人工智能支持下教育知識(shí)圖譜模型構(gòu)建研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 03:20
領(lǐng)域模型作為構(gòu)建自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的核心組件,引起了研究者的廣泛關(guān)注。文章針對(duì)現(xiàn)有教育領(lǐng)域模型知識(shí)內(nèi)容分散、能力刻畫不足的問(wèn)題,提出了能夠建立知識(shí)、問(wèn)題、能力三者間映射關(guān)系的教育知識(shí)圖譜KQA模型。該模型由知識(shí)圖式、問(wèn)題圖式、能力圖式三層圖式和知識(shí)內(nèi)容、關(guān)聯(lián)關(guān)系、映射關(guān)系、學(xué)習(xí)路徑四個(gè)要素組成。利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)體抽取、關(guān)系抽取、實(shí)體對(duì)齊等方法,從數(shù)據(jù)獲取、知識(shí)抽取、知識(shí)融合、知識(shí)推理四個(gè)方面,提出了教育知識(shí)圖譜KQA模型的構(gòu)建方法。研究為知識(shí)圖譜在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供依據(jù),對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的開展具有重要意義。
【文章來(lái)源】:電化教育研究. 2020年04期 北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
知識(shí)內(nèi)容形式化表達(dá)
基于教育知識(shí)圖譜存在知識(shí)內(nèi)容分散、能力刻畫不足、構(gòu)建技術(shù)自動(dòng)化程度低等問(wèn)題,本研究設(shè)計(jì)了教育知識(shí)圖譜模型。學(xué)科教學(xué)的目的是通過(guò)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),即學(xué)科的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力[18]。學(xué)科能力發(fā)展通過(guò)分解問(wèn)題任務(wù)來(lái)實(shí)施,并通過(guò)問(wèn)題任務(wù)的完成來(lái)評(píng)估[19]。在學(xué)科教學(xué)中,需要將知識(shí)映射為學(xué)科的問(wèn)題或任務(wù),并通過(guò)問(wèn)題解決與任務(wù)達(dá)成來(lái)刻畫學(xué)科能力。知識(shí)、問(wèn)題、能力及三者間的映射關(guān)系是教育知識(shí)圖譜模型構(gòu)建的前提依據(jù),因此,本研究主要抽取“知識(shí)(Knowledge)”、“問(wèn)題(Question)”、“能力(Ability)”三個(gè)關(guān)鍵詞縮寫,將該模型命名為教育知識(shí)圖譜KQA模型(簡(jiǎn)稱“KQA模型”),如圖1所示。在所設(shè)計(jì)的模型中,教學(xué)組織者和學(xué)習(xí)者分別位于模型中的兩個(gè)頂端,由知識(shí)圖式、問(wèn)題圖式、能力圖式三個(gè)層面以及知識(shí)內(nèi)容、關(guān)聯(lián)關(guān)系、映射關(guān)系、學(xué)習(xí)路徑四個(gè)要素支撐并連接起整個(gè)教育知識(shí)圖譜KQA模型。1. 模型解釋
教育知識(shí)圖譜KQA模型運(yùn)作過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡、循環(huán)迭代的過(guò)程,在三層圖式中,需要一定的運(yùn)作機(jī)制作用于該模型,且機(jī)制之間相互影響,從而保證整個(gè)模型的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本研究所提出的KQA模型主要包括三種運(yùn)作機(jī)制:關(guān)聯(lián)機(jī)制、篩選機(jī)制和優(yōu)化機(jī)制,如圖2所示。關(guān)聯(lián)機(jī)制為知識(shí)與知識(shí)、問(wèn)題與問(wèn)題、能力與能力之間提供關(guān)聯(lián),并貫徹于教學(xué)活動(dòng)的組織、開展、評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié);篩選機(jī)制通過(guò)知識(shí)、問(wèn)題、能力之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系記錄學(xué)習(xí)路徑,篩選出群體學(xué)習(xí)路徑;優(yōu)化機(jī)制收集教學(xué)組織者和學(xué)習(xí)者利用模型開展教學(xué)活動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù),利用人工智能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并重新組織關(guān)聯(lián)關(guān)系,確保KQA模型的迭代進(jìn)化。3. 模型三層圖式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于領(lǐng)域知識(shí)詞網(wǎng)的學(xué)科知識(shí)簇實(shí)現(xiàn)初探——以武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)科知識(shí)簇建設(shè)為例[J]. 王華偉,周和玉,韋靚,郟林,張然,王海泉,于雷. 情報(bào)理論與實(shí)踐. 2012(09)
[2]問(wèn)題圖式在物理問(wèn)題解決教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 陳剛,舒信隆. 課程.教材.教法. 2009(07)
[3]從聯(lián)結(jié)主義到聯(lián)通主義:學(xué)習(xí)理論的新取向[J]. 王佑鎂,祝智庭. 中國(guó)電化教育. 2006(03)
[4]悄然興起的科學(xué)知識(shí)圖譜[J]. 陳悅,劉則淵. 科學(xué)學(xué)研究. 2005(02)
博士論文
[1]互聯(lián)網(wǎng)人物摘要知識(shí)圖譜構(gòu)建方法研究[D]. 魏玉良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持模型與實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究[D]. 姜強(qiáng).東北師范大學(xué) 2012
本文編號(hào):2931042
【文章來(lái)源】:電化教育研究. 2020年04期 北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
知識(shí)內(nèi)容形式化表達(dá)
基于教育知識(shí)圖譜存在知識(shí)內(nèi)容分散、能力刻畫不足、構(gòu)建技術(shù)自動(dòng)化程度低等問(wèn)題,本研究設(shè)計(jì)了教育知識(shí)圖譜模型。學(xué)科教學(xué)的目的是通過(guò)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),即學(xué)科的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力[18]。學(xué)科能力發(fā)展通過(guò)分解問(wèn)題任務(wù)來(lái)實(shí)施,并通過(guò)問(wèn)題任務(wù)的完成來(lái)評(píng)估[19]。在學(xué)科教學(xué)中,需要將知識(shí)映射為學(xué)科的問(wèn)題或任務(wù),并通過(guò)問(wèn)題解決與任務(wù)達(dá)成來(lái)刻畫學(xué)科能力。知識(shí)、問(wèn)題、能力及三者間的映射關(guān)系是教育知識(shí)圖譜模型構(gòu)建的前提依據(jù),因此,本研究主要抽取“知識(shí)(Knowledge)”、“問(wèn)題(Question)”、“能力(Ability)”三個(gè)關(guān)鍵詞縮寫,將該模型命名為教育知識(shí)圖譜KQA模型(簡(jiǎn)稱“KQA模型”),如圖1所示。在所設(shè)計(jì)的模型中,教學(xué)組織者和學(xué)習(xí)者分別位于模型中的兩個(gè)頂端,由知識(shí)圖式、問(wèn)題圖式、能力圖式三個(gè)層面以及知識(shí)內(nèi)容、關(guān)聯(lián)關(guān)系、映射關(guān)系、學(xué)習(xí)路徑四個(gè)要素支撐并連接起整個(gè)教育知識(shí)圖譜KQA模型。1. 模型解釋
教育知識(shí)圖譜KQA模型運(yùn)作過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡、循環(huán)迭代的過(guò)程,在三層圖式中,需要一定的運(yùn)作機(jī)制作用于該模型,且機(jī)制之間相互影響,從而保證整個(gè)模型的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本研究所提出的KQA模型主要包括三種運(yùn)作機(jī)制:關(guān)聯(lián)機(jī)制、篩選機(jī)制和優(yōu)化機(jī)制,如圖2所示。關(guān)聯(lián)機(jī)制為知識(shí)與知識(shí)、問(wèn)題與問(wèn)題、能力與能力之間提供關(guān)聯(lián),并貫徹于教學(xué)活動(dòng)的組織、開展、評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié);篩選機(jī)制通過(guò)知識(shí)、問(wèn)題、能力之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系記錄學(xué)習(xí)路徑,篩選出群體學(xué)習(xí)路徑;優(yōu)化機(jī)制收集教學(xué)組織者和學(xué)習(xí)者利用模型開展教學(xué)活動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù),利用人工智能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并重新組織關(guān)聯(lián)關(guān)系,確保KQA模型的迭代進(jìn)化。3. 模型三層圖式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于領(lǐng)域知識(shí)詞網(wǎng)的學(xué)科知識(shí)簇實(shí)現(xiàn)初探——以武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)科知識(shí)簇建設(shè)為例[J]. 王華偉,周和玉,韋靚,郟林,張然,王海泉,于雷. 情報(bào)理論與實(shí)踐. 2012(09)
[2]問(wèn)題圖式在物理問(wèn)題解決教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 陳剛,舒信隆. 課程.教材.教法. 2009(07)
[3]從聯(lián)結(jié)主義到聯(lián)通主義:學(xué)習(xí)理論的新取向[J]. 王佑鎂,祝智庭. 中國(guó)電化教育. 2006(03)
[4]悄然興起的科學(xué)知識(shí)圖譜[J]. 陳悅,劉則淵. 科學(xué)學(xué)研究. 2005(02)
博士論文
[1]互聯(lián)網(wǎng)人物摘要知識(shí)圖譜構(gòu)建方法研究[D]. 魏玉良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持模型與實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究[D]. 姜強(qiáng).東北師范大學(xué) 2012
本文編號(hào):2931042
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