姜強 李月 孫潔 趙蔚 劉紅霞

摘要：MOOC擁有龐大且異質(zhì)的用戶群，其組織形式構(gòu)成“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會，提高知識傳播的效率。但現(xiàn)有MOOC產(chǎn)生了大規(guī)模教學(xué)與因材施教間的矛盾，不能滿足學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)需求。通過梳理詮釋MOOC的既有范式，剖析其設(shè)計理念及內(nèi)在限度，在創(chuàng)生背景下提出了自適應(yīng)混合MOOC設(shè)計新范式。并以項目組設(shè)計研發(fā)的跟它學(xué)自適應(yīng)MOOC學(xué)習(xí)平臺為應(yīng)用示范，闡述了自適應(yīng)混合MOOC新范式中平臺功能架構(gòu)、設(shè)計流程，注重理論和實際應(yīng)用的結(jié)合。人工智能時代，自適應(yīng)混合MOOC將沿著基于眾包策略、情境感知、多模態(tài)、遷移學(xué)習(xí)等方面深度發(fā)展，突破傳統(tǒng)設(shè)計范式的價值創(chuàng)新，推動教育改革走向個性化、差異化。

關(guān)鍵詞：abMOOC;自適應(yīng);個性化學(xué)習(xí);新范式

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

在MIT的OCW （Open Course Ware）的示范和指導(dǎo)下，開放教育資源運動不斷地演化與進(jìn)步，推動其研究與實踐，進(jìn)而誕生MOOC。它將開放教育從單純的基于資源學(xué)習(xí)升級到了課程與教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，所具有的開放性、易獲取性等特征利于創(chuàng)建與共享教育資源，滿足用戶獲取優(yōu)質(zhì)資源的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)教育起點公平，是開放教育領(lǐng)域的一項創(chuàng)新發(fā)展新突破。然而，隨著MOOC實踐應(yīng)用，大家對其推崇、贊美逐漸轉(zhuǎn)為質(zhì)疑與反思，MOOC盡管擁有龐大的用戶群體，但每個用戶都是獨立的個體，有其獨特的學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)進(jìn)程、學(xué)習(xí)期望等。既有的MOOC設(shè)計范式難以有效滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，一定程度上導(dǎo)致MOOC輟學(xué)率高、完課率低。鑒于此，本文在MOOC傳統(tǒng)設(shè)計范式及其限度基礎(chǔ)上，提出自適應(yīng)混合MOOC設(shè)計新范式，并以項目組研發(fā)的跟它學(xué)自適應(yīng)MOOC學(xué)習(xí)平臺為案例示范，勾勒了個性化學(xué)習(xí)在MOOC設(shè)計新范式中實現(xiàn)的真實場景。

二、MOOC的傳統(tǒng)設(shè)計范式：理念與限度

（一）cMOOC（connectivist MOOC）

基于聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論的cMOOC，強調(diào)學(xué)習(xí)是通過學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)對象之間在線交互發(fā)生的，利于激發(fā)學(xué)習(xí)者自組織學(xué)習(xí)與分享觀點，生成更多的知識，實現(xiàn)社會知識建構(gòu)與創(chuàng)造，結(jié)構(gòu)模式如下頁圖1所示。cMOOC作為一種動態(tài)生成式的課程模式，其學(xué)習(xí)材料并不是預(yù)設(shè)好的，而是由教師在社交平臺（如Wiki或Blog）中提出與某一主題相關(guān)的活動（包括課程介紹、相關(guān)資源、活動主題，通知公告等）作為學(xué)習(xí)的起點，組織學(xué)習(xí)者討論，推進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)程。學(xué)習(xí)者通過獨立思考、與同伴進(jìn)行交流分享從而獲得知識，其生成的知識又可以成為課程材料并激發(fā)更多的知識生成，極大地拓展了學(xué)習(xí)者知識探索的限度以及學(xué)習(xí)能力。

在知識經(jīng)濟時代，cMOOC對于知識的創(chuàng)造、更新與共享具有重要價值，但該模式對教師和學(xué)生的要求相對較高。對教師而言，首先，課程內(nèi)容是從一個學(xué)習(xí)主題出發(fā)，由學(xué)習(xí)者之間交互生成的，具有一定的不可控性和非結(jié)構(gòu)化，教師需要具備很強的專業(yè)能力才能掌控教學(xué)過程;其次，把握教學(xué)活動、評估聚合的學(xué)習(xí)成果等也需由教師完成，當(dāng)參與者達(dá)到一定數(shù)量級時，為教師增加了極其繁重的任務(wù)量，因此很難保障教學(xué)活動有效進(jìn)行，從而影響課程的學(xué)習(xí)效果。對學(xué)習(xí)者而言，完成cMOOC需要自身具備良好的自主學(xué)習(xí)和元認(rèn)知能力、媒介信息素養(yǎng)、批判性和創(chuàng)新性思維、溝通關(guān)聯(lián)能力，能夠自主地進(jìn)行知識學(xué)習(xí)、成果交流與討論，從而保證學(xué)習(xí)有效發(fā)生以及知識的再生成[1]。cMOOC具有去中心化、知識動態(tài)生成的課程結(jié)構(gòu)和靈活的組織方式，課程資源散布在各個網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)習(xí)者能夠自發(fā)的從不同網(wǎng)絡(luò)中采用不同的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在社交網(wǎng)絡(luò)中與同伴進(jìn)行資源分享和主題討論。如果缺乏教師及時的指導(dǎo)與幫助，學(xué)習(xí)者很有可能陷入迷茫的困境，不知從哪里開始學(xué)起，如何分配時間與精力及下一步學(xué)習(xí)方向等。因此，cMOOC尚未形成一個成熟的、便于克隆的、易于多數(shù)教師操作的教學(xué)模式，大規(guī)模推廣性不強。

（二）xMOOC（eXtended MOOC）

基于行為主義、認(rèn)知主義和建構(gòu)主義理論的xMOOC，融合了cMOOC的部分理念和傳統(tǒng)教育結(jié)構(gòu)化的課程組織形式，揭開了開放教育運動的新篇章，標(biāo)志著知識學(xué)習(xí)的方式將發(fā)生變革。xMOOC具有確定的課程目標(biāo)、系統(tǒng)化的課程內(nèi)容和完備的教學(xué)過程，其教學(xué)模式主要包括在線視頻講授、在線測驗以及線上線下討論。與cMOOC不同，xMOOC更強調(diào)有組織學(xué)習(xí)內(nèi)容和高效率傳播知識，結(jié)構(gòu)模式如圖2所示。在課程開始前，由教師精心篩選、設(shè)計、組織、加工結(jié)構(gòu)化的知識，以微課形式呈現(xiàn)預(yù)設(shè)的課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)者注冊課程后有計劃、有目標(biāo)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。作為一種單向知識傳遞方式，視頻授課更加要求學(xué)生在無人監(jiān)督的情況下對學(xué)習(xí)內(nèi)容與交互保持足夠的關(guān)注。為保證學(xué)習(xí)效果，xMOOC中學(xué)習(xí)視頻都比較短小精煉，并且會在其中穿插即時小測試，以保證學(xué)生注意力高度集中，增加學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，掌握自身學(xué)習(xí)狀態(tài)、調(diào)整學(xué)習(xí)步調(diào)、修正學(xué)習(xí)策略。課后，學(xué)生需要在規(guī)定期限內(nèi)完成并提交作業(yè)，采用系統(tǒng)自動批改、學(xué)生自評打分和同伴互評等方法，給出學(xué)習(xí)反饋[3]。

xMOOC結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容使其具有很強的適用價值和推廣性，但是，xMOOC主要以教授結(jié)構(gòu)化知識為主，其程式化的結(jié)構(gòu)特征注定其難以適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化知識的傳授以及研究性知識的習(xí)得，表明其本質(zhì)是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的復(fù)制。它強調(diào)的仍是一種借助于程序教學(xué)理論而形成的個體化認(rèn)知方式和行為訓(xùn)練方式，尚未考慮到多對象、多需求和多模式的復(fù)雜性，無針對性的教學(xué)設(shè)計，所有學(xué)生具有相同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)流程，忽視了個性化學(xué)習(xí)需求，能力水平低的學(xué)生可能無法跟上課程進(jìn)度，能力水平高的學(xué)生可能會覺得課程過于簡單，沒有挑戰(zhàn)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新思維和高階思維能力。此外，xMOOC缺乏在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的生成性知識，從而延長了知識生成、傳播、消費的周期，使得教學(xué)中的知識更新有一定的滯后性。因此，xMOOC被詬病為“基于互聯(lián)網(wǎng)的低成本教育材料分發(fā)與共享的‘工具”，人與資源之間的簡單互動代替了人與人的交互，學(xué)生依然是獨立的知識個體，缺乏深度學(xué)習(xí)[4]。

（三）bMOOC（blended MOOC）

從cMOOC和xMOOC的實踐來看，各自具有優(yōu)缺點，有必要將社交網(wǎng)絡(luò)（cMOOC）和課程平臺（xMOOC）、以活動為中心的學(xué)習(xí)方法（cMOOC）和以內(nèi)容為中心的學(xué)習(xí)方法（xMOOC）以及參與者作為純粹的知識接收者（xMOOC）與參與者作為知識生成者相結(jié)合（cMOOC），形成混合MOOC（bMOOC），結(jié)構(gòu)模式如下頁圖3所示。學(xué)生可以在bMOOC的課程平臺和社交網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)資源一方面是由教師以模塊和章節(jié)組織形式預(yù)先提供，另一方面是由學(xué)生在社交網(wǎng)絡(luò)中生成的。

bMOOC有助于學(xué)生自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)，從而減少網(wǎng)絡(luò)迷航，提升學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)完成率，但它沒有考慮到參與者的異質(zhì)性特征，如年齡、學(xué)習(xí)背景、專業(yè)知識、學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣偏好、思維、目標(biāo)、天賦、潛能、信念等方面，提供給學(xué)生相同的學(xué)習(xí)資源、路徑、測試、反饋等，沒有解決個性化需求，沒有注重差異教與學(xué)，個性化、定制化將會成為未來的學(xué)習(xí)方向。

三、自適應(yīng)混合MOOC：創(chuàng)生背景與新范式

（一）創(chuàng)生背景

個性化是學(xué)習(xí)中心的內(nèi)在本質(zhì)，在羅杰斯提出的創(chuàng)新擴散理論中，指出只有個人按照各自的節(jié)奏真正實施了創(chuàng)新，組織才會發(fā)生改變。從cMOOC、xMOOC到bMOOC，都無法做到將活動、內(nèi)容、實例、甚至評價與學(xué)生個人信息相適應(yīng)，以支持個性化學(xué)習(xí)。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》提出推進(jìn)教育信息化，應(yīng)努力為每一名學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)環(huán)境和服務(wù);國務(wù)院《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中提出促進(jìn)在線教育發(fā)展，應(yīng)提供高質(zhì)量、個性化的在線教學(xué)服務(wù);教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出普及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)滿足個性化學(xué)習(xí)需求;教育部《教育信息化2.行動計劃》指出優(yōu)化“平臺+教育”模式，滿足學(xué)習(xí)者、教學(xué)者和管理者的個性化需求，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)體驗;《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實施方案（2018-2022年）》明確了形成良性互動的個性化教育體系;國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》提出注重面向人人，因材施教，實現(xiàn)規(guī)模化教育與個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合。這些政策都表明了隨著時代發(fā)展，個性化學(xué)習(xí)已成為迫切的需求。將個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)理念融人MOOC中，根據(jù)學(xué)生特征推送精準(zhǔn)學(xué)習(xí)路徑，有針對性提供最佳學(xué)習(xí)方法和建議、學(xué)習(xí)材料，利于學(xué)生更加清楚應(yīng)該“學(xué)什么”“如何學(xué)”，自控學(xué)習(xí)進(jìn)度，確保學(xué)習(xí)有效性，從而激發(fā)出最大的學(xué)習(xí)潛能[5]。

（二）MOOC設(shè)計新范式

基于個性化學(xué)習(xí)、建構(gòu)主義及多元智能等理論的自適應(yīng)混合MOOC（adaptive blended MOOC，abMOOC），納入白適應(yīng)特性，結(jié)合bMOOC特點，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征等推送不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)評價等，并通過持續(xù)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程行為數(shù)據(jù)為其提供及時的、定制的幫助[6]，結(jié)構(gòu)模式如圖4所示。abMOOC主要包括“數(shù)據(jù)環(huán)境（what）”“利益相關(guān)者（who）”“時間（when）”“方法（how）”和“目的（why）”五個維度，與現(xiàn)有模式主要區(qū)別在于資源活動的選擇、組織和排序[7]。其中，在資源組織和活動空間方面，abMOOC實現(xiàn)動態(tài)知識圖譜組織資源，包含著白適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺和由社交網(wǎng)站、博客、論壇等組成的學(xué)習(xí)社區(qū)，平臺允許不同背景的參與者訪問不同的資源和活動;在資源設(shè)計和管理方面，教師收集與本課程主題相關(guān)的初始資源，學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)興趣在社區(qū)中生成多元化資源，通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行共享;在活動設(shè)計和管理方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，abMOOC通過分析交互行為數(shù)據(jù)，進(jìn)行診斷、預(yù)測，為學(xué)習(xí)者提供量身定制的課程活動，同時也有助于學(xué)生了解自身對知識的掌握情況。

1.數(shù)據(jù)環(huán)境（What）

大數(shù)據(jù)是設(shè)計abMOOC學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，通過序列模式挖掘（如AprioriAll算法）、聚類分析等，揭示數(shù)據(jù)中隱含的模式或真相[8]。教育大數(shù)據(jù)主要來源于三個方面，一是學(xué)習(xí)者的個人屬性，包括性別、地區(qū)、家庭教育情況等，以及知識水平、認(rèn)知特征、情感特征、元認(rèn)知能力及錯誤/誤解等個性特征;二是學(xué)生在“學(xué)習(xí)”“練習(xí)/測試”“評價”過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，除了包括登錄次數(shù)/時間、瀏覽情況、練習(xí)/測試成績等低階信息，還包括視頻點擊流數(shù)據(jù)（暫停、播放、查找等）、學(xué)習(xí)行為序列數(shù)據(jù)以及依靠傳感器在學(xué)習(xí)過程中獲取的心理學(xué)和生物學(xué)數(shù)據(jù)，如眼動數(shù)據(jù)、手勢數(shù)據(jù)、面部表情等高階信息[9];三是學(xué)生在討論社區(qū)產(chǎn)生的交互行為數(shù)據(jù)（如查看、提問、解答等）。

教育大數(shù)據(jù)的價值體現(xiàn)為三個“轉(zhuǎn)向”，即從傳統(tǒng)課堂的關(guān)注集體表現(xiàn)轉(zhuǎn)向聚焦個體行為，從教師的主觀評價轉(zhuǎn)向依托數(shù)據(jù)的客觀、多維評測，從學(xué)生的按部就班式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向白組織的個性化學(xué)習(xí)[10]。未來，以視頻和圖像為主的非結(jié)構(gòu)化形式數(shù)據(jù)越來越多，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，需要實時分析在線不同類型數(shù)據(jù)，為研究者、管理者提供學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)差異等360度數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者畫像的高精準(zhǔn)度和高分辨率，賦予教師“顯微鏡”式的觀察能力和“望遠(yuǎn)鏡”式的預(yù)測能力[11]。

2.利益相關(guān)者（Who）

abMOOC通過對學(xué)習(xí)者個人信息、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)的分析，向不同的群體提供建議，受益者大致可分為學(xué)習(xí)者、教師、研究者（決策者）和家長。對學(xué)習(xí)者來說，可以設(shè)定恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo)，自我規(guī)范學(xué)習(xí)，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)計劃、學(xué)習(xí)狀態(tài)與學(xué)習(xí)進(jìn)度。對教師而言，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)狀態(tài)等，動態(tài)調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)，推薦個性化學(xué)習(xí)路徑和符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知習(xí)慣的學(xué)習(xí)資源。研究者或決策者通過比對不同課程、不同群體、不同平臺間的數(shù)據(jù)結(jié)果，開展個性化教學(xué)管理、優(yōu)化資源配置、精準(zhǔn)教育扶貧、制定教學(xué)決策，最大程度實現(xiàn)教育公平。在家長方面，abMOOC借助數(shù)字技術(shù)建立與家長的聯(lián)系，向家長提供學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)報告，以幫助家長實時監(jiān)測孩子的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)情緒，構(gòu)建教育信息化時代的家校聯(lián)合。

3.時間（When）

abMOOC模式中“時間”維度除了課程時間進(jìn)度（如課程計劃）外，還包括學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，不僅要從時間的宏觀層面分析還要關(guān)注對時間的微觀分析。abMOOC主要圍繞學(xué)習(xí)者的登錄時間、訪問教學(xué)模塊時間以及與同伴的交互時間等進(jìn)行分析，了解學(xué)生隨時間變化的活躍度，精準(zhǔn)、細(xì)致地跟蹤、記錄在線學(xué)習(xí)行為，多方位地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提供個性化幫助。例如在abMOOC中，分析學(xué)生的視頻點擊流行為，即在不同時刻學(xué)習(xí)者與視頻間發(fā)生的交互（暫停/播放視頻、向前搜索、向后查找、改變播放速度等），通過學(xué)習(xí)分析儀表盤，直觀地了解視頻學(xué)習(xí)行為，進(jìn)而探索學(xué)生的尋求行為信息，深入挖掘?qū)W習(xí)狀態(tài)，幫助教師完善課程計劃。

4.方法（How）

abMOOC涉及方法包括學(xué)習(xí)分析、自適應(yīng)和人工智能。其中，學(xué)習(xí)分析是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵技術(shù)，主要采用數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計法、社會網(wǎng)絡(luò)分析、語義學(xué)和社會學(xué)等方法，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)的描述、診斷、預(yù)測與干預(yù)等。從海量數(shù)據(jù)中收集、分析學(xué)習(xí)者留下的學(xué)習(xí)歷史痕跡，提煉隱含的關(guān)于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)狀態(tài)信息，進(jìn)而探究個人行為與學(xué)業(yè)成績關(guān)聯(lián)性，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程。自適應(yīng)包括兩種適應(yīng)方式，取決于控制或主動適應(yīng)的主體是學(xué)習(xí)者還是系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者控制學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者根據(jù)系統(tǒng)提供的反饋，主動適應(yīng)系統(tǒng)，實現(xiàn)自組織學(xué)習(xí)，自主規(guī)劃學(xué)習(xí)過程、自我量化、自我修正等;適應(yīng)性學(xué)習(xí)是指系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者特征，適應(yīng)性推送最佳學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)資源等[12]，通過提供學(xué)習(xí)支架，以優(yōu)化知識獲取和回憶，促進(jìn)個性化學(xué)習(xí)的發(fā)生。人工智能技術(shù)（如模糊邏輯、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和隱馬爾可夫模型等）為abMOOC開發(fā)提供了強有力的支持，有利于提供個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)路徑[13]，同時提供用戶友好的界面，支持交互式、探索性和實時用戶體驗，以實現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)探索和可視化操作。

5.目的（Why）

由于學(xué)習(xí)個體在思考、搜索、理解和問題解決方面的能力不同，abMOOC能夠在教學(xué)過程中診斷學(xué)習(xí)者的具體學(xué)習(xí)需求，隨后為其提供適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)處方，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，使學(xué)習(xí)變得簡單、快速和高效，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)，推進(jìn)基于數(shù)據(jù)決策的教育信息化發(fā)展。老子有云，“知人者智，自知者明”，abMOOC結(jié)合學(xué)習(xí)者的個人簡況、歷史記錄數(shù)據(jù)以及學(xué)習(xí)者當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)（測試成績、答題時間等顯性數(shù)據(jù)），以可視化形式再現(xiàn)分析結(jié)果。為此，學(xué)習(xí)者能夠?qū)ψ约河袦?zhǔn)確認(rèn)識，知道自己當(dāng)前應(yīng)該學(xué)習(xí)什么，并反思下一步應(yīng)該如何學(xué);教師診斷發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問題，調(diào)整教學(xué)策略，制定適切的學(xué)習(xí)活動。

四、應(yīng)用示范——“跟它學(xué)”自適應(yīng)MOOC學(xué)習(xí)平臺

有意義的教育是幫助每個人成為最好的自己，把每個人的個性、特長、潛在優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，為每個人去發(fā)現(xiàn)、開發(fā)他的最近發(fā)展區(qū)，為他可能的最近發(fā)展提供幫助。在新高考改革的時代背景下，開展精準(zhǔn)教學(xué)、個性化學(xué)習(xí)等方面的實證研究，有助于推進(jìn)教育信息化轉(zhuǎn)段升級，提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。項目組基于abMOOC模式，設(shè)計開發(fā)“跟它學(xué)”智能個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺[14]，專注于“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”技術(shù)，面向K12基礎(chǔ)教育開展個性化教學(xué)應(yīng)用。

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

“跟它學(xué)”平臺是通過分析挖掘?qū)W習(xí)過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，以可視化形式呈現(xiàn)分析結(jié)果，幫助利益相關(guān)者（學(xué)習(xí)者、教師、家長）查看，診斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，不僅做到學(xué)習(xí)過程個性化，而且使分析結(jié)果個別化，系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)如圖5所示。正確率、情緒態(tài)度變化等，做到關(guān)注每一位學(xué)生的發(fā)展，向每一位學(xué)生提供適切的指導(dǎo)與溝通，給予人文關(guān)懷，減輕學(xué)生在線學(xué)習(xí)孤獨感。家長通過登錄網(wǎng)站或直接接收“學(xué)情分析報告”掌握孩子的學(xué)習(xí)情況，在家庭中充當(dāng)“老師”的角色，正確、積極地引導(dǎo)孩子的學(xué)習(xí)?？傊鼘W(xué)平臺以“學(xué)情分析”為橋梁，真正實現(xiàn)家?；ネ?，幫助學(xué)習(xí)者、家長、教師摸清現(xiàn)狀、看到進(jìn)步、預(yù)見未來，為實現(xiàn)學(xué)校和家庭教育和諧統(tǒng)一及學(xué)生素質(zhì)全面提升提供新路徑。

（二）設(shè)計流程

跟它學(xué)平臺實現(xiàn)過程主要包括數(shù)據(jù)收集與清洗、數(shù)據(jù)分析與建模、可視化表征與個性化服務(wù)，如下頁圖6所示。

其中，在可視化表征與個性化服務(wù)階段，主要通過知識圖譜、智能測試、學(xué)情分析和情感感知等實現(xiàn)學(xué)習(xí)診斷、反思、預(yù)測、優(yōu)化等目標(biāo)，體現(xiàn)在“學(xué)、練、評、情”四個方面，精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)漏洞，自動調(diào)整學(xué)習(xí)難度以符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平與能力，推薦并引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行最適合的學(xué)習(xí)活動。

其中，學(xué)生登錄跟它學(xué)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過課程討論、答疑模塊與教師、同伴交流討論，并通過“我的學(xué)情”監(jiān)控學(xué)習(xí)進(jìn)度、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問題，進(jìn)而做出適時調(diào)整。教師根據(jù)“學(xué)情分析”模塊及時追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，全方位、多維度的評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)時間、正確率、情緒態(tài)度變化等，做到關(guān)注每一位學(xué)生的發(fā)展，向每一位學(xué)生提供適切的指導(dǎo)與溝通，給予人文關(guān)懷，減輕學(xué)生在線學(xué)習(xí)孤獨感。家長通過登錄網(wǎng)站或直接接收“學(xué)情分析報告”掌握孩子的學(xué)習(xí)情況，在家庭中充當(dāng)“老師”的角色，正確、積極地引導(dǎo)孩子的學(xué)習(xí)?？傊?，跟它學(xué)平臺以“學(xué)情分析”為橋梁，真正實現(xiàn)家?；ネ?，幫助學(xué)習(xí)者、家長、教師摸清現(xiàn)狀、看到進(jìn)步、預(yù)見未來，為實現(xiàn)學(xué)校和家庭教育和諧統(tǒng)一及學(xué)生素質(zhì)全面提升提供新路徑。

（二）設(shè)計流程

跟它學(xué)平臺實現(xiàn)過程主要包括數(shù)據(jù)收集與清洗、數(shù)據(jù)分析與建模、可視化表征與個性化服務(wù)，如下頁圖6所示。

其中，在可視化表征與個性化服務(wù)階段，主要通過知識圖譜、智能測試、學(xué)情分析和情感感知等實現(xiàn)學(xué)習(xí)診斷、反思、預(yù)測、優(yōu)化等目標(biāo)，體現(xiàn)在“學(xué)、練、評、情”四個方面，精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)漏洞，自動調(diào)整學(xué)習(xí)難度以符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平與能力，推薦并引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行最適合的學(xué)習(xí)活動。

1.知識圖譜

“跟它學(xué)”自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺通過機器學(xué)習(xí)、知識挖掘、自然語言處理獲取知識，構(gòu)建知識圖譜，讓學(xué)習(xí)有計劃、有目標(biāo)，讓學(xué)習(xí)者可以更容易地、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)適合自己的內(nèi)容，讓學(xué)習(xí)不再有盲點。知識圖譜以知識樹的形式呈現(xiàn)每小節(jié)的所有知識點及其對應(yīng)的擴展知識。當(dāng)學(xué)習(xí)者完成某一知識點時，該知識點的背景框由灰色變?yōu)榫G色，學(xué)習(xí)者可以選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)下一個知識點，或是選擇學(xué)習(xí)該知識點的拓展部分。每個知識點提供視頻和文本兩種呈現(xiàn)方式，根據(jù)學(xué)習(xí)者模型推送不同媒體格式、不同內(nèi)容的知識點，為學(xué)生規(guī)劃專屬學(xué)習(xí)路徑[15];針對學(xué)習(xí)難點和重點，推送與之相關(guān)并與學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)水平相匹配的學(xué)習(xí)知識點、題型、學(xué)習(xí)材料等，實現(xiàn)精準(zhǔn)分發(fā)。學(xué)習(xí)是一個持續(xù)性的過程，真正懂學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，不僅要知道學(xué)生當(dāng)前“有什么”，更要知道學(xué)生“想要什么”，故而跟它學(xué)通過遺傳算法和協(xié)同過濾算法，依據(jù)學(xué)習(xí)者興趣偏好向其推薦擴展資源，補充與拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.智能測試

當(dāng)學(xué)習(xí)者確定一個知識點后，可以選擇進(jìn)行“診斷測試”或者直接進(jìn)行“課程學(xué)習(xí)”，把主動權(quán)交給學(xué)生，時刻體現(xiàn)學(xué)生主人翁的地位。系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，推送適切練習(xí)題，集中學(xué)習(xí)未掌握的知識點，讓學(xué)習(xí)效率倍增，縮小優(yōu)等生和普通生間的差距。同時，依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，依據(jù)布魯姆在認(rèn)知領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo)分類方法，合理設(shè)置練習(xí)難度梯度，即習(xí)題的難度符合學(xué)習(xí)者當(dāng)前的知識水平，以維持和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣，盡管面對困難問題時，依然讓學(xué)生保持較高的自我效能感。以強化測試類型為例（如圖7所示），當(dāng)學(xué)習(xí)者通過某個能力級別時，可以選擇進(jìn)入同一知識點的更高水平測試或進(jìn)行下一知識點的學(xué)習(xí);若學(xué)習(xí)者沒有通過強化測試，頁面將提示學(xué)習(xí)者重新學(xué)習(xí)當(dāng)前知識點，并推薦學(xué)習(xí)相關(guān)知識點以幫助學(xué)習(xí)者深入學(xué)習(xí)并通過測試。當(dāng)學(xué)習(xí)者完成強化測試類型的所有測試后，可以進(jìn)入升級測試階段。

3.學(xué)情分析

學(xué)情分析報告記錄學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的教育大數(shù)據(jù)，適時開展面向個人的學(xué)習(xí)質(zhì)量分析和面向群體的教育質(zhì)量監(jiān)測。學(xué)生可以在“學(xué)情分析”中全方位的查看自己對全部知識點、某一知識點的把握程度，實時監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)進(jìn)程，從數(shù)據(jù)的角度理性、客觀地剖析自己，針對薄弱的知識點查漏補缺，如圖8所示。教師根據(jù)“學(xué)情分析”及時追蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，全方位、多維度的評估學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)時間、正確率、情緒態(tài)度變化等，做到關(guān)注每一位學(xué)習(xí)者的發(fā)展，提供個性化指導(dǎo)。

4.情感感知

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的情感變化會對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生較大影響，一方面會影響其學(xué)習(xí)狀態(tài)，如開心喻悅的心情會讓學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)保持高度的熱情與積極性，維持學(xué)習(xí)動機;相反沮喪、憤怒的情緒會阻礙學(xué)習(xí)興趣，甚至停止學(xué)習(xí)。另一方面，影響系統(tǒng)對學(xué)習(xí)者提供的反饋信息，如何時提供反饋，提供什么內(nèi)容的反饋，以何種方式提供等。跟它學(xué)平臺使用Python的第三方庫SnowNIP對課程評論區(qū)、討論區(qū)、我的筆記等文本數(shù)據(jù)進(jìn)行情感極性分析，SnowNLP由Python語言編寫，包括中文分詞、文本分類、詞性標(biāo)注、情感分析、繁體轉(zhuǎn)簡體、轉(zhuǎn)換拼音、提取文本關(guān)鍵詞、

提取摘要、分割句子等功能，是最常用的中文情感分析方法。通過SnowNLP依次計算每條評論的情感極性值（情感極性的變化范圍是[-1，1]，一1代表完全負(fù)面，1代表完全正面，進(jìn)而分為消極、中立、積極三類），以可視化視圖形式呈現(xiàn)，用色彩變化程度區(qū)分學(xué)習(xí)者的情感傾向，顏色越深表示越積極，顏色越淺表示越消極，如圖9所示，其中dl，d2，…，dn表示課程知識單元。

五、自適應(yīng)混合MOOC模式發(fā)展趨勢：突破傳統(tǒng)范式的價值創(chuàng)新

abMOOC融合個性化學(xué)習(xí)理念，同時保留了cMOOC的顛覆性，打破了傳統(tǒng)課堂的知識學(xué)習(xí)方式，強調(diào)知識的構(gòu)建、創(chuàng)造與共享;也保留了xMOOC知識傳遞的高效率和明確的學(xué)習(xí)結(jié)果。人工智能時代，abMOOC將基于眾包策略、情境感知、多模態(tài)分析、遷移學(xué)習(xí)等方面深度發(fā)展，突破對傳統(tǒng)范式的價值創(chuàng)新。

（一）基于眾包策略的abMOOC學(xué)習(xí)，實現(xiàn)從個人智能向群體智能發(fā)展

眾包是將信息或知識的生成過程外包給用戶，并且利用各種類型的激勵措施和質(zhì)量控制機制引出可能潛在于普通人群“大腦”中的優(yōu)質(zhì)資源[16]，以促進(jìn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)從強調(diào)個人智能走向群體智能，在信息社會中響應(yīng)“人人為我，我為人人”的號召。將問題解決方法外包給教師群體，匯聚教師集體智慧，從更多有經(jīng)驗的優(yōu)秀教師處獲取多種解決方法，擴展學(xué)習(xí)材料的廣度，支持在線教育內(nèi)容的多樣性[17]，同時有助于年輕教師的成長。人工智能技術(shù)為abMOOC實施眾包策略提供催化劑，不僅可以通過優(yōu)化算法對學(xué)習(xí)者“贊”或“踩”動態(tài)排序，而且借助關(guān)聯(lián)規(guī)則、強化學(xué)習(xí)算法、協(xié)同過濾算法、語義理解等，考慮答案與問題的相關(guān)性、內(nèi)容質(zhì)量、回答者的專業(yè)性、信譽度等綜合排序，推動教育生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展與進(jìn)化。

[5]姜強，趙蔚等.大數(shù)據(jù)背景下的精準(zhǔn)個性化學(xué)習(xí)路徑挖掘研究——基于AprioriAII的群體行為分析[J]電化教育研究，2018，39（2）：45-52.

[6]菅保霞，姜強等.大數(shù)據(jù)背景下自適應(yīng)學(xué)習(xí)個性特征模型研究——基于元分析視角[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017，35（4）：87-96.

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[8]詹國輝，熊菲等.面向大數(shù)據(jù)的計算社會科學(xué)：一種詮釋社會現(xiàn)象的新范式[J].科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究，2018，35（3）：100-104.

[9]孫潔，姜強等.大數(shù)據(jù)背景下在線視頻點擊流行為可視化分析與思考——以香港科技大學(xué)VisMOOC項目為例[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2017，（4）：51-62.

[10]孫潔.基于學(xué)習(xí)分析的自適應(yīng)學(xué)習(xí)設(shè)計及應(yīng)用研究[D].長春：東北師范大學(xué)，2019.

[11]楊現(xiàn)民，，駱?gòu)蓩傻?數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)：大數(shù)據(jù)時代教學(xué)范式的新走向[J]電化教育研究，2017，38（12）：13-20.

[12]姜強，趙蔚等.自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中雙向適應(yīng)交互評價實證研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2013.（5）：106-112.

[13]牟智佳.“人工智能+”時代的個性化學(xué)習(xí)理論重思與開解[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017，35（3）：22-30.

[14]跟它學(xué)教育.智能個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺[EB/OL].http：//www.gtstudy.cn/.2019-01-01.

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