自适应教育超媒体的研究与实现

自适应教育超媒体的研究与实现

张艳[1]2009年在《自适应教育超媒体系统中学生模型的研究》文中研究说明在自适应教育超媒体系统中,根据每个学生的学习目标、喜好、知识基础建立学生模型,系统与学生的交互建立在此学生模型基础之上,可以根据学生的需求做相应的调整。好的学生模型能够使系统结构清晰、易于维护,更重要的是系统能根据学生模型参数提供的服务满足自适应的要求,学生能通过自适应教育超媒体系统提高学习效率,这些都要依赖于所建立的学生模型。由于理论基础的限制,学生建模问题一直没有得到很好的解决。自适应教育超媒体系统中的学生模型不仅要记录学生的领域知识,为了突出自适应性,学生模型还必须包括学生的个性特点,如兴趣、偏好、背景知识等,并且现有的模型多数都是静态的,即学生模型一旦确定在系统运行期间就不可对其属性进行增删改的操作,这样限制了系统的适应性。因此,学生模型的建立就成为自适应教育超媒体系统研究中的一个重点和热点。论文研究自适应教育超媒体系统中的学生模型,目的是给出一种构建学生模型的方法。论文主要采用文献分析法、案例分析法、系统科学方法和面向对象的软件设计方法等研究方法,在以下四个方面做了一些研究工作。(1)自适应教育超媒体系统及学生模型的理论研究。分析国内外在此领域的现状、动态比较研究的基础上,探讨学生模型构建的原则,规划学生模型的构建。(2)学生模型的构建。根据学生模型构建方法的基本框架,对学生模型进行分析,实现对学生个性特征的挖掘和学生知识掌握程度的度量。(3)学生模型的实现和更新。讨论学生模型的实现方法和更新规则。(4)应用实例的开发。设计开发一个自适应教育超媒体系统的应用实例,验证学生模型的可用性和有效性。经过一系列研究工作,论文取得一定的研究成果。(1)总结了构建学生模型的理论基础,并分析了相关的系统案例。在此基础上,探讨学生模型构建的原则,规划学生模型的构建。(2)学生模型的构建。在学生模型构建的指导思想和设计原则的指导下,对学生模型的基本内容,扩展内容,学生的个性特征进行分析,对学生模型中学生个体特征信息进行深度挖掘,采用贝叶斯网络方法对学生模型中学生的知识水平,知识掌握程度等不确定因素进行推理,从而让学生进行学习过程的自适应导航和学习内容的自适应展示。进一步总结出一套构建学生模型的方法,为学生模型的实现和更新提供重要的依据。(3)学生模型的实现和更新。在学生模型构建方法的基础上,讨论了学生模型的内容,学习内容以及学生情绪变化和学生学习偏好的实现并对学生模型进行了初始化。探讨了学生模型的更新规则,对概念的更新,学习内容和主题的更新,学生掌握知识值的更新,学生偏好的更新进行了详细讨论。总结出学生模型的实现和更新方法,为实例系统的开发提供了理论基础。(4)应用实例的开发。在论文总结的学生模型的构建和实现方法的指导下,设计开发一个自适应教育超媒体系统的应用实例来验证学生模型的可用性。论文的创新之处在于:(1)研究出一套较为有效的自适应教育超媒体系统中学生模型的构建方法,同时为其他教育系统中学生模型的研究提供了方法上的参考。(2)论文中提出的学生模型的实现和更新方法,在一定程度上改进了原有自适应教育超媒体系统中学生模型更新不及时的弊端。未来的研究工作主要是进一步研究学生模型的构造问题。

侯春英[2]2002年在《自适应教育超媒体的研究与实现》文中研究表明超媒体在教育、教学领域有着非常广泛的应用。本研究课题的重点是研究自适应教育超媒体的系统模型,在充分借鉴和参考国内外现有研究成果的基础上,从超媒体的自适应性及其特点入手系统地研究系统模型的各个层次,分析各种自适应技术的方法和策略,继而建立一个适用的自适应教育超媒体参考模型,该模型可以对不同用户的各种特征进行有效支持与适应,从而使教育超媒体软件得到更为广泛和高效的应用。分析总结系统模型中用户模型的各个层面,研究自适应教育超媒体系统中用户模型的建立过程,并设计一个用户模型实例,最终通过具体的实例来验证所提出的方法和模型的有效性。其主要研究内容如下: (1)超媒体现状及其描述语言研究 研究当前超媒体的应用现状及应用领域,进而研究超媒体在教育领域的实际应用,通过对超媒体的各种描述语言进行研究和比较,进而确定本课题所采用的描述语言。 (2)探索并提出自适应教育超媒体系统结构的参考模型 通过对已有的教育超媒体系统的结构和功能的分析,指出目前教育超媒体所存在的弊病,提出一种适应于自适应教育超媒体的系统结构参考模型,在建立系统结构参考模型的基础上进行分析。 (3)模型存储层中用户模型表示和更新的实现 采用基于XML的文件存储用户模型。在存储层中,需研究以下内容:用户模型的各种信息的获取途径,用户模型的表示、初建、与动态更新技术的研究与实现。 (4)自适教育超媒体的实现 利用已有建立好的系统结构模型和用户模型、应用一定的自适应规则设计一个教育超媒体的应用实例来验证所建立的模型的正确性。 与已有的教育超媒体研究相比,本课题的新特点是: (1)扩展了已有教育超媒体的系统模型,在模型存储层中增加了一个用户模型来实现系统的自适应性。 (2)建立了一个不定结构的用户模型,这样更能灵活地实现自适应算法,更能体现自适应的自适应特性。

刘冲[3]2002年在《自适应教育超媒体系统的研制与实现》文中研究指明超媒体在教育、教学领域有着非常广泛的应用。本研究课题的重点是研究自适应教育超媒体的系统模型,在充分借鉴和参考国内外现有研究成果的基础上,从超媒体的自适应性及其特点入手系统地研究系统模型的各个层次,分析各种自适应技术的方法和策略,继而建立一个适用的自适应教育超媒体参考模型,该模型可以对不同用户的各种特征进行有效支持与适应,从而使教育超媒体软件得到更为广泛和高效的应用。分析总结系统模型是用户模型的各个层面,研究自适应教育超媒体系统中用户模型的建立过程,并设计一个用户模型实例,最终通过具体的实例来验证所提出的方法和模型的有效性。其主要研究内容如下: (1)超媒体现状及其描述语言研究。 研究当前超媒体的应用现状及应用领域,进而研究超媒体在教育领域的实际应用,通过对超媒体的各种描述语言进行研究和比较,进而确定本课题所采用的描述语言。 (2)探索并提出自适应教育超媒体系统结构的参考模型。 通过对已有的教育超媒体系统的结构和功能分析,指出目前教育超媒体所存在的弊病,提出一种适应于自适应教育超媒体的系统结构参考模型,在建立系统结构参考模型的基础上进行分析。 (3)模型存储层中用户模型表示和更新的实现。 采用基于XML的文件存储用户模型。在存储层中,需研究以下内容:用户模型的各种信息的获取途径,用户模型的表示、初建与动态更新技术的研究与实现。 (4)自适应教育超媒体的实现。 利用已有建立好的系统结构模型和用户模型、应用一定的自适应规则设计一个教育超媒体的应用实例来验证所建立的模型的正确性。与已有的教育超媒体研究相比,本课题的新特点是: (1)扩展了已有教育超媒体的系统模型,在模型存储层中增加了一个用户模型来实现系统的自适应性。 (2)建立了一个不定结构的用户模型,这样更能灵活地实现自适应算法,更能体现自适应的自适应特性。

邢丽刃, 赵蔚, 李晓红[4]2007年在《基于Web的自适应教育超媒体系统现状及前景分析》文中认为自适应超媒体是超媒体、自适应系统和智能教学系统多学科交叉的新兴研究领域。教育超媒体系统是自适应超媒体首要的应用领域之一,并且是目前最流行和发展较好的自适应超媒体系统。自适应教育超媒体系统能够有效解决学生网络迷航问题,为网络教育的发展注入生机,为个性化学习的实现提供契机。本文简要回顾了自适应超媒体系统的发展历史,重点分析自适应教育超媒体系统的研究现状,最后对自适应教育超媒体系统的发展前景进行了展望。

蔡忠亮[5]2004年在《多媒体电子地图的信息组织及可视化机制研究》文中研究说明电子地图(集)作为一种新型的产品在信息时代扮演着更重要的角色。电子地图使得地图使用者的角色发生了变化,地图使用者也同样可以是地图制作者,用户可以根据自己的意愿参与地图的制作过程,而且通过交互操作获得更多的信息。多媒体是用于地理信息表达的潜在和强有力的工具,它能充分利用多种媒体增强空间信息传输的能力,使得用户能在一个动态、交互的环境下进行空间信息的研究、操作和转换等。将各种媒体用于地图产品的设计,出现了大量的多媒体电子地图及相关产品,这也将引起制图者在地图设计时对多媒体的关注。多媒体技术不仅拓宽了用户获取信息的渠道,允许用户以更加直观的不同方式对数据进行可视化和研究,而且在地图信息传输过程中成为用户访问信息的界面。 GIS 具有较强的数据管理能力,在扩展着制图功能,而电子地图(系统)或制图系统也在逐渐发展为具有强大分析功能的地图信息系统(Cartographic Information System)。对于多媒体电子地图(系统)而言,随着研究区域增大和GIS功能的扩充,势必会涉及到包括空间数据、多媒体数据等在内的多源、多尺度的数据的组织、管理和可视化等问题。 超媒体有着灵活的、非线性的信息组织与表达的特性,通过具有表达信息的节点和具有导航功能的链组成复杂的网络结构,因而超媒体具有产生大型的、复杂的、丰富连接的和交叉访问的数据体的能力。 本文的研究内容理论结合实践,在对电子地图多媒体扩展、可视化理论的研究基础上,对多媒体电子地图的信息组织及可视化机制进行了深入的研究,并提出了多媒体电子地图的空间信息和多媒体信息的组织方法:对于无缝空间数据采用分层扩展R树和分层四又树进行组织管理,对于多媒体信息数据采用基于电子地图的超媒体模型进行组织管理。结合电子地图的特点,论文还提出将数字制图模型和数字景观模型(“背景+热点”)相结合、矢量栅格数据混合的空间数据组织方法。在研究空间数据和非空间数据组织的基础上,论文又对多媒体电子地图的人机交互界面设计及信息可视化机制进行了详细的分析。论文最后通过研究的多媒体电子地图着作工具软件,充分验证了本文的理论研究内容,并且取得了很好的效果,具有重要的实际生产指导价值,为测绘生产单位提供了一种崭新的空间数据发布模式。 归纳起来本文的内容包括以下几个方面: ◆全面分析了电子地图的多媒体基础,包括多媒体概念和特点、超文本、超媒体、多媒体数据模型等内容;研究和总结了多媒体电子地图的概念、特点,以及多媒体电子地图的研究现状。 ◆指出了多媒体电子地图中的多媒体元素,并从认知学的角度分析了多媒体元素在电子地图中的作用;通过研究电子地图在多媒体方面的扩展方法,并提出了在多媒体电子地图中扩充GIS功能的方法解决电子地图与多媒体、GIS分析功能等相集成的问题。通过研究多媒体制图学有关的理论问题,指出了多媒体技术与电子地图相结合在提供交互性、直观表达地理信息、扩展访问地理信息渠道、带动电子地图的新理论和技术研究等方面的特点。 ◆从研究科学可视化的概念、内容和过程出发,总结和分析了地图可视化的概念及几种关于地图可视化的观点,即:地图可视化已经成为现代地图学的研究重点:地图应用在地图可视化中的地位将越来越重要;交互性、动态性是地图可视化发展的新趋势;地图可视化的发展也将增进地图学与地理学之间的联系。

隋丰蔚[6]2017年在《中小学教师培训课程自适应推荐研究》文中研究表明教师培训是加强中小学教师队伍建设,促进教师专业发展的重要途径,教师教育管理系统则是整合教师培训相关学习与课程资源、辅助教师不断成长与提升的学习管理系统。课程资源是教师培训的重要组成部分。通过该系统,教师可以方便地浏览、查询课程信息,完成课程报名与评价。但是随着课程资源建设的日益完善,课程种类不断丰富,数量大幅增加,现行教师教育管理系统中存在的适应性与个性化不足的问题,会导致教师很难在短时间内从大量课程中找到真正适合自己的课程。推荐系统是解决上述资源获取问题的有效途径,已经被广泛应用于电子商务、新闻、电影等领域。与教师教育管理系统中传统的导航与搜索功能不同,作为自适应技术,推荐系统能够分析挖掘历史数据中潜在的模式信息,主动向教师推送符合其兴趣偏好的课程资源,充分满足教师专业发展道路上的个性化学习需求。基于此,本研究尝试结合教师专业发展模式特征,设计、开发基于教师教育管理系统的教师培训课程资源推荐系统,解决教师培训课程资源的个性化推送问题。经离线实验与在线实验验证,该系统能够较准确地分析教师偏好和需求,有针对性地为不同岗位、不同层次、不同学科的教师提供个性化的课程推送服务,帮助教师快速定位到自己感兴趣的课程,有效提高教师的选课效率,满足教师个性化培训的内在需求。本研究主要包括以下内容:首先,阐明选题缘由,国内外相关研究现状,研究意义及方法。分析教师培训过程中存在的个性化不足等问题,提出将自适应推荐系统应用于教师教育管理系统中的解决方法。其次,研究分析自适应技术与系统,阐述自适应技术在教师培训领域的应用,介绍比较不同推荐算法的思路原理,为教师培训课程资源推荐系统的设计与实现奠定理论基础;然后,根据领域特征,设计教师培训课程资源推荐系统的架构模型,构建面向教师培训的课程资源模型,学习者模型与自适应课程资源推荐模型;之后,具体说明教师培训课程资源推荐系统的体系结构及其实现过程;最后,设计并进行离线与在线实验,验证教师培训课程资源推荐系统的推荐效果,分析其对教师培训的影响。总结创新与不足,展望未来研究方向。

郑艳丽[7]2009年在《网络课程中学习路径引导系统的研究》文中认为网络课程是进行网络教育教学的重要平台,也是进行网络教育教学的主要形式。然而,目前许多网络课程存在内容组织结构不合理、呈现方式单一、不同的学习者被呈现相同的课程内容、导航功能差等方面的问题。存在上述问题的主要原因是没有关注学习者的需求。针对网络课程中的问题,有不少学者提出学习路径引导的概念,指出为不同的学习者提供不同的学习路径的建议。但是他们大多只是研究学习者某个方面的特征,并不能做到多个方面的适应,更没有形成完善的学习路径引导系统的概念。因此,对网络课程中学习路径引导系统进行研究,特别是研究其设计方法,具有重要的理论意义和实际应用价值。论文研究网络课程中学习路径引导系统的设计,目的是给出一种系统的设计方法。论文采用文献分析法、系统科学方法、教学设计方法等研究方法,在以下四个方面做了一些研究工作。(1)系统设计的基础分析。在网络课程理解的基础上,分析网络课程中学习路径引导系统的基本概念,论述相关理论基础,并对适应性超媒体系统做相关分析,阐述将其应用到学习路径引导系统中的必要性和可行性。(2)系统的模型设计。在增强型适应性超媒体的基础上,分析其各个分模型,设计系统的模型结构,对模型进行了静态的理论上的论述,明确了本系统要解决的主要问题。(3)系统的主要环节设计。对系统进行功能分析,设计了一个完整的网络课程中学习路径引导的系统。(4)应用实例的开发。在论文总结的系统设计方法的指导下,开发初中数学《图形与变换》学习单元的学习路径引导系统。经过一系列研究工作,论文取得一定的研究成果。(1)界定了网络课程中学习路径引导系统的概念,确定以建构主义学习理论、系统科学理论、教学设计理论和软件设计理论作为系统设计的理论基础,从学习风格和知识掌握程度两个方面引导学习者进行学习。(2)在增强型适应性超媒体模型EAHAM的基础上,得出系统的设计模型,认为系统的设计模型包括领域模型、学习者模型、教学模型和适应模型四个分模型,为系统的设计提供参考。(3)得出系统结构图,并对系统主要环节进行了分析。系统一方面使用学习风格调查表,获取学习者学习风格类型,另一方面利用概念图的思想分解和重构网络课程的结构,建立试题概念对应表,对学习者进行测验,以获取并跟踪记录学习者知识特征方面的信息。根据学习风格和知识特征两方面的信息,系统实现了对学习者学习路径的引导。(4)完成一个实例系统的开发,对网络课程中学习路径引导系统的设计方法和模型进行了应用,初步验证了系统设计方法和模型的可行性和有效性。论文的创新之处在于:(1)研究出一套较为有效的网络课程中学习路径引导系统的模型和设计方法,为网络课程中学习路径引导系统的开发提供了方法上的参考。(2)系统设计兼顾学习者的学习风格特征和知识特征两个方面,进行学习路径的引导,在一定程度上改变了以往学习路径设计中只考虑单一方面的现象。未来的研究工作主要是进一步完善学习路径的设计。

邢丽刃[8]2006年在《基于Web的个性化学习系统设计与实现》文中认为随着网络技术的发展和学习社会化、终身化的要求,通过网络进行学习必将成为远程学习的时代发展走势。但是,传统的网络学习系统往往以系统自身为中心,并没有充分考虑用户的个性化需求,要求人来适应系统而不是系统去适应用户,没有充分按照学生的个人学习特点来进行教育,所以造成了交互性差、学习效果不明显等诸多问题。个性化的网络学习系统是解决学生需求的个性化和教学资源的单一化这一矛盾的有效方案,构建个性化的网络学习系统才能实现真正意义上的个性化现代远程教育,保证远程教育的教学质量。本文论述了个性化学习以及个性化现代远程教育的内涵,分析现代远程教育中学习者对个性化学习的需求;针对现有的网络学习系统存在的问题,对基于Web的个性化学习系统的相关理论、设计与实现的策略进行了详细论述。在以上研究的基础上,以《多媒体技术》网络课程为应用实例,对基于Web的个性化学习系统的构建进行探索性的实践研究。基于Web的多媒体技术个性化网络学习系统的设计与开发本着以学习者为中心的原则,要求完成的系统在一定意义上满足学习者的个性化需求,实现适合学习者个性的个性化学习。论文最后对基于Web的个性化学习系统的发展前景进行了展望,同时提出了本论文理论研究和实践开发可以进一步改进的方向。

闫志勇, 何兵[9]2001年在《XML在自适应教育超媒体系统中的应用》文中进行了进一步梳理随着因特网的发展 ,以及社会发展对教育改革的需要 ,为了实现个性化教学 ,基于Web的教育超媒体的自适应性已成为该领域研究的热点之一。该文旨在研究XML在自适应教育超媒体系统中对数据的动态处理。文中首先提出本课题的研究背景 ,然后对自适应教育超媒体系统进行分析 ,进而研究基于XML的学生模型、对数据的动态处理方案 ,以及实现的具体实例

曹伟[10]2006年在《网络教学系统中自适应学习机制的研究与实现》文中提出随着Internet技术的发展,网络教学已成为一种非常重要的教学手段。现阶段网络教学系统在动态反应学生学习过程中不断变化的认知能力和知识水平、以及学生的个性差异等方面还存在着许多不足。因此,研究和构建能够针对个体特征引导学生学习的网络教学系统具有十分重要的意义和价值。论文从网络教学的教学模式和“自适应学习机制”两个方面展开研究,通过分析现有网络教学系统在交互性、适应性、针对性和智能性等方面存在的不足,设计了一个具有自适应学习机制的网络教学模型。该模型在评价学生学习状态的基础上,推理出适应个体特征的教学方法和教学策略,并通过智能导航算法引导学生自适应学习,并基于该自适应教学模型实现了原型系统。该系统具备教学内容的适应性呈现能力和适应性导航能力。论文对系统中所采用的关键技术及功能模块设计进行了详细阐述,重点探讨了知识的表示和知识的推理。系统突出的特点是利用知识推理技术实现教学内容和教学策略的控制,使得教学内容的表现和呈现次序具有自适应性,能够针对学习者实现个性化的指导。

参考文献:

[1]. 自适应教育超媒体系统中学生模型的研究[D]. 张艳. 山东师范大学. 2009

[2]. 自适应教育超媒体的研究与实现[D]. 侯春英. 哈尔滨工程大学. 2002

[3]. 自适应教育超媒体系统的研制与实现[D]. 刘冲. 东北农业大学. 2002

[4]. 基于Web的自适应教育超媒体系统现状及前景分析[J]. 邢丽刃, 赵蔚, 李晓红. 中国电化教育. 2007

[5]. 多媒体电子地图的信息组织及可视化机制研究[D]. 蔡忠亮. 武汉大学. 2004

[6]. 中小学教师培训课程自适应推荐研究[D]. 隋丰蔚. 华东师范大学. 2017

[7]. 网络课程中学习路径引导系统的研究[D]. 郑艳丽. 山东师范大学. 2009

[8]. 基于Web的个性化学习系统设计与实现[D]. 邢丽刃. 东北师范大学. 2006

[9]. XML在自适应教育超媒体系统中的应用[J]. 闫志勇, 何兵. 计算机应用. 2001

[10]. 网络教学系统中自适应学习机制的研究与实现[D]. 曹伟. 国防科学技术大学. 2006

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