基于认知建模适应性导学系统设计与研究.pdfVIP

基于认知建模的适应性导学系统的设计研究  鉴海云 　王志军 （天津师范大学教育科学学院　天津　３００３８７） 　适应性学习是ＥＬｅａｒｎｉｎｇ关注焦点之一。当前适应性导学系统中存在一些不 足，认知建模的理念可以优化适应性导学系统的构建。基于认知建模的适应 性导学系统的模型本着双向适应的思想，从探究学习者认知机制出发，跟踪 学习者行为轨迹，构建认知特征模型，适应性调整学习内容与导航。同时学 习者可以自我监控，自主构建认知轨迹，从而达到学习的双向适应。 　认知建模；适应性；适应性导学；导学系统 一、引言 近年来，有关网上个性化学习的研究越来越受到关注，以此为导向的适应性学习及其系 统平台开发成为研究的热点。 在对 “适应性”的本体探讨上，主要从适应性学习的概念、基本理论、特点、模式、 关键环节等问题入手，从技术学的角度来诠释适应性的意义，即系统适应学习者，形成了单 向度的适应性概念即自适应［１］。基于这一角度开发的系统平台注重智能教学系统与适应性 超媒体系统在网络环境下的融合。系统平台的名称很明显地体现出这一特点，例如自适应教 育超媒体系统 （张艳，２００９）、计算机化自适应测验系统 （巫华芳，２００９）等。超媒体系统 ［２］ 的适应性主要体现为适应性呈现和适应性导航 。典型的支持技术如神经网络、数据挖掘、 遗传算法等。但仍存在这样一类思考：关于适应性的本质以及适应性学习内容呈现的合理性 问题上思考。例如 “以认知建模为支架的适应性学习系统构建”（李文宏，２０１１），“适应性 学习支持系统的学习内容组织策略研究”（陈仕品；张剑平，２０１０）。 总体来说，笔者认为目前有关适应性学习支持系统侧重于智能技术基础上的个性化，典 型的支持技术如神经网络、数据挖掘、遗传算法等。这一研究取向无疑激起了研究者对于网 络上个性化学习的研究热情，并取得一定研究成果，但在关注学习者能动性等问题上仍存在 一些问题及不足。 二、适应性导学系统的研究现状 通过调研有关文献，笔者发现目前国外有关适应性导学系统的研究起步较早，数量相对 较多。自２０世纪９０年代至今，国外已有一定数量的学术论文和相应的软件系统，且相关研 究呈现系列化的趋势，表明国外的研究比较持续和深入。２１世纪初以来，研究呈现具体化  鉴海云 （１９８６—　），女，汉族，山东省莱芜市人，硕士研究生，研究方向：远程教育及其网络技术研究。 ·６２２· 和多元化趋势，其研究热点集中于适应性学习模式、适应性用户模型、适应性引擎技术、适 应性协作学习支持等方面。 有关国内的研究，笔者在ＣＮＫＩ数据库分别以 “适应性学习”关键词检索２０００年以来 的文献共７９篇，其中期刊文献５５篇，博硕论文２４篇。对检索出的文献进行初步分析，涉 及系统设计或开发的占多数，此外还有关于学生模型构建、内容组织策略等的研究，针对认 知机制的研究很少。 总体来说，由于缺乏对网络学习机制的深入研究，没有类似于传统条件下学习和记忆模 ［３］ 型这类成熟的理论框架作指导，因而难以实现适应性学习支持系统的设计目标。 当前适应 性系统研究中存在的问题如下： （１）学习过程中的跟踪表面化，例如点击的网页、查看资料的时间、有哪些信誉好的足球投注网站的关键字以 及测试的结果，局限于学习者的表面知识，没有将学习者的认知空间的知识对象进行序列化 表示，发现其深层次的认知方式。 （２）系统表现为学习者的 “被适应”和 “被学习”方式，没有体现学习者的主观参 与。现有适应性学习支持系统多数获取学习者特征的静态信息，关注于学习者的离线学习效 果分析，存在误差和偏差，不能动态适应学习者的认知变化。 （３）单向度的自适应。根据学生的特征为其定制某种学习环境，适应性导航和学习内 容，多少有 “控制”的味道。对系统自适应的过分强调在某种程度上弱化了学习者的能 动性。 三、认知建模对适应性导学系统的优化 所谓认知，通常包括感知