基于智能終端的泛在學(xué)習(xí)個性化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*柴榮軍 黃昌軍 張婷曼

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院 陜西西安 710100）

基于智能終端的泛在學(xué)習(xí)個性化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*柴榮軍 黃昌軍 張婷曼

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院 陜西西安 710100）

現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，泛在學(xué)習(xí)成為新的學(xué)習(xí)模式和方法，本文就泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的個性化學(xué)習(xí)方面給于一定范圍的分析和研究，設(shè)計(jì)出相關(guān)的模塊功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

泛在學(xué)習(xí) 智能終端 個性化 情境感知

引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和電子設(shè)備的發(fā)展，數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境也在發(fā)生著質(zhì)得變化，所采用的設(shè)備也已經(jīng)由最初的個人電腦終端轉(zhuǎn)化到如今的便攜式移動設(shè)備，如平板電腦、掌上電腦、智能手機(jī)等，迎來了一對一多元化的數(shù)字化學(xué)習(xí)時代。在這種可以隨時隨地學(xué)習(xí)的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中如何使得學(xué)習(xí)者進(jìn)行個性化的高效學(xué)習(xí)成為亟待解決的問題。本文就泛在情形下個性化學(xué)習(xí)給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，并給出了詳細(xì)的模塊功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。［1］

一、系統(tǒng)需求分析

1.智能終端的泛在學(xué)習(xí)帶來的學(xué)習(xí)變革

（1）學(xué)習(xí)環(huán)境的改變

學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境不再局限于學(xué)校、課堂而是多元化，在不同地方、不同時間、不同環(huán)境下都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們稱之為泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，泛在學(xué)習(xí)環(huán)境是一種整合型環(huán)境，這種環(huán)境是將物理的、社會的、信息和技術(shù)的多個方面整合起來構(gòu)成一個綜合性的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（2）學(xué)習(xí)資源的多元化

學(xué)習(xí)資源由原來的單一性轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣?，包括學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)同伴、學(xué)習(xí)交互等。其中學(xué)習(xí)對象是在終端學(xué)習(xí)的相關(guān)對象。學(xué)習(xí)內(nèi)容是指許多在泛在學(xué)習(xí)終端上可以獲取的與學(xué)習(xí)相關(guān)的信息。學(xué)習(xí)活動包括搜索信息、查閱信息、輸入信息、用手持設(shè)備記錄學(xué)習(xí)過程等；學(xué)習(xí)伙伴指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中可以交流的同學(xué)、同伴、老師和專家，也包括知名的和未知名的朋友團(tuán)體；學(xué)習(xí)交互是指學(xué)習(xí)者可以與學(xué)習(xí)終端、學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)同伴等。［2］

2.智能終端的泛在學(xué)習(xí)帶來的技術(shù)變革

智能終端的泛在學(xué)習(xí)帶來的技術(shù)變革主要指學(xué)習(xí)支撐技術(shù)的變化，包括微型智能學(xué)習(xí)終端、網(wǎng)絡(luò)以及學(xué)習(xí)軟件和電子設(shè)備的飛躍發(fā)展和變革。本文主要指筆記本電腦、平板、智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等；電子設(shè)備的發(fā)展包括促進(jìn)智能終端工具的相關(guān)電子元器件的更新?lián)Q代和推陳出新。

3.智能終端的泛在學(xué)習(xí)帶來的個性化學(xué)習(xí)變革

個性化學(xué)習(xí)是在承認(rèn)并尊重學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)條件、智力、能力、個性等存在差異的前提下，讓學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)自己個性特征自由的、主動的、有選擇性的進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而開發(fā)學(xué)習(xí)者的優(yōu)勢潛能并使得學(xué)習(xí)者的個性全面、自由、協(xié)調(diào)發(fā)展。個性化的特點(diǎn)還是強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的獨(dú)特性、學(xué)習(xí)者的自主選擇性、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)組織的動態(tài)性以及感知學(xué)習(xí)環(huán)境的智能性等特點(diǎn)。

二、智能終端泛在情形下的個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)原則

依據(jù)當(dāng)前現(xiàn)代技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，為能夠設(shè)計(jì)出一個實(shí)用的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之前應(yīng)該遵循一些設(shè)計(jì)原則來進(jìn)行，這些設(shè)計(jì)原則和大多數(shù)軟件設(shè)計(jì)一樣，要符合軟件工程的設(shè)計(jì)原則。主要從內(nèi)容和使用者的角度有實(shí)用性、模塊化和微型化原則進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。

2.系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)

在個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中重點(diǎn)突出的是個性化，因此在系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)中我安排四類對象：學(xué)習(xí)對象、個性化學(xué)習(xí)設(shè)置模塊、微型管理模塊、課程模塊四類。具體的模塊功能為：

（1）學(xué)習(xí)對象模塊

主要包括學(xué)習(xí)者的基本信息、學(xué)習(xí)活動參與情況以及學(xué)習(xí)偏好。學(xué)習(xí)者的基本情況主要是記錄用戶個人的信息，以方便學(xué)習(xí)者登錄學(xué)習(xí)系統(tǒng)并根據(jù)自己的專業(yè)和愛好迅速找到自己需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容；學(xué)習(xí)者的活動指的是參與包括學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中參與的一切學(xué)習(xí)事物活動。學(xué)習(xí)偏好，包括學(xué)習(xí)開始時學(xué)習(xí)風(fēng)格的測試結(jié)果、學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)愛好、學(xué)習(xí)形式等這些學(xué)習(xí)中比較重要的信息。

（2）個性化學(xué)習(xí)自動設(shè)置模塊

本模塊重點(diǎn)分為個性學(xué)習(xí)自動設(shè)置、情境感知和數(shù)據(jù)存儲分析三個模塊。自動設(shè)置的功能是根據(jù)學(xué)習(xí)者個人信息、學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析作為依據(jù)，并將適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動提供給學(xué)習(xí)者。當(dāng)然，在自動設(shè)置之時會將數(shù)據(jù)分析層和情境感知層提供的數(shù)據(jù)結(jié)果作為主要的分析依據(jù)。在這個模塊中，數(shù)據(jù)存儲分析是整個模塊的基礎(chǔ)層，它主要分析學(xué)習(xí)者參與的整個學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)偏好，通過跟蹤了解學(xué)習(xí)者感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過分析學(xué)習(xí)者的測試結(jié)果了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)掌握情況，為系統(tǒng)的個性化推薦提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。［3］

（3）微型化管理模塊

微型化資源管理模塊主要工作是資源存儲整合，在本模塊中根據(jù)使用者與學(xué)習(xí)資源的接觸程度可以將本模塊分為三個部分，采用層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行分布，第一層重點(diǎn)儲存各種實(shí)實(shí)在在的學(xué)習(xí)資源，不同的資源存儲在不同的硬件上；第二層主要規(guī)范了各種資源存儲的物理結(jié)構(gòu)的對應(yīng)規(guī)則；第三層存儲著學(xué)習(xí)者和教學(xué)者可以直接看到的學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源，可以使用矩陣式管理，根據(jù)用戶訪問級別和點(diǎn)擊率的多少確定合適的訪問權(quán)限。

（4）用戶管理模塊

本模塊的主要功能是完成系統(tǒng)對用戶信息的管理，系統(tǒng)的日常維護(hù)，系統(tǒng)中學(xué)習(xí)資源、微型管理模塊，教學(xué)資源庫、個性化習(xí)系模塊等數(shù)據(jù)的更新以及對系統(tǒng)的評價管理等。此項(xiàng)工作主要由課程開發(fā)者擔(dān)任。

三、泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)的不足與展望

個性化學(xué)習(xí)一直是教育者們研究的一個熱點(diǎn)和難點(diǎn)，泛在學(xué)習(xí)以其隨時隨地學(xué)習(xí)的優(yōu)勢為個性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供了條件。這些年來，泛在學(xué)習(xí)的研究也逐漸成為熱點(diǎn)，我的設(shè)想是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)需求和用戶需求，提出泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)個性化設(shè)計(jì)模塊部分給出了見解和設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下微型個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)、流程以及各個功能模塊；不足之處在于只說明了每一個模塊的作用和組成，而在具體的設(shè)計(jì)中卻沒有把它詳細(xì)設(shè)計(jì)出來模塊的界面和設(shè)計(jì)框架。我會在以后的工作學(xué)習(xí)中，不斷提高自己，逐漸完善智能終端泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)置工作。

［1］劉俊，趙呈領(lǐng)泛在學(xué)習(xí)中自適應(yīng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)代教育技術(shù) 2011（10）

［2］ 劉麗萍，胡畔關(guān)于遠(yuǎn)程開放個性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的探討廈門廣播電視大學(xué)學(xué) 2009（2）

［3］ 范欣. 針對移動終端的跨媒體網(wǎng)絡(luò)信息檢索及自適應(yīng)信息顯示研究［D］.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2007

2016年陜西教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目“基于智能終端的泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究” （項(xiàng)目編號：16JK2253）

柴榮軍 男 1972.10 河南洛陽人 研究方向：數(shù)據(jù)庫技術(shù)