人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機(jī)制:智慧教育的數(shù)據(jù)價(jià)值煉金術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 06:30
同其他產(chǎn)業(yè)界一樣,教育界日益重視數(shù)據(jù)的價(jià)值,但數(shù)據(jù)本身的價(jià)值密度很低,無(wú)法直接服務(wù)于教育,更別說(shuō)智慧教育。數(shù)據(jù)智慧可以解決此問(wèn)題,它包含數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智慧四個(gè)層級(jí)。然而,目前對(duì)于數(shù)據(jù)如何經(jīng)信息、知識(shí)躍升為智慧還沒(méi)有較好的方法。對(duì)此,本研究研制了一種人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機(jī)制,通過(guò)人與機(jī)器兩方面的理解力實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向智慧躍升。人具有"親而知""覺(jué)而知""構(gòu)而知"和"審而知"四層理解力;機(jī)器具有"感而知""描而知""掘而知"和"學(xué)而知"四層理解力。人機(jī)協(xié)同數(shù)據(jù)智慧機(jī)制以理解力為紐帶,包括數(shù)據(jù)躍升為信息的數(shù)據(jù)關(guān)系組織機(jī)制,信息躍升為知識(shí)的信息模式識(shí)釋機(jī)制,知識(shí)躍升為智慧的知識(shí)原理派生機(jī)制。人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機(jī)制能為智慧教育提供可行的數(shù)據(jù)價(jià)值提煉方案,助力智慧教育中教與學(xué)行為的優(yōu)化。
【文章來(lái)源】:開(kāi)放教育研究. 2018,24(02)北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
智慧教育中人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧圖譜
圖2數(shù)據(jù)的關(guān)系組織機(jī)制于機(jī)器處理。(一)目的切入離散的數(shù)據(jù)因缺少情境和解釋而沒(méi)有意義(Rowley&Hartley,2008),因此,“目的切入”環(huán)節(jié)主要是在特定的學(xué)習(xí)情境下,以智慧教育的監(jiān)測(cè)目的為切入點(diǎn),制定解釋維度。這里的目的不僅僅是期望實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo),還包括希望得到的教與學(xué)過(guò)程中學(xué)生的行為反饋和能力變化等,后者主要從采用的具體學(xué)習(xí)方略中析出。目的越具體越好,最好具有高度的可操作性和可測(cè)量性,可以采用格式1所示的結(jié)構(gòu)表征,其中“[]”表示可缺省,“{}[;…n]”表示“{}”中的內(nèi)容可重復(fù)n次,并用“;”分割,“-”是連接符,將各部分連接起來(lái)。它表示在“時(shí)間(或期間)”,“學(xué)生”在“情境”中用“工具”進(jìn)行“活動(dòng)”,學(xué)習(xí)“內(nèi)容”,并顯露出某些“表現(xiàn)”,這些表現(xiàn)達(dá)到了指定的“標(biāo)準(zhǔn)”。例如,“7',個(gè)體-觀看視頻-杠桿原理/完成測(cè)試,5/6”表示在7分鐘內(nèi),每位學(xué)生觀看視頻中的杠桿原理,完成測(cè)試中的6道題并至少答對(duì)5道題。格式1中的“活動(dòng)”可以借助活動(dòng)理論的層級(jí)結(jié)構(gòu)(活動(dòng)層、行為層、操作層)實(shí)現(xiàn)可操作性(彭紅超,祝智庭,2016),“內(nèi)容”在智慧教育中主要有學(xué)材、習(xí)材、創(chuàng)材(祝智庭,2016),“標(biāo)準(zhǔn)”最好提供具體數(shù)值或特征以實(shí)現(xiàn)可測(cè)量。[時(shí)間,]學(xué)生-[情境-][工具-]活動(dòng)[-內(nèi)容]/{表現(xiàn)[,標(biāo)準(zhǔn)]}[;…n]每個(gè)目的的實(shí)時(shí)情況均需相應(yīng)的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明,這為數(shù)據(jù)的意義解釋提供了方向。由此,可以以目的為切入點(diǎn),制定數(shù)據(jù)的解釋維度。維度與目的的屬性對(duì)應(yīng),因?yàn)橐粋(gè)目的可能會(huì)有多個(gè)屬性(如格式1有“時(shí)間”“學(xué)生”等八個(gè)屬性)
富有意義的信息,這些信息很容易被師生感受辨別(覺(jué)而知),形成對(duì)數(shù)據(jù)意義的初步理解。三、信息的模式識(shí)釋機(jī)制通過(guò)關(guān)系組織機(jī)制,數(shù)據(jù)躍升為信息,但信息通常只表征“何人、何時(shí)、何處、何事”等淺顯事實(shí)。對(duì)于智慧教育的精準(zhǔn)決策來(lái)講,事實(shí)背后隱含的模式更有價(jià)值。識(shí)別出信息中內(nèi)隱的模式并對(duì)其進(jìn)行解釋(即模式識(shí)釋),可使信息躍升為知識(shí),表征事情是如何發(fā)生的,即“知如何”。圖3描繪了信息的模式識(shí)釋機(jī)制,共分為四個(gè)環(huán)節(jié):機(jī)器方面為特征提取和信息模化,人工方面為意義理解和模式解釋。圖3信息的模式識(shí)釋機(jī)制(一)特征提取通過(guò)數(shù)據(jù)的關(guān)系組織機(jī)制得到的是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和即席報(bào)表、儀表盤(pán)等圖示。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組成的測(cè)量空間的維度通常過(guò)于龐大且并非所有維度都很重要,還會(huì)降低算法的性能,因此需要通過(guò)映射或變換降低維度,獲取一組數(shù)量較少的更能反映本質(zhì)的特征。從形式上看,這些特征屬于數(shù)學(xué)特征(另兩類(lèi)為物理特征、結(jié)構(gòu)特征)(盛立東,2010),非常抽象,不易被人感知,但適合計(jì)算機(jī)處理。特征提取可選取兩種途徑:1)直接選取法,即直接選取失真最小的低維子空間,具體可用最優(yōu)搜索法、次優(yōu)搜索法、遺傳算法等;2)變換降維法,即對(duì)測(cè)量空間進(jìn)行變換映射來(lái)降維,具體可用基于距離(如類(lèi)內(nèi)距、類(lèi)間距)可分性測(cè)度的特征提取法和基于離散K-L變換的特征提取法(即主成分分析法)等。每種特征提取方法都有(或構(gòu)造)自己的可分性判據(jù),通過(guò)識(shí)別可分性判據(jù)滿(mǎn)足的條件,可以衡量哪種提取方法最有效。一般講,可分性判據(jù)需滿(mǎn)足·54·彭紅超,祝智庭.人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機(jī)制:智慧教育的數(shù)據(jù)價(jià)值煉金術(shù)OER.2018,24(2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智慧城市教育公共服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研制[J]. 祝智庭,余平. 開(kāi)放教育研究. 2017(06)
[2]解讀教育數(shù)據(jù)智慧[J]. 祝智庭,彭紅超,雷云鶴. 開(kāi)放教育研究. 2017(05)
[3]智慧學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)研究之興起[J]. 祝智庭,彭紅超. 中國(guó)電化教育. 2017(06)
[4]數(shù)據(jù)與信息之間邏輯關(guān)系的探討——兼及DIKW概念鏈模式[J]. 葉繼元,陳銘,謝歡,華薇娜. 中國(guó)圖書(shū)館學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]深度學(xué)習(xí):智慧教育的核心支柱[J]. 祝智庭,彭紅超. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2017(05)
[6]智慧學(xué)習(xí)生態(tài):培育智慧人才的系統(tǒng)方法論[J]. 祝智庭,彭紅超. 電化教育研究. 2017(04)
[7]以測(cè)輔學(xué):智慧教育境域中精準(zhǔn)教學(xué)的核心機(jī)制[J]. 彭紅超,祝智庭. 電化教育研究. 2017(03)
[8]解讀教育大數(shù)據(jù)的文化意蘊(yùn)[J]. 祝智庭,孫妍妍,彭紅超. 電化教育研究. 2017(01)
[9]面向智慧學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)教學(xué)活動(dòng)生成性設(shè)計(jì)[J]. 彭紅超,祝智庭. 電化教育研究. 2016(08)
[10]智慧教育新發(fā)展:從翻轉(zhuǎn)課堂到智慧課堂及智慧學(xué)習(xí)空間[J]. 祝智庭. 開(kāi)放教育研究. 2016(01)
本文編號(hào):3496226
【文章來(lái)源】:開(kāi)放教育研究. 2018,24(02)北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
智慧教育中人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧圖譜
圖2數(shù)據(jù)的關(guān)系組織機(jī)制于機(jī)器處理。(一)目的切入離散的數(shù)據(jù)因缺少情境和解釋而沒(méi)有意義(Rowley&Hartley,2008),因此,“目的切入”環(huán)節(jié)主要是在特定的學(xué)習(xí)情境下,以智慧教育的監(jiān)測(cè)目的為切入點(diǎn),制定解釋維度。這里的目的不僅僅是期望實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo),還包括希望得到的教與學(xué)過(guò)程中學(xué)生的行為反饋和能力變化等,后者主要從采用的具體學(xué)習(xí)方略中析出。目的越具體越好,最好具有高度的可操作性和可測(cè)量性,可以采用格式1所示的結(jié)構(gòu)表征,其中“[]”表示可缺省,“{}[;…n]”表示“{}”中的內(nèi)容可重復(fù)n次,并用“;”分割,“-”是連接符,將各部分連接起來(lái)。它表示在“時(shí)間(或期間)”,“學(xué)生”在“情境”中用“工具”進(jìn)行“活動(dòng)”,學(xué)習(xí)“內(nèi)容”,并顯露出某些“表現(xiàn)”,這些表現(xiàn)達(dá)到了指定的“標(biāo)準(zhǔn)”。例如,“7',個(gè)體-觀看視頻-杠桿原理/完成測(cè)試,5/6”表示在7分鐘內(nèi),每位學(xué)生觀看視頻中的杠桿原理,完成測(cè)試中的6道題并至少答對(duì)5道題。格式1中的“活動(dòng)”可以借助活動(dòng)理論的層級(jí)結(jié)構(gòu)(活動(dòng)層、行為層、操作層)實(shí)現(xiàn)可操作性(彭紅超,祝智庭,2016),“內(nèi)容”在智慧教育中主要有學(xué)材、習(xí)材、創(chuàng)材(祝智庭,2016),“標(biāo)準(zhǔn)”最好提供具體數(shù)值或特征以實(shí)現(xiàn)可測(cè)量。[時(shí)間,]學(xué)生-[情境-][工具-]活動(dòng)[-內(nèi)容]/{表現(xiàn)[,標(biāo)準(zhǔn)]}[;…n]每個(gè)目的的實(shí)時(shí)情況均需相應(yīng)的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明,這為數(shù)據(jù)的意義解釋提供了方向。由此,可以以目的為切入點(diǎn),制定數(shù)據(jù)的解釋維度。維度與目的的屬性對(duì)應(yīng),因?yàn)橐粋(gè)目的可能會(huì)有多個(gè)屬性(如格式1有“時(shí)間”“學(xué)生”等八個(gè)屬性)
富有意義的信息,這些信息很容易被師生感受辨別(覺(jué)而知),形成對(duì)數(shù)據(jù)意義的初步理解。三、信息的模式識(shí)釋機(jī)制通過(guò)關(guān)系組織機(jī)制,數(shù)據(jù)躍升為信息,但信息通常只表征“何人、何時(shí)、何處、何事”等淺顯事實(shí)。對(duì)于智慧教育的精準(zhǔn)決策來(lái)講,事實(shí)背后隱含的模式更有價(jià)值。識(shí)別出信息中內(nèi)隱的模式并對(duì)其進(jìn)行解釋(即模式識(shí)釋),可使信息躍升為知識(shí),表征事情是如何發(fā)生的,即“知如何”。圖3描繪了信息的模式識(shí)釋機(jī)制,共分為四個(gè)環(huán)節(jié):機(jī)器方面為特征提取和信息模化,人工方面為意義理解和模式解釋。圖3信息的模式識(shí)釋機(jī)制(一)特征提取通過(guò)數(shù)據(jù)的關(guān)系組織機(jī)制得到的是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和即席報(bào)表、儀表盤(pán)等圖示。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組成的測(cè)量空間的維度通常過(guò)于龐大且并非所有維度都很重要,還會(huì)降低算法的性能,因此需要通過(guò)映射或變換降低維度,獲取一組數(shù)量較少的更能反映本質(zhì)的特征。從形式上看,這些特征屬于數(shù)學(xué)特征(另兩類(lèi)為物理特征、結(jié)構(gòu)特征)(盛立東,2010),非常抽象,不易被人感知,但適合計(jì)算機(jī)處理。特征提取可選取兩種途徑:1)直接選取法,即直接選取失真最小的低維子空間,具體可用最優(yōu)搜索法、次優(yōu)搜索法、遺傳算法等;2)變換降維法,即對(duì)測(cè)量空間進(jìn)行變換映射來(lái)降維,具體可用基于距離(如類(lèi)內(nèi)距、類(lèi)間距)可分性測(cè)度的特征提取法和基于離散K-L變換的特征提取法(即主成分分析法)等。每種特征提取方法都有(或構(gòu)造)自己的可分性判據(jù),通過(guò)識(shí)別可分性判據(jù)滿(mǎn)足的條件,可以衡量哪種提取方法最有效。一般講,可分性判據(jù)需滿(mǎn)足·54·彭紅超,祝智庭.人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機(jī)制:智慧教育的數(shù)據(jù)價(jià)值煉金術(shù)OER.2018,24(2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智慧城市教育公共服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研制[J]. 祝智庭,余平. 開(kāi)放教育研究. 2017(06)
[2]解讀教育數(shù)據(jù)智慧[J]. 祝智庭,彭紅超,雷云鶴. 開(kāi)放教育研究. 2017(05)
[3]智慧學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)研究之興起[J]. 祝智庭,彭紅超. 中國(guó)電化教育. 2017(06)
[4]數(shù)據(jù)與信息之間邏輯關(guān)系的探討——兼及DIKW概念鏈模式[J]. 葉繼元,陳銘,謝歡,華薇娜. 中國(guó)圖書(shū)館學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]深度學(xué)習(xí):智慧教育的核心支柱[J]. 祝智庭,彭紅超. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2017(05)
[6]智慧學(xué)習(xí)生態(tài):培育智慧人才的系統(tǒng)方法論[J]. 祝智庭,彭紅超. 電化教育研究. 2017(04)
[7]以測(cè)輔學(xué):智慧教育境域中精準(zhǔn)教學(xué)的核心機(jī)制[J]. 彭紅超,祝智庭. 電化教育研究. 2017(03)
[8]解讀教育大數(shù)據(jù)的文化意蘊(yùn)[J]. 祝智庭,孫妍妍,彭紅超. 電化教育研究. 2017(01)
[9]面向智慧學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)教學(xué)活動(dòng)生成性設(shè)計(jì)[J]. 彭紅超,祝智庭. 電化教育研究. 2016(08)
[10]智慧教育新發(fā)展:從翻轉(zhuǎn)課堂到智慧課堂及智慧學(xué)習(xí)空間[J]. 祝智庭. 開(kāi)放教育研究. 2016(01)
本文編號(hào):3496226
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