基于J2EE的個性化網絡學習系統構建研究

吳 洲，曹 偉

0 引言

隨著信息技術的迅猛發展，如今它已廣泛地滲透到現代教育領域，網絡教學就是信息技術與現代教育理念融合的優秀成果，故網絡學習已成為當前繼續教育的重要手段，也是構建學習型社會的重要保障。當前，網絡學習系統在動態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中，力求構建一個具有個性化的網絡學習系統，實現學習過程的實時跟蹤、學習資源的動態組織以及學習路徑的自適應導航。

1 系統設計

1.1 功能設計

個性化網絡學習系統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，并且能夠根據學生的個體特性、學習背景、學習能力動態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。系統主要設計以下五個方面的功能：

（1）學習內容的動態適應機制

（2）學習過程的動態導航機制

（3）學習方法的動態構建機制

（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，然后動態組織教學資源，實現自適應學習。

2 系統工作流程設計

1.2 總體工作流程設計

系統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，選取知識庫中最適合學生個體特征的學習資源，動態組成學習內容，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生變化的動態信息。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；

Step2：判斷是否是首次登陸。若是，則執行step3；否則，執行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。

（2）自適應學習模型

調用學生信息模型中提供的學習動態信息，來組織學習資源，并呈現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（學習資源的呈現方式）；

Step3：從知識庫中獲得當前學習的知識點；

Step4：依據學習方法，動態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，則執行Step9，否則，執行Step2；

Step9：判斷是否繼續學習，若是執行Step3；否則，執行Step10；

Step10：退出系統。

（3）錯誤診斷模塊

針對學生學習結束時，在考核中出現的錯誤問題，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，能夠統計學生的成績、出錯的數量、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，并執行Step5；否則，向學生顯示“回答錯誤”的信息，執行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，執行Step6；否則，執行Step2；

Step6：計算每題的得分，并統計試卷的成績；

Step7：統計錯誤知識點個數及編號；

Step8：評價學生學學習效果；

Step9：更新學生信息模型；

Step10：退出系統。

3 關鍵技術

在個性化網絡學習系統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模型。從系統邏輯上，將其劃分為3個層次，分別是用戶界面層（呈現層）、系統業務層（邏輯層）和物理存儲層（數據層）。并基于J2EE技術，采用Struts框架，實現系統原型。

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信息記錄為學習策略和學習方法的選擇提供了依據；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；自適應學習模型為實現個性化的網絡學習提供了環境支持。因此，這 3個模型工作流程的設計是實現網個性化絡學習系統的關鍵。

[1]曹偉.基于SCORM標準的網絡學習資源管理系統研究與設計[J].科技創業月刊.2013（6）

[2]謝明鳳，孫新.基于本體知識管理的遠程個性化網絡學習系統模型研究[J].中國電化教育.2012(11)

[3]姜強，趙蔚.自適應學習系統述評及其優化機制研究[J].現代遠距離教育.2011(6)

[4]馬容生.基于.NET的自適應學習系統的設計與實現[J].制造業自動化.2011(4)

[5]董安美.網絡學習系統中個性化學習指導系統構建研究[D].東北師范大學.2011