自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀探究

【摘要】：自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的相關(guān)研究近年來是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，本文通過對(duì) 2010 年到 2017 年國內(nèi)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)相關(guān)研究論文的檢索和分析，梳理研究脈絡(luò)，反思研究現(xiàn)狀，并從發(fā)展過程、研究內(nèi)容、研究方式等方面進(jìn)行了對(duì)比研究，指出目前存在的問題，總結(jié)出自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)相關(guān)研究未來的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)；個(gè)性化學(xué)習(xí)；模型；綜述

一、引言

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是指針對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)過程中的差異而提供適合個(gè)體特征的學(xué)習(xí)支持的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知水平等因素的綜合分析，為學(xué)習(xí)者營造個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)。通常一個(gè)完整的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括領(lǐng)域模型、學(xué)生模型、自適應(yīng)引擎和接口模塊四個(gè)部分組成。其中，領(lǐng)域模型是領(lǐng)域內(nèi)概念的集合，具體包括每一個(gè)概念及概念之間的相互聯(lián)系； 學(xué)生模型是學(xué)者信息的集合，具體包括學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)背景，學(xué)習(xí)風(fēng)格等信息； 自適應(yīng)引擎是創(chuàng)建和更新領(lǐng)域概念及其鏈接的軟件集合，具體作用是根據(jù)學(xué)生模型，自動(dòng)完成領(lǐng)域概念的適應(yīng)性呈現(xiàn)； 接口模塊是學(xué)生與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)交互的接口。

二、研究方法

本文研究方法主要采用的是文獻(xiàn)研究法，研究材料來自于近期公開發(fā)表的有關(guān)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究的學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文。我們選擇“中國知網(wǎng)”的“人文與社會(huì)科學(xué)總庫”中“電化教育子庫”對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間限定在 2010 年到 2017 年。通過以“自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”、“適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)”、“學(xué)生模型”、“領(lǐng)域模型”等關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，共檢索到相關(guān)論文 143 篇期刊論文主要集中在《中國電化教育》、《電化教育研究》、《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》和《現(xiàn)代教育技術(shù)》等期刊，學(xué)位論文主要集中在東北師范大學(xué)、華中師范大學(xué)和上海師范大學(xué)等院校。

如圖所示：

三、研究綜述與分析

為了發(fā)現(xiàn)國內(nèi)近年來自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)相關(guān)研究的研究重點(diǎn)，我們選取論文數(shù)量和研究內(nèi)容兩個(gè)維度，運(yùn)用相關(guān)的分析統(tǒng)計(jì)工具統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

1.從研究論文數(shù)量的維度來看，從 2010 年到 2017 年國內(nèi)有關(guān)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究論文總的來說呈逐年遞增的趨勢，這表明業(yè)內(nèi)對(duì)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究的關(guān)注度在逐年提高。

2.從研究內(nèi)容的維度來看，國內(nèi)對(duì)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究主要集中在以下四個(gè)方面。

⑴自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的整體建模、設(shè)計(jì)和開發(fā)研究。

姜強(qiáng)于2016年2 月在《中國電化教育》發(fā)表《個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)研究——大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)字化學(xué)習(xí)的新常態(tài)》一文，文章通過對(duì)中外相關(guān)文獻(xiàn)的綜述和分析，對(duì)個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)的概念、研究歷程以及取得成就和影響力等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述，強(qiáng)調(diào)了個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)的發(fā)展趨向，使其成為大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)字化學(xué)習(xí)的新常態(tài)；重點(diǎn)提煉了個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)的元認(rèn)知與開放學(xué)習(xí)者模型、自主學(xué)習(xí)方式、信息可視化處理和大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析。大數(shù)據(jù)時(shí)代個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)研究新視角可從智能感知、個(gè)性化、預(yù)知性、動(dòng)態(tài)平衡、智能化評(píng)價(jià)及實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者思維過程的可視化等層面審視，研究成果將被應(yīng)用在MOOC個(gè)性化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通建設(shè)、未來智慧教育發(fā)展等方面。

⑵自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)各個(gè)組件的研究與開發(fā)。

隨著國內(nèi)學(xué)者對(duì)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究的逐漸深入，研究內(nèi)容也開始由較為粗線條的研究逐漸過渡到較為精細(xì)的研究，即對(duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)各個(gè)組件的研究與開發(fā)。芮玎玎于2013年5月在《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與技術(shù)》發(fā)表《自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中適應(yīng)模型的構(gòu)建》，文章中對(duì)當(dāng)前自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)適應(yīng)模型的構(gòu)建存在適應(yīng)規(guī)則沖突、缺失的問題，基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑的適應(yīng)模型的構(gòu)建方法首先給出了達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的所有可能的學(xué)習(xí)路徑，然后根據(jù)學(xué)習(xí)對(duì)象對(duì)學(xué)習(xí)者的適應(yīng)度值對(duì)學(xué)習(xí)路徑連接進(jìn)行加權(quán)設(shè)置，進(jìn)而找出最適合的學(xué)習(xí)路徑呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。該方法有效地解決了適應(yīng)規(guī)則沖突和缺失的問題，提高了學(xué)習(xí)系統(tǒng)的自適應(yīng)度。

⑶先進(jìn)技術(shù)在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者也開始越來越多的關(guān)注一些先進(jìn)技術(shù)如移動(dòng)終端技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的應(yīng)用。方海光于2016年11月在《電化教育研究》發(fā)表《基于教育大數(shù)據(jù)的量化自我MOOC 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究》。文章主要闡述了，教育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新性地完善了當(dāng)前學(xué)習(xí)系統(tǒng)的架構(gòu) ，實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)流的學(xué)習(xí)分析和挖掘機(jī)制 ，讓以往難以實(shí)現(xiàn)的精準(zhǔn)分析成為了可能，而量化自我算法將成為教育大數(shù)據(jù)分析和實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵所在。文章首先分析了教育大數(shù)據(jù)背景下作為個(gè)人級(jí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的量化自我概念。 然后，討論如何通過全面地記錄、跟蹤和可視化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，促使量化自我算法更容易、準(zhǔn)確地獲得學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)者的認(rèn)知需求為中心來優(yōu)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程。進(jìn)而提出基于量化自我算法的 MOOC 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的模型，并且對(duì)該模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

⑷自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究回顧與比較研究。

郭朝暉于2016年4 月在《中國電化教育》發(fā)表《國內(nèi)外自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的現(xiàn)狀分析研究》，文章中主要闡述了，自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)是一種通過分析收集到的學(xué)生實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)系統(tǒng) ，可實(shí)現(xiàn)在特定的時(shí)刻為特定的學(xué)習(xí)者提供特定的內(nèi)容。 本研究使用比較分析研究方法，從內(nèi)容模型、學(xué)習(xí)者模型、教導(dǎo)模型、目標(biāo)用戶等四個(gè)維度分析比較了國內(nèi)和國外幾個(gè)典型的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)。 并針對(duì)目前自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的發(fā)展提出了實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)和核心理論的突破、構(gòu)建自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的良性發(fā)展環(huán)境和評(píng)價(jià)體系、探索基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的學(xué)習(xí)服務(wù)模式等三個(gè)建議。

四、研究趨勢

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究是近幾年來教育技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，通過對(duì)國內(nèi)相關(guān)究文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)和分析，我們總結(jié)出了自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢：

1.國內(nèi)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的相關(guān)研究重點(diǎn)已經(jīng)逐漸由整體的理論建模階段轉(zhuǎn)向組件設(shè)計(jì)與開發(fā)階段，以及如何將尚處于理論建模階段自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建，將直接關(guān)系到不同自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)間的通信及數(shù)據(jù)交換，以及自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)學(xué)生模型和領(lǐng)域模型在不同系統(tǒng)間的遷移。

2.在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中自適應(yīng)引擎組件的研究中，目前我們主要關(guān)注的是通過對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的分析，由自適應(yīng)引擎完成向?qū)W習(xí)者推送合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也就是說自適應(yīng)引擎主要完成的工作是學(xué)習(xí)內(nèi)容的自適應(yīng)。

3.未來的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將不僅僅作為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，還要具有同其他自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和信息的功能，當(dāng)學(xué)習(xí)者通過某一自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行某一領(lǐng)域知識(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢索其他自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與該學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格類似，所學(xué)領(lǐng)域知識(shí)相同的學(xué)習(xí)伙伴，并自動(dòng)建立起二者之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的協(xié)作學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈孝山.自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].上海 ：華東師范大學(xué) ，2006.

[2] 徐 鵬，王以寧. 國內(nèi)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與反思[A].吉林：東北師范大學(xué)，2011.

[3]張家華，張劍平.適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)： 現(xiàn)狀、問題與趨勢[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2009，（2）.

[4]賈積友，馬小強(qiáng).適應(yīng)性和個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究前沿———與國際著名教育技術(shù)專家金書軻教授對(duì)話[J][J].中國電化教育，2010，（6） .

[5]徐鵬，王以寧.國內(nèi)人工智能教育應(yīng)用研究現(xiàn)狀與反思[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2009，（5） .

[6]方海光，劉靜，黃榮懷，李玉順. 基于學(xué)習(xí)對(duì)象化的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源自適應(yīng)引擎的研究[J].中國電化教育，2009，（7）.