成人教育领域基于本体的学习分析系统搭建

　　摘要：大多数接受成人教育的学生还会承担一定的社会工作，围绕家庭与事业之间，专门用来学习的时间十分有限，工学矛盾十分突出。随着信息技术的迅猛发展，对于成人学习者到底需要掌握什么样的信息技术为己所用，搭建成人教育领域基于本体的学习分析系统，是本文研究的主要目的之一。

　　关键词：成人教育；基于本体；系统搭建

　　中图分类号：G720文献标识码：A

　　DOI：2095-2457.2020.18.70

　　在十九大报告中提出要“优先发展教育事业”，并提出“支持和规范社会力量兴办教育”，强调建设教育强国是中华民族复兴的基础工程。随着互联网教育的迅速发展，尤其在2020年新冠疫情发生的非常时期，网络教育充分施展了其优势。因此，学习能力的升级，运用和创造知识已然成为社会进步的推动力。在教育环境发生巨大变革的今天，终身学习的理念逐渐被众人接纳，构建学习型社会和终身学习体系成为人类历史发展的客观趋势和必然选择。

　　美国成人教育者梅里安曾说：“成人教育各种教学项目无不体现出它们的实用性、功利性和职业性”。成人教育的實用性和功利性是指成人学习多是为了应付当前工作与生活的需要，通常是为了解决问题而投入学习的，并希望尽快看到成效。随着信息技术的发展，应用于成人教育领域的大数据分析已经成为当今成人教育的发展趋势。

　　1基于本体的学习分析技术

　　互联网快速发展使得由其衍生的新兴事物如雨后春笋般迅速崛起，网络教育便是其中之一。随着网络学习的不断普及，对于成人教育领域内成人学习者学习分析研究与实践的不断深入，除了原有的调查问卷和普通的数据挖掘方法外，一些原本应用于别的科学领域的方法如社会网络分析法、话语分析法、内容分析法等也得到成功应用并成为学习分析的关键技术，这些方法的典型应用之一是师生交互行为分析。在20世纪初，本体（Ontology）的概念开始兴起，西方学者认为本体主要有两个方面的含义：一是事物的本质，二是客体对象的定义，即事物的基本特征。近年来，在计算机科学中关于本体的研究越来越多，所谓本体，最著名并被广泛引用的定义是由Gruber提出的“本体是概念模型的明确的规范说明”。目前，国内外学者对本体论的研究主要集中在智能信息处理和知识表示领域，将用于知识表示和知识管理的本体技术应用于成人教育领域学习分析，尤其在师生交互行为分析方面尚属首次。

　　2成人教育领域学习分析系统框架模型

　　针对成人教育环境中信息技术类课程资源、学习者、教育者间的交互关系进行探究，主要有四个方面：一是信息技术类课程知识点之间的关联分析如何影响学习者的学习动机；二是学习者对信息技术类课程的学习动机如何影响学习者的学习行为；三是如何准确定义“教”与“学”的类型，以便细致划分师生教学行为之间的属性；四是成人教育环境下教学团队中教师的教学行为影响学生的学习行为的比重。经过调查问卷和周期内抽样数据学习结果跟踪，将成人学习动机的影响因素量化，采用语义概念格分析，以成人教育信息技术类公共课程《计算机应用基础》为例，构建相关研究本体库，搭建基于本体技术的信息技术类课程成人学习分析系统框架，验证以下成人教育领域学习分析假设。

　　（1）学习者对信息技术类课程的学习动机正面影响学习者的学习行为。

　　（2）课程资源建设正面向影响学生学习行为。

　　（3）教育者对于信息技术更新的学习能力正面影响学生面授课学习行为。

　　（4）教育者对课程教学指导与协助行为正面影响学生学习反馈行为。

　　（5）学习者学习反馈行为正面向影响师生交互行为。

　　学习分析技术除了传统的数据分析方法外，充分吸收了大数据时代各个领域的新技术，包括社会分析法、话语分析法和内容分析法。采用概念格网络分析，结合社会网络分析和交互影响分析，以调查问卷的形式采集某成人院校学习者学习动机影响因素，在学习动机调查样本数据的基础上，对该样本数据在成人教育环境下信息技术类课程知识组成、师生群体行为关系进行分析研究，通过语义概念格及相关算法分析成人教育环境下信息技术类课程知识管理、教育者教学行为和学习者学习行为三个方面的本质及相互关系，建立信息技术课程资源空间、学习者学习行为空间、教师教学空间、教育环境空间，构建成人教育领域内信息技术类课程资源知识库，将涉及《计算机应用基础》课程的相关概念及概念属性，利用protégé软件构建相关研究本体库，搭建课程知识、学习者、教育者三者之间的关系模型，从而形成成人教育领域学习分析结果，如图1所示。

　　3成人学习领域基于本体的学习分析系统设计的技术路线

　　成人学习领域基于本体的学习分析系统通过五个阶段完成：P1（学生学习动机研究—数据建库阶段）；P2（学生学习行为分析—语义本体分析阶段）；P3（教师教学行为分析—语义网络分析阶段）；P4（课程知识资源分析—本体库构建阶段）；P5（师生交互行为分析—语义关系分析阶段）；在各阶段构建过程中，同时会形成三个阶段性报告：D1（学生学习动机调查报告）；D2（学生学习反馈结果分析报告）；D3（成人教育领域学习分析研究报告），具体系统设计的技术路线如图2所示。

　　4成人学习领域基于本体的学习分析系统搭建难点分析

　　（1）在成人教育领域内，构建教育者、学习者、课程知识三者相关的本体库，其难点在于建立规则，寻找客体对象属性之间的联系。因此，在成人教育领域内构建本体库，就是尝试建立新的算法、规则，而算法和规则的准确有效性还需长时间不断的探索。

　　（2）将成人学习动机数据因素量化，通过相对应的算法研究学习动机对学生学习行为的影响，数据量化的标准需要准确定位，但在目前成人教育领域内，还未有一个标准能统一将学习动机因素量化。

　　（3）利用概念格研究在成人教育环境下课程资源、学习者、教育者之间的关系，将记录在本体库的客体对象行为数据经过聚集、分类、关联分析以及可视化等操作，最终生成数据报告是成人学习领域基于本体的学习分析系统实现的难点。

　　5结束语

　　对成人教育进行全方位的学习分析有助于深化和推进成人学习成就评价制度的建立。在成人学习领域构建基于本体的学习分析系统，就是强调过程性评价、评价方式的多元化、各种评价方式的相互联系和沟通，以及各种学习成就评价结果的相互认可和转化，从系统模型设计到系统实现，需要一个不断反复尝试的过程。

　　参考文献 

　　[1]陈律.大数据背景下学习分析技术对教学模式的变革[J].中国教育信息化，2013，专题报道：15-17. 

　　[2]魏顺平.学习分析技术：挖掘大数据时代下教育数据的价值[J]. 现代教育技术，2013， 23：5-11. 

　　[3]杜小勇，等.本体学习研究综述[J].软件学报. 

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