基于知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-26 21:42
學(xué)習(xí)預(yù)警是在科學(xué)理論指導(dǎo)下按照一定的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)考察學(xué)生學(xué)習(xí)行為、考試成績等外在因素對其進(jìn)行綜合評估,將評估結(jié)果雙向反饋給管教學(xué)管理者、學(xué)習(xí)者并提供科學(xué)性、精準(zhǔn)性、針對性以及有效性強(qiáng)的干預(yù)意見或預(yù)警信息。目前國內(nèi)有關(guān)學(xué)習(xí)預(yù)警的研究領(lǐng)域更多關(guān)注在線學(xué)習(xí)環(huán)境或高等校園環(huán)境,而在學(xué)習(xí)預(yù)警在基礎(chǔ)教育研究領(lǐng)域的研究還有待加強(qiáng)。如何扎根基礎(chǔ)教育環(huán)境下,實現(xiàn)課程學(xué)習(xí)預(yù)警,是本研究的重點。首先,本研究總結(jié)有關(guān)學(xué)習(xí)預(yù)警和認(rèn)知診斷的相關(guān)文獻(xiàn)研究。在布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)和教育測量理論的指導(dǎo)下,圍繞本研究的重點和功能需求,提出基于知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)模型并進(jìn)行詳細(xì)的闡述。隨后,根據(jù)功能模塊和實現(xiàn)機(jī)制的要求對基于知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)加以實現(xiàn),并對其實現(xiàn)過程簡單介紹。其次,本研究在基于知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開展實驗研究,實驗結(jié)果表明:應(yīng)用于基礎(chǔ)教育的學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)有利于教學(xué)效果的提升。實驗選取某中學(xué)的初中二年級中兩個平行班的學(xué)生作為被試對象,實驗班引入學(xué)習(xí)預(yù)警系統(tǒng)干預(yù)教學(xué),對照班常規(guī)化教學(xué)。實驗班利用該系統(tǒng)收集被測對象在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的全數(shù)據(jù),進(jìn)行未掌握知識點的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,教師針對系統(tǒng)輸出結(jié)果對學(xué)習(xí)者進(jìn)行...
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究思路1.4.2研究方法
18圖3-1對比結(jié)構(gòu)一覽圖在實際教學(xué)過程中,為了能對教育目標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確的劃分,修訂版將認(rèn)知過程維度進(jìn)行了進(jìn)一步的分類。從表3-2可見,將六個認(rèn)知過程維度分成十九個細(xì)類,并為其提供可參照的例子,為教學(xué)者全方位的展現(xiàn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程。修訂版的教育目標(biāo)分類學(xué)十分著重教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動以及教學(xué)評價之間的一致性。因此,教師在制定教育目標(biāo)的過程中還應(yīng)該結(jié)合具體的學(xué)習(xí)情境。表3-2認(rèn)知過程維度的類別與亞類[48-50]認(rèn)知過程類型及子類認(rèn)知過程類型及子類例子1.記憶——從長時記憶系統(tǒng)中提取有關(guān)信息1.1再認(rèn)1.2回憶如,再認(rèn)美國歷史上重要事件的日期如,回憶美國歷史上重大事件的日期2.理解——從口頭、書面和圖畫的教學(xué)信息中構(gòu)建意義2.1解釋2.2舉例2.3分類2.4概要2.5推論2.6比較2.7說明如,解釋重要演講或文件的含義如,給出各種美術(shù)繪畫類型的例子如,將考查到的或描述過的心里混亂的案例分類如,為錄像磁帶上描述的事件寫一則簡短的摘要如,在學(xué)習(xí)外語是,從例子中推論出語法原理如,比較歷史事件與當(dāng)前的情形如,解釋法國18世紀(jì)重要事件的原因3.運用——在給定的情景中執(zhí)行或使用某程序3.1執(zhí)行3.2實施如,多位整數(shù)除以多位整數(shù)如,將牛頓第二定律運用于它適合的情景4.分析——把材料分解為它的組成部分并確定各部分之間如何相互聯(lián)系以形成總體結(jié)構(gòu)或達(dá)成目的認(rèn)知過程類型及子類認(rèn)知過程類型及子類例子4.1區(qū)分4.2組織4.3歸屬如,在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中區(qū)分有關(guān)于無關(guān)數(shù)量如,組織某一歷史上描述的證據(jù)使之成為支持或反對某一特殊解釋的證據(jù)如,根據(jù)文章作者的政治觀點確定他的觀點
23圖3.2三角形知識結(jié)構(gòu)圖考慮到知識點的層級關(guān)系需要將知識點分成元知識點和復(fù)合知識點,復(fù)合知識點是由兩個或兩個以上的元知識點構(gòu)建[61]。在數(shù)據(jù)處理過程中如果有復(fù)合知識點,分析過程會變得復(fù)雜且冗余,基于此對于知識點的標(biāo)注一律采用元知識點,用計算機(jī)語言則可以表述成為“節(jié)點”或“元素”,其屬性分別是知識點編碼(序列id、主鍵)、表征信息說明(名稱)、章節(jié)編碼、知識深度系數(shù)。(2)試題的標(biāo)注在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下由教師或者行業(yè)專家對試題屬性進(jìn)行標(biāo)注,包含試題編碼(序列id、唯一標(biāo)識符)、隸屬章節(jié)編碼、題目類型(1客觀題、2主觀題)、試題的難度系數(shù)、題干、試題選項、知識點編碼。試題的難度系數(shù)p是評定學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展水平的重要參數(shù),它是由知識點的映射總數(shù)N以及知識點深度KD有關(guān),知識點深度KD結(jié)合布魯姆教育目標(biāo)分類理論以及教學(xué)大綱制定的教學(xué)目標(biāo)將知識點深度分成五個層次:知道、理解、應(yīng)用、分析和綜合,將其量化用數(shù)字1、2、3、4、5表示對應(yīng)的層次。知識點的映射總數(shù)N是因為試題與知識點存在著一對多的映射關(guān)系,即一個試題是由一個或一個以上的知識點組成。因此試題的難度系數(shù)p定義為:(公式3-1)(3)綁定試題資源如圖3-3所示試題與知識點關(guān)聯(lián)機(jī)制主要分成兩個層次分別是:知識結(jié)構(gòu)層以及試題資源層。知識結(jié)構(gòu)層在知識點和試題人工標(biāo)注后,由教學(xué)者對試題資源添加知識點屬性編碼,建立知識結(jié)構(gòu)體系。試題資源層主要用于存儲相關(guān)的測評資源。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]學(xué)習(xí)分析視域下大學(xué)生合作學(xué)習(xí)行為分析及對策研究[J]. 楊麗波,蔡蒙蒙,趙婭,李冰,薛繼偉,趙萬平,王穎,朱曉敬. 教育教學(xué)論壇. 2020(07)
[2]學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下的教師在線學(xué)習(xí)行為特征分析[J]. 荊永君,李昕. 中國電化教育. 2020(02)
[3]多模態(tài)數(shù)據(jù)支持的學(xué)習(xí)投入評測:現(xiàn)狀、啟示與研究趨向[J]. 張琪,武法提,許文靜. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2020(01)
[4]國際學(xué)習(xí)科學(xué)研究的現(xiàn)狀、核心領(lǐng)域與發(fā)展趨勢——2018版《國際學(xué)習(xí)科學(xué)手冊》之解析[J]. 任友群,趙建華,孔晶,尚俊杰. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2020(01)
[5]智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)動力機(jī)制研究[J]. 童名文,師亞飛,戴紅斌,孫佳. 電化教育研究. 2020(02)
[6]面向認(rèn)知診斷的能力等級自適應(yīng)試題推送模型構(gòu)建及應(yīng)用[J]. 葉海智,楊柳,黃宏濤,梅鈺皎. 電化教育研究. 2019(11)
[7]基于認(rèn)知診斷技術(shù)的素養(yǎng)測試題答題個性化分析[J]. 王鋒,王延,何曉云,陳雪榮. 教學(xué)與管理. 2019(30)
[8]面向智能教育的三個基本計算問題[J]. 黃榮懷,周偉,杜靜,孫飛鵬,王歡歡,曾海軍,劉德建. 開放教育研究. 2019(05)
[9]學(xué)習(xí)計算視閾下基于CIEO分析思想的學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)測設(shè)計與實證研究[J]. 牟智佳. 電化教育研究. 2019(10)
[10]在線學(xué)習(xí)危機(jī)精準(zhǔn)預(yù)警及干預(yù):模型與實證研究[J]. 舒瑩,姜強(qiáng),趙蔚. 中國遠(yuǎn)程教育. 2019(08)
博士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下基于反饋的元認(rèn)知干預(yù)設(shè)計與實證研究[D]. 李士平.東北師范大學(xué) 2018
[2]大規(guī)模在線課程用戶體驗與學(xué)習(xí)動機(jī)的關(guān)系研究[D]. 陳梅芬.華中師范大學(xué) 2017
[3]個性化教育資源主動服務(wù)模式研究[D]. 丁繼紅.華中師范大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于學(xué)生校園數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)預(yù)警與社交分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王崢.北京郵電大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)測驗中題庫的構(gòu)建及其有效性檢驗[D]. 王玥.山東師范大學(xué) 2019
[3]3-4年級學(xué)生閱讀認(rèn)知診斷研究[D]. 周喜娣.湖南師范大學(xué) 2019
[4]基于深度學(xué)習(xí)的個性化在線學(xué)習(xí)資源推薦研究[D]. 張征.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[5]基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)成績預(yù)測建模研究[D]. 付小兵.云南師范大學(xué) 2019
[6]教育數(shù)據(jù)分析技術(shù)在高中物理教學(xué)中的初步應(yīng)用研究[D]. 吳春曉.華中師范大學(xué) 2019
[7]中學(xué)python課程知識圖譜構(gòu)建及應(yīng)用研究[D]. 黃健.華中師范大學(xué) 2019
[8]小學(xué)學(xué)習(xí)障礙兒童的心理發(fā)展特征分析及大數(shù)據(jù)下的預(yù)警評估模型[D]. 賈茜茜.華中師范大學(xué) 2019
[9]基于移動教學(xué)APP的學(xué)習(xí)狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 王智鵬.遼寧大學(xué) 2019
[10]基于關(guān)聯(lián)分析的精準(zhǔn)作業(yè)系統(tǒng)構(gòu)建與實驗研究[D]. 羅寒.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號:3252139
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究思路1.4.2研究方法
18圖3-1對比結(jié)構(gòu)一覽圖在實際教學(xué)過程中,為了能對教育目標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確的劃分,修訂版將認(rèn)知過程維度進(jìn)行了進(jìn)一步的分類。從表3-2可見,將六個認(rèn)知過程維度分成十九個細(xì)類,并為其提供可參照的例子,為教學(xué)者全方位的展現(xiàn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程。修訂版的教育目標(biāo)分類學(xué)十分著重教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動以及教學(xué)評價之間的一致性。因此,教師在制定教育目標(biāo)的過程中還應(yīng)該結(jié)合具體的學(xué)習(xí)情境。表3-2認(rèn)知過程維度的類別與亞類[48-50]認(rèn)知過程類型及子類認(rèn)知過程類型及子類例子1.記憶——從長時記憶系統(tǒng)中提取有關(guān)信息1.1再認(rèn)1.2回憶如,再認(rèn)美國歷史上重要事件的日期如,回憶美國歷史上重大事件的日期2.理解——從口頭、書面和圖畫的教學(xué)信息中構(gòu)建意義2.1解釋2.2舉例2.3分類2.4概要2.5推論2.6比較2.7說明如,解釋重要演講或文件的含義如,給出各種美術(shù)繪畫類型的例子如,將考查到的或描述過的心里混亂的案例分類如,為錄像磁帶上描述的事件寫一則簡短的摘要如,在學(xué)習(xí)外語是,從例子中推論出語法原理如,比較歷史事件與當(dāng)前的情形如,解釋法國18世紀(jì)重要事件的原因3.運用——在給定的情景中執(zhí)行或使用某程序3.1執(zhí)行3.2實施如,多位整數(shù)除以多位整數(shù)如,將牛頓第二定律運用于它適合的情景4.分析——把材料分解為它的組成部分并確定各部分之間如何相互聯(lián)系以形成總體結(jié)構(gòu)或達(dá)成目的認(rèn)知過程類型及子類認(rèn)知過程類型及子類例子4.1區(qū)分4.2組織4.3歸屬如,在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中區(qū)分有關(guān)于無關(guān)數(shù)量如,組織某一歷史上描述的證據(jù)使之成為支持或反對某一特殊解釋的證據(jù)如,根據(jù)文章作者的政治觀點確定他的觀點
23圖3.2三角形知識結(jié)構(gòu)圖考慮到知識點的層級關(guān)系需要將知識點分成元知識點和復(fù)合知識點,復(fù)合知識點是由兩個或兩個以上的元知識點構(gòu)建[61]。在數(shù)據(jù)處理過程中如果有復(fù)合知識點,分析過程會變得復(fù)雜且冗余,基于此對于知識點的標(biāo)注一律采用元知識點,用計算機(jī)語言則可以表述成為“節(jié)點”或“元素”,其屬性分別是知識點編碼(序列id、主鍵)、表征信息說明(名稱)、章節(jié)編碼、知識深度系數(shù)。(2)試題的標(biāo)注在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下由教師或者行業(yè)專家對試題屬性進(jìn)行標(biāo)注,包含試題編碼(序列id、唯一標(biāo)識符)、隸屬章節(jié)編碼、題目類型(1客觀題、2主觀題)、試題的難度系數(shù)、題干、試題選項、知識點編碼。試題的難度系數(shù)p是評定學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展水平的重要參數(shù),它是由知識點的映射總數(shù)N以及知識點深度KD有關(guān),知識點深度KD結(jié)合布魯姆教育目標(biāo)分類理論以及教學(xué)大綱制定的教學(xué)目標(biāo)將知識點深度分成五個層次:知道、理解、應(yīng)用、分析和綜合,將其量化用數(shù)字1、2、3、4、5表示對應(yīng)的層次。知識點的映射總數(shù)N是因為試題與知識點存在著一對多的映射關(guān)系,即一個試題是由一個或一個以上的知識點組成。因此試題的難度系數(shù)p定義為:(公式3-1)(3)綁定試題資源如圖3-3所示試題與知識點關(guān)聯(lián)機(jī)制主要分成兩個層次分別是:知識結(jié)構(gòu)層以及試題資源層。知識結(jié)構(gòu)層在知識點和試題人工標(biāo)注后,由教學(xué)者對試題資源添加知識點屬性編碼,建立知識結(jié)構(gòu)體系。試題資源層主要用于存儲相關(guān)的測評資源。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]學(xué)習(xí)分析視域下大學(xué)生合作學(xué)習(xí)行為分析及對策研究[J]. 楊麗波,蔡蒙蒙,趙婭,李冰,薛繼偉,趙萬平,王穎,朱曉敬. 教育教學(xué)論壇. 2020(07)
[2]學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持下的教師在線學(xué)習(xí)行為特征分析[J]. 荊永君,李昕. 中國電化教育. 2020(02)
[3]多模態(tài)數(shù)據(jù)支持的學(xué)習(xí)投入評測:現(xiàn)狀、啟示與研究趨向[J]. 張琪,武法提,許文靜. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2020(01)
[4]國際學(xué)習(xí)科學(xué)研究的現(xiàn)狀、核心領(lǐng)域與發(fā)展趨勢——2018版《國際學(xué)習(xí)科學(xué)手冊》之解析[J]. 任友群,趙建華,孔晶,尚俊杰. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2020(01)
[5]智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)動力機(jī)制研究[J]. 童名文,師亞飛,戴紅斌,孫佳. 電化教育研究. 2020(02)
[6]面向認(rèn)知診斷的能力等級自適應(yīng)試題推送模型構(gòu)建及應(yīng)用[J]. 葉海智,楊柳,黃宏濤,梅鈺皎. 電化教育研究. 2019(11)
[7]基于認(rèn)知診斷技術(shù)的素養(yǎng)測試題答題個性化分析[J]. 王鋒,王延,何曉云,陳雪榮. 教學(xué)與管理. 2019(30)
[8]面向智能教育的三個基本計算問題[J]. 黃榮懷,周偉,杜靜,孫飛鵬,王歡歡,曾海軍,劉德建. 開放教育研究. 2019(05)
[9]學(xué)習(xí)計算視閾下基于CIEO分析思想的學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)測設(shè)計與實證研究[J]. 牟智佳. 電化教育研究. 2019(10)
[10]在線學(xué)習(xí)危機(jī)精準(zhǔn)預(yù)警及干預(yù):模型與實證研究[J]. 舒瑩,姜強(qiáng),趙蔚. 中國遠(yuǎn)程教育. 2019(08)
博士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下基于反饋的元認(rèn)知干預(yù)設(shè)計與實證研究[D]. 李士平.東北師范大學(xué) 2018
[2]大規(guī)模在線課程用戶體驗與學(xué)習(xí)動機(jī)的關(guān)系研究[D]. 陳梅芬.華中師范大學(xué) 2017
[3]個性化教育資源主動服務(wù)模式研究[D]. 丁繼紅.華中師范大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于學(xué)生校園數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)預(yù)警與社交分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王崢.北京郵電大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)測驗中題庫的構(gòu)建及其有效性檢驗[D]. 王玥.山東師范大學(xué) 2019
[3]3-4年級學(xué)生閱讀認(rèn)知診斷研究[D]. 周喜娣.湖南師范大學(xué) 2019
[4]基于深度學(xué)習(xí)的個性化在線學(xué)習(xí)資源推薦研究[D]. 張征.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[5]基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)成績預(yù)測建模研究[D]. 付小兵.云南師范大學(xué) 2019
[6]教育數(shù)據(jù)分析技術(shù)在高中物理教學(xué)中的初步應(yīng)用研究[D]. 吳春曉.華中師范大學(xué) 2019
[7]中學(xué)python課程知識圖譜構(gòu)建及應(yīng)用研究[D]. 黃健.華中師范大學(xué) 2019
[8]小學(xué)學(xué)習(xí)障礙兒童的心理發(fā)展特征分析及大數(shù)據(jù)下的預(yù)警評估模型[D]. 賈茜茜.華中師范大學(xué) 2019
[9]基于移動教學(xué)APP的學(xué)習(xí)狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 王智鵬.遼寧大學(xué) 2019
[10]基于關(guān)聯(lián)分析的精準(zhǔn)作業(yè)系統(tǒng)構(gòu)建與實驗研究[D]. 羅寒.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號:3252139
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