基于Web的适应性学习支持系统研究

目前的网络教学系统大多通过网页发布和一些交流工具来开展教学活动，基本上是Internet技术在教学上的一些简单应用。它们主要提供一些学习资源，学习的动态过程无从体现，没有发挥教师的即时指导、监控、调节等作用，缺乏对适应学生特征的个性化学习支持手段。 适应个体特征的学习支持环境是网络教学中的一个重要研究课题，九十年代中期以来，关于该领域的研究论文与报告日趋增多，其中尤其以适应性超媒体(AH，Adaptive Hypermedia)的研究最为活跃。适应性学习支持系统是适应性超媒体在教学领域中的应用，它是智能教学系统与超媒体系统的交叉、集成与融合，既能体现出用户在学习过程中，具有高度的自主性，能够自由选择学习路径和自定学习步调；又能根据用户的特点对学习内容和学习方向提供合适的指导和帮助。 本文的研究立足于开展网络教学的实际需要，通过借鉴国内外关于适应性超媒体、智能教学系统和网络教学系统的研究成果，提出了一套教学领域知识的组织和表示方案，用户建模方法和体现智能适应性特征的学习支持系统结构模型，并基于这些研究成果开发了适应性远程学习支持系统--A-Tutor(Adaptive Tutor)。 本文的内容组织如下： 第一章介绍课题的来源，界定了本文的研究范围。 第二章阐述课题研究的理论基础，通过对学习理论、教学理论的研究，将学习系统的支持因素进行了提炼和抽象，并对其在不同教学系统中的表现形式进行比较。 第三章对学习系统的形式化建模进行了分析与研究。 第四章对教学软件的几种主要形式进行评述，重点分析适应性教育超媒体系统和教学支撑平台的研究进展情况，并对A-Tutor系统与目前的适应性学习支持系统进行了分析和比较。 第五章阐述了适应性学习支持系统A-Tutor的总体结构模型。 第六章研究领域建模的思想与方法，重点论述A-Tutor系统中领域知识组织的层次模型和信息模型。 第七章对用户模型与用户建模的基本思想和方法进行了分析，重点论述A-Tutor系统中的用户模型和建模方法。 第八章对A-Tutor系统中适应性发布引擎的实现技术和关键算法进行了研究。 第九章介绍A-Tutor系统的开发技术，同时还介绍了利用A-Tutor系统进行网络课程创作和学习的过程。 第十章对本文的研究进行了总结，并指出了本文研究的不足和今后的研究方向。 本文的贡献和创新在于： (1)较全面地总结了适应性超媒体系统／适应性学习支持系统的研究成果，并提出了适应性学习支持系统的系统模型与结构。 (2)提出了网络教学中的领域知识层次模型和以学习单元为核心的领域知识信息模型。并采用确定性因子和模糊技术表示不确定性的领域知识。 (3)提出了多层次的用户模型结构和用户建模的方法，采用了基于教学策略的动态练习创作和发布方法。 (4)在适应性学习系统所营造的学习环境方面，采取以学习单元为核心，局部学习环境满足梅瑞尔提出的教学设计基本原则(以问题为中心，激发、演示、应用、集成)，在全局上，根据用户的知识掌握程度，采用链标记、直接导航和动态学习区实现智能导航。 华南师范大学博士学位论文:基于Web的适应性学习支持系统研究 (5)基于上述的理念和设计，开发了适应性网络课程发布系统原型，并提出了适应性 网络课程创作的过程和方法，为今后进一步的实验研究奠定了基础。