个性化学习环境中分析学生行为并视觉化反馈信息

发布时间：2017-05-18 00:07

  本文关键词：个性化学习环境中分析学生行为并视觉化反馈信息，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现如今，传统的教学方式，例如黑板，已经不能满足人们对于大量信息的获取和更新需求。固定的教学系统通常对人们进行固定知识点的教学，对于人们对于知识的更新和知识的自主获取帮助不大。于是个性化学习环境（Personal Learning Environment）应运而生。个性化学习环境提供给让用户自主选择和使用大量的互联网工具和服务来帮助学习，大幅提升学习效率和学习效果。但个性化学习环境也有自己的缺点，在面对大量潜在可用的服务和工具时，学生会对选择工具或服务生产疑惑，，影响学习效果，老师也会面临缺乏对学生学习过程反馈的获取方式的问题。 本论文提出一种解决方案对学生在个性化学习环境中的学习行为进行分析，并且视觉化反馈信息给老师和学生从而帮助教师和学生及时获取反馈信息调整学习方案和状态。本文采用视觉化的方法，结合一种全新的有向图的分析视角，使用一种更加直观的方式来分析和挖掘学生学习行为，并进行相关信息的视觉反馈。 该视觉化工具已经应用在上海交通大学网络教育学院的教学中，获得了不错的教学效果。通过对上海交通大学网络教育学院的一些教师们的调研采访，证实该解决方案确实能帮助教师获得学生在教学活动中的状态反馈。同时，也获得了更有价值的建议，为后续的工作提供了方向。
【关键词】：E-Learning 个性化学习环境 视觉化 有向图分析
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：G434
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 PLE 概述11-12
• 1.2 研究背景及问题的提出12-13
• 1.2.1 缺少对学习的监控12-13
• 1.2.2 缺少良好的信息反馈13
• 1.2.3 学习中认知负担的加重13
• 1.2.4 收集使用信息的工具缺少良好的兼容性13
• 1.3 论文的研究目标13-14
• 1.3.1 具有收集学生们在学习过程中行为的功能14
• 1.3.2 具有分析学生行为数据的功能14
• 1.3.3 能让用户快速了解反馈信息的功能14
• 1.3.4 能用有向图的方式来指导教师学生对工具和服务进行筛选14
• 1.3.5 提供一种对所有个性化学习环境手机使用信息并得到反馈的通用方式14
• 1.4 论文的组成结构14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 个性化学习环境中分析学生行为提供反馈的相关工作16-24
• 2.1 教学中的数据挖掘（EDUCATIONAL DATA MINING）的介绍16-18
• 2.1.1 统计的数据挖掘方法16-17
• 2.1.2 分类的数据挖掘方法17
• 2.1.3 聚类的数据挖掘方法17-18
• 2.1.4 使用数据挖掘算法18
• 2.2 学习分析（LEARNING ANALYTICS）的介绍18-19
• 2.3 视觉化（VISUALIZATION）的介绍19-20
• 2.3.1 基本视图（Basic View）19-20
• 2.3.2 聚合视图20
• 2.4 现有教学中的数据挖掘方法和学习行为分析方法的缺点20-21
• 2.5 现有视觉化方法中的缺点21-23
• 2.5.1 每张图表所能表示的信息量有限21
• 2.5.2 图表缺乏交互，难以表达更丰富的信息21-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 本文解决方案的环境24-35
• 3.1 解决方案所处的教育环境24-27
• 3.1.1 上海交通大学继续教育学院中的使用24-27
• 3.1.2 欧盟第七号框架项目中的使用27
• 3.2 解决方案所需的技术环境27-34
• 3.2.1 OpenSocial27-28
• 3.2.2 Google Gadget28
• 3.2.3 OpenSocial 容器（OpenSocial Container）28-32
• 3.2.4 CAM32-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 本文解决方案的设计与实现35-45
• 4.1 解决方案的设计35-38
• 4.1.1 设计目标35
• 4.1.2 解决为通用个性化学习环境收集用户行为数据35-36
• 4.1.3 改进的视觉化图表36-37
• 4.1.4 使用 Radial Graph37-38
• 4.2 解决方案的实现38-44
• 4.2.1 学生行为的数据的获取38-39
• 4.2.2 获取的数据的处理和变形39
• 4.2.3 数据的视觉化展示39-40
• 4.2.4 视觉化展示的观察与交互40-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第五章 解决方案的结果分析45-46
• 5.1 教师所获得的反馈分析45
• 5.2 学生们获得的反馈分析45
• 5.3 本章小结45-46
• 第六章 调研结果46-47
• 6.1 对教师调研的结果46-47
• 6.1.1 教师们能在该解决方案中获得的信息46
• 6.1.2 教师们期望获得的信息但在该解决方案中没有实现46-47
• 第七章 总结与展望47-48
• 参考文献48-50
• 程序源代码（附录 1）50-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士学位期间已发表的论文、申请的专利和参与项目56

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