基于CBR的學生心理輔導系統研究

金晶

【摘 要】學生輔導工作希望將瀕臨偏差行為的學生引導回正常人格發展的道路上，在輔導期間我們難以吸取前人的知識經驗作為自我的決策參考，并浪費了大量寶貴時間在重復信息的收集工作上，使得輔導工作事倍功半。利用現有信息科技優勢，結合基于案例推理（Case-Based Reasoning）的優點，構建了學生輔導系統的總體框架結構，從而實現輔導知識共享、支持輔導決策制定與資源整合的目的。

【關鍵詞】學生輔導；基于案例推理；知識共享

0 引言

學生輔導工作希望將瀕臨偏差行為的學生重新引導回正常人格發展的道路上。在傳統的學生輔導過程中：（1）輔導個案的資料通常以書面的文件形式加以保存，日復一日，日積月累，龐大的資料量使文件的保存、管理和存取費時耗力；（2）輔導人員難以通過集思廣益或吸取前人的知識經驗來作為自我的決策參考，而致使輔導工作事倍功半；（3）輔導工作往往在升學后必須重新開始，新任輔導人員對于輔導個案的歷史記錄很難有完整的了解，使得輔導工作難以發揮持續性的作用，浪費了大量的輔導資源；（4）輔導過程中浪費了大量寶貴時間在重復的信息收集工作上；（5）輔導知識無法通過一個有效機制將其分享給其它輔導人員，而使得輔導工作常落入單打獨斗的情景。因此，如何利用現有信息技術優勢來解決以上問題，從而提升輔導工作的效率與成功，是當前需要亟待解決的問題。

研究表明學生的偏差行為大部份具有相似性，也就是在環境、家庭及個體本身相似的條件下，往往會導致相同的偏差行為的產生[1]。基于案例的推理已被許多學者證實能有效地提供過去案例的經驗作為管理者制定決策的參考依據。因此，利用現有信息科技優勢，選擇基于案例的推理來構建學生輔導系統具有重要的意義。

本研究將嘗試結合DBMS、CBR來構建一跨平臺的、基于B/S模式的、易于管理、查詢、檢索和分析的學生輔導雛形

系統，以達到以下目標：

（1）文件數字化管理

輔導個案的家庭生活背景、父母親資料及歷來各項輔導記錄，都將用DBMS進行管理。通過網絡，個案的輔導工作將可持續進行，達到持續追蹤的目的。

（2）案例庫的建立、檢索與分析

將輔導個案和老師的輔導互動過程及處理方案的記錄視為案例（CASE），利用基于案例推理的方法來詳細記錄個案的輔導過程和輔導效果。通過系統平臺有效且具彈性的搜索與輔導個案相關的案例集，作為輔導時的決策參考。

（3）建立知識共享平臺

建立虛擬社區來有效地傳播、分享知識。通過輔導文獻的搜集和虛擬社區的交互來構建專家查詢數據庫，讓輔導人員之間可以通過輔導資源渠道，彼此交流經驗。

1 基于案例的推理

基于案例的推理（Case-Based Reasoning，簡稱CBR）是一種重用歷史問題的解決方案以得到新問題解決方案的人工智能技術，起源于美國耶魯大學Roge Schank教授在其1982年的著作《Dynamic Memory》中所做的描述。Aamodt和Plaza在1994年提出了CBR的推理流程[2]，如圖1所示。

（1）檢索（Retrieve）：按照某種檢索匹配策略從案例庫中找到一個與當前問題最相似的案例或案例集；

（2）重用（Reuse）：把相似案例或案例集中的解決方案作用于新問題從而得到新問題的解決方案；

（3）修正（Revise）：當重用的舊案例的解決方案不完全適合新問題時，需要將其修正為恰當的解答；

（4）保留（Retain）：把修正后的解決方案保存到案例庫中，以備將來重用。

案例間相似度的計算是CBR推理系統中最關鍵的部分，其中Holt提出的比重和法是一種簡單有效且較為常用的方法[3]，取二個案例ci和cj，每個案例各有n個屬性a1，a1，…an，計算公式為：

其中dk為屬性間的相似度，d為兩屬性的相差值（即相減的絕對值），wk為屬性權重值，即屬性在案例比對中占的重要程度，sim為兩案例計算后的相似度。

2 系統設計

本系統利用DBMS對輔導個案進行管理，并通過網絡，使得個案的輔導工作可以打破時間與空間的限制，持續不斷的進行。利用基于案例推理的優點，輔導人員可以通過對案例數據庫的查詢，檢索出與輔導個案相似的案例集以支持輔導人員的決策，從而提升輔導人員的輔導知識。輔導社區的建立與管理有利于知識的分享與傳遞，輔導人員可以從社區中獲得更廣闊的知識，用以提升個人的輔導能力，從而取得更有效的輔導策略。其系統框架如圖2所示，系統由輔導制度機制、案例推理機制和知識共享機制組成。下面分別介紹這幾個機制：

2.1 輔導制度機制

為列入輔導個案的學生建立數字化資料（其中包含學生基本資料、家庭結構、偏差行為、身心特質、歷年其他輔導員的輔導策略、輔導建議及輔導結果），并確定輔導個案偏差行為的權重值，使之成為一個新的輔導個案存儲于學生數據庫中。系統通過學生數據庫將個案的所有資料提供給輔導人員，供輔導人員能及時了解個案詳細情況，以便日后輔導策略的制定。

2.2 案例推理機制

利用基于案例推理的方法來設定偏差行為的權重值，進行輔導個案的相似度比對，幫助輔導人員從案例數據庫中檢索出相似的案例集。此方法一方面可以增強輔導人員的輔導知識，另一方面則有利于輔導人員制定有效的輔導策略。

2.3 知識共享機制

知識共享機制可以幫助所有輔導人員通過查閱輔導文獻提升本身的輔導知識。案例推理、虛擬社區及專家聯絡等渠道則可以幫助輔導人員彼此交換經驗與知識，進而提升自我的輔導能力，以便后續遭遇決策時能采用更有效的輔導方法。輔導人員實際應用策略后，將成果與建議記錄下來，修正輔導個案的特征值，回存至案例數據庫，使之成為另一個新案例，供日后其他輔導人員參考。

3 系統應用

學生輔導系統本質上屬于一種決策支持系統，借助CBR的歸納推理能力，可以進行輔導策略的分析與制定。系統采用Microsoft SQL Server 2008作為數據庫服務器，與數據庫的鏈接使用ODBC（ Open Database Connection），圖形圖像處理采用Adobe Photoshop 10..0，使用HTML+CSS+ASP+Java Script進行系統的開發，主要開發與測試平臺為Microsoft Windows 2008 Server+Internet Information Server（IIS）8.0+Microsoft FrontPage 2007。這些產品都是源自微軟公司，彼此間已經過性能優化，能夠無縫結合，有利于提高系統的穩定性和可靠性。針對不同層次、具有不同權限的用戶，利用用戶登錄來區分用戶可訪問的數據范圍和可以使用的系統功能層次。系統實現的主要功能如下：

3.1 案例管理功能

在Microsoft SQL Server 2008的支持下，案例管理十分方便。管理員通過Internet建立需輔導個案的基本信息，輔導人員也可以通過網絡方便快捷地獲取輔導個案的數據信息，其中包括輔導個案家庭背景、重大事件、偏差行為、身心特質等。

3.2 案例檢索功能

輔導人員登錄系統后，系統會自動找出并顯示所分配的輔導個案，通過案例檢索功能，系統會依據輔導人員對偏差行為權重的設置，從案例數據庫中檢索出適合該個案的最佳案例集供輔導人員參考。

3.3 輔導知識共享功能

輔導人員通過建立在網絡上的輔導社區進行互相研討和溝通。輔導人員不僅能通過查看相關輔導文獻，提升自身輔導知識，還能通過輔導社區分享彼此的經驗和知識，從而達到知識共享的目的。

4 結束語

利用基于案例推理開發的學生輔導系統，由于采用了基于CBR的框架架構，使輔導人員在信息科技的協助下，能更快速有效地協助存在偏差行為的學生，讓他們可以回到正常人格的道路上發展。同時，通過利用系統的知識共享機制，不僅讓輔導人員提升了自我的輔導知能，還將輔導人員的自我經驗分享出來，達到了知識共享的目的。可以持續擴充案例數據庫，使案例檢索效果更佳，此外，還可加入學籍管理系統，擴充其功能，讓系統功能更加完善。

【參考文獻】

[1]LEE K. Development of lying to conceal a transgression： Childrens control of expressive behaviour during verbal deception[J].International Journal of Behavioral Development，2003，26（5）：436.

[2]AAMODT A，PLAZA E. Case-Based Reasoning： Foundational Issues， Methodological Variations， and System Approaches[J].AI Communications， 1994， 7（1）：39-59.

[3]HOLT A.Understanding environmental and geographical complexities through similarity[J].Complexity International， 2000，7：1-16.

[責任編輯：劉展]