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    基于知識空間模型的可視化學習系統研究與設計

    徐錦堂  
    【摘要】:近年來,隨著大數據、人工智能技術的發展,個性化學習已經成為了教育行業的研究熱點。自適應學習系統是一種根據學習者特征提供個性化學習內容的技術或產品,它能夠通過數據分析找到學習者的知識盲點或能力短板,為每個學習者規劃學習路徑,推薦學習資源,從而有效地提高學習效率和質量。自適應學習系統通常包括領域模型、學生模型和自適應模型三個核心組件,其中領域模型是對領域知識或課程內容的結構化描述,是實現學生評價模型和自適應匹配模型的基礎。本文提出了一種領域模型的構建方法——知識空間模型,該模型定義了知識單元的層次性和順序性關系,基于布魯姆教育目標分類學提煉知識單元的關鍵詞并設定能力維度,采用“關鍵詞+能力維度”的形式對知識單元的課程目標進行描述,有助于實現學生的知識和能力綜合評價?;谏鲜鲋R空間模型,本文針對《自動控制原理》課程設計了自適應學習系統,以地圖方式可視化呈現了知識單元之間的關系,教師能夠在后臺進行學習資源管理與學生管理,學生可以在地圖界面上打開學習資源進行學習與測試,認知能力評價系統能夠顯示學生測試后的能力評價結果。最后,基于教學實踐的實測數據,本文采用項目反應理論研究了學生的學習評價問題,給出了學生的能力評價結果。


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