基于学习行为分析的学习能力评估与学习意图预测方法研究

发布时间：2020-06-18 21:44

【摘要】：教育信息化进入了新的发展阶段,正在从数字教育转为以大数据分析、人工智能等现代信息技术为支撑的智慧教育。由于具有个性服务、智能分析、自然交互、泛在接入等特征,智慧教育成为我国教育信息化发展的趋势,也是落实党的十九大报告中“加快教育现代化”的重要举措。目前,智慧教育在导学、推荐、答疑、评价等环节仍存在一些技术难题,智慧教育在推荐环节,由于教育资源和学习者之间存在语义鸿沟,用户难以在众多的教育资源中找到符合自己需要的学习资源。如何填补教育资源和学习者之间的语义鸿沟,实现二者在语义层面的匹配,是应对这一挑战的关键。本文就如何填补教育资源和学习者之间的语义鸿沟的课题中的两个问题展开研究,即评估学习者学习能力问题和预测学习者学习兴趣与意图问题。评估学习者学习能力问题主要需要解决的问题是准确的评估、预测学习者的学习能力,以及准确的评估教育资源的难易度,通过将学习者学习能力与教育资源难易度的匹配,为学习者推荐合适学习资源;预测学习者学习兴趣与意图问题主要解决的问题是准确把握学习者在某些领域表现出的长期兴趣以及在某些专业甚至课程上表现出的短期的学习意图,使得在线教育平台能够为学习者推荐其真正感兴趣的教育资源。对于学习者于学习能力评估问题,本文提出了基于项目反应理论的学习能力评估模型,利用模型得出已有学习者的学习能力值以及题目参数,然后利用课程中各题目参数计算出了课程的多级难度,然后利用这些参数对新的学习者进行能力评估,针对学习行为数据不足的学习者,本文提出了机器学习与项目反应理论相结合的混合模型解决这类学习者能力评估的冷启动问题;针对学习行为数据较多的学习者,本文根据其在具体所学课程的学习情况提出了同课程学习能力评估和跨课程学习能力评估两种评估方法。综合以上三种评估方法,可以比较准确的评估学习者学习能力。对于学习者学习兴趣与意图预测问题,本文提出了基于文本分析的学习兴趣与意图预测模型,将学习者在学习平台的一些行为数据整理为文本数据,利用改进的TF-IDF算法和word2vec提取文本特征,将提取出的相应向量通过利用时间窗口以及引入衰减因子分别预测学习者长期的学习兴趣与短期的学习兴趣。针对无法进行在线验证的问题,提出了另一种验证方法验证了模型提取出的文本特征是有效的,进而说明本文预测出的学习兴趣与意图是合理的。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP181
【图文】：

会让学习者感到难度过大也不会让学习者感到难度太低，从要努力就能获得优秀的学习动力。同时，利用课程的多级难度跨课程的学习能力。当一名学生之后选择相同领域的课程 B 果 B 课程选课的人数较多时，说明之前计算出的 B 课程难度课程之间的相似度预估出该学生在 B 课程中大概的水平，方相关资源；如果 B 课程选课人数较少，可以通过同时选择了 生作为桥梁，拟合相关数据可以得出A课程到B课程学习能力预估出该学生在 B 课程中大概的水平。以预估的学习能力为程中的新进度带入到模型中使得学习能力值逐步稳定与准确。项目反应理论的学习能力评估方法反应理论（Item Response Theory，IRT）已被广泛用于教育和教育评估中，用于评估学习者的能力。在诸如国际数学与科学估中，通常通过分析项目的特征（项目区分度和项目偏差），使和评估测试。

图 2-4 0-1 计分题型特征曲线算法评估出的学习者的学习能力值，学习者的学习能力,+3]，学习能力值对应的数值越大表明学习者的学习能力学习能力越弱。本文中的很多图的学习能力值超出这个范更加完整使直观的分析更令人信服。结合表 2-5 和表 2-3 学习能力值是合理的。由于数据是未标注的，所以本文利据生成软件 WinGen 来生成数据，用本节的参数估计方法的学习能力值、题目各参数是与 WinGen 生成数据的参数表 2-5 0-1 计分测验学习者的学习能力学生编号 学习能力1 -1.19652 -0.55093 -0.8925多级计分题型数据的简单样例，每一行代表一名学生，

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘佳琴;;合作学习中如何处理好优生和学困生的关系[J];德阳教育学院学报;2003年04期

2 肖川;;学习的真义[J];青年教师;2016年08期

3 杨润贞;;幼儿园“方案教学”活动主题的选择[J];宁夏教育科研;2011年02期

4 舒国喜;;浅谈小学生良好学习习惯的培养[J];雅安职业技术学院学报;2009年01期

5 狄玉虹;;浅谈历史教学中研究性学习的开展[J];宁夏教育科研;2009年02期

6 范琪;;让良好的学习习惯陪伴学生健康成长[J];雅安职业技术院学报;2004年03期

7 孙红艳;;初中生在学习数学过程中的常见问题[J];雅安职业技术院学报;2005年04期

8 吴洪锋;;如何调动后进生的学习积极性[J];雅安职业技术学院学报;2010年04期

9 左克军;;动机、动力、自信、毅力——电大“注册视听生”顺利完成学习的前提[J];南钢科技;2000年01期

10 饶群芳;;如何培养学生的学习动力[J];雅安教育学院学报;2001年02期

相关会议论文 前10条

1 冯莉;;让学生在自主探究和动手实践中学习数学[A];新教育时代教育学术成果汇编[C];2019年

2 阿勒尔黑;;浅析数学学习习惯的培养[A];2018年“基于核心素养的课堂教学改革”研讨会论文集[C];2018年

3 张平;王兰启;李晓敏;韦国友;和晓聪;;学生良好学习习惯的培养有效学习的研究[A];《教师教学能力发展研究》科研成果集（第十七卷）[C];2018年

4 祝青亮;洪艳;李乐桂;;小学数学合作学习的实践与研究[A];《教师教育能力建设研究》科研成果汇编（第九卷）[C];2018年

5 王娜;;孩子,课堂属于你们——学生是数学学习真正的主人[A];中国教育发展战略学会教育教学创新专业委员会论文集卷四[C];2019年

6 杨华斌;;试论中学合作学习教学模式的运用研究[A];中国教育发展战略学会教育教学创新专业委员会论文集卷四[C];2019年

7 温跃海;;小组合作学习有利于学生数学核心素养提升的研究[A];第十二届中国智慧工程研究会基础教育“十三五”规划课题会议论文集[C];2017年

8 刘扬威;;论学习兴趣的重要性[A];2019全国教育教学创新与发展高端论坛论文集（卷三）[C];2019年

9 ;多层次引领 让学习成为教师的习惯[A];河北省教师教育学会第九届优秀课题成果论坛文集[C];2018年

10 胡明标;;小学数学自主探究性学习的实施策略研究[A];《教师教学能力发展研究》科研成果集（第十一卷）[C];2017年

相关重要报纸文章 前10条

1 实习生 邹春霞　本报记者 雷宇;中专生尹卫东：不要仅为成绩而学习[N];中国青年报;2012年

2 太原铁路运输法院党支部书记 高级政工师 正处级调研员 范世林;用好“学习强国” 坚持“每日必做”[N];山西日报;2020年

3 师正伟;用好“学习强国”[N];甘肃日报;2019年

4 北京市育英学校密云分校校长 李志欣;“全学习”：未来教改的实践探索畅想[N];中国教师报;2020年

5 山西省临汾市尧都区临钢小学教育集团 张文兰;把数学学习的权力还给学生[N];发展导报;2019年

6 广东省语文特级教师 深圳市园岭小学教师 李祖文;学习的革命，只能静悄悄[N];语言文字报;2019年

7 福建省厦门市集美区杏东小学校长 张超怀;让学生经历完整的学习[N];中国教师报;2020年

8 内蒙古克腾克什旗经棚镇第二小学 谷香玲;让深度学习真实发生[N];中国教师报;2020年

9 四川师范大学教授 李松林;走向整合的深度学习[N];中国教师报;2020年

10 河南省洛阳市伊川县白元镇第一初级中学 张利浦;教师如何有效组织学生进行小组合作学习[N];山西青年报;2018年

相关博士学位论文 前10条

1 孙松涛;基于深度学习的微博复杂情感分类研究[D];武汉大学;2017年

2 张莹;基于自适应排序函数和深度特征学习的行人搜索算法研究[D];大连理工大学;2019年

3 袁彩虹;基于深度学习的行人重识别方法研究[D];华中科技大学;2019年

4 闫玉光;面向异构特征空间的迁移学习研究[D];华南理工大学;2019年

5 许s

本文编号：2719876