基于知識(shí)圖譜的高效學(xué)習(xí)管理

秦紅斌

隨著智慧教育的發(fā)展及未來學(xué)習(xí)的到來，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)也必將發(fā)生新的變革，以更好地融入學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地地學(xué)、科學(xué)有效地管、公正客觀地評(píng)。

為什么學(xué)習(xí)需要管理

高效的學(xué)習(xí)需要管理。高效學(xué)習(xí)需滿足以下特征：一是在有限時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)更多內(nèi)容;二是始終在學(xué)習(xí)沒有掌握的內(nèi)容;三是全局學(xué)習(xí)效率最高。這就需要學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，了解學(xué)習(xí)漏洞，明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)，在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)是解決上述問題的良方。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以有效地對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行管理。

1.學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)全息記錄，學(xué)習(xí)效果即時(shí)評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)能記錄學(xué)習(xí)者全過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全存儲(chǔ)。學(xué)習(xí)者的基本信息、學(xué)習(xí)行為習(xí)慣、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)均能無漏地收集，形成學(xué)生學(xué)習(xí)成長的數(shù)據(jù)集，大多數(shù)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)都具有高級(jí)加密功能，保證了數(shù)據(jù)的安全。

數(shù)據(jù)的全程記錄為即時(shí)反饋、評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)即時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)實(shí)情，對(duì)學(xué)習(xí)表現(xiàn)做出個(gè)性化評(píng)價(jià)，幫助學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)的目標(biāo)或需要進(jìn)行微小調(diào)整。通過內(nèi)置的報(bào)告和分析功能，可以監(jiān)控個(gè)人和小組的在線學(xué)習(xí)，通過可視化的圖形和圖表查看，可識(shí)別模式和趨勢(shì)。

2.學(xué)習(xí)資源個(gè)性推送，學(xué)習(xí)路徑私人定制

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可改善資源分配，通過多種方式幫助學(xué)習(xí)者更有效地分配在線學(xué)習(xí)資源。首先，可以及時(shí)了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)程、薄弱點(diǎn)，對(duì)不符合預(yù)期的在線學(xué)習(xí)計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。學(xué)習(xí)者的參與度、掌握水平等都將成為重新評(píng)估在線學(xué)習(xí)內(nèi)容或活動(dòng)的指標(biāo)。其次，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)等級(jí)，推進(jìn)個(gè)性化資源。學(xué)習(xí)資源的推送是根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)，修補(bǔ)學(xué)生學(xué)習(xí)的“殘缺柱子”。再次，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可幫助教師更快地更新在線學(xué)習(xí)資源。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生學(xué)情的把脈情況，結(jié)合數(shù)據(jù)分析與專家經(jīng)驗(yàn)，教師可隨時(shí)更新、調(diào)整學(xué)習(xí)資源，以保證學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)發(fā)生在最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生一直保持著最新的甜蜜狀態(tài)。

3.學(xué)習(xí)過程即時(shí)響應(yīng)，學(xué)習(xí)支持全局覆蓋

根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生“在不會(huì)處學(xué)習(xí)”，為每個(gè)學(xué)生定制“個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑”，為學(xué)生提供“廣泛的社區(qū)交流”，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。

支持多平臺(tái)、多設(shè)備的在線學(xué)習(xí)資源可以讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)從在線學(xué)習(xí)中受益，任何學(xué)習(xí)行為都將被記錄并及時(shí)響應(yīng)，學(xué)習(xí)者可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)風(fēng)格選擇不同的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容或作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)習(xí)過程的全程、全局支持。

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)最常見的用途是部署和跟蹤在線學(xué)習(xí)計(jì)劃。游戲化功能、社交學(xué)習(xí)支持、在線評(píng)估工具、改善在線學(xué)習(xí)輔助功能（如智能手機(jī)和可穿戴技術(shù)）等，為學(xué)習(xí)者提供了廣泛的、更高級(jí)的支持服務(wù)。

知識(shí)圖譜怎樣支撐學(xué)習(xí)管理

知識(shí)圖譜是人工智能教育應(yīng)用的基礎(chǔ)工程，是推動(dòng)人工智能發(fā)展的重要技術(shù)手段之一。知識(shí)圖譜能更好地支撐學(xué)習(xí)管理，實(shí)現(xiàn)伴隨式評(píng)價(jià)、個(gè)性化推送、科學(xué)性預(yù)測(cè)等。

1.面向?qū)W習(xí)的知識(shí)點(diǎn)拆分及結(jié)構(gòu)化資源讓問題發(fā)現(xiàn)更精準(zhǔn)

知識(shí)圖譜建立了學(xué)科知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，專家對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行拆分，建立知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)強(qiáng)度與范圍，建立納米級(jí)知識(shí)的知識(shí)圖譜。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)需要，對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化資源。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，可以非常清晰地根據(jù)學(xué)生的問題進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)在萬千的知識(shí)點(diǎn)中到底哪里出了問題，然后對(duì)癥下藥，給學(xué)生配置適應(yīng)的內(nèi)容，讓學(xué)生解決自己的弱點(diǎn)。

2.基于知識(shí)空間理論讓錯(cuò)因分析更準(zhǔn)確

學(xué)生在掌握知識(shí)點(diǎn)后，測(cè)評(píng)過程中還會(huì)出錯(cuò)，或者對(duì)于同一個(gè)練習(xí)，不同學(xué)生出錯(cuò)的原因也是不同的，通過知識(shí)圖譜，構(gòu)建學(xué)生出錯(cuò)的原因，形成錯(cuò)因知識(shí)地圖。當(dāng)學(xué)生在練習(xí)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，便可通過錯(cuò)因知識(shí)圖譜，找到出錯(cuò)的可能性，根據(jù)更準(zhǔn)確的分析針對(duì)性地解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。

3.非關(guān)聯(lián)知識(shí)的關(guān)系概率讓學(xué)習(xí)提升瓶頸問題迎刃而解

知識(shí)點(diǎn)之間是有關(guān)聯(lián)的，在知識(shí)圖譜中，除了可以通過關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，還可以通過非直接關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)判斷。在大量數(shù)據(jù)的滋養(yǎng)下，知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系可以通過具體量化的值進(jìn)行表達(dá)，一個(gè)學(xué)科的所有知識(shí)點(diǎn)都有非關(guān)系性的必然聯(lián)系。知識(shí)點(diǎn)關(guān)系概率的存在可以最大化提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

4.基于全局的學(xué)習(xí)及評(píng)估讓學(xué)習(xí)路徑選擇更加科學(xué)

學(xué)科知識(shí)圖譜將知識(shí)點(diǎn)及與知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的資源建成一張知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程猶如在棋盤上進(jìn)行布局，知識(shí)掌握情況一目了然，學(xué)習(xí)情況會(huì)隨時(shí)評(píng)估，可以通過“全局最優(yōu)”實(shí)現(xiàn)適合每個(gè)學(xué)生的最佳學(xué)習(xí)路徑，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加高效、科學(xué)。

教師面臨哪些挑戰(zhàn)和要求

在線教學(xué)已成為趨勢(shì)，學(xué)生需要學(xué)習(xí)管理，教師需要掌握并熟練使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。面對(duì)挑戰(zhàn)和要求，教師需要掌握什么樣的知識(shí)和技能呢？

（1）學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。教師要學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的使用，要知道如何有效使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的工具，了解學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的功能，在碰到簡單問題時(shí)能夠妥善處理，并在需要的時(shí)候知道如何尋求幫助、找誰幫助。

（2）熟練運(yùn)用系統(tǒng)創(chuàng)新教學(xué)。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)在資源供給、教學(xué)評(píng)價(jià)、特別是個(gè)性化方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，可以幫助教師探索新的教學(xué)方式，如基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，這就需要教師堅(jiān)持以學(xué)生為本的教學(xué)理念，將線下、線上融合，構(gòu)建教與學(xué)的新生態(tài)。

（3）參與資源建設(shè)與分享。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的核心是資源，即課程，每個(gè)教師都擁有各自的授課資源，在使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的過程中，教師要善于將自己的資源進(jìn)行分享，同時(shí)要積極參與到在線資源的制作，以優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源滋養(yǎng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，確保學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)更好地發(fā)揮管、教、學(xué)、評(píng)的作用。

如何建設(shè)優(yōu)秀的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)

人工智能不斷地深入教育領(lǐng)域，在學(xué)習(xí)中，它有助于預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑和行為，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求，并為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)進(jìn)程管理和有效學(xué)習(xí)資源，全面提升學(xué)習(xí)效率。未來的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)將在人工智能的助力下更加智能。

1.從“以學(xué)校為中心”走向“以學(xué)生為中心”

一直以來學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)本質(zhì)上“以學(xué)校為中心”，往往被設(shè)計(jì)成一種復(fù)制和簡化在封閉式教室開展教學(xué)的工具，因此能夠輕松處理文件傳輸、組織測(cè)試以及記錄分?jǐn)?shù)。但是，聯(lián)網(wǎng)、社會(huì)資源建設(shè)、開放式內(nèi)容傳播以及群體效應(yīng)等許多功能被機(jī)構(gòu)封閉的防火墻拒之門外。未來的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)要以學(xué)生為中心，系統(tǒng)應(yīng)提供方便的在線學(xué)習(xí)，對(duì)在線學(xué)習(xí)進(jìn)行最優(yōu)化管理，或提供學(xué)習(xí)交流空間，或提供適切學(xué)習(xí)資源，支持學(xué)習(xí)者生成內(nèi)容的共享，促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)、技能、情感的全面發(fā)展。

2.從“資源的提供者”走向“學(xué)習(xí)的定制者”

通過模式識(shí)別，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)收集學(xué)生的數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)教師可能沒有注意到或意識(shí)到的學(xué)習(xí)差距和機(jī)會(huì)，將新想法與先前主題合并，從而為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建全面的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這使管理人員和教師能夠彌補(bǔ)學(xué)生的學(xué)習(xí)差距。

通過游戲化方式，可以使學(xué)習(xí)更具吸引力并增加信息保留。這些信息有助于不斷提升課程有效性，從而更具針對(duì)性地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的私人定制。

3.從“工具形態(tài)”走向“教學(xué)生態(tài)”

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)提供了更多教與學(xué)工具，支持學(xué)習(xí)者的教與學(xué)。未來的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)不只是學(xué)習(xí)管理和在線學(xué)習(xí)，而是將所有的學(xué)習(xí)整合在一個(gè)簡單的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、在職學(xué)習(xí)和社交學(xué)習(xí)，打造線上線下融合的教與學(xué)生態(tài)。

未來的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)是基于云端的，支持移動(dòng)端，支持動(dòng)畫、視頻等不同的學(xué)習(xí)媒介，根據(jù)學(xué)習(xí)者風(fēng)格，提供游戲化、項(xiàng)目化等多種學(xué)習(xí)方式。

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)將學(xué)習(xí)、評(píng)估、發(fā)展無縫整合，可以匯聚并分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)做出明智的決策并引導(dǎo)學(xué)習(xí)。

4.從“專注線上”走向“有機(jī)融合”

線上線下學(xué)習(xí)不斷融合是未來學(xué)習(xí)發(fā)展的方向。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)搭建了學(xué)習(xí)者在平臺(tái)上進(jìn)行互動(dòng)、協(xié)作的平臺(tái)，未來的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)將通過物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對(duì)接各類學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)線下學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)及時(shí)捕捉與上傳，與線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)有機(jī)融合，打通線上線下，構(gòu)建智慧、泛在的學(xué)習(xí)新家園。

作者單位：上海市電化教育館