基于情境感知的數字圖書館個人學習空間構建研究

姚寧

（淮海工學院圖書館，江蘇連云港222005）

基于情境感知的數字圖書館個人學習空間構建研究

姚寧

（淮海工學院圖書館，江蘇連云港222005）

分析了構建數字圖書館個人學習空間的必要性，闡述了數字圖書館知識服務情境因素。在此基礎上構建了基于情境感知的數字圖書館個人學習空間，并重點敘述了個人空間總體框架的構建、服務模型的構建及構建關鍵技術。

情境感知數字圖書館個人學習空間構建

泛在學習主要指任何人可以不受地域、時間以及硬件設施的影響，自由地利用現有的設備來獲取所需信息資源，從而達到時刻都能學習的效果。泛在學習雖然擁有海量的信息資源，但是也存在著獲取信息困難以及無法為用戶提供個性化和多樣化的學習方式，因此筆者以泛在學習為重要基準，利用情境感知的方式來構建數字圖書館的個人學習空間。一方面，首先通過個人學習空間所具有的情境感知功能，針對學習者的學習狀態以及情感行為進行多方面獲取和感知，其中可以利用多種方式來獲取學習者的信息，然后再通過大數據處理方式感知具體學習者的學習要求，從而為學習者提供更加人性化的服務，比如為學習者提供個性化的學習服務、學習推薦服務、學習呈現服務以及學習評價服務等[1]；另一個方面，個人學習空間具有高度的智能化和個性化，并通過三維虛擬環境來描述學習者的周邊的環境，與此同時，給了學習者更多的學習主動權，讓學習者可以自主地選擇學習科目、合理安排學習計劃以及選擇學習環境空間，并將各個環節實現無縫鏈接。

1　構建數字圖書館個人學習空間的必要性

1.1用戶角色的多樣化要求圖書館必須改變傳統服務模式

需要注意的是，泛在知識環境與傳統的知識環境有很多的不同，其營造了多人共同參與的信息資源環境。在具體的泛在知識環境下，原本只是線性的知識鏈（即由知識提供者到供應商再到中間商最后到消費者構成）轉換為一種更為復雜的網絡。在這種復雜的網狀知識環境中，知識提供者可以擁有更多的交流方式和渠道，而且在線性知識鏈中的各種角色也并非固定不變，而是可以相互轉變的，每個人都有機會成為領域的專家和學者，也同樣有機會在知識環境中扮演供應商和出版社等角色。為了更好地發揮在泛在知識環境中的各種角色作用，數字圖書館應該為每個用戶提供良好的發展環境和空間，并在保證用戶獲得良好服務的前提下，強調信息生產者和傳播者應擔負的責任。

1.2信息產業的激烈競爭使圖書館服務模式的變革勢在必行

在泛在知識環境下，知識出版環節和交流環節出現了嚴重的交流障礙，這也造成了信息產業的各個環節的激烈競爭。數字圖書館要想在整個信息產業中占有一席之地，就需要積極創新和發展。數字圖書館如何進行產業化的問題一直都具有爭議，持贊同觀點的學者認為，數字圖書館應該像一般企業一樣，進行產業化經營，將較為分散的工作進行整合，要求以經濟效益為行動的目標，以市場需求為產業導向，將知識資源信息的生產、轉換、分配以及消費等環節進行優化整合，從而實現圖書館產業的信息化。而持反對意見的專家學者認為，數字圖書館的改革之路并不是行業商業化和經濟化，而且數字圖書館的產業化會徹底改變圖書館在社會上的作用，并且會影響到圖書館產業的健康發展[2]。數字圖書館所具有的社會性、文化性以及公眾性等特點，已經決定了數字圖書館不可能實現商業化和產業化。這些爭論都在反映出：在經濟快速發展和信息交流頻繁的背景下，不論數字圖書館的產業化是否合理，但是面對激烈的行業競爭，數字圖書館需要做出改進以適應社會環境。

1.3圖書館從信息服務向知識服務轉變

基于泛在知識環境下的數字圖書館面臨著從信息服務到知識服務轉變的重大挑戰，從本源來講，這是從信息到知識的轉變。從管理機制來講，這是從信息管理向知識管理轉變。從服務性質來講，這是從信息服務到知識服務的轉變。數字圖書館的研究重要還是如何應對上述的變化。需要注意的是，信息和知識是兩個不同的概念，從于良芝教授所寫的《圖書館學導論》文中可以看出，知識就是在理解信息的基礎上所形成的個人感悟和見解，由此可以看出，知識就是通過信息加工得到的，而且加工方式必須為理性和客觀的。針對數字圖書館來講，其工作重點首先就是收集各類信息，接著將收集到的信息轉化為易于理解的知識，本著以人為本的服務原則，將數字圖書館的個性化表現出來，以用戶個性化需求為出發點來構建個人學習空間。

2　數字圖書館知識服務情境因素

2.1資源情境

數字圖書館可以及時響應用戶的服務請求，并提供個性化的知識服務功能，為用戶提供多樣化的知識產品。根據用戶的使用習慣以及所需知識服務效果將傳遞到用戶的方式分為下兩種方式[3]：第一種為直接傳遞未經處理的信息資源，也就是數字圖書館直接存儲的數字資源，這種方式主要面向圖書館的知識查詢服務以及資料相關推薦服務等；另外一種為數字圖書館在滿足用戶知識需求的基礎上，針對原始知識資源進行相關的篩選、整理、歸納以及分析，最后為用戶傳遞所需知識的基本概念、發展趨勢以及基本特征等在處理信息。需要說明的是，上述的兩類傳遞資源方式都是本研究的考慮的服務類型。

2.2用戶情境

在具體實施知識服務過程中，用戶可以利用知識服務系統提供的應用接口來直接獲取知識服務以及知識資源等。ErichNeuhold等學者通過調查研究發現：知識服務效果以及用戶對于知識服務的滿意程度，將會受到用戶所處的環境影響，因此應該在充分了解用戶的需求、愛好以及使用習慣等情境下提高知識服務效果以及用戶的滿意程度[4]。當然，用戶所處的環境并不只是受到單一因素的影響，是多方面因素共同造成的。而且針對不同知識領域，其影響該領域服務質量的因素也千差萬別，因此構成一種通用的用戶環境模型也并不符合現實要求。

2.3服務情境

用戶獲取知識資源的主要方式就是利用數字圖書館的知識服務功能來幫助實現的，具體來講，數字圖書館就是一個以計算機硬件、軟件以及數據庫技術等為基礎構建的信息系統[5]。隨著IT技術的不斷發展，很多行為科學專家們已經開始關注一個問題：當用戶開始接觸新產品和新技術時，影響用戶接受該技術或者產品的因素主要有哪些，并由此誕生了以用戶接受技術為研究模型的技術接受理論。當然數字圖書館作為信息系統的一個重要分支，自然也面臨著同樣的問題，就是如何讓用戶在心理層面和使用體驗層面都接受數字圖書館。總而言之，數字圖書館的知識服務效果不僅要受到上述的用戶環境以及知識資源環境的影響，而且還要受到數字圖書館本身的特性的影響。

通過上述的關于知識資源環境的總結和描述，很多研究人員已經將信息系統的特點歸納到知識資源環境因素中。需要指出的是，此處的環境因素并不僅僅是指自然環境，而且還指知識資源以及知識資源所處的具體系統環境。相關研究表明：在知識服務實施過程中，信息系統所固有的、并與服務相關的環境也會直接影響到用戶的接受和使用體驗，從而進一步地影響到知識資源系統的使用效果。

3　數字圖書館個人學習空間的構建

3.1總體框架構建

在泛在學習環境下，個人學習空間是根據情境感知來進行構建的，其注重幫助學習者解決有關情境感知的問題，通過建立學習者獨有的特征模型，并在個性化的學習需求的基礎上構建學習模型，從而為學習者提供個性化的學習服務以及具有針對性的指導。

基于情境感知的數字圖書館個人學習空間框架結構如圖1所示，該結構圖分為5個層次，分別為應用層、控制層、數據層、傳輸層以及感知層。具體來講，應用層可以為學習者提供個性化的信息服務，其中包括學習方式服務、學習內容服務、學習資源服務、學習評價服務以及多方位學習呈現服務等[6]；控制層可以利用大數據技術來獲取學習者真正地信息需求；數據層主要負責將學習者的具體信息進行存儲，并以此建立該學習者的特征模型；傳輸層可以利用寬帶、無線網絡以及VPN等方式來講學習者的具體進行輸出；感知層在泛在學習環境下可以利用多種渠道來獲得學習者的具體信息，比如該學習狀態、學習情感以及交流互動情況等。

圖1　基于情境感知的數字圖書館個人學習空間框架結構

3.2服務模型構建

基于情境感知的數字圖書館的信息服務不僅要實現用戶可以無縫訪問信息系統，而且還要讓移動用戶使用信息服務具有良好的準確性和實效性。基于情境感知用戶個性化需求涉及用戶的知識資源獲取、提取用戶的情景偏好、構建數字信息資源、用戶的情景偏好與數字資源是否匹配等內容，其中按流程可劃分為數字資源的構建模塊、用戶情境偏好構建模塊以及數字資源的語義匹配模塊等，其具體的關系圖如圖2所示。

圖2　基于情境感知的用戶個性化需求流程

（1）用戶情境信息的獲取與更新合成模塊：該模塊可以從大量手機、平板電腦、傳感器等設備中收集到用戶個人信息，并進行初級整理，從而讓用戶的情景感知與應用體驗進行分離，其模塊功能為創建情景模型，過濾、整理以及存儲用戶個人信息，其目的就是將用戶原來的情景過濾掉，從而獲取其他層次的情境。

（2）數字資源本體構建：該模塊會根據數字圖書館的具體需求來構建數字資源的本體，其主要分為兩個層次：數字資源本體以及上層領域本體。其中上層領域本體涉及到其他實體概念，而且這些實體概念還可以進行細化分類；數字資源本體包括了數字圖書館常用到的具體分類方式，比如圖書的作者、出版單位以及書籍類別等[7]。

（3）用戶情境偏好模型：上文中已經重點介紹了用戶情景偏好模型的構建方式，其首先分析用戶的情景信息并根據相應規則進行分類，然后利用余弦相似度公式來計算基于情境信息的本體權重值，權重值越大，則表明該用戶的興趣越高，最終以此來建立用戶的情景偏好模型。

（4）數字信息語義匹配模塊：該模塊利用成熟的匹配算法來計算數字資源與用戶偏好之間的匹配值，具體來講，首先將數字資源本體以及用戶偏好領域都映射到通用的本體結構樹種，接著計算這兩者之間的相似度，從而通過計算得到基于情境感知的用戶個人與數字資源的匹配結果集合。

（5）數字資源情境感知推薦：該模塊會根據用戶的具體情境針對數字信息語義匹配的結果集合進行排序，并將資源情境推薦給相似用戶，從而加強相似用戶的相互聯系以及協同推薦。與此同時，該模塊還應該針對用戶的體驗反饋及時進行更新和調整，以此增強個性化服務效果。

3.3構建關鍵技術

3.3.1基于情境感知的多通道信息描述、采集、存儲

情境感知其實就是在泛在學習環境下及時地收集學習者的具體信息，比如學習者的學習情況、社會交流以及情感狀態等。具體來講，學習情況主要包括了學習者的學習內容、學習過程以及學習評價等信息。社會交流主要包括學習者與教師或者其他學習者之間的相互交流的過程。情感狀態主要包括學習者所表現出的情感肢體語言。

3.3.2學習者特征模型的構建

現階段，在構建學習者的特征模型時會著重參考學習者的學習情況、社會交流以及情感狀態等，這也是構建基于情境感知的個人學習空間的獨特之處。

個性化學習支持服務模型的構建機制主要是收集和分析學習者的具體特征，并利用相似度算法來計算與學習支持服務之間的相似度，以此來確定學習者的個性化特征。學習者的個性化特征主要包括以下3個步驟：第一步，學習者首先進行自我檢測（自我評價或者問卷調查評價），然后根據檢測數據利用大數據技術進行數據挖掘，最后初步確定學習者的具體特征；第二步，在學習者進行學習過程中，系統要積極收集學習者的相關數據，接著進行行為分析，最后再進一步確定用戶的具體特征；第三步，將學習過程中的學習者特征與學習前的特征進行比較，及時進行調整，并且根據收集到的學習者的學習反饋意見來構建合理的個人學習空間。本研究以為學習者提供個性化、多樣化的學習服務為目的，利用大數據技術作為處理手段來構建基于情境感知的個人學習空間。

3.3.3個性化學習支持服務推送機制的設計

本模型在收集到大量的學習者信息后，并經過縝密的推測演示，就可以大致得出學習者所處的情境，接著針對學習者的具體特征推薦個性化的信息服務。具體來講，個性化信息推薦服務主要包括：學習計劃服務、學習方式服務、學習內容服務、學習狀態服務、學習評價服務以及學習效果呈現服務等，而學習效果呈現服務主要指根據學習者的各種特征來提供形象資源（比如文字資源、圖片資源、音頻和視頻資源以及三維仿真資源等）、學習組織模式（比如小組模式、團隊模式以及自我研究模式等）以及各種有效的學習模式等。

4　結語

黨的十八大報告中指出：應該促進科技和文化的相互融合，構建和發展現代化的文化傳播系統，加強文化載體的承載和傳播能力。而且十八屆三中全會的報告還專門提出：提高國家的文化開放和共享水平，加快公共文化教育事業（比如市級圖書館或者高校圖書館等）的發展，利用無線移動網絡技術的快速發展，提高基于情境感知的數字圖書館技術創新。筆者的研究內容將有利于探究數字圖書館的個性化服務新特點，為了更好地滿足用戶需求，應該制定極具情境感知的學習方式，提高學習者的學習效果，挖掘數字資源信息的潛力，因此有著一定的應用價值。

[1]周玲元，段隆振.移動情境感知服務系統研究[J].圖書館學研究，2014（8）:36-43，51.

[2]曾子明，李鑫.移動環境下基于情境感知的個性化信息推薦[J].情報雜志，2012（8）:166-170.

[3]李靜云.基于用戶情境感知的移動圖書館知識推薦系統設計[J].圖書館理論與實踐，2013（6）:19-21.

[4]張帥，郭順利.基于情境感知的高校移動圖書館個性化推薦模型研究[J].情報探索，2014（10）:6-11.

[5]Baldauf M，Frohlich P，Masuch K，Grechenig T Compar?ing viewing and filtering techniques formobile urban explo?ration.Journalof Location-Based Services，2011（5）:38-57.

[6]潘旭偉，等.情境感知的自適應個性化信息服務體系框架研究閉.情報學報，2011（5）:514-521.

[7]胡慕海，蔡淑琴，譚婷婷.面向移動數字圖書館的情境敏感型知識推薦研究[J].計算機科學，2011（8）:92-95.

姚寧男，1970年生，館員。研究方向：高校圖書館閱讀推廣。

G250.76

（2016-08-22；責編：徐向東。）