基于OBE理念的自適應學習平臺設計與研究

覃瓊花 徐百寧

摘 要：文章介紹了OBE理念，分析了基于OBE理念自適應學習平臺的組成框架構(gòu)建、常用的自適應學習者模型的特點、自適應學習平臺的設計流程3個方面，重點闡述了學習者自身學習風格及知識體系兩大自適應學習平臺要素的邏輯實現(xiàn)方式。

關(guān)鍵詞：自適應;個性化;學習平臺;OBE理念

0 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時代背景下，社會的發(fā)展對人才的培養(yǎng)提出了更高層次的要求。個性化學習作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的前提，為社會對人才培養(yǎng)的需求創(chuàng)造了有利條件。筆者以高職院校教育發(fā)展和教學改革為背景，對比各種個性化學習平臺出現(xiàn)的問題，引入基于學習產(chǎn)出的教育（Outcomes-based Education，OBE）^[1]理念，利用個性化推薦技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，對學生數(shù)據(jù)進行分析，充分挖掘?qū)W生學習的個性化需求，為學生推薦個性化學習資源，引導學生高效完成學習過程。同時，解決了在線學習中學習效率低下的問題，提高了學生的學習興趣，促進了“以學習者為中心”的教學，使學習者的主動權(quán)得以體現(xiàn)。

1 OBE理念概述

在OBE模式下，教育者必須對學生畢業(yè)時應該達到的能力以及水平有明確的構(gòu)想，并在此基礎上構(gòu)建合適的教育體系，以保證學生達到預期的學習目標。

OBE教育理念強調(diào)，在學習之前，學生必須首先弄清下列問題：（1）為什么學習？（2）在學習過程中能夠?qū)W到什么？（3）什么樣的學習方式才能被視為“成功學習”？ （4）通過學習后，學習者應該怎樣定義學習過程？（5）所學的知識是否真正具備實用價值，是否能夠以“產(chǎn)出”的形式進行衡量。

2 自適應學習概述

自適應學習是指根據(jù)學習內(nèi)容、學習難度的不同或根據(jù)學習者自身學習能力的不同選擇相應的學習方法，學習者需在學習中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)，最終形成較為獨特的理論，以解決多種實際問題。

隨著人工智能技術(shù)的日漸成熟，智能化自適應學習系統(tǒng)被國內(nèi)專家列入研究的重點。2015年，姜強等^[2]對基于大數(shù)據(jù)的個性化自適應在線學習分析模型進行研究，從數(shù)據(jù)與環(huán)境、關(guān)益者、方法和目標等4個方面構(gòu)建個性化自適應在線學習分析模型。2016年，姜強等^[3]強調(diào)，個性化自適應學習是高等教育信息技術(shù)長期發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在智能感知、個性化、預知性、動態(tài)平衡、智能化評價等方面。

3 基于OBE理念的自適應學習平臺設計方式

3.1 基于OBE理念的自適應學習平臺的框架構(gòu)建思路分析

基于OBE理念構(gòu)建自適應學習平臺的目的^[4-5]：（1）在學習之前，引導學習者對自身的學習目標進行深度考量。在學習過程中，學習者處于絕對的主體地位，如果學習者缺乏明確的學習目標，對自身當前水平（如：知識儲備、學習方法等）不夠了解，則學習過程注定是徒勞的。因此，自適應學習平臺首要的目的在于幫助學習者理清學習目標，避免學習過程陷入混亂。（2）人性化設置。每個學習者的領(lǐng)悟能力、知識儲備量、學習側(cè)重點等均存在較大差異，在同一種教學模式下，不同的學習個體必然會給出不同的反饋，直觀體現(xiàn)便是學習成績有高有低。而自適應學習平臺能夠幫助學習者選擇與自身當前學習目標、學習能力等最契合的學習方法，進而大幅度提高學習效率。

為了實現(xiàn)上述目的，筆者采用基于OBE理念的自適應學習平臺，組成框架如圖1所示。該平臺的運行機制如下：

（1）平臺數(shù)據(jù)存儲庫中的信息并非是固定的，而是隨著各行各業(yè)的發(fā)展，不斷有新的知識內(nèi)容補充進去，只有如此，“學習數(shù)據(jù)”模塊才能實現(xiàn)對平臺的支持。換言之，“學習數(shù)據(jù)”模塊即為整個自適應學習平臺的核心組成部分，一旦缺少了相應的信息，學習者便無法獲得自己想要學習的內(nèi)容，“學習”便無從談起。

（2）學習者模型預設。在自適應平臺中，當學習者提交自身的基礎資料后，“學習者模型”模塊會展開分析，對學習者當前與學習有關(guān)的一切情況進行綜合分析，找出與數(shù)據(jù)存儲庫中預設學習模型最相似的一個，并將契合度最高的學習方法提供給學習者，供其參考。不難發(fā)現(xiàn)，學習者提供資料的真實程度越高、內(nèi)容越詳細，平臺提供給其的學習模型便會越精確。具體的信息包含個人的興趣偏好、長久以來的學習風格、現(xiàn)有的知識儲備、對想要學習知識內(nèi)容的了解程度、希望通過學習獲得哪些收獲等。當平臺收納上述信息并進行分析的過程中，云端的大數(shù)據(jù)分析軟件也會同時運轉(zhuǎn)，在基礎學習模型的基礎上不斷設計出更多的“衍生學習模型”。在此種機制下，自適應學習平臺的應用范圍必定逐漸擴大，進而為越來越多的人提供學習服務。

（3）自適應引擎。自適應學習平臺中，自適應引擎起著至關(guān)重要的作用，建立在基礎學習者模型的基礎上，主要功能在于對學習者進行深度分析，制定出契合度更高的學習方案。其在構(gòu)建完學習者模型和領(lǐng)域知識模型之后，需要用自適應引擎來將兩者很好地連接，實現(xiàn)將最合適的學習資源和方法推送給最適合的學習者，即根據(jù)學習者來個性化領(lǐng)域知識。故在自適應學習研究中，自適應引擎的構(gòu)建即個性化學習推薦方法的研究。本研究根據(jù)學習者的“學習風格”“知識水平”“學習行為”3種方式來進行推薦。

自適應學習平臺的關(guān)鍵在于如何進行自適應的優(yōu)化，即個性化推薦。在本學習平臺中，內(nèi)容即為知識點和學習資源，不易提取出良好的特征和結(jié)構(gòu)性，所以選用基于用戶（學習者）的協(xié)同過濾進行推薦。當對用戶進行個性化推薦時，找到與用戶學習行為相似的用戶，將其學習過的學習資源推薦給該用戶。首先，需要對學習者的學習行為特征進行記錄;其次，對學習者行為進行建模;最后，用算法進行推薦。因此，通過自適應引擎模塊，為每一位學習者量身定做個性化知識深層學習方案，使每一位學習者學有所成。

3.2 常用的自適應學習者模型特點介紹

若要準確且詳細地分析并幫助學習者定制個性化的學習方案，自適應學習平臺必須收集學習者的信息。除此之外，平臺還應注意保護學習者的隱私及賬戶安全，避免線管信息泄漏。目前，市面上常見的學習者模型分為兩種： （1）IEEE PAPI LIP學習信息描述模型，主要內(nèi)容如表1所示;（2）CELTS-11模型。結(jié)合中國遠程教育的絕大多數(shù)特點，在IEEE PAPI LIP學習信息描述模型的基礎上進行了細化，提高了“可移植性”，主要包含個人、學業(yè)、管理、關(guān)系、作品集、績效、偏好、安全共8項內(nèi)容。

3.3 自適應學習平臺的設計流程

學習者模型用于支撐自適應學習平臺的搭建，所以需要對其進行細節(jié)的優(yōu)化。筆者設計了一種基于知識水平和學習風格的學生模型，將學習者的知識水平和個人學習風格這兩大主要特征作為影響網(wǎng)絡學習的兩個主要因素。學生模型具體包括4個要素，即學生描述、學習風格、興趣偏好和知識水平，這些特征反應了學習者之間的特征差異。其中，學習者自己描述的信息和興趣偏好基本由學習者主動提供。一般情況下，如果學習者希望通過自適應學習平臺使自身得到提升，則上述兩項資料的可信度必然較高。但學習風格和知識儲備兩項內(nèi)容需通過平臺進行“檢測”。

3.3.1 學習風格的構(gòu)建

詳細掌握學習者的學習風格，能夠大幅度提高學習效率。一種行之有效的學習風格構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)成要素組成如下：（1）信息輸入。第一，視覺性信息。平臺通過對點擊量和工具使用情況，對學習者對視頻、圖像等視覺資源的敏感度進行分析。第二，言語性信息。與視覺性信息的收集原理相似，注重觀察學習者對文本、音頻信息的敏感度。（2）信息加工。第一，外向活躍。學習者是否傾向于團隊合作性的學習方式，如積極參與線上小組討論等。第二，內(nèi)向沉思。傾向于獨立思考和自主完成，不善于與陌生人合作。

3.3.2 知識體系的構(gòu)建

掌握學習者的知識儲備情況也是平臺必須具備的功能。具體而言，通過“考試”的方式，評估學習者對特定領(lǐng)域知識內(nèi)容的了解程度。為了使考核更加全面，分為能力水平、訪問狀態(tài)、測試狀態(tài)、學習狀態(tài)、掌握狀態(tài)共5項內(nèi)容，可保證“判斷”的準確性。

4 結(jié)語

基于OBE理念的自適應學習平臺，從個性化的角度出發(fā)，以學習者為中心，將個性化學習作為研究重點，利用相關(guān)的推薦技術(shù)結(jié)合對學習資源的深入分析，為學習者提供自適應的學習資源個性化推薦，幫助學習者制定個性化學習方案，最終目的在于提升學習效率，使自適應學習變得更加智能化。

基金項目：2020年廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目;項目名稱：基于OBE理念的自適應學習平臺設計與研究;項目編號：2020KY48012。2020年百色市現(xiàn)代教育技術(shù)科研課題;項目名稱：基于大數(shù)據(jù)的個性化學習模式研究;項目編號：SZ202008。

[參考文獻]

[1]李浩.自適應學習平臺的設計與應用研究[D].北京：中央民族大學，2019.

[2]姜強，趙蔚，王朋嬌，等.基于大數(shù)據(jù)的個性化自適應在線學習分析模型及實現(xiàn)[J].中國電化教育，2015（1）：85-92.

[3]姜強，趙蔚，李松，等.個性化自適應學習研究—大數(shù)據(jù)時代數(shù)字化學習的新常態(tài)[J].中國電化教育，2016（2）：25-32.

[4]李敏，陳小莉.大數(shù)據(jù)環(huán)境下的自適應在線學習平臺學習分析模型設計—以重慶廣播電視大學為例[J].科技資訊，2018（6）：169-170，172.

[5]李俊杰，張建飛，胡杰，等.基于自適應題庫的智能個性化語言學習平臺的設計與應用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018（10）：5-11.

（編輯?姚 鑫）

Design and research of adaptive learning platform based on OBE concept

Qin Qionghua， Xu Baining

（Baise Vocational College， Baise 533000， China）

Abstract：This paper introduces the concept of OBE， and analyzes three aspects： the framework of adaptive learning platform based on OBE concept， the characteristics of commonly used adaptive learner model and the design process of adaptive learning platform. This paper focuses on the logical realization of the two elements of adaptive learning platform， which are learners own learning style and knowledge system， hoping to provide some reference.

Key words：adaptive; personalization; learning platform; OBE concept

作者簡介：覃瓊花（1981— ），女，廣西百色人，講師，學士;研究方向：計算機技術(shù)應用，教育信息化。