吳 洲，曹 偉

0 引言

隨著信息技術的迅猛發(fā)展，如今它已廣泛地滲透到現(xiàn)代教育領域，網絡教學就是信息技術與現(xiàn)代教育理念融合的優(yōu)秀成果，故網絡學習已成為當前繼續(xù)教育的重要手段，也是構建學習型社會的重要保障。當前，網絡學習系統(tǒng)在動態(tài)反應學生的認知能力、知識水平、個性差異等方面還存在著眾多的不足。基于此，我們將自適應學習機制引入到網絡學習系統(tǒng)中，力求構建一個具有個性化的網絡學習系統(tǒng)，實現(xiàn)學習過程的實時跟蹤、學習資源的動態(tài)組織以及學習路徑的自適應導航。

1 系統(tǒng)設計

1.1 功能設計

個性化網絡學習系統(tǒng)可以對網絡學習過程、學習情況進行有效地控制和準確地評估，并且能夠根據(jù)學生的個體特性、學習背景、學習能力動態(tài)地組織學習資源和調整學習路徑與進度，以此來滿足個性化網絡學習的基本需求。系統(tǒng)主要設計以下五個方面的功能：

（1）學習內容的動態(tài)適應機制

（2）學習過程的動態(tài)導航機制

（3）學習方法的動態(tài)構建機制

（4）學習效果的評價機制

（5）考核錯誤的診斷分析機制

1.2 結構設計

個性化網絡學習系統(tǒng)主要設計三個模型：學生信息模型、自適應學習模型和錯誤診斷模型，如圖1所示：

圖1 個性化網絡學習系統(tǒng)結構

其中，以學生模型為核心，教學模型為主控，通過診斷模型對學生的學習效果進行評判，反饋學生對知識的掌握情況，然后動態(tài)組織教學資源，實現(xiàn)自適應學習。

2 系統(tǒng)工作流程設計

1.2 總體工作流程設計

系統(tǒng)主要是以學生學習的歷史記錄和學習測試中的評測結果為依據(jù)，選取知識庫中最適合學生個體特征的學習資源，動態(tài)組成學習內容，供學生完成個性化的自適應學習。其工作流程設計如圖2所示：

圖2 整體工作流程圖

2.2 主要模型工作流程設計

（1）學生信息模型

學生信息模型中存儲了學生的基本信息和在學習過程中不斷發(fā)生變化的動態(tài)信息。隨著學習的深入，學習過程中的各項指標，不斷地更新學生模型，以備自適應學習模塊的調用。學生模型的工作流程如下：

Step1：學生進入網絡學習系統(tǒng)；

Step2：判斷是否是首次登陸。若是，則執(zhí)行step3；否則，執(zhí)行step6；

Step3：登記學生的基本信息；

Step4：進行學生學習水平和認知能力的測試；

Step5：根據(jù)測試結果，對學生的各項指標進行評價，并將結果存入學生的信息庫；

Step6：進行個性化的自適應網絡學習；

Step7：當前知識點學習結束，進行綜合評價；

Step8：用評價結果更新學生信息庫；

Step9：退出系統(tǒng)。

（2）自適應學習模型

調用學生信息模型中提供的學習動態(tài)信息，來組織學習資源，并呈現(xiàn)給學生個性化的學習內容。其工作流程如下：

Step1：開始自適應學習；

Step2：查詢學生信息模型，調出學習方法（學習資源的呈現(xiàn)方式）；

Step3：從知識庫中獲得當前學習的知識點；

Step4：依據(jù)學習方法，動態(tài)生成適合學生個體的學習內容；

Step5：學習結束時，從題庫中調出相應的試題進行學習測試；

Step6：對學生的測試答案進行錯誤診斷；

Step7：向學生顯示正確答案并分析錯誤原因；

Step8：判斷是否達到學習目標，若是，則執(zhí)行Step9，否則，執(zhí)行Step2；

Step9：判斷是否繼續(xù)學習，若是執(zhí)行Step3；否則，執(zhí)行Step10；

Step10：退出系統(tǒng)。

（3）錯誤診斷模塊

針對學生學習結束時，在考核中出現(xiàn)的錯誤問題，給出相應的分析信息。幫助學生了解自身存在的問題，并提供修改意見。同時，能夠統(tǒng)計學生的成績、出錯的數(shù)量、出錯的知識點編號，并及時更新學生信息模型。其工作流程如下：

Step1：啟動試題答案庫；

Step2：從學生試卷取一題，將該題的答案與系統(tǒng)提供的答案進行比較；

Step3：若是結果相同，則給學生顯示“回答正確”的信息，并執(zhí)行Step5；否則，向學生顯示“回答錯誤”的信息，執(zhí)行Step4；

Step4：從試題答案庫中，調出該題的相應分析信息及正確答案，顯示給學生；

Step5：判斷是否是最后一題，若是，執(zhí)行Step6；否則，執(zhí)行Step2；

Step6：計算每題的得分，并統(tǒng)計試卷的成績；

Step7：統(tǒng)計錯誤知識點個數(shù)及編號；

Step8：評價學生學學習效果；

Step9：更新學生信息模型；

Step10：退出系統(tǒng)。

3 關鍵技術

在個性化網絡學習系統(tǒng)的功能架構和工作流程的設計基礎上，我們針對目前遠程教育的特點和需求，采用UML設計了一個較為完善的自適應網絡學習系統(tǒng)模型。從系統(tǒng)邏輯上，將其劃分為3個層次，分別是用戶界面層（呈現(xiàn)層）、系統(tǒng)業(yè)務層（邏輯層）和物理存儲層（數(shù)據(jù)層）。并基于J2EE技術，采用Struts框架，實現(xiàn)系統(tǒng)原型。

4 總結

網絡具有分布式特點和強大的交互性，它為個性化的網絡學習提供了技術的可行性；學生信息模型的動態(tài)信息記錄為學習策略和學習方法的選擇提供了依據(jù)；錯誤診斷模型為學生的學習能力和認知能力提供了界定依據(jù)；自適應學習模型為實現(xiàn)個性化的網絡學習提供了環(huán)境支持。因此，這 3個模型工作流程的設計是實現(xiàn)網個性化絡學習系統(tǒng)的關鍵。

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