基于WEB的个性化学习指导系统设计与开发

发布时间：2017-03-25 16:06

  本文关键词：基于WEB的个性化学习指导系统设计与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网的快速发展,信息技术已成为时代发展的主流,泛在教育已悄悄走进人们的视野开始给学习者带来巨大的知识和学习变革。教育信息化要求人们有更高的发现信息的能力和获取信息的速度,互联网时代要求人们不得不学会在网络中获取信息,具备在这个“网络社会”里学习和发展的能力和意识。由于人类个体的差异性,使得网络学习由最初的大众化向个性化方向发展,以满足不断发展的人和社会的需要。但是由于当前一些网络学习系统对于学习资源的设计和组织太过宽泛,学习者获取自己所需的学习资源并不是一件容易的事,这对网络学习者的积极性造成了很大的打击。还有一些学习系统只是简单的将传统课程搬到了网上,学习者只能按部就班的学习千篇一律的学习资源,不但不能提高学习者的兴趣还会降低学习效率,造成资源的严重浪费。为了解决当前网络学习系统存在的这些问题,研究者查阅众多相关文献发现学习者的认知能力水平是影响学习者学习效率的一个重要因素,因此本研究试图根据学习者的认知能力适时推荐合适难度的学习资源,指导学习者顺利通过“最近发展区”。在这样的网络学习环境中,系统完全为学习者服务,随时对学习者的认知能力做出反馈,随时为学习者推荐合适的学习资源,从而实现系统的个性化指导服务。本研究将在综合分析国内外网络学习系统构建研究理论的基础上,分析影响学习者学习效率的主要因素,借鉴项目反应理论中提供的对学生能力估计的方法,实时跟踪学习者对知识的掌握情况,同时采用Chen提出的学生合作投票的方法对学习资源进行动态难度调整,构建出一个能够根据学习者认知能力水平推荐合适难度学习资源的个性化学习指导系统,应用计算机相关技术和系统开发环境进行系统的设计与开发。本研究的主要内容包括以下四个方面。(1)基础理论的研究。在相关文献资料分析的基础上对个性化学习指导系统中相关概念进行界定,分析与个性化学习指导机制相关的因素,为系统设计者提供理论支持。通过对认知主义学习理论、“最近发展区”理论和项目反应理论的分析,提出对学生认知能力准确估计的方法和对学习资源难度的设置规范,为个性化学习指导系统的构建研究奠定理论基础。(2)个性化学习指导系统理论模型的构建。通过对经典网络学习系统和自适应学习系统模型的分析,在基础理论研究的基础上,探索个性化学习指导机制的构建规则,综合应用计算机相关技术,提出个性化学习指导系统的理论模型。(3)个性化学习指导机制的实现。通过借鉴项目反应理论评价学生能力发展的思想,实现对学生能力的估计;通过运用Chen提出的学生合作投票的方法对学习资源的难度进行调整,使学习资源难度更符合学习者的认知结构;通过借鉴项目反应理论中的项目信息函数完成学生能力与资料难度之间的匹配,实现系统的个性化学习指导。(4)个性化学习指导系统的实现。在个性化学习指导系统理论模型构建的基础上,主要应用系统开发软件MyEclipse和MySQL数据库,使用tomcat作为应用服务器,开发了一款名为《PEL-S2.0》的个性化学习指导系统,本系统实例选取人教版《七年级数学》下册第八章内容,并进行了实验。本研究通过对系统的应用效果进行分析,发现取得了一定成果。系统虽然取得了一定成果,也凸显了研究者的研究理念和意图,但由于时间有限,以及个人开发技术的不足,系统还有一些不足之处。在未来的研究工作中,希望能在此系统基础上对功能进一步完善,使系统发挥更强大的作用。
【关键词】：个性化 学习指导 认知能力 难度调整 最近发展区 项目反应理论
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G434;G633.6
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-28
• 1.1 问题提出11-14
• 1.2 相关研究综述14-23
• 1.2.1 国内外关于网络学习系统的研究现状14-18
• 1.2.2 国内外关于个性化学习指导系统研究的现状18-23
• 1.3 研究目标与意义23-25
• 1.3.1 研究目标23-24
• 1.3.2 研究意义24-25
• 1.4 研究内容与方法25-28
• 1.4.1 研究内容25-26
• 1.4.2 研究方法26-28
• 第二章 基于WEB的个性化学习指导系统研究的理论基础28-36
• 2.1 相关概念的界定28-32
• 2.1.1 个性化和个性化学习的内涵28-30
• 2.1.2 学习指导的内涵30-31
• 2.1.3 个性化学习指导系统的含义31-32
• 2.2 研究的理论基础32-36
• 2.2.1 认知主义学习理论32-33
• 2.2.2 “最近发展区”理论33-34
• 2.2.3 项目反应理论34-36
• 第三章 基于WEB的个性化学习指导系统理论模型构建36-53
• 3.1 基于WEB的个性化学习指导系统设计的可行性分析36-37
• 3.2 自适应学习系统结构层次模型的分析37-41
• 3.2.1 网络学习系统结构层次模型的分析37-40
• 3.2.2 个性化学习指导系统设计模型结构思想的借鉴40-41
• 3.3 个性化学习指导系统的理论模型构建41-45
• 3.3.1 个性化学习指导系统理论模型的提出42-44
• 3.3.2 个性化学习指导机制的构成要素分析44-45
• 3.4 个性化学习指导机制的动态实现45-53
• 3.4.1 个性化学习指导系统中学习资源的组织46-48
• 3.4.2 反馈机制中学生能力估计算法的实现48-50
• 3.4.3 学习资源推荐机制的算法实现50-53
• 第四章 基于WEB的个性化学习指导系统设计53-71
• 4.1 基于WEB的个性化学习指导系统需求分析53-58
• 4.1.1 系统目标分析53-54
• 4.1.2 用户角色分析54-56
• 4.1.3 系统功能分析56-58
• 4.2 基于WEB的个性化学习指导系统概要设计58-65
• 4.2.1 系统设计目标和原则58-60
• 4.2.2 系统总体结构设计60-62
• 4.2.3 系统功能模块设计62-65
• 4.3 基于WEB的个性化学习指导系统详细设计65-71
• 4.3.1 数据库设计66-70
• 4.3.2 系统界面设计70-71
• 第五章 基于WEB的个性化学习指导系统开发及应用效果分析71-90
• 5.1 系统开发实例的选取71
• 5.2 系统开发与实现71-85
• 5.2.1 系统开发环境72
• 5.2.2 系统关键技术72-73
• 5.2.3 系统主要功能模块的实现73-85
• 5.3 应用效果分析85-90
• 5.3.1 服务器配置85
• 5.3.2 学习者能力与学习资源难度推荐的效果分析85-86
• 5.3.3 系统满意度评价86-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 6.1 研究总结90-91
• 6.2 未来的工作91-92
• 注释92-94
• 参考文献94-97
• 附录97-99
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录99-100
• 致谢100

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