（计算机应用技术专业论文）网络学习的个性化信息过滤系统研究.pdf

网络学习的个性化信息过滤系统研究 实现网络学习中的个性化问题为研究背景，力图改变当前网络学习系统千 人一面的现状，为不同的学习者提供不同的学习服务、实施不同的学习策 略。上 聿文研究的个性化信息过滤技术用于个性化网络学习环境，技术实现 的难点体现在两个方面：用户学习行为个性识别和学习对象的个性化检索 与发送。研究和实现需涉及到很多相关领域和技术应用，其中包括：教育 技术规范、信息收集、用户模型、信息过滤算法、学习对象元数据、j a v a 和x m l 技术等研究应用。文中研究的目的是怎样把这些技术结合起来应 用于解决网络学习的个性化问题，并为构建个性化网络学习系统提供一种 可行的技术方案。 从理论基础上，本文以建构主义、交互式和自我调节式学习作为学习 理论依据，提出了个性化网络学习系统的一个基于l s t a ( 学习系统技术 架构) 、信息过滤、学习对象元数据技术的系统架构和技术方案，并针对 网络学习系统的核心部分资源信息的过滤设计了一个原型系统模型。l 此系 统实现的功能是按照信息过滤算法或教学策略根据用户具体的学习价性 为用户查找、检索和定位相应的学习对象资源，生成个性化的学习内容及 w e b 学习界面。从技术实现上，系统模型采用了三层的体系结构，主要实 现技术是j s p 、x m l 、学习资源对象元数据技术和c e l t s 体系规范。士 本文系统设计主要是对本地网站学习资源的搜索、查询和定位。l 通过 不同学习资源内容的组合及在网页上的呈现形式来体现教学策略的不同。 根据这样方案设计的系统不仅能实现跨平台，而且由于遵守相关教育技术 规范，为将来不同学习资源网站间的资源共享、交换提供了技术发展的基 础。1 广 关键词：网络学习i 个性化文信息过滤又学习对象元数据ix m 父 a 1 习获契何学种的如的一新以新了来文种供带本 一提革。 为户改持成用的支展的式同发习模共渐学学的逐要教术经需统技 已为传机，为算展制学计发限教和的的络术术问网技技时。育息、径教信问途到着空新得 随破的要育打育需教习教加络学收更网络接也 ：网、时要。识同 式知， 摘方得机 ：茎奎塑蔓 ： r e s e a r c ho np e r s o n a l i z e di n f o r m a t i o nf i l t e r i n gs y s t e r n i nw e b - b a s e d l e a r n i n g a b s t r a c t ：w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n t o ft h ei n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y ， w e b - b a s e dl e a r n i n gh a sb e e nb e c o m i n gan e wa c c e s st o l e a r n i n g 0 nt h e i n t e r n e t 1 e a r n e rc a ng e tl e a r n i n gm a t e r i a l sa n db ei n s t r u c t e di nw e b - b a s e d l e a r n i n gs y s t e mf r o ma n yt i m ea n da n y w h e r e i ti s a no p p o r t u n i t yt or e f o r m t h et r a d i t i o n a li n s t r u c t i o nm o d e li nt h ew e b b a s e dl e a r n i n gs y s t e mt h r o u g h i n s t r n c t i o n t e c h n o l o g y a n di n f o i t n a t i o n t e c h n o l o g y i n t h i s p a p e r a u t h o r d i s c u s s e sh o wt op r o v i d e e a r n e r sw i t hp e r s o n a l i z ea n dc u s t o m i z e dc o n t e n t t h r o u g hw e b p a g e ，a n de x p o s e dt h e md i v e r s ei n s t r u c t i o n a ls t r a t e g i e s i n f o r i l l a t i o nf i l t e r i n gi sak e y - t e c h n o l o g yf o rt h ec r e a t i o no f u s e r a d a p t e d w e b s i t ea n dt h e r e f o r ec a nb e u s e di n p e r s o n a l i z e d w e b b a s e d l e a r n i n g s y s t e m i n t h ep e r s o n a l i z e d l e a r n i n gs y s t e m ，t h ed i f f i c u l t y o fd e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o n i n c l u d e st w o a s p e c t s ：d i s c o v e r i n gp e r s o n a l i t y f r o mu s e r l e a r n i n gb e h a v i o r ，r e t r i e v a la m o n g o rf i l t e r i n gf r o ml e a r n i n go b j e c t sa n dt h e n c o m p o s i n gp e r s o n a l i z e d i n s t r u c t i o n t h e p a p e r d i s c u s s e st h er e l a t e d t e c h n o l o g i e s ，w h i c ha r el e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d s ，u s e ri n f o r m a t i o n g a t h e r ，i n f o r m a t i o nf i l t e r i n ga l g o r i t h m ，u s e rp r o f i l e ，l e a r n i n go b j e c tm e t a d a t a ， j s p ，x m la n de t c t h er e s e a r c hp u r p o s ci st of i n daw a yc o m b i n i n ga n d i n t e g r a t i n gt h o s et e c h n o l o g i e sw i t ht h ew e b b a s e dl e a m i n gs y s t e m i nt h i s p a p e r ，t h ep r o p o s e d f r a m e w o r k i n t e g r a t e sl t s a ( l e a r n i n g t e c h n o l o g ys y s t e m sa r c h i t e c t u r e ) ，i n f o r m a t i o nf i l t e r ，l o m ( l e a r n i n g0 b e c t m e t a d a t a ) ，x m la n dj a v at o s o l v et h e p e r s o n a l i z a t i o nj ut h eg e n e r a t i o n w e b - b a s e d l e a r n i n g c o n t e n t m o r e o v e r t h e p a p e rd e s i g n e d a p r o t o t y p e p e r s o n a l i z e dl e a r n i n go b j e c tr e s o u r c e sf i l t e r i n gs y s t e mm o d e l ，t h ei n s t r u c t i o n t h e o r yf u n d a m e n to fw h i c hi sc o n s t r u c t i v i s m ，s e l fs e l f - r e g u l a t e di e a r n i n ga n d i n t e r a c t i v e l e a r n i n g j s p ，x m la n dc e l t s ( c h i n e s ee l e a r n i n gt e c h n o l o g y s t a n d a r d i z a t i o n ) a r et h em a i nt h r e en e c e s s a r yt e c h n i q u e st od e v e l o p m e n tt h i s m o d e l t h ex m l - b a s e dm e t a d a t a s y s t e mm o d e lc a nf a c i l i t a t el e a r n i n g0 b i e c t r e s o u r c e sr e t r i e v a l ，r e u s ea n de x c h a n g e a l s oi th a st h ef l e x i b i l i t yt og e n e r a t e p e r s o n a l i z e d o rc u s t o m i z a b l e l e a r n i n g c o n t e n ta n d s t r u c t u r et h e mi n p e r s o n a l i z e dl e a r n i n gi n t e r f a c e t h e f i l t e r i n gs y s t e m d e s c r i b e di n t h i s p a p e r i s m a i n l yd e s i g n e d f o r s e a r c h i n ga n dc o m p o s i n gs y s t e ma m o n g t h el o c a lw e b - s i t el e a r n i n gr e s o u r c e s k e y w o r d s ：w e b l e a r n i n g ，p e r s o n a l i z a t i o n ，i n f o r m a t i o n f i l t e r ，l e a r n i n g o b j e c tm e t a d a t a ，x m l a 2 笙二兰笙丝 1 1 课题目的和意义 第一章绪论 现代远程教育已经发展到以网络为主要的手段和媒介来实现传统意义上的教学。冈此， 我们主要讨论的是基予网络环境下的网络学习。网络教学作为知识学习的一种新方式，既 可以实现传统教学的目的，也可以在某些方面突破传统教学的制约，实现一种更优越的学 习方式。 网络学习的发展将会首先集中在网络学习环境的创设和构建上。网络学习发展的日标 是：实现任何人( a n yp e r s o n ) 、在任何时间( a n yt i m e ) 和任何地点( a n yp e r s o n ) 可以借 助任何设备( a n yd e v i c e ) 学习任何内容( a n yt h i n g ) 。要实现这一目标需综合运川各 种计算机技术和学习技术理论为学习者创设个优化的便利的学习环境。在这个网络学习 环境中，任何人借助任何设备经过许可进入后都可按照自己的学习方式利学习要求在系统 及网络教师和同伴的指导与帮助一f 学习相关的学习内容。 同时，从家用电器：电脑的个性化设计到移动通信、银行商场提供的个性化服务，我 们也可以看到个性化发展趋势已在各个行业显露端倪。网络应用服务的个性化也是势在必 行。在网络这个平台上。为用户提供个性化的服务包括学习服务是进一步推进网络应j 材发 展的一个新的研究方向。网络学习的个性化技术和其它领域中的个性化技术一样要涉及很 多相关技术但也有其自身特点。 网络学习应该是动态的和具有个性化的。网络技术的优势也使个性化学习成为可能。 可实现对学习者学习内容的量体裁农汞l 学习方式的最优化。学习者和网络充分互动，针对 每个学生特点展开学习活动进行更有效的学习。本论文研究的方向主要定位在网络学习的 个性化技术的研究和实现上。它需要对学生在网络学习中的使i 情况进行跟踪。提供给学 生尽可能多的相关个性化知识，而且根据所判定的学生个性动态生成学习内容制定培训 方案等。 本论文从学习信息资源个性化过滤、生成个性化w e b 学习页面入手，研究网络学习的 个性化问题，提出一种解决方案和系统架构。为了实现w e b 学习页面的个性化，文中分别 就涉及到的相关技术，如：j a v a j s p 、x m l 利学习对象元数据标准等进行了深入研究。 作者构建系统的设计思想起用数据挖掘技术或神经网络技术或信息过滤中的用户兴趣 识别技术来获取用户的学习个性类型、学习兴趣和学习偏好等，然后把这些个性化信息提 供给信息过滤系统的信息动态生成部分，系统在学习资源库中为用户检索并动态生成个性 化w e b 页面。本质上，它是个基于站点内部的个性化学习信息资源检索和动态呈现系统。 系统架构采用j a v a 、x m l 技术，是以x m l 数据为中心的网络应_ h j 系统。系统有如下 特点： 1 ，i jj a v a j s p 编程实现与平台无关的系统。 2 三层结构的网络应用系统。j a v a 与x m l 相结合构建b s 三层模型的中间层。学习 资源经过信息过滤生成个性化的w e b 学习页面。 3 用学习对象元数据( m e t a d a t a ) 来描述网络上学习信息资源不仅使对站点内部的 学习信息资源个性化过滤成为可能，也为将来实现不同站点间的学习资源共享提供 解决途径。 4 基于x m l 的信息检索机制。 5 在系统中以定的个性化分类理论作为基础，使个性化过滤的学习信息符合用户的 学习需求。 本研究的研究意义为：乐；h 开放的、与系统无关、符合信息尹亭，如势的新技术解决网 一l 一 第一章绪论 络学习的个性化问题。网络学习中学习内窬的个性化，体现了以学生为中心的学习模式、 增强h j 户的学习动力、提高学习敛果，实现冈材施教的理想。 1 2 论文各部分的主要内容 个性化w e b 应用的研究，是当前网络麻川的重要前沿。针对基rw e b 的网络学习领 域，贝有一定智能的、个性化的w e b 学习原型系统是本论文研究重点。为实现这样一个原 刑系统的构建，论文在相关领域中已有的研究基础上，提出了一种原型系统模型及相关的 实现技术。为解决网络学习的个性化问题，提出了一种解决方案。 本文第一章首先介纠了实现个性化网络学习的意义及其目标。论文的第二章对个性化 网络意 l 技术的研究现状做了阐述，提出了构建个性化w e b 学习系统所要依据的教学理论 原理和系统标准。第三章作者提出了个性化过滤系统的系统架构、对所涉及的关键技术分 别进行了详细论述，提出了个性化技术应_ 【1 j 丁网络学习领域的技术路线。接- 卜来，论文的 第四章根据上述系统架构，作者提出了一个学习资源个性化过滤系统模型，具体讨论了学 习资源个性化过滤系统的分析与设计，各模块的设计方案。对其中关键环节给出了实现建 议。最后，作者对整个论文的研究：( 作给出了总结，并对将来个性化w e b 学习系统的发展 做出了展望。 一2 笙三童壅燮簦坠一 2 1 智能搜索引擎 第二章文献综述 随着互联网的迅速发展，w w w 已经成为人们获取信息和知识的重要媒介。w e b 用户 可以通过使_ 【 j 搜索引擎在浩如烟海的网络上快速、方便的奄找所需的箨类信息。网上信息 检索已经成为除e m a i l 以及新闻浏览之外人们使用最多的互联网应用。 1 9 9 4 年，第一个擅索引擎w o r l dw i d ew e bw o r m 问世，那时大家追求的只是数据库的 人小，即收集的网页的多少。随着网络信息资源的迅速增欧，现有的搜索引擎所能提供的 功能已难以满足人们的需求。人们发现对同用户提问，搜索引擎往往会返同给用户成千 上万个检索结果，其中很火一部分与用户的检索要求无关。同时，用户也无法表达自己的 个性化检索要求。搜索引擎成为人们有效利h j 网络资源的瓶颈。 从1 9 9 6 年起，搜索引擎技术开始注重网页质量与相关性的结合，这主要是通过三种方 式：一是对网页内容进行聚类；二是对网上的超链接结构进行分析；三是对_ i j 户的点击行 为进行分析肛j 。以上三种方式都是通过w e b 挖搠技术米实现的。 w e b 挖掘是指从火量w e b 文档承iw e b 活动的集合中发现感兴趣的、满在有心的、隐含 的模式。其中，w e b 访问信息的挖掘( w e bu s a g e m i n i n g ) 就是对h j 户访问w w w 时在w e b 服务器留下的访问记录进行挖掘。通过这种方式可以更好地理解川户的兴趣。 目前，搜索引擎的个性化问题并没得到解决。不同的人使用相同的检索词得到的结果 是相同的，即没有考虑到人的地域、年龄、 ：作性质等方面的差异。美国平国内的一些公 司和研究机构已开始了对个性化智能搜索引擎的研究和开发。 d o l - t r i - a g e n t ( d i s t a n c ea n do p e nl e a r n i n gt r a i n i n gr e s o u r c ei n f o r m a t i o na g e n t ) 系统是自 南京人学研究开发的p 1 ，它利用a g e n t 技术为远程开放教育的教材设计者提供了一个个性化 的能够自主地在i n t e r n e t 上搜索教材信息的一1 具。 2 2 个性化网络教学系统 基于网络的远程教学系统的研究许多国家都在作，如美国的i m s ( i n s t r u c t i o n a lm e t a d a t a s t a n d a r d ) 项目，欧盟的a r i a d n e 项目。这些项目的开展和研究，推进了国际标准i e e e l o m ( l e a r n i n g o b j e c t m e t a d a t a ) 的产生，为基于网络的远程教育系统奠定了基础。我国的一 些人学如清华人学、人民人学等也开展了相应的研究，弗已开发出实用的远程教学系统。 n c e c 项目是由同济大学、清华人学、信息产业部、英国p a i s l e y 人学和芬兰e s p o ov a n t a a 理l ：学院t - 2 0 0 0 年开始共同开发”j 。项目的任务是开发一种实用的、基于w e b 最新技术的、 客户化的适应性远程教学系统。 m a e s t r o l 5 1 是一个由c o m m a n dt e c h n o l o g i e s 和l n c u sa i rf o r c er e s e a r c hl a b o r a t o r j e s 开发的基于局域网的能在写作过程提供指导练习的适应性教学系统。由于m a e s t r o 的成 功应用，一个相继的系统1 - m a e s t r o 被开发出来应用在w e b 上。新系统充分利用了多模块 结构，此结构中许多可以互操作的学习对象被组合起来以满足动态产生教学相关的定制的训 练计划的需求。i m a s e t r o 提供的个p r 0 0 f _ o f c o n c e p ：测试以检测w e b 上分布的可互操 作的学习对象能够享时动态鹋议据学生需要建立一个适应性的学习环境，这就为动态建立 u m 化 技 产性 关 能个 相 智了 和 的到 霖 上及 内嚣张 雌时 从 同 剐 阡的 分 筹性 面 。 日 ， 电智 。 热川 果 个| 乏 成 一络 践 勾网 实 成现 和 已实 论 究在 理。 研， 的展 的络 定迸 术网 一和 技于 了况 化川 得状 性麻 取究 个能 已研 智 究内 | 芝i 研国 络人 际 网的 麻国 对统 络述 ，传 网论 米把 化面 年， 性方 近术。个个 技术 两 与技 术 第二章文献综述 学习环境提供了个模础。 在国际学术领域中，个性化远程教学系统这一课题已有很多人在研究并做出了一些研 究性的羽j 实践性的成果。这些研究成果所能见剑的都是以文献或摘要的形式给出，并没给 山尺体的实现细。1 ，。从对这些研究成果的分析，可以看出当前个性化网络学习的发展方向， 即人j ：智能技术、数据挖掘技术、代理技术和学习 6 | l 体资源管理技术的综合运h j 。从研究 角度看，有信息过滤、个性化信息检索、户兴趣模式发现等儿个方面。 f 面列出了些相关研究： 1 ) 利 协作化过滤建立适川朋户的网站1 6 1 i n t e r a c t i n gw i t hc o m p u t e r s ( u k ) a u g 2 0 0 l ，v 0 1 13 ，n o 6 ( 6 9 5 7 1 6 ) ，( u k ) 2 ) 结合使h 1 协作化过滤和关联规则挖掘技术的网页个性化专家1 e x p e r ts y s t e m s w i t ha p p l i c a t i o n s ( u k ) 3 ) 基丁川户模型的信息检索系统i j o u r n a lo fs y s t e m sa n ds o f t w a r e ，v 0 1 5 4 ，n o 1u s a 4 ) 基于分类的网页个性化系统1 9 i 2 5 t ha n n u a li n t e r n a t i o n a lc o m p u t e rs o f t w a r ea n da p p l i c a t i o n sc o n f e r e n c e c o m p s a c c h i c a g o ，i l ，u s a ，i e e ec o m p u t e r s o c8 - 1 2o c t 2 0 0 1 5 ) 虚拟适应性学习构架 p r o c e e d i n g s1 e e ei n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo na d v a n c e dl e a r n i n gt e c h n o l o g i e s m a d i s o n ， w i ，u s a 6 ) 在个性化界面代理中发现坩户行为模式 i n t e l l i g e n t d a t a e n g i n e e r i n g a n da u t o m a t e d l e a r n i n g - i d e a l2 0 0 0 d a t am i n i n g ， f i n a n c i a le n g i n e e r i n g ，a n d i n t e l l i g e n ta g e n t s s e c o n di n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c e p r o c e e d i n g s h o n gk o n g ，c h i n a 7 ) 基于网页的学习中资源的准备和集成 p r o c e e d i n g si e e ei n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo na d v a n c e dl e a r n i n gt e c h n o l o g i e s m a d i s o n ， w i ，u s a 8 ) 个性化电子目录的构架：一个对基于x m l 元数据，_ l j 户模型和代理的集成 p r o c e e d i n g so ft h e3 4 t h a n n u a l h a w a i ii n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo n s y s t e ms c i e n c e s h a w a i i ，u s a 9 ) 配置个性化电子目录：一个集成x m l 元数据和用户模型的基于代理的架构 j o u r n a lo f n e t w o r ka n dc o m p u t e r a p p l i c a t i o n s ，v 0 1 2 4 ，n o 3 ( 2 0 i 2 8 ) ( u k ) j u l y2 0 0 1 i j 0 1 2 3 在线零售站点的个性化和商业智能 电子商务已经发展成为i n t e r n e t 最重要的应用之。电子商务应_ i = i j 中，企业如何通过网 络有选择地向晟佳用户发布消息，用户如何通过网络获取所需商务及管理决策信息，对丁 电子商务来说是个重要的问题1 。 个性化商业服务体现在商品信息个性化和配送个性化两个方面。个性化信息服务可以 在儿种粒度上进行： ( 1 ) 细粒度：针对用户个人的个性化信息服务( 2 ) 粗粒度：为用户 群体提供的个性化服务策略。 北京大学视觉与听觉信息处理实验室开发的提洪医疗信息和医疗屯子商务的 p e o p , e f i r s t 系统原型”，使用面向用户群的租粒度个性化服务。根据不同的朋户群建立不 笙三兰塞堕堡堕 一 一 冒墓挖耋季羹族募薷器家藿鞋型轴嘉觜j 紧籴大著置；l 麓蒺嘉求 x - 蒿篙煮弄拦岔臂否哥篚嵩户群，基丁关联分析的个性化是根据川户的个人信息羽l 此次购 朐间* 计墅；= u _ h j ，f 叫盹删 贾萌相关商品。如：买了助听器后，系统可以提醒_ l j 户购买合适价格、i i ! i 牌的电池。 2 4 智能w e b 浏览器 从1 9 9 5 年开始，一些著名的学术机构先后开展了智能浏览器的研究。主要目的在丁使 浏览器具有一定的智能，提高浏览器使埘效率并考虑剑用户兴趣的差异。智能w e b 浏览器 能够对不同兴趣类别的刚户提供不同的服务承l 内容，实现智能导游、信息过滤、臼动卉新 和土动服务等功能 13 】。 l i r a 是s t a n f o r d 人学开发的具有主动服务功能的智能w e b 浏览器原型系统。l i r a 采 埘经典的启发式搜索算法搜索w e b ，选择与_ l l j 户兴趣模型相似度商的页面提交给用户，要 求刚户给出明确的评估值，根据瑚户提供的反馈修改搜索和选抒启发值，调整h 3 户兴趣模 型。c m u 大学研制的p w w 是具有导游功能的原型系统。在_ 【 j 户浏览w e b 的过程中，p w w 根据超链接的标记文本预测链宿页面的兴趣度，若属于h j 户感兴趣的页面，则在当前页面 中的该超链接做上标记，建议用户访问。同时p w w 记录其访问的页面和地址。用户离线时， p w w 分析用户访问的页面内容，学习、更新用户兴趣模型，指导用户的下一次浏览。p w w 采用的是基于内容的_ h j 户兴趣建模，即根据_ 【l j 户的浏览内容建立刚户兴趣模型。m i t 人学 的l e t i z i a 智能浏览器原型系统是根据川户的浏览行为，土动获取当前页面中所有超链接的 链接页面，分析页面内容与_ l j 户兴趣模型比较，找出_ i j 户可能感兴趣的页面以u r l 列表的 形式推荐给用户。l e t i z i a 采用基于行为的心户兴趣建模方法，即通过跟踪_ l l j 户的浏览行为 推测用户兴趣，建立月j 户兴趣模型。 对智能w e b 浏览器研究，已经山现了上述在某一方面功能较好的原型系统，但都还处 于实验阶段离实用化还有相当的距离。 2 5 学习理论基础 2 5 1 交互式学习 麻省理工学院尼葛洛庞帝教授认为，后信息社会最重要的特征是“真正的个人化”， 传媒必须具有双向互动性。目前就连网络软件也纷纷提供请如“预订”、“自动下载”、 “离线浏览”和“推拉技术”等个性化插放功能，互联网络将逐渐与每一个个人结合，变 成个人化的媒体传播手段。这种顺应信息时代潮流的传播模式甚至能够包容和解释“发 布者”和“接收者”相互位置不断变换和转置，u 丁以把它概括为双向“交互式”传播模式”“。 从教学策略的角度，r 克拉克和p 祖克曼认为，人们可以把教学分成四种不同的结构。 即：接受型教学、指导型教学、有指导的发现学习和探索学习。四个结构的主要区别在于 学习者对自己的学习策略有不同的控制。“指导型教学”主要建立在行为主义“刺激一反 应”( s r 1 学习模型基础上，把知识和技能分为几个按需要进行排列的学习内容，要求学习 者做出反馈，然后根据反馈的结果进行改进。一个典型的例子就是斯金纳的“程序教学”， 我国教学领域推崇倍至的所谓“教法指导”或“学法指导”，大都没有脱离这个“巢臼”， 充其量只能使得教师“j “播”的内容能吸引更多的“听众”。 完全互动式的网络学习给予学习者极人的控制权，给他们提供丰富的联网信息库、范 例、演示、模拟和练习，他们可以自行从数据库中选择学习适合自己需要的任何信息，不 再强调不同的学习者建立相同的心理模型。以学生为中心的“交互式”方向转换还需要包 括从线性的记忆学习，转换到非线性的发现、探索和建构在这些转换中，教师也必然需 要进行“角色转换”，即从单纯讲授知识的“广播员”，转换为培养学生学习能力的“向 导”和“教练”。交互式教学也不再是由指导者“广播”已同化的知识，而是由学习者重 新“发现”知识希l 重组矢识的过程。 一5 一 兰三童塞坚堡垄一 2 5 2 自我调节式学习| 1 5 1 美国纽约城市人- 7 - 的教育心理学教授b a r r yj z i m m e r m a n 是学习、发展与教学研究领域 的主要代表人物。他对有成效学习者如何白z k 7 - 习这一问题的研究已经k 达2 5 年之久。荚 1 - 白我调仃学习( s e l f - r e g u l a t e dl e a r n i n g ) 及其发展为主题的并作中指山“如果学生能够利 h i 臼我调- 钳的学习进释进行更有效的学习，那么所有的学生都可以成为聪明的学习者。”。 他们的研究发现，学习成效高的学生，无论他们就读的学校位丁城市或乡村，在东北 部或西南部，在美国本十或远在澳人利弧，这些学生在阅读、研习、写作和应试的技巧方 法都出奇的相似。许多做出卓越成就的人在其成长过程中，都有很多共同的社会学习和自 我调一博学习的特征。在网络学习中，根据这种教学理论，我们可以为学生安排相应的学习 程序，评价学生学习的自我调1 ，方法，评价学生对学习方法所产生效能的理解，引导学生 逐步培养自我调节能力，增强白我效能感，最终学会学习的一般方法。 自我调惯的教学模式强调学生如何麻_ l i 具体的方法激励和指导自己的学习。高学习成 效的学生会为白己设置更为明确的贝体目标，使用更多的学习策略，对学习过程有更多的 臼我监控，而且更系统地根据自己的学习结果来调整所投入的精力。臼我调节的循环模式 包括四个过程，分别是1 自我评价与监控：学生根据对先前表现和结果的观察与记录，判 断自己学习的效能。通过记录自己所做的学习过程，提高学习者自我评价的精确性。2 目标 设置与策略计划：学生分析学习任务，设置具体的学习目标以及规划，或者改善为达到目 标所选用的策略。3 策略执行与监控：策略是学习者为实现某一学习目标的认知科序。学习 者在结构化的情景中，每一步都有清晰的反馈，能够在臼我监控f 执行选定的策略。4 策略 结果的监控：学生把注意力集中丁学习结果和策略过程- 二者之问的关系上，以确定某种策 略的有效性。这种白我调。仃的循环模式，可以帮助学生认识和评价白己学习行为和学习结 果之闻的联系。教会学生如何去分析学习任务、设置有效的目标以及选择恰当的策略。 如| 玺i 1 。 策略结果的监控 自荻评价与监控 目标设置与策略计划 图1 自我调节学习的循环模式 学习是个体独特的经历，需要个体积极地、头脑清楚地、全身心地参与。每个学习者 在学习中都可以担负起自我调剂的基本责任。教师帮助学习者在个人成长过程中获得成功。 人部分白我调节学习都发生丁个体的学业学习中。培养与学业成就高度相关的五种基本学 习技能：( 1 ) 时间规划与管理；( 2 ) 文章理解与摘要：( 3 ) 记笔记的技能；( 4 ) 考试 预测与准备；莆j ( 5 ) 写作。每一项基本技能都可以实施相麻的自我调节学习过程。 针对不同类型的学生训练自我调节的学习方法，每一种学习技能领域中都可以应j l j 自 我调节的学习策略。模式之所以是循环的，是因为在每个学习试验过程中，自我监控都提 供一些信息，这些信息能够改变学生的学习目标、策略或努力方向。只有学习策略被整合 到自我调节学习的大框架之内，学习策略才会导致恰当的目标设置、准确的策略运用以及 对结果实施自我监控和产生更高的自我效能感。 高成就的学习者在学习过程中，通常都能体会到自我效能，并且对自己的学习过程负 责。自我效能感( s e l l - e f f i c a c y ) 就是个体对白己成功完成某一任务的能力的感受徉彦，即 兰三兰苎堕堡查 对臼己的学习或操作可能达到的水平的一种白我知觉或信念”“。有证据表明，如墨竺圭堡 摹j 过程中始终不能白立白足的话，学习的动机将减退以至懈怠。学习的自我激发最终取 决丁白己现有的学业水平、臼我效能感以及自己设置的目标。自我效能感也是学生进行龄 控时的一个很重要的变鬣，冈为它使学习者关注学习方法的有效性。 综上所述，简而言之臼我调1 y 学习是一种学习模式，包括目标设置、策略使州、臼我 监控以及为获得某一技能而进行的白我调整。白我学习策略控制，包括对时间的管理、学 习内容选抒等。在网络学习中，针对某一学习技能为学习者提供一个臼我调仃学习的情景 模式。在这种结构化的学习情景中，学习者易于获得白我调忸的学习方法。 2 5 3 建构主义学习 建构主义( c o n s t r u c t i v i s m ) 的学习理论强调以学生为中心，认为学习者获取知识的过科不 是通过教师传授得到，而是通过意义建构的方式而获得。 建构主义学习理论的教学设计应当包含f 列内容与步骤j ：( 1 ) 学习目标分析，对招fj 课程及各学习单元进行学习目标分析，以确定当前所学知识的“主题”。( 2 ) 情境创设， 创设与主题相关的，尽可能真实的情境。( 3 ) 信息资源设计，确定学习本主题所需信息资 源的种类和每种资源的作用。( 4 ) 自主学习设计，建立支架、创设真实问题情境、围绕主 题从不同侧面、角度创设多种情境。( 5 ) 协作化学习环境设计，在自主学习的基础协作讨 论，进一步完善和深化对主题的意义建构。( 6 ) 学习效果评价，包括小组对个人的评价和 学生个人的自我评价，有三个方面：自主学习能力；协作学习过程中做出的贡献：是否达 到意义建构的要求。( 7 ) 强化练习设计，根据评价结果设计有针对性的补充材料和强化练 习。 网络学习环境的个性化设计，学习者可以在学习环境中轻松自如的定制或由系统来安 排学习方式、学习进度和学习对象。网络学习的个性化，就是系统的回映应是根据_ i = j 户的 需要设计制作、剪裁学习内容和学习策略。在网络学习中，学习者根据设置的学习目标展 开相应的学习活动学习资源、学习策略灵活组织给学习者提供自主化和交互的环境。自 主学习可采用支架式、抛锚式和随机进入式等不同的教学方式进行设计。 一蔓三童壅堕茎堡垫查 一 第三章实施关键技术 3 1 网络学习的个性化信息过滤系统架构 3 1 1 系统架构标准 i e e e1 4 8 4 标准体系的特点是首先提山一个关丁学习技术系统的整体架构，作为信息化 教学系统的抽象模型，目前最新版本是2 0 0 1 年4 月发布的第七稿。而i e e e1 4 8 4 各项子枥i 准也都楚根据此架构米定位和设计的。 学习技术标准委员会l t s c ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d sc o m m i t t e e ) 的学习技术系 统架构l t s a ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys y s t e m s a r c h i t e c t u r e ) 8 】标准草案中定义的以学习者为 导向的教学观点的学习技术系统架构如幽2 所示： 图2l t s a 构件和流程示意图 按照学习技术标准委员会l t s c 所提山的系统架构，笔者所设计的个性化信息过滤系统 实现的是对学习资源库的按自我调节式学习方式中设定的学习策略进行个性化信息检索， 并把查询劐的学习信息以不同的页面形式发送给学习者。具体到l t s a 系统架构的图2 中， 就是从信息q u e r y 、l o c a t e r 和d e l i v e r ym u l t i m e d i a 的视角来设计和实现个性化信息过滤系 统。从图2 的架构图中可以看出，笔者所设计系统只是着重实现了档个架构的几个环祷， 自我调解算法包含在c o a c h 中用j a v a 实现，l e a r n i n gr e s o u r c e s 由x m l 数据库或关系型 数据库建设d e l i v e r y 的实现涉及到x m l 技术和j s p ；岛程。圈2 中所示架构的其它环社被 省去或做简要设计。 3 1 2 学习资源元数据标准 i n t e r n e t 上信息资源的描述及其交换问题是当前信息领域研究的热点。对丁：互联网上容 量巨人、无法进行人r 管理的信息资源，需要采用统一的标准来描述。国际上成功的经验 表明，使用元数据( m e t a d a t a ) 来描述网上信息资源的格式，并应用资源描述结构( r e s o u r c e d e s c r i p t i o nf r a m e w o r k ) 作为携带多种元数据的j ：具，实现网上资源共享和系统互操作是较 好的解决问题的途径。 元数据是关丁数据的数据，是专f 、j 用来描述数据的特征和属性的，它能用米支持信息 资源的定位、发现、评估和选择等。元数据规范提供了一个定义元素的结构，它可以根据 元素的使用和表现要求对资源提供描述和分类提高查找和使用资源的有效性，使网上信 息资源的管理和共享成为可能。 日前国际上许多标准化细织都在致力r 网络教育资源标准化的研究，提出了一些相 一8 一 第二章实施关键技术 一一 廊的元数据规范。影响较人的有： 1 i e e e 的学习技术标准委员会l t s c ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d sc o m m i t t e e ) 的 学习对象元数据模刑l o m ( l e a r n i n g o b j e c t m e t a d a t a ) ”。 l t s c 是i e e e 成立的一个专fj 研究教育软件、教育资源、教育信息系统开发管理 和维护规范的标准化组织，该组织所提出的l o m 是当前擐重要的关于网络教育资源的 数据模型。 i e e e1 4 8 4 1 2 中制定的l o m 根据如例2 中的学习系统架构标准分两个设计议题。 第一级设计议题：目录信息( 元数据) ，定位器索引( 例如u r l ) 第二级设计议题： 训练查询学习资源，定位器，学习内容，发送。l o m 规范的元数据模型士要包括 了九个类别的数据元素：通川信息( g e n e r a l ) 、生存周期( l i f e c y c l e ) 、数据描述信 i 皂, ( m e t am e t a d a t a ) 、技术信息( t e c h n i c a l ) 、教育信息( e d u c a t i o n a l ) 、价值信息( c o s t ) 、 关联信息( r e l a t i o n ) 、注释信息( a n n o t a t i o n ) 和分类信息( c l a s s i f i c a t i o n ) 。 2 o c l e ( o n l i n ec o m p u t e rl i b r a r yc e n t e r ) 的d u b l i nc o r e 元数据标准。 d u b l i nc o r e 是一个致力于规范i n t e r n e t 资源体系结构的国际性联合组织，它定义了 一个所有w e b 资源都应遵循的通用的核心标准。d u b l i n c o r e 规定了基于w e b 资源1 5 个方面的信息：标题( t i t l e ) 、创建者( c r e a t o r ) 、主题( s u b j e c t ) 、描述(