guò)對(duì)智能教學(xué)系統(tǒng)中典型的學(xué)生模型進(jìn)行了詳細(xì)分析,認(rèn)為智能教學(xué)系統(tǒng)中的學(xué)生模型主要功能是診斷并記錄學(xué)生的知識(shí)狀態(tài),特別是診斷學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中形成的錯(cuò)誤概念。這種學(xué)生模型局限于學(xué)習(xí)者的知識(shí)狀態(tài),而對(duì)學(xué)習(xí)者的其它個(gè)體特征缺乏了解。為了反映學(xué)習(xí)者在先前知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)風(fēng)格方面的個(gè)體差異,本研究提出了一種新的基于認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生模型,它主要包括了學(xué)生描述、學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)歷史。其中,學(xué)習(xí)者的認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格是基于EAHAM模型的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的主要適應(yīng)維度。本研究采用Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型(FSLSM),通過(guò)學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)課程在線注冊(cè)時(shí)填寫問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行初始化。 4.將認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格作為基于EAHAM模型的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的兩個(gè)適應(yīng)性維度,提出了基于認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容組織模型,詳細(xì)分析了適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容的組織過(guò)程。適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)組織模型主要包括兩個(gè)過(guò)程:一是適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)根據(jù)領(lǐng)域知識(shí)的層級(jí)結(jié)構(gòu)、面向任務(wù)的教學(xué)策略和學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力水平分類動(dòng)態(tài)地組織適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容。二是適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)根據(jù)FSLSM的“感知——輸入”兩個(gè)維度提供適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容表示策略:根據(jù)FSLSM的“處理——理解”兩個(gè)維度提供適應(yīng)性導(dǎo)航策略。適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容采用SCORM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行封裝,并在學(xué)習(xí)過(guò)程中基于認(rèn)知狀態(tài)進(jìn)行適應(yīng)性標(biāo)注。 5.采用計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測(cè)試技術(shù)來(lái)診斷學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力,并根據(jù)測(cè)試結(jié)果動(dòng)態(tài)地更新學(xué)生模型。在項(xiàng)目反映理論基礎(chǔ)上,提出了一種自適應(yīng)在線測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),采用三參數(shù)邏輯斯蒂模型分析了選題算法、能力評(píng)估算法和測(cè)試終止條件,并針對(duì)《現(xiàn)代教育技術(shù)》國(guó)家精品課程設(shè)計(jì)了自適應(yīng)測(cè)試的原型系統(tǒng)MET-CATS,分析了系統(tǒng)自適應(yīng)測(cè)試的運(yùn)行過(guò)程和評(píng)價(jià)過(guò)程。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力被分為初級(jí)水平、中級(jí)水平和高級(jí)水平。
【關(guān)鍵詞】：適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng) 學(xué)生模型 適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容組織 適應(yīng)性測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：G434
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-10
• 圖索引10-12
• 表索引12-13
• 第一章 緒論13-25
• 一、選題背景13-16
• 二、問(wèn)題的提出16-18
• 三、研究意義18-19
• 四、研究?jī)?nèi)容與方法19-23
• 五、論文的結(jié)構(gòu)23-25
• 第二章 適應(yīng)性學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)25-39
• 一、知識(shí)與學(xué)習(xí)25-26
• 二、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論26-31
• 三、認(rèn)知靈活性理論31-33
• 四、多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論33-39
• 第三章 適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)模型39-61
• 一、適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的發(fā)展39-51
• (一) 從程序教學(xué)到智能教學(xué)系統(tǒng)39-46
• (二) 從超文本到適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)46-48
• (三) 適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)48-51
• 二、適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型51-54
• (一) 典型的適應(yīng)模型51-52
• (二) 增強(qiáng)適應(yīng)性超媒體應(yīng)用模型52-54
• 三、基于EAHAM模型的ALSS體系結(jié)構(gòu)54-61
• (一) 設(shè)計(jì)思想與目標(biāo)54-55
• (二) 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)55-58
• (三) 適應(yīng)性過(guò)程及其特點(diǎn)58-61
• 第四章 學(xué)生模型及其分析61-73
• 一、學(xué)生模型的特征與類型61-63
• (一) 學(xué)生模型及其特征61-62
• (二) 學(xué)生模型的分類62-63
• (三) 學(xué)生模型的作用63
• 二、學(xué)習(xí)理論對(duì)學(xué)生模型的影響63-64
• (一) 行為主義學(xué)習(xí)理論對(duì)學(xué)生模型的影響63-64
• (二) 認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論對(duì)學(xué)生模型的影響64
• (三) 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對(duì)學(xué)生模型的影響64
• 三、典型的學(xué)生模型64-68
• (一) 鉛板模型64-65
• (二) 知識(shí)覆蓋型學(xué)生模型65-66
• (三) 基于約束的學(xué)生模型66
• (四) 貝葉斯學(xué)生模型66-67
• (五) 若干典型學(xué)生模型的比較67-68
• 四、開放性學(xué)生模型68-73
• 第五章 基于認(rèn)知狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生模型73-93
• 一、適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中學(xué)生模型的定位73-76
• (一) ITS與ALSS學(xué)生模型的差異73-74
• (二) 相關(guān)的學(xué)習(xí)者元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)74-76
• 二、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異76-81
• (一) 先前知識(shí)基礎(chǔ)77
• (二) 學(xué)習(xí)風(fēng)格77-81
• 三、CSLS學(xué)生模型的構(gòu)成81-86
• (一) 學(xué)生描述82
• (二) 學(xué)習(xí)風(fēng)格82-84
• (三) 認(rèn)知狀態(tài)84-86
• (四) 學(xué)習(xí)歷史86
• 四、CSLS學(xué)生模型的初始化86-93
• (一) 學(xué)生描述的初始化86
• (二) 學(xué)習(xí)風(fēng)格的初始化86-93
• 第六章 基于CSLS學(xué)生模型的適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容組織93-129
• 一、適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容動(dòng)態(tài)組織的過(guò)程模型93-103
• (一) 基于知識(shí)樹的領(lǐng)域知識(shí)表示95-100
• (二) 面向完整任務(wù)的教學(xué)策略100-103
• 二、基于CSLS學(xué)生模型的教學(xué)內(nèi)容組織103-112
• (一) 基于認(rèn)知能力的教學(xué)內(nèi)容組織103-105
• (二) 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的教學(xué)內(nèi)容選擇105-108
• (三) 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性內(nèi)容表示108-110
• (四) 基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性導(dǎo)航110-112
• 三、基于CSLS學(xué)生模型的教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)策略112-115
• (一) 基于認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格的教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)策略112-114
• (二) 基于認(rèn)知狀態(tài)的教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)性標(biāo)注114-115
• 四、案例:基于MOODLE平臺(tái)的適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容組織115-129
• (一) 基于Moodle平臺(tái)的ALSS架構(gòu)115-117
• (二) 基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)內(nèi)容組織117-129
• 第七章 基于適應(yīng)性測(cè)試的學(xué)生模型更新129-145
• 一、學(xué)習(xí)者能力評(píng)估模型及其實(shí)現(xiàn)129-133
• (一) 項(xiàng)目反應(yīng)理論129-131
• (二) 基于CAT的學(xué)習(xí)者能力評(píng)估模型131
• (三) CAT模塊的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)131-132
• (四) CAT模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)132-133
• 二、適應(yīng)性測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)133-137
• (一) 項(xiàng)目反應(yīng)模型的選擇133-134
• (二) 試題庫(kù)的建立與維護(hù)134-135
• (三) 試題選擇算法135
• (四) 能力參數(shù)估計(jì)135-137
• 三、案例:《現(xiàn)代教育技術(shù)》國(guó)家精品課程的適應(yīng)性測(cè)試137-145
• (一) MET-CATS系統(tǒng)的核心算法137-141
• (二) MET-CATS系統(tǒng)的運(yùn)行141-143
• (三) 能力評(píng)估的結(jié)果143-145
• 第八章 研究小結(jié)與后續(xù)研究145-149
• 一、研究結(jié)論145-147
• 二、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)147
• 三、后續(xù)研究147-149
• 參考文獻(xiàn)149-157
• 致謝157

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1 孫全,寧衛(wèi)列;智能CAI學(xué)生模型的建立及領(lǐng)域知識(shí)提取方法[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

2 孫西朝,甄長(zhǎng)玉;談CAI系統(tǒng)的教育應(yīng)用[J];邢臺(tái)師范高專學(xué)報(bào);2000年03期

3 劉婷;智能化教學(xué)系統(tǒng)ISTS[J];洛陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版);1994年02期

4 樂(lè)毓俊,劉占平,劉光然;智能教學(xué)系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境及其認(rèn)知型學(xué)生模型的研究與實(shí)現(xiàn)[J];寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年04期

5 李鷹,何佳,劉政凱;一個(gè)智能化英語(yǔ)教學(xué)系統(tǒng)的研制[J];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

6 孫沛;教師模型與學(xué)生模型的構(gòu)造[J];電化教育研究;2002年11期

7 王曉琳;高丹丹;張際平;;智能授導(dǎo)系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)者本體構(gòu)建[J];電化教育研究;2009年04期

8 齊暉,郭欣;智能計(jì)算機(jī)和輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年03期

9 呂逸,馮德民;ICAI系統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)[J];陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

10 武棟;;基于WEB的ITS中學(xué)生模型和教學(xué)策略的設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代教育技術(shù);2007年05期

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1 齊暉;;多媒體智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

2 張來(lái)希;申曉龍;;可定制的網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)研究[A];AECC專題學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

3 俞文泰;董靈平;聞衛(wèi)東;邢鴻燕;;鋼筋混凝土肋形梁樓蓋優(yōu)化設(shè)計(jì)智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)[A];混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及應(yīng)用第二屆學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（第三卷）[C];1990年

4 吳真;王俊松;儲(chǔ)健;詹青龍;;基于Multi-Agent的網(wǎng)絡(luò)化智能CAI技術(shù)框架[A];2004中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

5 胡學(xué)鋼;;智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

6 邢婭浪;何鑫;李明;趙甘露;孫世宇;;基于ICAI技術(shù)的自行高炮智能教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)的研究[A];2002中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

7 穆艷玲;;體育教學(xué)仿真系統(tǒng)的初探[A];2006年全國(guó)體育儀器器材與體育系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2006年

8 梁艷書;孫蘭鳳;楊濤;;多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件研制的現(xiàn)狀與未來(lái)[A];面向21世紀(jì)的圖學(xué)教育——第十二屆全國(guó)圖學(xué)教育研討會(huì)暨第三屆制圖CAI課件演示交流會(huì)論文集[C];2000年

9 劉習(xí)軍;賈啟芬;張文德;張宏志;;實(shí)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)CAI教學(xué)軟件的研制[A];世紀(jì)之交的力學(xué)教學(xué)——教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)改革交流會(huì)論文集[C];2000年

10 程媛;熊志勇;;教學(xué)專家系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[A];2011高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)學(xué)術(shù)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2011年

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1 陳仕品;適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的學(xué)生模型研究[D];西南大學(xué);2009年

2 郭長(zhǎng)庚;智能教學(xué)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 柏宏權(quán);適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)中個(gè)性化教學(xué)策略研究[D];南京師范大學(xué);2006年

4 周竹榮;基于語(yǔ)義的教學(xué)網(wǎng)格門戶研究[D];西南大學(xué);2008年

5 王曉琳;本體驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)研究[D];華東師范大學(xué);2009年

6 鐘國(guó)祥;基于網(wǎng)格的智能學(xué)習(xí)環(huán)境研究[D];西南大學(xué);2008年

7 劉志勇;基于本體的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法及應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2010年

8 夏天;研究性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[D];華東師范大學(xué);2007年

9 劉曉強(qiáng);E-Learning知識(shí)共享與適應(yīng)性應(yīng)用環(huán)境研究[D];東華大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊林蛟;英語(yǔ)語(yǔ)法在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)生模型的研究與實(shí)現(xiàn)[D];沈陽(yáng)師范大學(xué);2011年

2 陳自郁;基于代理的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)及學(xué)生模型的研究[D];重慶大學(xué);2002年

3 陳玲;基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2003年

4 龔濤;多維教育免疫艾真體的研究[D];中南大學(xué);2003年

5 田冰雪;ICAI系統(tǒng)學(xué)生模型的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)評(píng)價(jià)[D];天津大學(xué);2003年

6 劉通江;個(gè)性化課件生成系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)學(xué)生模型的研究[D];首都師范大學(xué);2004年

7 馬愛利;貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

8 吳戰(zhàn)杰;網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中學(xué)習(xí)者特征分析體系的構(gòu)建及學(xué)生模型（student model）的設(shè)計(jì)[D];陜西師范大學(xué);2004年

9 閉應(yīng)洲;基于WEB的智能教學(xué)系統(tǒng)的研究[D];廣西大學(xué);2003年

10 劉寅;基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：1102453