知識圖譜與學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式探究

摘" 要：教育大數(shù)據(jù)時代的來臨，推動教育從“知識獲取”走向“知識創(chuàng)造”，同時也催生對精準(zhǔn)教學(xué)的需求。知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式將知識圖譜作為教學(xué)活動的起點和終點，通過分析學(xué)生知識構(gòu)建、學(xué)習(xí)、應(yīng)用的過程，能夠幫助教師了解學(xué)生對知識的掌握程度及學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，并通過分析學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平來優(yōu)化教學(xué)過程，使教師能夠通過個性化的教學(xué)來適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的差異性，從而為學(xué)生提供更加精準(zhǔn)、高效、個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。通過對相關(guān)研究和實踐進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)，該模式具有一定的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);知識圖譜;學(xué)情數(shù)據(jù);精準(zhǔn)教學(xué);個性化學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）05-0107-05

Abstract： The advent of the era of big data in education has propelled education from \"knowledge acquisition\" to \"knowledge creation\"， while also giving rise to the demand for precision teaching. The precise teaching model driven by the integration of knowledge graph and learning situation data takes knowledge graph as the starting and ending point of teaching activities. By analyzing the process of students' knowledge construction， learning， and application， it can help teachers understand students' mastery of knowledge and their cognitive development level. By analyzing students' cognitive development level， the teaching process can be optimized， and teachers can adapt to the differences in students' cognitive development level through personalized teaching， thereby providing students with more accurate， efficient， and personalized learning services. Through sorting out relevant research and practice， it is found that this model has certain application value.

Keywords： core competencies; knowledge graph; learning situation data; precise teaching; personalized learning

近年來，隨著教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展，以知識圖譜為基礎(chǔ)的精準(zhǔn)教學(xué)逐漸成為研究者關(guān)注的焦點。知識圖譜是一種基于大規(guī)模知識庫和知識關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建的新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠提高知識發(fā)現(xiàn)、知識推理、知識演化、知識融合等多方面的能力[1]。對于高校來說，隨著教育大數(shù)據(jù)時代的到來，教育教學(xué)環(huán)境發(fā)生了巨大變化。

一方面，教學(xué)組織模式已經(jīng)從傳統(tǒng)的班級授課轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的混合式教學(xué);另一方面，在教育大數(shù)據(jù)時代背景下，教育信息化建設(shè)也逐漸走向“智慧化”。例如，各大高校都建設(shè)了自己的云平臺和大數(shù)據(jù)中心[2]。這些數(shù)據(jù)信息包括學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)行為、生活行為、網(wǎng)絡(luò)社交活動等多方面的數(shù)據(jù)，教師可以通過這些數(shù)據(jù)信息了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和生活狀況等，進(jìn)而為學(xué)生制定個性化的教學(xué)策略。

但是由于數(shù)據(jù)來源多、類型雜、格式多樣等問題，如何將這些復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合是目前教育大數(shù)據(jù)研究面臨的首要問題。當(dāng)前學(xué)者主要從以下幾個方面進(jìn)行研究：①建立數(shù)據(jù)采集、存儲、分析系統(tǒng);②結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘大數(shù)據(jù);③利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗與抽取;④通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實現(xiàn)知識表示[3]。而上述研究主要從數(shù)據(jù)采集與存儲角度出發(fā)，本文將以知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為支撐，構(gòu)建一個融合知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)模式。

一" 研究概況

（一）" 研究背景

在大數(shù)據(jù)時代背景下，利用知識圖譜實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)成為一種必然趨勢。基于規(guī)則和基于本體的教學(xué)方法都是目前常見的教學(xué)方法，但是它們在實際應(yīng)用中存在一些問題：①規(guī)則教學(xué)法采用形式化的形式描述知識概念和概念間關(guān)系，知識之間缺少邏輯關(guān)系來進(jìn)行推理，推理結(jié)果也不夠精確;②基于本體的教學(xué)方法多基于領(lǐng)域本體中的概念和概念之間的關(guān)系進(jìn)行知識表示和推理，具有較強(qiáng)的學(xué)科壁壘性;③基于本體的教學(xué)方法缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)行為進(jìn)行建模與分析。而知識圖譜能夠利用知識之間的關(guān)聯(lián)性將大規(guī)模的知識庫映射到一個有意義的語義空間中，并可以表示為實體、屬性和關(guān)系等不同類型的知識。此外，基于規(guī)則和基于本體都存在一定局限性，因此本文提出一種新的基于知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式。

（二）" 研究現(xiàn)狀

當(dāng)前，許多研究者都對知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究，并將其應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。例如，祝智庭等[4]認(rèn)為教育數(shù)據(jù)分析是構(gòu)建智慧教育的基石，可以監(jiān)測和優(yōu)化教學(xué)過程。楊現(xiàn)民等[5]指出大數(shù)據(jù)與云計算是實現(xiàn)數(shù)字化教育的關(guān)鍵技術(shù);熊才平等[6]采集教育數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行跟蹤與評價，有效提升了自適應(yīng)學(xué)習(xí)效能;陳明選等[7]開展教育數(shù)據(jù)分析與測評，有效實現(xiàn)了學(xué)習(xí)反饋分析與規(guī)律總結(jié);邢麗麗[8]構(gòu)建了基于精準(zhǔn)教學(xué)的混合式教學(xué)模式;郭利明等[9]開展了數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)研究與實踐;楊重陽等[10]對精準(zhǔn)教學(xué)場景的教學(xué)支持服務(wù)開展研究等。通過對已有文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)：大部分研究都是基于學(xué)習(xí)平臺或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，但是沒有將教學(xué)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，也沒有研究者將知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合在一起，以指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計。

（三）" 研究意義

精準(zhǔn)教學(xué)是未來教育發(fā)展的方向，它以學(xué)習(xí)者為中心，以精準(zhǔn)評價為依據(jù)，以數(shù)據(jù)分析為支撐，使學(xué)習(xí)效果達(dá)到最優(yōu)化。但是，當(dāng)前精準(zhǔn)教學(xué)模式依然存在以下幾個問題：①數(shù)據(jù)來源單一、類型不全面、格式不統(tǒng)一、質(zhì)量參差不齊，在很大程度上影響了精準(zhǔn)教學(xué)的實施效果;②知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)資源的一部分，具有豐富的信息量，但是知識圖譜并不能直接解決學(xué)習(xí)問題;③學(xué)習(xí)者個體差異巨大，如何準(zhǔn)確獲取學(xué)習(xí)者的個性特征和學(xué)習(xí)風(fēng)格成為精準(zhǔn)教學(xué)的關(guān)鍵;④傳統(tǒng)的學(xué)情數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確地描述學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成果，無法有效地支撐精準(zhǔn)教學(xué)。

針對以上問題，本文提出一種基于知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式，該模式以知識圖譜為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生在知識圖譜中的位置和特點對其進(jìn)行個性化畫像。同時利用學(xué)情數(shù)據(jù)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行動態(tài)跟蹤和實時反饋，進(jìn)而根據(jù)學(xué)習(xí)者個人情況和知識圖譜之間的關(guān)系實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的準(zhǔn)確評估。該模式可以通過以下幾個步驟實現(xiàn)：①利用知識圖譜中豐富的數(shù)據(jù)資源獲取學(xué)習(xí)者的個人標(biāo)簽信息;②利用學(xué)情數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將學(xué)習(xí)者個人標(biāo)簽信息轉(zhuǎn)化為學(xué)情數(shù)據(jù);③利用知識圖譜中豐富的數(shù)據(jù)資源對學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理;④基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析學(xué)習(xí)者個人標(biāo)簽信息與知識圖譜之間的關(guān)系;⑤結(jié)合知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)提供個性化教學(xué)方案。最終實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況的動態(tài)跟蹤和實時反饋，實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的精準(zhǔn)教學(xué)。該模式在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生個性特征無法描述和學(xué)生學(xué)習(xí)成績不能準(zhǔn)確評估等不足，有利于提高教育資源的利用率、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。

二" 精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵特征

精準(zhǔn)教學(xué)最初是由奧格登·林斯利在20世紀(jì)60年代基于斯金納的行為主義學(xué)習(xí)理論提出的，該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種操作性條件反射，可以通過測量學(xué)習(xí)行為的流暢度來評估學(xué)習(xí)效果[11]。它是指在課堂教學(xué)過程中，教師根據(jù)學(xué)生的個體差異以及學(xué)科特點，采用科學(xué)的方法，在有限的時間內(nèi)對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行診斷、分析和評價，并為每個學(xué)生制定個性化的學(xué)習(xí)計劃，從而保證每一個學(xué)生都能獲得最大程度的發(fā)展。精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵特征主要包括以下幾個方面。

（一）" 大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，精準(zhǔn)教學(xué)模式得以進(jìn)一步發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的實時記錄和個性化引導(dǎo)，使教學(xué)從“非定量”轉(zhuǎn)向“可量化”，從“主觀性”轉(zhuǎn)向“客觀性”。

（二）" 個性化教學(xué)理念

精準(zhǔn)教學(xué)的核心理念是基于數(shù)據(jù)為每一位學(xué)生調(diào)整課程以適應(yīng)他們的需要，從而最大化學(xué)習(xí)效果。這種理念本質(zhì)上是對“因材施教”理想的追求[12]。

（三）" 學(xué)習(xí)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

精準(zhǔn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化，即在綜合考慮學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和認(rèn)知特點的基礎(chǔ)上，制定可觀察和可測量的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以實現(xiàn)教學(xué)的精準(zhǔn)高效。

（四）" 教學(xué)預(yù)設(shè)精準(zhǔn)化

精準(zhǔn)教學(xué)要求教師基于學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行清晰的思考和規(guī)劃，以學(xué)習(xí)者特征為出發(fā)點，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)特點，實現(xiàn)教學(xué)預(yù)設(shè)的精準(zhǔn)化。

（五）" 教學(xué)過程互動化

精準(zhǔn)教學(xué)倡導(dǎo)教學(xué)過程中的互動化，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師可以實時監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并及時給予反饋，同時學(xué)生能夠基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)選擇教學(xué)資源以開展自主學(xué)習(xí)。

（六）" 教學(xué)評價多元化

大數(shù)據(jù)技術(shù)的介入使得精準(zhǔn)教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)嵌入學(xué)習(xí)過程的動態(tài)評估，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，通過量化分析對學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)情況進(jìn)行精準(zhǔn)刻畫，實現(xiàn)評價的個性化和差異化。

這些特性共同支撐著精準(zhǔn)教學(xué)模式的實施和發(fā)展，旨在通過科學(xué)數(shù)據(jù)分析，動態(tài)評估和優(yōu)化決策，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化的教學(xué)范式。

三" 模式框架

教育大數(shù)據(jù)背景下的精準(zhǔn)教學(xué)模式，是基于教育大數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動、以知識為核心、以學(xué)生為中心，以精準(zhǔn)為目標(biāo)，采用線上線下混合學(xué)習(xí)、智慧教學(xué)和混合式學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合教學(xué)模式，通過“前測學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析—精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定—精準(zhǔn)評價方案制定—精準(zhǔn)學(xué)習(xí)活動設(shè)計—精準(zhǔn)決策與干預(yù)”五個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教學(xué)過程中的精準(zhǔn)化，從而滿足學(xué)習(xí)者個性化的學(xué)習(xí)需求。知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式的框架如圖1所示。

第一環(huán)節(jié)：前測學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析。通過構(gòu)建基于知識圖譜的教學(xué)資源庫來收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的知識，同時在學(xué)生進(jìn)行知識構(gòu)建、學(xué)習(xí)過程中收集其相關(guān)認(rèn)知數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)，比如學(xué)生瀏覽記錄、學(xué)習(xí)時長、互動頻率、操作的先后順序、練習(xí)的正確率和時間分配、做題痕跡，以及與智能學(xué)伴的交互等，形成個人知識圖譜，并利用學(xué)情大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對學(xué)生知識構(gòu)建、學(xué)習(xí)過程、應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測，精準(zhǔn)地預(yù)測學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的難點和易錯點，存在的知識技能障礙和可能的心理障礙，對學(xué)生知識建構(gòu)水平、認(rèn)知發(fā)展水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行預(yù)測。

第二環(huán)節(jié)：精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定。在學(xué)情分析基礎(chǔ)上，對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行多層次的細(xì)化和量化，細(xì)化教學(xué)重點、難點和易錯點，形成知識圖譜結(jié)構(gòu)，為課堂教學(xué)設(shè)計指明方向。對影響教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)的學(xué)習(xí)者的關(guān)鍵特征進(jìn)行分析;同時，建立細(xì)化的學(xué)習(xí)者特征與教學(xué)目標(biāo)維度的一一映射關(guān)系，并依據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格偏好來匹配教學(xué)目標(biāo)的差異化設(shè)計要素，設(shè)定與學(xué)習(xí)者特征高度匹配的教學(xué)目標(biāo)[13]。例如，針對學(xué)生在某個知識點上的普遍困難，教師可以調(diào)整教學(xué)重點，增加相關(guān)練習(xí)題目或開展專題講解等。

第三環(huán)節(jié)：精準(zhǔn)評價方案制定。目標(biāo)導(dǎo)向，評價先行。多層次的教學(xué)目標(biāo)，需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和呈現(xiàn)形式以符合不同風(fēng)格的學(xué)習(xí)者，需要詳細(xì)制定評價內(nèi)容、評價方法、評價工具及評價反饋，以及時有效地檢測方案的效果和可行性。

第四環(huán)節(jié)：精準(zhǔn)學(xué)習(xí)活動設(shè)計。根據(jù)調(diào)整情況為學(xué)生制定個性化學(xué)習(xí)方案，提供個性化服務(wù)，來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。組織多樣化的活動，教師為學(xué)員答疑解惑，將課堂討論引向深入，同時搭建課程內(nèi)容體系，拋出新的或更深入的問題。引導(dǎo)學(xué)員展開討論，進(jìn)行診斷檢測，并及時反饋，互動答疑，組織討論，點評總結(jié)，個性輔導(dǎo)。學(xué)員：查漏補(bǔ)缺，澄清誤區(qū)，相互討論，講練結(jié)合。互動討論，協(xié)作學(xué)習(xí)，提交作業(yè);展示觀點，解決問題，相互評論。

第五環(huán)節(jié)：精準(zhǔn)決策與干預(yù)。通過對教師行為、學(xué)生行為、過程行為等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，預(yù)測其未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題與疑惑，并根據(jù)這些問題與疑惑為學(xué)生再次提供個性化學(xué)習(xí)方案，促進(jìn)教學(xué)資源與方法動態(tài)再生。通過跟蹤反饋來進(jìn)行自我完善。學(xué)習(xí)反饋循環(huán)：建立一個反饋機(jī)制，讓學(xué)生能夠了解自己的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)反饋調(diào)整學(xué)習(xí)策略。通過自適應(yīng)評估工具，根據(jù)學(xué)生的回答動態(tài)調(diào)整問題的難度，以更準(zhǔn)確地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。另外，還可以通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、成績變化等關(guān)鍵指標(biāo)，預(yù)測學(xué)生可能面臨的學(xué)業(yè)風(fēng)險，如成績下滑、學(xué)習(xí)興趣減弱等。一旦發(fā)現(xiàn)潛在問題，系統(tǒng)可以及時向教師或?qū)W生本人發(fā)出預(yù)警，提醒其采取相應(yīng)的干預(yù)措施。對于教師而言，這種預(yù)警機(jī)制可以幫助他們及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，制定個性化的輔導(dǎo)計劃，避免學(xué)生掉隊。對于學(xué)生而言，及時地反饋和預(yù)警可以幫助他們認(rèn)識到自己的不足，調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效率。

四" 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

從知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式的實踐來看，該模式存在兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是教師對學(xué)生知識構(gòu)建情況的了解，二是教師對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的了解。通過這兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠幫助教師形成系統(tǒng)的學(xué)情分析體系，并為教學(xué)提供參考依據(jù)。

（一）" 教師對學(xué)生知識構(gòu)建情況的了解

教師可以從多個維度了解不同層次和不同類型的學(xué)生對知識掌握程度和認(rèn)知發(fā)展水平，包括知識掌握、學(xué)習(xí)行為、情感態(tài)度和社交互動等，進(jìn)而提供更有針對性的教學(xué)支持和干預(yù)。融合知識圖譜學(xué)習(xí)，獲取學(xué)生對知識的掌握情況的主要方法如下。

學(xué)習(xí)路徑分析：利用知識圖譜追蹤學(xué)生在不同知識點間的學(xué)習(xí)路徑，分析學(xué)習(xí)順序和深度。

概念掌握評估：通過知識圖譜中的概念和關(guān)系，評估學(xué)生對特定概念的掌握程度和理解深度。

成績趨勢分析：使用學(xué)情數(shù)據(jù)中的成績記錄，分析學(xué)生在時間序列上的表現(xiàn)趨勢，識別進(jìn)步或退步的模式。

錯題分析：收集學(xué)生在練習(xí)和測試中的錯題數(shù)據(jù)，通過知識圖譜定位學(xué)生在特定知識點的不足。

學(xué)習(xí)行為模式識別：分析學(xué)生在在線學(xué)習(xí)平臺上的行為數(shù)據(jù)，如訪問頻率、學(xué)習(xí)時長、互動次數(shù)等，以識別學(xué)習(xí)行為模式。

個性化推薦：基于學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史和知識圖譜，使用推薦算法為學(xué)生推薦適合的學(xué)習(xí)資源和路徑。

學(xué)習(xí)風(fēng)格識別：通過分析學(xué)生對不同類型學(xué)習(xí)材料的偏好和反應(yīng)，識別其學(xué)習(xí)風(fēng)格。

參與度分析：通過課堂互動、討論和作業(yè)提交情況，評估學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)投入。

情感分析：利用文本分析工具，分析學(xué)生在討論區(qū)、反饋和日志中的情感表達(dá)，了解其學(xué)習(xí)態(tài)度和動機(jī)。

認(rèn)知能力評估：通過學(xué)生在復(fù)雜任務(wù)中的表現(xiàn)，評估其批判性思維、問題解決和創(chuàng)新能力。

學(xué)習(xí)社群分析：分析學(xué)生在小組學(xué)習(xí)或社群中的互動和貢獻(xiàn)，了解其協(xié)作和社交學(xué)習(xí)技能。

學(xué)習(xí)成果可視化：將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和進(jìn)度在知識圖譜上進(jìn)行可視化展示，幫助學(xué)生和教師直觀了解學(xué)習(xí)情況。

預(yù)測分析：運用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，基于學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)預(yù)測其未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和可能的困難。

（二）" 教師對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的了解

學(xué)生的認(rèn)知水平主要包括對信息的處理能力（包括判斷能力和思維能力）、注意力、觀察力、記憶力、想象力、反應(yīng)力、空間知覺、情緒管理和邏輯思維能力等，這些方面共同構(gòu)成了學(xué)生的認(rèn)知水平，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)成績。教師要更全面、深入地了解學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，并據(jù)此提供更有針對性的教學(xué)支持和干預(yù)。

個性化學(xué)習(xí)路徑：根據(jù)知識圖譜，為學(xué)生設(shè)計個性化的學(xué)習(xí)路徑，通過追蹤學(xué)生的進(jìn)度和理解程度，了解其認(rèn)知發(fā)展。

數(shù)據(jù)分析：利用學(xué)情數(shù)據(jù)，如成績、測試結(jié)果、作業(yè)提交等，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣。

認(rèn)知診斷測試：設(shè)計或使用認(rèn)知診斷測試來評估學(xué)生在特定知識點上的掌握情況，這些測試可以揭示學(xué)生的認(rèn)知弱點和優(yōu)勢。

學(xué)習(xí)行為分析：通過分析學(xué)生在在線學(xué)習(xí)平臺上的互動數(shù)據(jù)，如點擊率、停留時間、搜索行為等，來推斷學(xué)生的認(rèn)知過程。

概念圖評估：讓學(xué)生創(chuàng)建概念圖來展示對特定主題的理解，教師可以通過分析這些概念圖來評估學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

學(xué)習(xí)成果映射：將學(xué)生的作業(yè)、項目和測試結(jié)果映射到知識圖譜上，以可視化學(xué)生在特定概念或技能上的掌握程度。

預(yù)測模型：使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建預(yù)測模型，根據(jù)學(xué)生的過往表現(xiàn)預(yù)測他們未來的認(rèn)知發(fā)展和學(xué)習(xí)成果。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)：利用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的實時表現(xiàn)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和難度，同時收集數(shù)據(jù)來評估學(xué)生的認(rèn)知水平。

同伴評價和協(xié)作學(xué)習(xí)：通過小組討論和協(xié)作任務(wù)，觀察學(xué)生如何與同伴交流和解決問題，了解其認(rèn)知和社會技能。

情感分析：通過分析學(xué)生在在線討論和反饋中的情感表達(dá)，了解他們對學(xué)習(xí)內(nèi)容的態(tài)度和情感反應(yīng)，這可以反映其認(rèn)知投入。

教師專業(yè)判斷：結(jié)合教師的專業(yè)經(jīng)驗和直覺，分析學(xué)情數(shù)據(jù)和知識圖譜，形成對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的綜合理解。

五" 結(jié)束語

伴隨著教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展，教育教學(xué)研究正在逐步走向智能化、信息化。而知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式以知識圖譜作為教學(xué)活動的起點，以學(xué)情數(shù)據(jù)作為教學(xué)活動的終點，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，為學(xué)生提供精準(zhǔn)化的教學(xué)服務(wù)，進(jìn)而提高教學(xué)效率。通過對知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)該模式能夠使教師更好地了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的知識結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平，并根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平來優(yōu)化教學(xué)過程，使學(xué)生能夠獲得更好的學(xué)習(xí)體驗。同時該模式還能夠為教師提供精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)建議，使教師更好地了解學(xué)生的知識掌握情況以及其認(rèn)知發(fā)展水平，從而優(yōu)化教學(xué)過程。然而在該模式實施過程中還存在一些問題需要進(jìn)一步解決，如數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證、數(shù)據(jù)隱私與安全問題等。因此，在后續(xù)研究中需要進(jìn)一步研究知識圖譜和學(xué)情數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)模式在具體教育教學(xué)實踐中所遇到的問題并加以解決。此外，如何利用該模式為學(xué)生提供更加精準(zhǔn)、個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)也是未來的研究重點之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉嶠，李楊，段宏，等.知識圖譜構(gòu)建技術(shù)綜述[J].計算機(jī)研究與發(fā)展，2016，53（3）：582-600.

[2] 楊慧童.大數(shù)據(jù)時代網(wǎng)絡(luò)空間意識形態(tài)安全研究[D].長春：吉林大學(xué)，2024.

[3] 鐘卓.人工智能支持下的智慧學(xué)習(xí)模型構(gòu)建及應(yīng)用研究——以小學(xué)數(shù)學(xué)為例[D].長春：東北師范大學(xué)，2023.

[4] 祝智庭，彭紅超.信息技術(shù)支持的高效知識教學(xué)：激發(fā)精準(zhǔn)教學(xué)的活力[J].中國電化教育，2016（1）：18-25.

[5] 楊現(xiàn)民，駱?gòu)蓩?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）：13-20，26.

[6] 熊才平，丁繼紅.信息技術(shù)促進(jìn)教育公平整體推進(jìn)策略的轉(zhuǎn)移邏輯[J].教育研究，2016，37（11）：39-46.

[7] 陳明選，王詩佳.測評大數(shù)據(jù)支持下的學(xué)習(xí)反饋設(shè)計研究[J].電化教育研究，2018，39（3）：35-42，61.

[8] 邢麗麗.基于精準(zhǔn)教學(xué)的混合式教學(xué)模式構(gòu)建與實證研究[J].中國電化教育，2020（9）：135-141.

[9] 郭利明，楊現(xiàn)民.大數(shù)據(jù)時代精準(zhǔn)教學(xué)的新發(fā)展與價值取向分析[J].電化教育研究，2019，40（10）：76-81，88.

[10] 楊重陽，武法提.精準(zhǔn)教學(xué)與個性化學(xué)習(xí)場景中教學(xué)支持服務(wù)框架研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2022，32（1）：111-117.

[11] 大數(shù)據(jù)背景下精準(zhǔn)教學(xué)模式的發(fā)展[EB/OL].https：//stem.zjnu.edu.cn/2024/0607/c16051a470517/page.htm.

[12] 精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵特征及實施策略[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/562141945_121157437.

[13] 萬力勇，黃志芳，黃煥，等.大數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)：操作框架與實施路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（1）：31-37.

基金項目：陜西省高等教育教學(xué)改革項目“智慧環(huán)境下‘譜數(shù)雙驅(qū)’的精準(zhǔn)教學(xué)模式設(shè)計與實踐”（23BY211）;火箭軍工程大學(xué)教育教學(xué)研究重點課題“基于大概念的高等數(shù)學(xué)課程知識圖譜的構(gòu)建研究與實踐”（HJJKT-A2024008）

第一作者簡介：王靜（1981-），女，漢族，甘肅武威人，碩士，教授。研究方向為大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。