个性化在线互动教学系统后端设计与实现文献综述

 2022-10-29 08:10

调研报告:

  1. 现状:

线上教育学习主要由国外网站兴起和探索,并广泛投入使用。比如澳大利亚,据统计,澳大利亚的很多知名大学都在使用远程教育系统,如迪肯大学、南昆士兰大学等,开展在线教育的学校越来越多。它提供与各类课程相关的资料、消息、新闻、在线讨论组来方便 教师和学生、学生和学生之间的沟通与互动。同样在日本,人们普遍认为新兴互联网技术和网络能引起现代社会教学模式的巨大变革。日本早从1996年开始建设互联网课程,为此日本政府为教育部门投入 1800 亿日元,为了确保大中小学校全部实现网上教学[1]。

我国的很多知名线上学习网站初期是直接学习甚至模仿国外的学习网站建立和走向成熟的。目前在国内存在多家线上互动教育平台(比较主流的有网易云课堂、新东方在线、沪江网校等),但其都是以自己提供独立的全套课程和学习内容,与大学线下教育属于完全分开的情况。同时也有提供接口给大学放置自己课程的web平台(如好大学在线),但是,可供使用的接口稀少。而且不可忽视的是,随着众多的网络教学系统开发,很多系统夹杂着大量的其它的多媒体的信息,易造成认知超载和迷失[2]。

网络教育以多媒体计算机技术和网络通信技术为基础,改变了人们以往的学习方式和生活方式。它成为现代教育在互联网大流中发展的一座里程碑,很大程 度上推翻了传统的教育模式和教学理念。上世纪末国家相关部门批准北京大学、 电子科技大学、中央财经大学等多所高校开始发展现代化教学,目前全国已有几百所院校逐渐成立了自己的网络教育学院[1]。但是,将线上教学与线下教学结合起来需要解决一系列问题,如线下教育与商业线上学习平台内容不同步不一致,知识点之间关系重复交叉不明确,易造成学习困难,体系混乱[3],难以互相定位补学;商业系统对学生学习数据统计不完善使老师对学生学习情况难以更为有效地理解;商业线上学习系统不允许学习资源提供方修改学习平台结构。建立一个可迭代更新的与大学的传统教学方式互补的在线互动教学系统需要考虑并解决这些问题。

b) 现存学习系统分析:

在过去的十年里学习方式和学习策略之间的关系已经吸引了许多研究。至今结果似乎仍比较混乱,众说纷纭,但大多数作者同意,相对稳定的学习方式可以帮助学习者实现有效和高效的学习[4]。如今线上学习平台的较成熟的线上互动学习模式已较固定(主要有问题及解答、题库、用户讨老师语音讲解视频、小实验模拟这五种)。网络上运行良好良性发展的学习系统有着相同的特质,更面向大众化以及课程丰富化(各类型课程、兴趣小课程)、面向专业化(针对特定专业的特性设立的组织和学习方法)、满足职业及应试需求(提供职业认证或考试教育训练)。课程资源好坏、用户流量、用户学习体验三者对于系统能否良好运行具有决定性意义。

目前,在基于网页的学习研究中,很大一部分在于研究认知超载,缺乏适应性机制,信息过载这三个问题。建立了许多很多模型(基于项目反应理论的个性化电子学习系统(PEL-IRT)),来为学习者提供独特的学习路径[5]。但是,这些促进个性化学习的模型可用的前提条件是要拥有多门难度不一的同类型课程以供选择,这资源量的要求是一个初级教育系统不需要考虑且无法使用的。而对于单门课程的学习策略研究也有不少,主要方向是不断将课程的知识细分,能让学生更细层次把握学习。

c) 系统语言框架分析:

1)Python具有丰富和强大的库[6]。语法简洁方便,而且能够把用其他语言制作的各种模块很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是,而其携带的Web框架 Django官方文档十分完善,可以快速便捷地进行网站开发,且使用广泛,稳定性高[7]。适合使用进行站点后端地编写。

2)传统的用户 服务模型只包括用户桌面和后端服务器,称为二级服务模型。二级服务模型由用户端直接存取数据库,其存取数据库的性能较好,但其应用受到一定的限制,如数据库结构的变化往往导致对用户前端的调整,在计算机网络、特别是在大型网络应用中,用户端的调整往往比较困难的。而三级服务模型可由业务(商业)服务器来掩盖这些变化[8],也就使MVC模式,MVC 模式遵循了软件工程中的要求,把Web系统中的层次和部分分开,方便系统的维护和开发。MVC模式根据不同功能的需要分为三个层次: 控制器层(Controller)、模型层(model)、视图层(View),它们都可以独立完成 一定的功能但又相互协作,通过一系列过程实现系统功能。若该教学系统使用此模式,使用者只需要从浏览器就可以得到远程 的服务,这样就可以很方便的浏览和使用Web系统[9]。

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