以語言學習為例探究自適應學習技術系統應用

杜毅

摘要：人工智能是未來的大趨勢，教育也一直是人們關心的問題，將人工智能和教育相結合，自適應學習技術就誕生了。自適應學習技術因其本身特點，初步嘗試在語言類的學習方向上產生了一定的作用，幫助越來越多的人合理利用業余時間進行自我充能。為了研究自適應學習在中國的發展現狀，本文在知網上查詢相關文獻，對自適應學習技術有了一個較為全面的了解，從語言類自適應學習系統在現實的使用情況來分析，發現自適應學習技術在中國的發展情況和實際使用效率并不理想，本文通過研究這一系統應當如何優化，從而使更多人受益。

關鍵詞：自適應學習技術;教育;自適應學習系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0072-03

1 研究背景

二十一世紀是人工智能高速發展的世紀，人工智能是未來的大趨勢，在人工智能高速發展的時候，教育也在不斷的發展，兩者結合，孕育出了一種新技術——即自適應學習技術，因為它是傳統教育與人工智能相結合的產物所以擁有兩者的共同優點。但也不可避免的存在著一定的局限性，且因一系列客觀條件以及技術的限制，在將理論應用到實踐的過程中存在著較大阻力。

2 研究內容

2.1 自適應學習與自適應學習技術

自適應學習技術是一種能因人而異調整學習進度、深度和方法的在線和混合式學習材料，能使課堂變得更加生動有趣，而且自適應學習基于人們的大數據信息，可以給每個人制定私人的、最適合他們的學習計劃，真正實現以學習者為中心的教育，不僅可以在學習內容呈現與推送方面實現實時性和個性化，也可以為每個學習者創建他們私人的個性化的自適應學習體驗和路徑并分析、推送適合他們學習的學習內容、課程規劃和練習等[1]。所以說自適應學習技術就是一種監控學習過程的技術，可以利用所收集的數據隨時修正教學，與學習分析密切相關，在一定程度上實現了個性化學習。其目標在于幫助學生尋找一條有邏輯的學習路徑并讓其進行主動學習，鎖定學習困難學生群體，評估影響學習完成度因素。[2]所以說自適應學習技術的應用不僅可以為每個人量身定做出最適合自己的學習計劃，更可以根據學習者自身的狀態隨時調整不斷更新。

2.2 自適應學習技術的原理

Brusilovsky和Milan關注自適應學習領域，特別是在超媒體系統和自適應教育系統領域。對知識建模和用戶建模的研究進行了匯總整理得出來了一個結論：“這些系統之所以具有自適應性，是因為它們能夠基于系統所搜尋、分析的數據改變每個用戶在學習系統中的體驗。”這使學習者能夠理解他們的問題，缺陷并從所依托的大數據庫中選擇合適恰當的訓練方式和內容推送給用戶，對學生的弱點和缺陷進行強化和糾正（如圖1展示的語言類自適應學習技術的原理），從而提高學習效率;同時，教師還可以根據學生的具體情況選擇適合學生的不同教學方法，提高教學效率和效果。

2.3 自適應學習技術的作用

在當下社會科學技術快速發展的節奏中，人們進行自我提升和充能的方式已經顯出難以適應科學發展速度的態勢，舊的教育方式和理念已經無法滿足社會發展所產生的多樣化的人才需求。在個人成長過程中每個人都會形成自己獨特的思維和學習方式。例如，有些人喜歡在討論和交流中學習，有人喜歡安靜地自己研究，有人對數字和符號有著天然的直覺，有人對文字和語言情有獨鐘，有人處在慣性的學習節奏中更容易掌握技能，有的人卻無法進入這種節奏。人們在自己喜歡的方向上用自己習慣的方式所取得的成就是令人矚目的，變更學習方式或習慣反而碌碌無為。綜上，諸多事實說明：你使用適合自己的方法，不僅學習效率會提高，而且還會讓學習者長時間保持興趣，減少“三分鐘熱”的出現的幾率。相反，學習效率低下甚至可能會導致學生厭倦學習。針對這個問題，有人提出自適應學習理念，隨后一些創業公司開發了一種基于人工智能的自適應學習系統，以幫助學校和教師提供并適應個性化的教學，同時，幫助學生提高學習效率，激發學習興趣，讓學習變得有趣。那么什么是自適應學習呢？其實簡單地說，自適應學習就是通過收集和分析學生的學習數據，人工智能可以用來分析每個學生的學習風格和特征。然后自動調整教學的內容，方法和節奏，以便每個學生都能獲得最適合他們的教育。隨著時間的推移，數據積累逐漸增加，人工智能就會變得越智能，所推薦的學習方式就會越適合學生。這樣就形成了良性循環，通過這種方式，學生的學習效率越來越高，效果越來越好，學生的自信心也得到了加強。

3 研究方法

采用文獻研究法，在“中國知網”上以“自適應學習”為主題，以自適應學習技術、自適應學習策略分別為關鍵詞進行高級檢索，共搜得論文162篇，經過分類、過濾，去掉與本課題關系不大的，大約還剩25篇，選取了幾篇較為典型論文的進行閱讀，發現自適應學習技術的優勢與不足，我又在知網上查詢了自適應學習技術與現在傳統教育相結合的優缺點，語言類自適應學習方式和系統的開發應用現狀，將其匯總整理，分析其研究內容，思考自適應學習系統的研究現狀及其缺陷與不足，并提出未來改進、發展的建議。

4 研究結果分析討論

4.1 “自適應學習”文獻分析

對于從“中國知網”的相關文獻進行計量可視化分析，以“自適應學習”為主題進行檢索，見圖2。從圖2可以看出針對自適應學習的研究文獻數量在2008年至2015年較為平穩，從2016年開始到2017年上升迅速，但到2018年下降明顯。其中語言學習方向的自適應學習方面的研究文獻僅有6篇。

這表明我國對這一方面的重視還是不足，在知網上對此信息進行檢索，檢索結果顯示，我國針對自適應學習的相關的研究論文主要集中在期刊上，博碩士論文數量較少，如圖3所示。

4.2 自適應學習技術的現狀和缺陷

自適應學習技術現在還沒有引起足夠的重視，國內針對自適應學習的相關研究論文主要在期刊上出版，報紙上出現幾率非常小，國內有關的會議也很少，博士論文的數量也遠遠少于碩士論文，且在調查之后發現關于自適應學習技術的研究主要集中在單一方面，語言方向的研究少之又少，且理論性的研究遠遠多于實踐性的研究。

正如馬媛婕所說的現在關于自適應學習技術的研究主要為理論性的，實踐性的占少數，大多數的為自適應學習技術的現狀的研究、對現有的自適應學習平臺的比較、分析自適應學習技術的利于弊、自適應學習系統相關模型的建立。[1]出現這種現象的原因主要是現在可供研究參考的自適應學習平臺數量太少，研究主要集中在某個模型的搭建，研究方向過于單一，且自適應學習系統和平臺的搭建不僅需要教育方面的專家，還需要計算機、網絡、人工智能方面的專家，只有這幾個條件都備齊才可以進行系統的建立和平臺的搭建，且還有許多不確定因素，比如資金鏈斷裂等，這都是自適應學習系統的建立的阻礙因素。但現在有的高校已經開始在教育的道路上進行探索了[4]比如浙江大學在新生入學月專門設立了“新生入學教育月”，其實這就是傳統教育與人工智能自適應學習技術的結合，為學生思考，為學生制定私人的學習計劃。現有的自適應學習系統的嘗試中，以語言類自適應學習系統較為容易突破，項目反應理論已確定可實現從學生的一般特征數據不斷地調整學生學習內容的組織和呈現，并根據反饋內容不斷進行調整，使它具有一定的智能型和適應性[3]。現在也有研究者已提出了AHAM模型、LAOS模型、XAHM模型等[5]，還有美國的Peter Brusilovsky與其他的科研人員所研發的InterBook、ELM-ART、Knowl-edge SeaⅡ及 AnnotatEd，墨爾本皇家理工大學的Wolf研發的i Weaver等適應性學習系統[6-7]。這些技術都可以對自適應學習技術起到完善的作用。

5 關于自適應學習技術的發展討論

為了解決自適應學習系統構建難，自適應學習平臺搭建難這一問題，研究人員研究出了一種名為“學習者模型”的模型。學習者模型是一種可以完善自適應學習技術的模型，它可以準確地描述學習者的知識水平，認知能力和偏好。它用于提高系統輔助學習的適應性，以達到個性化學習的目的。學習者模型設計的目的是為學習者的個性化學習提供基礎和規則。因此，有必要將先進的教育理念與現代教育技術完全結合，尊重不同學習者的不同學習需求和不同學習特點。使學習者獲得豐富的、適合他們自己的學習資源，以及他們的私人個性化指導和實時反饋。[8]這樣的話就會自成一體，為每個使用學習者模型的用戶提供私人專屬的、適合的學習計劃。這樣不僅僅會提高他們的學習效率，同時培養學生的學習興趣，在自適應學習系統的具體實施過程中通過權限獲取、自主性增強、創意性應用等方式將學習過程規范化，趣味化。

5.1 自主選擇階段檢測，調整學習計劃

在自適應學習系統的實際應用過程中和現有的自適應學習系統的應用方向中，使用者的學習進度在實際的操作過程中處于一成不變或者自主的意識性調整狀態，學習進度與學習計劃的改變缺乏科學的理論指導和選擇，通過對現有的系統發展現狀的了解和自適應學習系統使用者的需求變化，使用者在學習過程中會因感到難以完成學習任務或喪失繼續學習興趣的現象，而未來的自適應學習系統必須在智能的方向更加的貼合使用者的主動或被動需要（如圖4），在使用者完成任務的時長和正確率等方面進行檢測記錄，以備及時提醒使用者調整學習計劃安排。保持學習者學習內容的難易適中，學習過程的有條不紊。

5.2 增加新知識創意活用與交流模塊

在現有的自適應學習系統的應用中，做出了一定程度的對學習者學習興趣和學習勁頭的激勵以及保持措施，但在這一方向的嘗試中，對于學習者學習效率的有效增強與學習內容的鞏固還顯得有些不足，存在著如使用者只進行單薄的圖文對應記憶，脫離圖文既無法關聯或使用的現象，或者學習內容的活用記憶作用不強。應當在知識或能力訓練的環節中增加如使用近日新知識進行創意寫作的方法（如圖5），寫作內容可由聘請老師進行檢查糾錯并標注，并與學習者協商將特點突出的作品開貼進行交流改造活動。將重復的記憶性活動變成參與性的筆下實踐，拓展學習過程的多樣性并將學習過程變成創意的改造和日常的交流過程。將學習者的學習過程變成他們生活的常態形式。

5.3 增加自主賦予抗干擾權限模塊

據了解，在現有的自適應學習系統的應用中，對學習者自身的自制力以及抗干擾能力的培養或規范較為缺乏，但市面上也有著時間控制功能的軟件，控制人們使用手機的時長和頻率或內容，幫助人們能夠將碎片化的玩手機時間強制分割出來進行學習活動或者其他休閑內容，根據現階段的自適應學習系統的應用使用情況，我們認為有必要將使用者在學習過程中可能受到的干擾因素進行權限規避或者控制使用者的主觀懈怠想法（如圖6），在達到有效的規避學習過程中有可能受到的干擾因素的同時，在選擇過程中也是對使用者的抗干擾意識與自制力的喚醒與增強。

6 關于自適應學習技術的下一步發展計劃

在我現在所掌握的知識基礎上，我以語言學習自適應學習系統為切入點，對自適應學習系統和技術的應用現狀進行了研究。在下一步的設想中，我的研究應該從語言學習系統推及到自適應學習系統在其他方面的應用，對這類應用與使用者的相互適應進行進一步研究，從功能以及模式上根據以后使用者感受進行研究，進行進一步研究，讓自適應學習系統和技術能夠繼續完善，對使用者的自主學習能力以及學習效率進行導向提。

參考文獻

[1]陳洋，戴仕明，馮爽爽.自適應學習研究發現與展望[J].電腦知識與技術，2018，14（16）：1-3.

[2]董曉輝，楊曉宏，張學軍.自適應學習技術研究現狀與展望[J].電化教育研究，2017，38（2）：91-97，121.

[3]龔春芬.自適應學習技術在高等教育中的應用初探[J].中國成人教育，2017，卷缺失（4）：108-110.

[4]馬媛婕.自適應學習系統研究[J].軟件導刊，2018，17（5）：19-21.

[5]沈建榮.具有自適應能力的學生自助學習系統的設計與實現[D].蘇州大學，2011.

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[7]Wolf，C.Towards Learning Style- Based E- Learn-ing in Computer Science Education[C].In Proceedings of theAustralasian Computing Education Conference.Adelaide，Aus-tralia，2003：273-279.

[8]鄭璇.自適應學習視角下高校新生始業教育的協同融入發展[J].文學教育（下），2017， （8）：140-14.

Exploring the Application of Adaptive Learning

Technology System by Taking Language Learning as an Example

DU Yi

（Linyi No.1 middle school of shandong province， Linyi? Shandong? 276000）

Abstract：Artificial intelligence is the trend of the future， education is the problem which people concern about， the combination of artificial intelligence and education， adaptive learning technology was born. Due to its own characteristics， adaptive learning technology has initially tried to play a certain role in the direction of language learning， helping more and more people make reasonable use of their spare time to self-energize. In order to study adaptive learning in China's development present situation， based on the known online query related literature， the technology of adaptive learning have a more comprehensive understanding， from the language class the use of the adaptive learning system in the real situation to the analysis， found that the adaptive learning technology in China's development situation and the actual use efficiency is not ideal， this paper studies the system should be optimized， so as to benefit more people.

Key words：adaptive learning technology; Education; Adaptive learning system