摘要:教育數(shù)字化是我國教育改革的關(guān)鍵路徑,智能教育資源服務(wù)平臺是其標(biāo)志性成果,為構(gòu)建數(shù)字教育生態(tài)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)是推薦教育數(shù)字化的重要抓手,智能教育資源服務(wù)平臺也是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵手段。文章以國家中小學(xué)智慧教育平臺為研究對象,分析智慧教育平臺個(gè)性化學(xué)習(xí)資源建設(shè)及服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀,探究個(gè)性化導(dǎo)學(xué)服務(wù)、個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)共同體3個(gè)方面的模型構(gòu)建,并提供學(xué)生畫像、課程定制、個(gè)性化教學(xué)、智能評估、學(xué)習(xí)跟蹤與反饋以及學(xué)習(xí)檔案管理與分析6個(gè)具體實(shí)現(xiàn)路徑,以更加精準(zhǔn)高效地推送個(gè)性化資源,從而推動(dòng)基于平臺的個(gè)性化學(xué)習(xí)實(shí)施與落地,實(shí)現(xiàn)高效育人的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:中小學(xué)智慧教育平臺;學(xué)習(xí)服務(wù)定制;個(gè)性化學(xué)習(xí);路徑引導(dǎo);智能推送
中圖分類號:G434" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
0 引言
習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中指出:教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫入黨代會報(bào)告標(biāo)志著國家高度重視教育數(shù)字化,并將加快全面實(shí)施的步伐[1]。
高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型融合物理與數(shù)字空間,打破了優(yōu)質(zhì)資源供應(yīng)與流通壁壘,突破了傳統(tǒng)高等教育體系中優(yōu)質(zhì)資源供應(yīng)量與流通的壁壘,并利用大數(shù)據(jù)化方法全面勾勒出學(xué)生、教師、學(xué)校等各種高等教育對象特征,是促進(jìn)高等教育優(yōu)質(zhì)公平、提升素質(zhì)和改進(jìn)高等教育管理的一個(gè)突破口[2]。深入推動(dòng)國家智慧教育平臺試點(diǎn)應(yīng)用既是落實(shí)《“十四五”國家信息化規(guī)劃》的重要抓手之一,又是促進(jìn)我國教育數(shù)字化戰(zhàn)略決策的重大部署,更是推進(jìn)建設(shè)數(shù)字中國的關(guān)鍵舉措。基于國家中小學(xué)智慧教育平臺的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型研究,為學(xué)生提供全面、個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)定制,包括大數(shù)據(jù)分析、學(xué)習(xí)資源、個(gè)性化教學(xué)等。
通過對教學(xué)資源和服務(wù)的分析,本文確定了熱門課程、熱點(diǎn)話題和高價(jià)值服務(wù),并根據(jù)學(xué)生畫像的需求進(jìn)行定制化推薦,有助于優(yōu)化教學(xué)資源和服務(wù),提高其使用效果和滿意度,進(jìn)一步促進(jìn)教育信息化的發(fā)展。
1 學(xué)習(xí)服務(wù)定制
基于我國中小學(xué)智慧教育平臺的教育教學(xué)是數(shù)智時(shí)代下的智慧教育,是傳統(tǒng)線下教育的拓展與延伸,具有前所未有的鮮明服務(wù)性質(zhì),為學(xué)生提供服務(wù)[3]。智慧教育要圍繞學(xué)生的個(gè)性化、多樣化需要,充分利用數(shù)智技術(shù)實(shí)現(xiàn)幫助與服務(wù)功能。個(gè)性化學(xué)習(xí)既是培育創(chuàng)新人才的關(guān)鍵支撐,又是教育轉(zhuǎn)型數(shù)字化的關(guān)鍵目標(biāo),更是推進(jìn)教育智能化的核心要素。學(xué)習(xí)服務(wù)定制化是指包括學(xué)生特征分析、針對性的學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)習(xí)資源個(gè)性化推送、數(shù)據(jù)分析、個(gè)性化學(xué)習(xí)反饋等板塊的完整體系,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)路徑。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)服務(wù)是被動(dòng)服務(wù)模式,學(xué)生是主動(dòng)的一方,學(xué)習(xí)資源和服務(wù)器是被動(dòng)應(yīng)答的一方,學(xué)生必須主動(dòng)到服務(wù)器上去尋找各類學(xué)習(xí)資源。這種“人找信息”的服務(wù)模式在網(wǎng)絡(luò)“信息過載”客觀存在的情況下,越來越無法滿足學(xué)生日益多元化和個(gè)性化的需求以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教育目標(biāo),容易令學(xué)生陷入“信息迷航”,失去自己尋找的方向[4]。因此,如何主動(dòng)感知不同學(xué)生的個(gè)性化信息需求,根據(jù)學(xué)生特征自動(dòng)組織和調(diào)整服務(wù)模式,已成為目前探索教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型和教育智慧化的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
國內(nèi)學(xué)者對學(xué)習(xí)服務(wù)定制的探索不斷深入。李薇等[5]構(gòu)建了一種融合“識別學(xué)生需求”“制定服務(wù)計(jì)劃”“實(shí)施服務(wù)計(jì)劃”和“評估服務(wù)成效”4個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型,以支持教育機(jī)構(gòu)更有效地提供個(gè)性化服務(wù)。在技術(shù)層面上,趙俊峰等[6]研究了人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)教育服務(wù)定制的策略。李如芳等[7]通過案例研究,總結(jié)了教育服務(wù)定制的成功經(jīng)驗(yàn)。在國際上,Qualtrics和Instructure公司開發(fā)了針對學(xué)生時(shí)間和未滿足預(yù)期的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)[8]。Michael等[9]提出了混合式學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)等個(gè)性化方法。
隨著國家智慧教育平臺的發(fā)展,個(gè)性化學(xué)習(xí)成為教育科技研究的熱點(diǎn)。中國科學(xué)院軟件研究所、華東師范大學(xué)和北京大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究者利用數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)等技術(shù),從學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)、學(xué)生個(gè)性和課程特點(diǎn)出發(fā),構(gòu)建了自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型和知識圖譜自動(dòng)構(gòu)建算法,優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑推薦,為國家智慧教育平臺的建設(shè)提供了新思路。這些研究推動(dòng)了個(gè)性化教育的進(jìn)步,未來在國家智慧教育平臺上的學(xué)習(xí)模型構(gòu)建仍有廣闊的探索空間。
2 基于國家智慧教育平臺的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型構(gòu)建研究
2.1 國家智慧教育平臺服務(wù)體系
我國中小學(xué)智慧教育平臺服務(wù)體系是一套國家層面推出的教育平臺,旨在利用信息技術(shù)推動(dòng)教育現(xiàn)代化,提升教學(xué)診斷與數(shù)據(jù)分析能力,提高管理效率和教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和信息素養(yǎng)。該體系包括在線課程教學(xué)與測試、教學(xué)資源建設(shè)與共享、智能化教學(xué)輔助工具、教育教學(xué)數(shù)據(jù)分析、學(xué)習(xí)管理與教學(xué)信息化管理等多個(gè)方面。該體系通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立教學(xué)資源庫,提高課程質(zhì)量,開展協(xié)作教學(xué),提供優(yōu)秀教學(xué)資源,支持教學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的集成和分享[10]。教師上傳資源的自主化和多元化拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)資源的來源,推動(dòng)了教師的專業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新能力。平臺提供多種在線和離線的教學(xué)輔助工具和應(yīng)用軟件,有助于教師實(shí)時(shí)進(jìn)行教學(xué)評估和分析,持續(xù)優(yōu)化教學(xué)材料與手段,提升教學(xué)效果。通過平臺提供的數(shù)據(jù)分析工具和服務(wù),教師能夠分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,包括學(xué)習(xí)行為、知識熟練度、課堂參與度等。同時(shí),平臺提供線上課程和學(xué)習(xí)管理的主要功能,包括在線教學(xué)、學(xué)習(xí)資料管理、學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)劃管理以及學(xué)生檔案管理、學(xué)生成長記錄等多種管理和服務(wù)功能,為學(xué)校管理提供規(guī)范化、科學(xué)化、信息化的手段。在教育部實(shí)施的“教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)”中,加速實(shí)現(xiàn)面向各類用戶的個(gè)性化精準(zhǔn)服務(wù),提升智慧教育平臺智能服務(wù)水平是平臺功能提升的關(guān)鍵方向。但在實(shí)際運(yùn)用落地中,國家智慧教育平臺服務(wù)體系的個(gè)性化、定制化學(xué)習(xí)服務(wù)還有待進(jìn)一步精準(zhǔn)和完善。
2.2 學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型構(gòu)建
基于國家中小學(xué)智慧教育平臺旨在構(gòu)建精準(zhǔn)、完備、多樣、標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)環(huán)境。新用戶在使用該學(xué)習(xí)平臺時(shí),必須完成注冊流程,并參加評估其學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)習(xí)慣的初步測試,測試結(jié)果通過Hadoop的chukwa進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將信息存儲到學(xué)生數(shù)據(jù)庫,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理;該系統(tǒng)采用圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行知識點(diǎn)表征;在識別學(xué)生的個(gè)性化需求之后,系統(tǒng)將提供定制化的課程、資源和伙伴,隨后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入正式課程學(xué)習(xí)階段?;诮虒W(xué)和育人目標(biāo),系統(tǒng)運(yùn)用以任務(wù)為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)激勵(lì)方法,為學(xué)生推薦合適的課程。鑒于每位學(xué)生的發(fā)展水平不同,他們能夠完成的任務(wù)也有所區(qū)別。因此,系統(tǒng)提供分層次和多樣化的推薦,并自動(dòng)根據(jù)每個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況,創(chuàng)建個(gè)性化的動(dòng)態(tài)課程知識圖譜;學(xué)生可以借助知識圖譜的標(biāo)注,直觀地了解自己在各知識點(diǎn)的掌握程度。系統(tǒng)還允許學(xué)生與同伴一起自主選擇任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
本學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型的技術(shù)重點(diǎn)在于形成動(dòng)態(tài)的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),利用Chukwa提取相關(guān)數(shù)據(jù)信息,對課程和學(xué)習(xí)伙伴進(jìn)行有效推送;技術(shù)難點(diǎn)在于如何建立簡潔、可視化的課程知識圖譜界面,無須學(xué)生手動(dòng)操作,直接由系統(tǒng)通過跟蹤學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)信息,形成課程知識點(diǎn)掌握情況的可視化界面,整體模型如圖1所示。
模型的設(shè)置主要考慮個(gè)性化的導(dǎo)學(xué)服務(wù)、個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)共同體的組建3個(gè)方面的內(nèi)容。
2.2.1 個(gè)性化的導(dǎo)學(xué)服務(wù)
初次使用平臺的學(xué)生需要進(jìn)行注冊,并且進(jìn)行初步的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)習(xí)慣的測試,數(shù)據(jù)采集信息存儲到學(xué)生數(shù)據(jù)庫。在學(xué)習(xí)定制服務(wù)模型中,數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)生成的測試分析結(jié)果,為學(xué)生推薦課程學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)同伴。師生共同制定學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)計(jì)劃,并根據(jù)學(xué)習(xí)計(jì)劃同步完成課程內(nèi)容。
(1)學(xué)習(xí)風(fēng)格與學(xué)習(xí)習(xí)慣分析測試。
學(xué)習(xí)風(fēng)格是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出的獨(dú)特偏好和反應(yīng)模式,學(xué)習(xí)習(xí)慣是通過持續(xù)實(shí)踐形成的自動(dòng)化行為模式。養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣能夠使學(xué)生在使用智慧教育平臺學(xué)習(xí)時(shí)集中注意力,高效完成學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,為了開展真正意義上的個(gè)性化教學(xué),研究者須要深入掌握學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)風(fēng)格和習(xí)慣,并依據(jù)這些特性,制定出符合他們需求的學(xué)習(xí)方案、資源和環(huán)境。本研究采用了信度和效度較高的所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格測試[11],該測試從信息處理、接收方式、感知能力和理解方式4個(gè)方面,將學(xué)習(xí)風(fēng)格分為感悟型與直覺型、活躍型與沉思型、序列型與綜合型、視覺型與言語型8種類型。通過測試,學(xué)生可以了解自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格,發(fā)揮自己的優(yōu)勢,選擇合適的學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)習(xí)效率。在智慧教育平臺上,研究者開發(fā)了所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格的自測活動(dòng)插件,置于課程開始前,以便對學(xué)生進(jìn)行風(fēng)格分析并賦予相應(yīng)標(biāo)簽,為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)信息。教學(xué)設(shè)計(jì)者可根據(jù)不同學(xué)習(xí)類型設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù),系統(tǒng)則根據(jù)測試結(jié)果推送相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源和課程,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的引導(dǎo)。
(2)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)伙伴推送。
平臺根據(jù)采集的初步測試數(shù)據(jù)和學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡(主要包括學(xué)生學(xué)習(xí)某知識點(diǎn)所用的時(shí)間、訪問過的課程、知識點(diǎn)測試成績和所用的時(shí)間、問題回答和提問問題等信息),并結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)習(xí)慣測試信息,通過圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行表征,將圖作為輸入信息進(jìn)行處理,并在圖的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行卷積操作,執(zhí)行節(jié)點(diǎn)或圖的分類、標(biāo)注、聚類等任務(wù),從而通過抓取節(jié)點(diǎn)間的連接與圖相關(guān)數(shù)據(jù)來表示學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行在線學(xué)習(xí)時(shí),圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對用戶興趣和行為進(jìn)行建模,通過對“學(xué)生-課程、學(xué)習(xí)同伴”進(jìn)行圖卷積操作,以增強(qiáng)推薦系統(tǒng)的推薦準(zhǔn)確度與個(gè)性化程度[12]。動(dòng)態(tài)迭代的圖卷積網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)φn程推薦和學(xué)生推薦進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化,提高推薦效果。系統(tǒng)再根據(jù)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)信息,對平臺大量資源篩選、過濾,為學(xué)生匹配合適的學(xué)習(xí)同伴后,進(jìn)行智能化、針對性的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)同伴推送。
2.2.2 個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)
國家中小學(xué)智慧教育平臺提供了針對中小學(xué)階段的高品質(zhì)教學(xué)內(nèi)容和教育資源。由于資源豐富且繁多,學(xué)生依靠教師布置的任務(wù)學(xué)習(xí)內(nèi)容有限,且處于中小學(xué)階段的學(xué)生尚無法自行制定學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)生的個(gè)人知識架構(gòu)和學(xué)習(xí)偏好影響其選擇在線學(xué)習(xí)材料的行為,智慧教育平臺的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)服務(wù)定制模式為學(xué)生提供了個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。
在基于國家智慧教育平臺的教學(xué)設(shè)計(jì)中,研究者采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)策略和激勵(lì)機(jī)制,可以更有效地激發(fā)學(xué)生的參與熱情并增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)力。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)策略通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程取得了良好效果,根據(jù)任務(wù)進(jìn)行誘導(dǎo)、強(qiáng)化和衡量,旨在產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格和考試類型為不同學(xué)生設(shè)計(jì)可選的交叉學(xué)習(xí)任務(wù),以激發(fā)學(xué)生的好奇心。
學(xué)生在選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)并非隨意為之,而是基于教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)理論框架,考慮到知識點(diǎn)之間構(gòu)成的知識網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),主動(dòng)挑選出符合意義建構(gòu)需求的序列化的知識點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)[13],進(jìn)而形成個(gè)人知識圖譜。知識圖譜應(yīng)用于教育領(lǐng)域,不僅能夠幫助教師組織教學(xué)內(nèi)容,直觀清晰了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行查漏補(bǔ)缺、強(qiáng)化知識,還可以有效地反映課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)科體系、層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系等,有助于學(xué)生確定當(dāng)前在知識領(lǐng)域中所處的位置,從而形成知識聯(lián)系。
2.2.3 學(xué)習(xí)共同體的組建
對于處于中小學(xué)階段的學(xué)生,其傾向于積極跟隨教師精心設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)材料進(jìn)行深入學(xué)習(xí),并愿意與其他學(xué)習(xí)同一課程的同學(xué)交流課程相關(guān)問題,這種緊密的合作互助營造了積極的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生對于學(xué)習(xí)共同體的歸屬感與認(rèn)同感以及來自同學(xué)的鼓勵(lì),都有助于提高他們對共同體的參與度,并保持其持續(xù)且努力的學(xué)習(xí)態(tài)度[14]?;趪抑行W(xué)智慧教育平臺的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型建立了學(xué)生的相關(guān)數(shù)據(jù)庫,包括用于進(jìn)行同學(xué)推送的學(xué)習(xí)同伴數(shù)據(jù)庫。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)習(xí)慣等相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)簽,在學(xué)習(xí)同伴數(shù)據(jù)庫中以學(xué)習(xí)類型互補(bǔ)為原則加以匹配,學(xué)習(xí)者通過系統(tǒng)推送和自主搜索的結(jié)果,進(jìn)行雙方自主互選。學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)同伴以及教師共同組建學(xué)習(xí)共同體,進(jìn)行交流與分享,共同建構(gòu)知識,探討問題,實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)共建共享。學(xué)生共同體模型如圖2所示,圖中實(shí)線箭頭表示2個(gè)實(shí)體之間強(qiáng)相關(guān),虛線箭頭表示2個(gè)實(shí)體之間弱相關(guān)。在原有的線上平臺學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)者與同伴和教師僅通過簡單的問答進(jìn)行弱交互,學(xué)生與教師的溝通交流僅停留于表層,對學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)具有局限性。因此,在此基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型突出了學(xué)習(xí)同伴的重要性,突出了共同組建特性,促進(jìn)信息、知識在學(xué)習(xí)共同體圓環(huán)中的動(dòng)態(tài)流動(dòng),從而形成了一種強(qiáng)交互的群體。
3 學(xué)習(xí)服務(wù)定制的實(shí)現(xiàn)路徑
根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、習(xí)慣以及學(xué)習(xí)策略,基于國家中小學(xué)智慧教育平臺提供了定制化的學(xué)習(xí)支持和服務(wù),以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí),其實(shí)現(xiàn)路徑包括學(xué)生畫像、課程定制、個(gè)性化教學(xué)、智能評估和學(xué)習(xí)跟蹤與反饋6個(gè)部分,具體內(nèi)容如下。
3.1 學(xué)生畫像
學(xué)生畫像是基于學(xué)生的個(gè)人信息和學(xué)習(xí)行為等數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型,是個(gè)性化教育服務(wù)、智能教育管理和精準(zhǔn)教學(xué)評價(jià)的重要依據(jù)。利用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對學(xué)生在平臺上的行為、學(xué)習(xí)成績、興趣愛好等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和建模,建立學(xué)生的詳細(xì)畫像和模型。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生畫像,首先須要收集數(shù)據(jù),平臺采集教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行過程中可記錄的各種數(shù)據(jù)(包括學(xué)生的學(xué)籍信息、學(xué)習(xí)平臺登錄的信息、學(xué)習(xí)時(shí)間等),同時(shí)跟蹤抓取學(xué)生的搜索瀏覽記錄;在收集數(shù)據(jù)后,對其進(jìn)行清洗和整理,并利用相關(guān)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;其次,經(jīng)分析后可得學(xué)生的行為習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力和興趣愛好等相關(guān)信息,為學(xué)生畫像建立提供數(shù)據(jù)支持;最后,根據(jù)分析的結(jié)果構(gòu)建學(xué)生模型,基于學(xué)生模型設(shè)計(jì)學(xué)生畫像系統(tǒng),為教師、家長和學(xué)生提供可視化和數(shù)據(jù)分析功能,使其更好地了解和分析學(xué)生畫像,從而獲得個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)與資源。
3.2 課程定制
課程定制是指針對學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)和需求,為其提供量身定制的課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源。平臺根據(jù)學(xué)生畫像,設(shè)計(jì)課程內(nèi)容、選擇教材、推送學(xué)習(xí)資源、針對性的考試評價(jià)等。為了更好地進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì),提高個(gè)性化教學(xué)效率,亟需實(shí)現(xiàn)一個(gè)課程定制化系統(tǒng),以嵌入智慧教育平臺。平臺動(dòng)態(tài)自動(dòng)地為學(xué)生推薦最合適的課程與學(xué)習(xí)資源,以助力中小學(xué)智慧教育平臺中的推薦板塊更加精準(zhǔn)化。
3.3 個(gè)性化教學(xué)
個(gè)性化教學(xué)是一種基于學(xué)生個(gè)性化需求和特點(diǎn),為其量身定制的教學(xué)方式。通過深入掌握每位學(xué)生的獨(dú)特學(xué)習(xí)方式、技能等級和偏好等細(xì)節(jié),并結(jié)合學(xué)生的反饋意見,對教學(xué)材料、教學(xué)手段和學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[15]?;趯W(xué)生畫像,在平臺自動(dòng)化的課程定制系統(tǒng)推送的前提下,平臺設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程進(jìn)度和學(xué)習(xí)資源等個(gè)性化教學(xué)方案。根據(jù)多端口教師上傳的信息,平臺為不同層次的學(xué)生提供學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)任務(wù),根據(jù)學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型中的動(dòng)態(tài)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識點(diǎn)表征以及學(xué)生的個(gè)人知識圖譜進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)匹配。例如:針對不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生,同一問題將以圖片、文字等不同形式呈現(xiàn)。學(xué)生掌握程度不同,給予的學(xué)習(xí)任務(wù)難度也不同,這滿足學(xué)生的個(gè)性化需求。
3.4 智能評估
智能評估是指利用大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù),對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行自動(dòng)化且精確的評價(jià)。實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的智能評估首先要明確評估的目標(biāo),包括評估的內(nèi)容、方式和標(biāo)準(zhǔn)等。評估目標(biāo)應(yīng)該與課程目標(biāo)和學(xué)生需求相匹配。然后,基于學(xué)生畫像,設(shè)計(jì)評估模型,借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況實(shí)施自動(dòng)化且精確地評價(jià)。評估模型應(yīng)該根據(jù)評估目標(biāo)和學(xué)生畫像,設(shè)計(jì)合適的算法和模型?;趪抑行W(xué)智慧教育平臺的智能評估可以有效地提高評估效率和準(zhǔn)確性,為教師教學(xué)改進(jìn)和學(xué)生個(gè)人發(fā)展提供重要支持。
3.5 學(xué)習(xí)跟蹤與反饋
學(xué)習(xí)跟蹤通過對學(xué)生學(xué)習(xí)歷程的持續(xù)追蹤和記錄,幫助教師和學(xué)生清晰地了解學(xué)習(xí)進(jìn)展和成效。教師利用學(xué)習(xí)跟蹤工具,實(shí)時(shí)、個(gè)性化地監(jiān)控學(xué)習(xí)過程,并通過數(shù)據(jù)反饋和可視化分析,使其能及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃并提供針對性輔導(dǎo)。同時(shí),為了優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和平臺功能,平臺須建立反饋機(jī)制,讓學(xué)生對課程和學(xué)習(xí)資源滿意度提出建議,平臺據(jù)此進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化。
3.6 學(xué)習(xí)檔案管理與分析
在線學(xué)習(xí)檔案的管理與分析涉及利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)來記錄、管理及維護(hù)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)進(jìn)程。學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型根據(jù)收集到的學(xué)生信息,建立自動(dòng)更新的學(xué)生檔案,包括學(xué)科、難度、時(shí)間、地點(diǎn)等多個(gè)維度?;趪抑行W(xué)智慧教育平臺的學(xué)習(xí)檔案管理與分析,有助于師生更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況與效果,提供有效的個(gè)性化學(xué)習(xí)建議和資源,并形成學(xué)生的成長記錄,為未來龐大的學(xué)生數(shù)據(jù)庫奠定基礎(chǔ),促進(jìn)教育信息化的發(fā)展。
4 結(jié)語
本研究基于國家中小學(xué)智慧教育平臺構(gòu)建學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型,主要從個(gè)性化的導(dǎo)學(xué)服務(wù)、個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)共同體3個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行模型構(gòu)建,并提出了學(xué)生畫像、課程定制、個(gè)性化教學(xué)、智能評估、學(xué)習(xí)跟蹤與反饋以及學(xué)習(xí)檔案管理與分析6個(gè)具體實(shí)現(xiàn)路徑,為促進(jìn)學(xué)生的精準(zhǔn)化和個(gè)性化管理提供了可行方案及思路,有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高。通過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等方法,平臺可以提高教師的教育品質(zhì)和教學(xué)效率,進(jìn)而推動(dòng)教育資源的均衡分配以及教育現(xiàn)代化的進(jìn)程。然而,對于實(shí)踐教學(xué)和應(yīng)用中的學(xué)習(xí)服務(wù)定制模型的構(gòu)建還有待進(jìn)一步的檢驗(yàn)和完善,相信未來將有更多學(xué)者探究這一領(lǐng)域的問題,共同推動(dòng)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展。
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(編輯 沈 強(qiáng))
Research on learning service customization model construction based on smart education platform
JIN" Shuqi1, CUI" Lin2*
(1.School of Education Science,Anhui Normal University, Wuhu 241000, China; 2.School of Information
Engineering,Suzhou University, Suzhou 234000, China)
Abstract: Education digitalization is a pivotal pathway for educational reform in our country, with the development of intelligent educational resource platforms marking a significant milestone. These platforms lay a solid foundation for creating a digital educational ecosystem. Personalized learning services are a crucial lever in advocating for the digitalization of education, and intelligent educational resource platforms play a key role in facilitating personalized learning. Focusing on the national primary and secondary school smart education platform,the current state of personalized learning resource construction and services on smart education platforms is analyzed. It explores the construction of models in three areas: personalized guidance services, personalized learning instruction and learning communities. Furthermore, it outlines six specific implementation paths,such as student profiling, course customization, personalized teaching, intelligent assessment, learning tracking and feedback, and learning record management and analysis. These paths aim to push personalized resources more accurately and efficiently, thereby promoting the implementation and realization of platform-based personalized learning and achieving the goal of effective education.
Key words: smart education platform for primary and secondary schools; learning service customization; personalized learning; path guidance; intelligent push
作者簡介:靳舒淇(2000— ),女,碩士研究生;研究方向:智能教育,數(shù)字化學(xué)習(xí)。
*通信作者:崔琳(1979— ),女,教授,博士;研究方向:數(shù)據(jù)挖掘與分析,智慧教育個(gè)性化推薦。