基于項目反應(yīng)理論構(gòu)建個性化e—learning系統(tǒng)

路鵬?張敬雙

摘 要：在e-learning系統(tǒng)中，面對學(xué)習(xí)者時，缺乏適應(yīng)性機(jī)制和信息超載等成為主要的問題。本研究基于項目反應(yīng)理論，提出了個性化e-learning系統(tǒng)，它充分考慮了學(xué)習(xí)者的偏好、興趣、瀏覽行為和學(xué)習(xí)者的能力等因素，以此為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：e-learning系統(tǒng)；項目反應(yīng)理論；個性化

一、介紹

e-learning也被稱為基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，主要用于幫助學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。[1]很多大學(xué)、公司和教育組織正在開發(fā)學(xué)習(xí)平臺來為基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)提供課程材料?；诰W(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)也需要個性化的機(jī)制，以幫助學(xué)習(xí)者更加高效地學(xué)習(xí)。因此，許多研究人員最近致力于為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)提供個性化的機(jī)制。重要的是，應(yīng)該考慮學(xué)習(xí)者/用戶知識水平上的個性化，特別是關(guān)于學(xué)習(xí)[2]。

項目反應(yīng)理論（Item Response Theory，

IRT）在教育測量中是一個強(qiáng)大的理論，它通常應(yīng)用在計算機(jī)化自適應(yīng)測試領(lǐng)域中，基于學(xué)習(xí)者的能力選擇最合適的項目。本文提出了基于IRT的個性化e-learning系統(tǒng)，以提供個性化e-learning服務(wù)和資源。

二、個性化課程推薦系統(tǒng)

1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)系統(tǒng)的運作程序，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可以分為兩個部分，即前端和后端部分。前端部分管理與學(xué)習(xí)者的通信，并記錄學(xué)習(xí)者的行為；而后端目標(biāo)則是分析學(xué)習(xí)者的能力，并根據(jù)對學(xué)習(xí)者能力的估計為其選擇合適的課程材料。

接口agent屬于前端部分，它識別學(xué)習(xí)者的狀態(tài)，轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)者的需求，并為學(xué)習(xí)者返回所建議的課程材料。它可以看作為一個人機(jī)交互的接口。因此，個性化agent管理后端的操作，它可以被分為兩個單獨的agent，即反饋agent和課程推薦agent。反饋agent的目的是來收集學(xué)習(xí)者的反饋信息，更新學(xué)習(xí)者能力，調(diào)整課程材料的難度參數(shù)。

在所提出的系統(tǒng)中，每個課程材料被分類到預(yù)先定義好的課程單元中。當(dāng)學(xué)習(xí)者第一次瀏覽系統(tǒng)時，系統(tǒng)為其分配中等難度水平的課程材料。在學(xué)習(xí)者點擊了課程材料并且回復(fù)了預(yù)先定義的問卷之后，系統(tǒng)則為其提供個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。

此外，系統(tǒng)包括三個數(shù)據(jù)庫，即用戶賬號數(shù)據(jù)庫、用戶配置文件數(shù)據(jù)庫和課程數(shù)據(jù)庫。其中，學(xué)習(xí)者賬號數(shù)據(jù)庫記錄學(xué)習(xí)者E-mail地址，用戶配置文件數(shù)據(jù)庫存儲學(xué)習(xí)者查詢關(guān)鍵詞、點擊行為、回復(fù)問卷、反饋能力以及點擊課程材料的難度，而課程數(shù)據(jù)庫包含課程材料及其相關(guān)的難度水平和難度參數(shù)。

2.系統(tǒng)的執(zhí)行過程

步驟1：收集學(xué)習(xí)者個人信息，并通過接口agent接受查詢詞來檢索感興趣的課程單元。步驟2：通過用戶賬號數(shù)據(jù)庫，基于個人信息來識別學(xué)習(xí)者的狀態(tài)。步驟3：基于學(xué)習(xí)者選擇的課程單元，從學(xué)習(xí)者配置文件數(shù)據(jù)庫中加載學(xué)習(xí)者初始能力。步驟4：基于學(xué)習(xí)者的能力，為個別學(xué)習(xí)者從課程數(shù)據(jù)庫中選擇所推薦的課程材料。步驟5：為學(xué)習(xí)者顯示所推薦的課程材料，并等待他們明確的反饋反應(yīng)。步驟6：使用反饋agent收集學(xué)習(xí)者的反饋反應(yīng)。步驟7：基于他們在所選擇的課程單元上的明確的反饋反應(yīng)，重新評價學(xué)習(xí)者的能力。步驟8：修改在課程數(shù)據(jù)庫中的課程材料的難度參數(shù)。步驟9：把學(xué)習(xí)者新的能力存儲到用戶配置文件數(shù)據(jù)庫中。步驟10：把修改后的課程材料難度參數(shù)存儲到課程數(shù)據(jù)庫中。步驟11：把重新估計的學(xué)習(xí)者能力發(fā)送到課程推薦agent，以進(jìn)行課程推薦。步驟12：基于信息度排序，從課程數(shù)據(jù)庫中為個別學(xué)習(xí)者選擇課程材料。步驟13：記錄所推薦課程的ID，以避免產(chǎn)生多余的課程推薦。步驟14：在接口agent的內(nèi)容顯示區(qū)域，列出所推薦的課程材料。步驟15：基于所推薦的課程材料，學(xué)習(xí)者執(zhí)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)過程。重復(fù)步驟5到15，直到學(xué)習(xí)者或者選擇其他的課程單元，或者給出新的查詢關(guān)鍵詞；如果學(xué)習(xí)者退出系統(tǒng)，則該過程結(jié)束。

三、結(jié)論

本研究提出了基于項目反應(yīng)理論的個性化e-learning系統(tǒng)，它可以適應(yīng)課程材料的各種難度水平和學(xué)習(xí)者的各種能力，并根據(jù)學(xué)習(xí)者的反應(yīng)為其提供個性化的學(xué)習(xí)。因此，通過提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，系統(tǒng)可以組織學(xué)習(xí)者在課程材料中、過濾不合適的課程材料以降低認(rèn)知負(fù)載，并根據(jù)個體用戶的配置文件提供良好的學(xué)習(xí)診斷。

參考文獻(xiàn)：

[1]C：Chou， Y.-F.Chang， Y.-Y.Jiang. The development of an online adaptive questionnaire for health education in Taiwan[J].Computers& Education，2000（35）：209—222.

[2]M.G.Lee.Profiling students adaptation styles in web-based learning[J].Computers&Education， 2001（36）：121—132.

（作者單位：路 鵬 東北電力大學(xué)媒體技術(shù)與傳播系；張敬雙 吉林省長春市蓮花山旅游度假區(qū)勸農(nóng)山鎮(zhèn)中心小學(xué)）