面向自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開放學(xué)習(xí)者模型研究

王洪江 黃潔

面向自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開放學(xué)習(xí)者模型研究

王洪江 黃潔

（華南師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510000）

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，其最核心的部分是學(xué)習(xí)者模型，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)者模型雖然種類豐富，但局限于對(duì)個(gè)人信息的收集，而開放學(xué)習(xí)者模型允許學(xué)習(xí)者訪問系統(tǒng)對(duì)自己的評(píng)價(jià)信息，有利于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)個(gè)性化的實(shí)現(xiàn)以及學(xué)習(xí)者模型的優(yōu)化，開放學(xué)習(xí)者模型已成為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中學(xué)習(xí)者模型研究的重要方向。本文分析總結(jié)了開放學(xué)習(xí)者模型的研究意義、內(nèi)容及應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了未來研究方向，為開放學(xué)習(xí)者模型的進(jìn)一步研究提供參考。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)；學(xué)習(xí)者模型；開放學(xué)習(xí)者模型

一、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)（Adaptive Learning）是學(xué)習(xí)者通過思考和操作主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和獲取知識(shí)、技能的一種學(xué)習(xí)形式，學(xué)習(xí)者可以自主監(jiān)控學(xué)習(xí)過程，根據(jù)自己的實(shí)際需求，自主選擇最適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略[1]。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，學(xué)習(xí)資源日漸豐富，但學(xué)習(xí)者卻往往迷失在信息的海洋之中，而自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的在線學(xué)習(xí)環(huán)境，根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)者不同的特征給學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，比如推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源、提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)、推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)路徑等。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的前身是適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)（Adaptive Hypermedia System，簡(jiǎn)稱AHS），布魯希洛夫斯基對(duì)適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)的定義是：用戶模型記錄了用戶的某些特征信息，在運(yùn)行過程中根據(jù)用戶模型適應(yīng)于不同用戶的系統(tǒng)[2]。經(jīng)過不斷地發(fā)展，今天的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)已經(jīng)具備了更加人性化的功能，同時(shí)也出現(xiàn)了多種多樣的類型和不同的名稱與概念，比如“基于Web的適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)（Web-based Adaptive Learning System）”“基于Web 的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)（Web-based Intelligence Learning System）”“基于Web的適應(yīng)性導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（Web-based Adaptive Tutoring System）”“適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)（Adaptive Learning Support System）”等，而目前最被普遍接受的一種概念是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)由幾個(gè)重要的模塊組成，分別是學(xué)習(xí)者模型、領(lǐng)域知識(shí)模型、適應(yīng)性引擎[3]。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的核心工作原理是，依據(jù)從學(xué)習(xí)者模型中獲取的相關(guān)信息，根據(jù)適應(yīng)性引擎提供的規(guī)則，從領(lǐng)域知識(shí)模型中提取學(xué)習(xí)對(duì)象，通過某種方式呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。在這些模塊中，學(xué)習(xí)者模型是最為重要和根本的模塊，它包含學(xué)習(xí)者的基本信息、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、背景知識(shí)、知識(shí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)經(jīng)歷、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等個(gè)人信息，它是學(xué)習(xí)者特征的抽象表示，是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。自適應(yīng)系統(tǒng)通過學(xué)習(xí)者模型在一定程度上適應(yīng)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征。

二、學(xué)習(xí)者模型的分類

學(xué)習(xí)者模型是真實(shí)世界中的學(xué)習(xí)者映射在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的邏輯實(shí)體，是學(xué)習(xí)者個(gè)性特征的抽象表示。學(xué)習(xí)者模型建模已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和幫助自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)做出決定。通常學(xué)習(xí)者模型的要素是學(xué)習(xí)者個(gè)性特征中與學(xué)習(xí)相關(guān)的子集，需要考慮諸多因素。學(xué)習(xí)者模型根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分成很多類型。按照學(xué)習(xí)者模型不同的建模方法，如表1所示，學(xué)習(xí)者模型主要可以分為以下幾類。

表1 按建模方法分類的學(xué)習(xí)者模型

三、開放學(xué)習(xí)者模型

盡管傳統(tǒng)學(xué)習(xí)者模型的建模方法多種多樣，但是方法和思路都太局限于對(duì)個(gè)人信息的收集，沒有考慮到學(xué)習(xí)的社會(huì)性和學(xué)習(xí)者與模型的交互作用，存在很多缺陷。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)者模型大多是封閉的，是一個(gè)“黑匣子”系統(tǒng)，雖然自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)仍然可以了解學(xué)習(xí)者的很多特性，但是學(xué)習(xí)者本身卻無法了解模型中的內(nèi)容，無法了解系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)者做了哪些個(gè)性特征的采集，更不了解這些數(shù)據(jù)是否符合學(xué)習(xí)者的自身情況。按照模型的內(nèi)容是否開放，學(xué)習(xí)者模型可以分為封閉學(xué)習(xí)者模型和開放學(xué)習(xí)者模型[4]。封閉學(xué)習(xí)者模型中的內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)者不開放，學(xué)生看不到學(xué)習(xí)者模型中的內(nèi)容；而開放學(xué)習(xí)者模型中的內(nèi)容則對(duì)學(xué)習(xí)者開放，學(xué)習(xí)者可以看到學(xué)習(xí)者模型中的內(nèi)容。

構(gòu)建開放學(xué)習(xí)者模型是非常有必要的，它可以讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中準(zhǔn)確了解自己的知識(shí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)進(jìn)展、學(xué)習(xí)績(jī)效。英國(guó)伯明翰大學(xué)蘇珊·布爾對(duì)開放學(xué)習(xí)者模型的定義是：學(xué)習(xí)者可以自主控制學(xué)習(xí)系統(tǒng)，個(gè)人學(xué)習(xí)信息以可視化的方式呈現(xiàn)，并遵照學(xué)習(xí)者的意愿選擇是否分享，以此促進(jìn)學(xué)習(xí)者的自我監(jiān)控和反思[5]。

（一）開放學(xué)習(xí)者模型的對(duì)象及意義

對(duì)學(xué)習(xí)者模型自身來說，開放后能提高模型的準(zhǔn)確性，增加學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的了解和信任。學(xué)習(xí)者的認(rèn)知與學(xué)習(xí)系統(tǒng)的內(nèi)容表述可能存在差異，學(xué)習(xí)者查看開放學(xué)習(xí)者模型中的內(nèi)容有利于消除錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，了解系統(tǒng)的內(nèi)容和原理，增加對(duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的信任，提高學(xué)習(xí)積極性。

開放學(xué)習(xí)者模型的對(duì)象除了學(xué)習(xí)者還包括學(xué)習(xí)同伴、教師、父母等，其意義如表2所示。

表2 開放學(xué)習(xí)者模型的對(duì)象及意義

1.對(duì)學(xué)習(xí)者開放的意義

學(xué)習(xí)者通過查看開放學(xué)習(xí)者模型里的內(nèi)容，培養(yǎng)關(guān)注自身學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)過程的習(xí)慣，讓學(xué)習(xí)者逐漸培養(yǎng)起自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，逐漸成為一個(gè)具有獨(dú)立自主學(xué)習(xí)意識(shí)的主動(dòng)學(xué)習(xí)者。

學(xué)習(xí)者模型里的信息對(duì)學(xué)生可見，能夠提高學(xué)生對(duì)自己在相應(yīng)知識(shí)領(lǐng)域中優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)的認(rèn)識(shí)，并且由此使得他們發(fā)展出更有效的學(xué)習(xí)方式。一方面，系統(tǒng)可以調(diào)整它的教學(xué)行為以提供個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境,這些行為可能包括個(gè)性化的問題選擇、個(gè)性化的指導(dǎo)和反饋以及更新學(xué)習(xí)者模型；另一方面，學(xué)生可以通過查看開放學(xué)習(xí)者模型的內(nèi)容來反思他們的學(xué)習(xí)過程，并且通過用系統(tǒng)評(píng)估他們的學(xué)習(xí)水平來提高他們的元認(rèn)知技能。蘇珊·布爾等指出開放學(xué)習(xí)者模型在促進(jìn)元認(rèn)知活動(dòng)、鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者的獨(dú)立性、促進(jìn)合作和競(jìng)爭(zhēng)、增加學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的了解和信任這四個(gè)領(lǐng)域有很大貢獻(xiàn)，但不僅僅局限于這些領(lǐng)域[6]。開放學(xué)習(xí)者模型能充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的自覺性和主動(dòng)性，讓學(xué)習(xí)者不斷摸索如何學(xué)習(xí)，能培養(yǎng)出獨(dú)立、自主、高效的學(xué)習(xí)者。

開放學(xué)習(xí)者模型的出現(xiàn)，為促進(jìn)學(xué)生元認(rèn)知能力的發(fā)展提供了一種新的手段。根據(jù)美國(guó)心理學(xué)家弗拉維爾的觀點(diǎn)，元認(rèn)知由兩部分構(gòu)成：一是元認(rèn)知知識(shí)，正確認(rèn)識(shí)到自身的能力、興趣偏好以及認(rèn)知缺陷等，清楚自己與他人之間的各種認(rèn)知差異；二是元認(rèn)知監(jiān)控，是指學(xué)習(xí)者對(duì)自己的認(rèn)知過程的認(rèn)知，在認(rèn)知過程中自主監(jiān)控、評(píng)估、調(diào)節(jié)自己的認(rèn)知活動(dòng)[7]。元認(rèn)知不僅影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程，還會(huì)影響學(xué)習(xí)者個(gè)人的問題解決能力、智力發(fā)展和社會(huì)交往等方面，幫助學(xué)生提高元認(rèn)知水平不僅能夠提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力，教會(huì)學(xué)習(xí)者如何學(xué)習(xí)，同時(shí)還能促進(jìn)學(xué)習(xí)者的智力和問題解決能力的發(fā)展，因此在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中幫助學(xué)習(xí)者提高元認(rèn)知能力非常重要[8]。開放學(xué)習(xí)者模型向?qū)W習(xí)者個(gè)人呈現(xiàn)有關(guān)學(xué)習(xí)狀態(tài)方面的信息能夠幫助學(xué)習(xí)者了解自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)，還能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的元認(rèn)知水平的發(fā)展，幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的自我監(jiān)控以及知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)。臺(tái)灣的研究者實(shí)施了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比系統(tǒng)控制的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、用戶控制自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和協(xié)商自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，結(jié)果顯示擁有開放學(xué)習(xí)者模型的協(xié)商自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)促進(jìn)了學(xué)習(xí)者正確的自我評(píng)價(jià)，提高了元認(rèn)知能力。

2.對(duì)學(xué)習(xí)同伴開放的意義

學(xué)習(xí)者可以查看學(xué)習(xí)同伴的學(xué)習(xí)情況，和其他人的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行比較，學(xué)習(xí)同伴通常是匿名的，除非學(xué)習(xí)同伴選擇顯示真實(shí)用戶名。學(xué)習(xí)者可以查看比自己知識(shí)水平高的人，以他們?yōu)閷W(xué)習(xí)目標(biāo)；也可以查看比自己知識(shí)水平低的人，這樣可以讓學(xué)習(xí)者意識(shí)到自己比想象中表現(xiàn)得好，增加他們的自信心。通過對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的成就和遇到的困難進(jìn)行匹配，相同學(xué)習(xí)水平的可以分組共同學(xué)習(xí)；不同的學(xué)習(xí)者之間也可以協(xié)作，克服了某些困難的學(xué)習(xí)者可以幫助沒解決困難的學(xué)習(xí)者，實(shí)現(xiàn)互助學(xué)習(xí)過程。對(duì)學(xué)習(xí)同伴開放學(xué)習(xí)者模型里的內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的協(xié)作意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

（二）開放學(xué)習(xí)者模型的內(nèi)容

開放學(xué)習(xí)者模型的內(nèi)容主要有學(xué)習(xí)者的信息和與知識(shí)相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容信息。表3呈現(xiàn)了部分具體內(nèi)容。

表3 開放學(xué)習(xí)者模型的內(nèi)容

（三）開放學(xué)習(xí)者模型的呈現(xiàn)形式

開放學(xué)習(xí)者模型允許用戶（學(xué)生、教師、同伴以及其他在教學(xué)過程中的相關(guān)人員）以容易理解的方式查看學(xué)習(xí)者模型內(nèi)容[9]。為了保證用戶能夠?qū)W(xué)習(xí)者模型的信息產(chǎn)生正確行為反應(yīng)，就必須關(guān)注呈現(xiàn)形式的可理解性。學(xué)習(xí)者模型的數(shù)據(jù)通過為了支持學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)而專門設(shè)計(jì)的界面展現(xiàn)給用戶，不需查看系統(tǒng)背后的規(guī)則和理解復(fù)雜的知識(shí)表現(xiàn)形式。

開放學(xué)習(xí)者模型目前存在的呈現(xiàn)形式多種多樣，最簡(jiǎn)單的方式是文字描述，其他復(fù)雜的方式有技能表、概念表、概念圖、餅圖、層級(jí)圖、樹狀圖、雷達(dá)圖、標(biāo)簽云等。

技能表可以簡(jiǎn)單、直觀地表現(xiàn)學(xué)習(xí)者知識(shí)掌握情況。技能表被證明在幫助學(xué)生提高元認(rèn)知技能方面很有用。例如SQL-Tutor技能表用三種顏色表示學(xué)生理解正確的、理解錯(cuò)誤的以及未學(xué)的內(nèi)容。但是作為一個(gè)學(xué)習(xí)者模型的最簡(jiǎn)單的表現(xiàn)形式，技能表包含的信息很有限。

概念圖可以呈現(xiàn)概念間關(guān)系，由方形標(biāo)簽表示概念，其間的關(guān)系以含有連接詞的箭頭表示，箭頭的方向表示發(fā)展的層次，連接詞通常有“引發(fā)”“導(dǎo)致”“需要”“提供”等。 它可以幫助學(xué)習(xí)者快速了解知識(shí)間的層級(jí)關(guān)系與知識(shí)之間的聯(lián)系，并且為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)出已有知識(shí)、新學(xué)知識(shí)、未學(xué)知識(shí)，可以為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)決策。

樹狀圖使得開放學(xué)習(xí)者模型和信息可視化能以一個(gè)創(chuàng)新的方式融合，可以給學(xué)生展示與其相關(guān)的信息和隱含的數(shù)據(jù)，這種呈現(xiàn)方式簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，使得學(xué)習(xí)者可以更好地理解開放學(xué)習(xí)者模型。例如：來自?shī)W地利的孔普和塞福特等人開發(fā)的MyExperiences開放學(xué)習(xí)者模型，就是一個(gè)基于樹狀圖的開放學(xué)習(xí)者模型，模型中的學(xué)生知識(shí)水平可以基于用戶交互來進(jìn)行評(píng)測(cè)，稱為知識(shí)指示事件（Knowledge Indicating Events），這種方式可以提高開放學(xué)習(xí)者模型的可理解性和準(zhǔn)確性。

不同的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)運(yùn)用了不同的表示方法，這些表示方法各有其重點(diǎn)與細(xì)節(jié)特征。目前研究者為開放學(xué)習(xí)者模型開發(fā)了多種多樣的表現(xiàn)形式，而研究結(jié)果顯示有多種表現(xiàn)形式的開放學(xué)習(xí)者模型是更有效的，因?yàn)樗С謧€(gè)性化選擇和不同的學(xué)習(xí)目的。目前的趨勢(shì)是多種呈現(xiàn)形式類型結(jié)合，以更加生動(dòng)全面的形式來進(jìn)行展現(xiàn)，這樣更利于學(xué)習(xí)者的理解。例如：Maths Island Tutor包含多種類型的外部表現(xiàn)形式，它的呈現(xiàn)形式從簡(jiǎn)單的文字描述到復(fù)雜的表示方式，包括概念圖和樹狀圖等；EER-Tutor有很多開放學(xué)習(xí)者模型表現(xiàn)形式可以在特定時(shí)間展示給學(xué)生，研究者利用眼動(dòng)儀測(cè)試各種方式的停留時(shí)間，包括技能表、雷達(dá)圖、標(biāo)簽云、概念層級(jí)圖、概念表、樹狀圖等。

四、開放學(xué)習(xí)者模型應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）用于測(cè)試的開放學(xué)習(xí)者模型

美國(guó)匹茨堡大學(xué)的布魯希洛夫斯基等人對(duì)有開放學(xué)習(xí)者模型的個(gè)性化考試工具KnowledgeZoom進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，它可以生成挑戰(zhàn)性問題縮短學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的路徑，該考試工具的測(cè)試內(nèi)容針對(duì)Java編程，結(jié)果顯示工具能吸引學(xué)生注意力，并且學(xué)生認(rèn)為它在檢驗(yàn)自己的Java知識(shí)水平和揭示知識(shí)缺口方面非常有幫助。

福蒂斯·拉薩里尼和西米恩·雷塔利對(duì)CosyQTI的應(yīng)用進(jìn)行了研究，該系統(tǒng)是一個(gè)開放的自適應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，它依據(jù)學(xué)習(xí)者先前積累的知識(shí)和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自適應(yīng)，開放學(xué)習(xí)者模型的內(nèi)容是以文字和圖形模式的形式呈現(xiàn)的。學(xué)習(xí)同伴有匿名權(quán)限，好友學(xué)習(xí)者是實(shí)名權(quán)限。學(xué)習(xí)者可以得知自己的學(xué)習(xí)成就和困難，同時(shí)可以通過同伴協(xié)作認(rèn)識(shí)到模型中的迷思概念。教師可以通過研究開放學(xué)習(xí)者模型來得知學(xué)生隱藏的問題，以此為依據(jù)調(diào)整教學(xué)策略、開展教學(xué)。研發(fā)者可以修改特定的學(xué)習(xí)者模型要素，創(chuàng)建更合適的學(xué)習(xí)者模型。學(xué)習(xí)者可以與系統(tǒng)協(xié)商來形成更合適的測(cè)試順序。可視化地展示測(cè)試路徑、結(jié)果對(duì)自適應(yīng)考試和最終評(píng)估都有很大意義。細(xì)致分析學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者和教師都非常有益，并且教師和學(xué)生更喜歡文字信息，因?yàn)樗麄冇X得信息量更豐富[10]。

（二）可協(xié)商的開放學(xué)習(xí)者模型

基于協(xié)商的自適應(yīng)系統(tǒng)可以支持個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑，通過系統(tǒng)協(xié)商來達(dá)成?？蓞f(xié)商開放學(xué)習(xí)者模型的工作原理是系統(tǒng)推薦自適應(yīng)選擇，同時(shí)學(xué)生也提交自己的自適應(yīng)偏好，當(dāng)學(xué)生偏好和系統(tǒng)推薦發(fā)生矛盾的時(shí)候，學(xué)生和系統(tǒng)經(jīng)過協(xié)商來達(dá)成一致。臺(tái)灣的研究者開發(fā)并應(yīng)用了包含開放學(xué)習(xí)者模型的可協(xié)商自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。研究提出了將基于協(xié)商的方法、適應(yīng)性（系統(tǒng)控制的自適應(yīng)）和可變性（用戶控制的自適應(yīng)）理念結(jié)合創(chuàng)建的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。系統(tǒng)提供可變的框架、工具、選擇，自適應(yīng)的內(nèi)容包括學(xué)習(xí)內(nèi)容的順序、學(xué)習(xí)績(jī)效評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)步調(diào)、情境、任務(wù)難度。研究者對(duì)69名報(bào)了計(jì)算機(jī)編程課的大學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，初步證據(jù)顯示協(xié)商自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。用戶控制學(xué)習(xí)系統(tǒng)不適合自我評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度較差和選擇不合適學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)生，而協(xié)商自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以用來幫助訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)做出合適改變[11]。開放學(xué)習(xí)者模型的本質(zhì)是學(xué)生知識(shí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)據(jù)此提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

該實(shí)驗(yàn)表明，開放學(xué)習(xí)者模型具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是能提高模型準(zhǔn)確性；二是能提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，獨(dú)立學(xué)習(xí)意識(shí)和反思、自主評(píng)價(jià)、元認(rèn)知能力。雖然學(xué)生喜歡控制他們的教育選擇，但是常常無法做出正確選擇。尤其是新手學(xué)生和元認(rèn)知技能低下的學(xué)生。該實(shí)驗(yàn)同樣暴露出開放學(xué)習(xí)者模型存在的平衡問題，學(xué)生需要兩種元認(rèn)知來決定自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑：對(duì)當(dāng)前內(nèi)容理解的自我評(píng)價(jià)以及選擇合適學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)則。過高的開放度會(huì)導(dǎo)致元認(rèn)知技能低下學(xué)生因自我認(rèn)知不足、缺乏自控力等原因無法進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，同時(shí)可能使得學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)該學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)推薦更加不準(zhǔn)確。

（三）促進(jìn)學(xué)習(xí)的開放學(xué)習(xí)者模型

英國(guó)的研究者安東尼婭·米特羅維奇和布倫特·馬丁對(duì)SQL-Tutor系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用研究，評(píng)估開放學(xué)習(xí)者模型的效果。雖然沒有發(fā)現(xiàn)成績(jī)有顯著性差異，但是仍然有令人鼓舞的結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組的低水平學(xué)習(xí)者與控制組的低水平學(xué)習(xí)者相比較，成績(jī)明顯更高；實(shí)驗(yàn)組的高水平學(xué)習(xí)者比控制組高水平學(xué)習(xí)者放棄的問題更少，并且根據(jù)系統(tǒng)的不同建議，對(duì)下一步學(xué)習(xí)有更強(qiáng)烈的觀念。這些結(jié)論顯示了開放學(xué)習(xí)者模型可以提高低水平學(xué)生的表現(xiàn)，提高高水平學(xué)習(xí)者的自信，使得高水平學(xué)習(xí)者敢于挑戰(zhàn)問題和更信賴自己的能力。實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生都查看了模型，這說明他們覺得查看模型對(duì)學(xué)習(xí)有益，學(xué)生只能夠查看，不能質(zhì)疑或者更改模型。作者認(rèn)為更復(fù)雜的模型會(huì)更為有效。

英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的研究者對(duì)混合學(xué)習(xí)環(huán)境中開放學(xué)習(xí)者模型的效果進(jìn)行了探究，在課堂學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（Moodle）結(jié)合的混合學(xué)習(xí)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過具有責(zé)任感和自我評(píng)價(jià)的方式了解自己，是學(xué)習(xí)者順利完成學(xué)習(xí)的關(guān)鍵所在[12]。雖然目前大部分的開放學(xué)習(xí)者模型還較為簡(jiǎn)單，但已經(jīng)在提高學(xué)生的成績(jī)方面表現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)。

五、未來的研究問題

（一）開放學(xué)習(xí)者模型的平衡問題

馬博特·安德魯和蘇珊·布爾最早提出開放學(xué)習(xí)者模型的一個(gè)重要研究問題是應(yīng)該允許學(xué)生有多大的控制權(quán)，伴隨的研究是如何最佳化支持和平衡學(xué)習(xí)者和開放學(xué)習(xí)者模型之間的協(xié)商和讓步。如何開發(fā)出更適合的協(xié)商策略一直是研究難點(diǎn)。協(xié)商模型的重點(diǎn)是協(xié)商什么以及如何協(xié)商，由沖突計(jì)算機(jī)制和沖突解決機(jī)制組成。研究者可以研究不同的協(xié)商模型，采取不同的協(xié)商策略；研究適合不同學(xué)生的沖突計(jì)算機(jī)制和沖突解決機(jī)制，有利于提高開放學(xué)習(xí)者模型的準(zhǔn)確性、有效性以及學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)者模型的信任。

（二）開放學(xué)習(xí)者模型的呈現(xiàn)問題

開放學(xué)習(xí)者模型的信息數(shù)據(jù)組織和呈現(xiàn)方式至關(guān)重要。信息的呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的影響，合理設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[13]。只有用戶能夠理解并且做出反應(yīng)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)才能進(jìn)行更加合理的推薦。研究者目前正在探索更加直觀、準(zhǔn)確的表現(xiàn)形式，采用眼動(dòng)儀、問卷調(diào)查等方式研究學(xué)習(xí)者對(duì)不同表現(xiàn)形式的理解程度以及不同表現(xiàn)形式對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的影響。由于研究結(jié)果受多種因素影響，探索出哪種表現(xiàn)形式最有利于學(xué)生的理解和知識(shí)水平的提高是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的研究課題。

六、結(jié)語(yǔ)

開放學(xué)習(xí)者模型是目前學(xué)習(xí)者模型的重要發(fā)展領(lǐng)域。開放學(xué)習(xí)者模型的應(yīng)用效果驗(yàn)證是研究熱點(diǎn)，同時(shí)也是研究難點(diǎn)。開放學(xué)習(xí)者模型可以與多種學(xué)科進(jìn)行結(jié)合，目前很多研究集中在計(jì)算機(jī)類科目，而其他科目的學(xué)習(xí)和應(yīng)用同樣值得探索。開放學(xué)習(xí)者模型可以在不同的教學(xué)環(huán)境下發(fā)揮作用。提高開放學(xué)習(xí)者模型的社會(huì)性也是未來研究的一個(gè)方向，即研究同伴之間如何合作與討論，探索新的協(xié)作方式以及新的應(yīng)用模式等。國(guó)內(nèi)對(duì)開放學(xué)習(xí)者模型的系統(tǒng)研究還比較少，未來應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，借鑒國(guó)外對(duì)開放學(xué)習(xí)者模型的研究方法與成果，展開適合國(guó)內(nèi)教育環(huán)境的相關(guān)研究與探索，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的元認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

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(責(zé)任編輯 孫震華)

Research on Open Learner Model for Adaptive Learning System:Current Situation and Problems

WANG Hongjiang, HUANG Jie
(School of Information Technology in Education, South China Normal University, Guangzhou, Guangdong, China 510000)

The adaptive learning system can provide learners with a personalized learning environment.The core of the system is the learner model.Although the traditional learner model is rich in varieties,it is limited to the collection of personal information.However,the open learner model allows learners to visit their own evaluation information given by the system,which is conducive to the adaptive learning system to achieve personalization and learner model optimization.The open learner model has become an important direction of the learner model research for the adaptive learning system.This paper analyzes and summarizes the research significance,content and application status of the open learner model.It puts forward future research directions,and offers references for further studies on the open learner model.

adaptive learning system;learner model;open learner model

G4

A

2096-0069（2017）02-0023-06

2017-01-08

王洪江（1977— ），男，浙江紹興人，華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院副研究員，研究方向?yàn)樵诰€教學(xué)研究、自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)研究；

黃潔（1993— ），女，江蘇海門人，華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與教育應(yīng)用。