自适应学习技术在远程教育教学中的应用研究
何康乐
（珠海市斗门开放大学，广东 珠海519100）
［摘 要］ 技术的发展对教育的进步具有巨大的推动作用，自适应学习技术的进步为远程教育教学提供了契机，使其设想能够得到更好的实现。从自适应远程教育教学模式的构建，自适应远程教育教学系统的结构两个方面对远程教育教学中自适应学习技术的应用进行探讨；然后对当下远程教育中自适应学习技术应用的实例进行简要分析，从而为我国远程教育在今后的发展提供有益的思考。
［关 键 词］ 自适应学习；远程教育；教学
远程教育是一种可以突破传统校园时空限制的教育方式，远程教育的实现与媒体技术、计算机技术等多种现代技术的发展密切相关。在远程教育发展中，自适应学习技术的应用可以为学习者构建一个更好的学习环境，从而更好地满足学习者个性化和个别化的学习需求。
一、自适应学习概述
作为一种新兴的教育技术，自适应学习技术在教育中受到了越来越多的关注，它对教学效果和学生学习质量的提升有很大的帮助。对自适应学习进行研究，能够帮助我们明确其与远程教育教学相结合的关键所在，从而提升远程教育教学的有效性。
（一）自适应学习的含义
自适应学习源于人工智能运动，其相关的概念学术界还没有形成统一的认识。从教育资源投入者的角度来说，自适应学习需要面向特定的学习对象，为其提供个性化以及个人化的教学内容，从而使不同受教育者的学习需求得到更好的满足，更加贴近于受教育者自身的学习能力与风格。从学习系统或者学习平台的角度来说，本质上自适应学习系统是一种在线学习，其能够满足个别化学习的要求。在学习的过程中，自适应学习系统可以针对学习者的个体差异，提供合适的学习支持，如个性化的学习策略、学习资源以及学习过程等。总的来说，自适应学习是一种有别于传统教学中“一刀切”式的学习方式，其通过计算机和信息技术等，满足学生依据自身学习任务与进度进行学习的需求，通过个性化和个别化的学习来满足不同水平层次学生的学习需要。
（二）自适应远程教育
自适应学习以学习者为中心，发挥教师在学习环节中的指导作用，在智能技术、数字化技术的支持下，实现学习者学习过程中知识的自我建构。将自适应学习应用与远程教育构建自适应远程教育系统，有助于克服传统远程教育教学的弊端，使远程教育教学体现出个性化智能学习的特征，从而推动远程教育教学的智能化发展，实现学习策略的优化选择，学习内容的动态组织，学习实施的智能化诊断。
2.1 3组人群血清HE4、CA125表达水平及ROMA指数比较 3组人群血清HE4、CA125水平和ROMA指数均呈非正态分布，卵巢癌组人群血清HE4、CA125水平和ROMA指数的中位数分别为88.05 pmol/L、51.85 U/mL和31.17%，均高于卵巢良性肿瘤组和健康对照组的血清水平，差异具有统计学意义(P<0.05)。卵巢良性肿瘤组与健康对照组比较，血清CA125水平差异具有统计学意义(P<0.05)，两组间HE4水平和ROMA指数比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
二、远程教育教学中自适应学习技术的应用探讨
路过安徽师范大学，隔壁的南方书店犹在，汪应泽老师的萃文书店，不见踪影……如今的梦里，依然频繁出没于小城书店。或者，正在奋力考试……铃声已响，卷面上尚有大半未答题，无比绝望……这样的梦魇追随许多年——给一个人造成的阴影太深了，永无修复的可能。
在这种双基构型下，发射机运动方向与基线平行，接收机运动方向与基线的夹角为任意角度(但不平行于基线)。图3是该种构型下，接收机角度在0°～360°变化时杂波典型的二维分布图。从图中可以看出，此种构型下，杂波的空时分布是一条闭合的环型曲线。从图3(a)～图3(c)可以看出，相同距离单元下，构型二中杂波谱的拓宽比构型一要严重。同时，结合构型一中夹角和为360°的两种情形构成封闭环的结论，可以近似认为构型一杂波分布仅仅是构型二中杂波分布的一部分；相比于构型一，构型二中杂波具有更强的距离依赖性。
（一）自适应远程教育教学模式的构建
首先，对学习者进行学习诊断。所谓学习诊断就是以学习者的反应来评估其学习能力，对知识的掌握程度，从而为学习内容的动态组织提供依据。在自适应远程教育教学中，学习诊断贯穿于学习的开始、结束以及学习过程之中。在学习开始阶段，通过学习诊断能够全面掌握学生原有的认知及知识水，从而估测其能力，进而以此为基础给出合适的学习建议和学习内容。在学习过程中，通过学习诊断，可以发现学生在学习中的薄弱环节，从而指导其巩固学习。在学习结束阶段，通过学习诊断可以得到学生学习的结果，通过分析结果可以判断学生在远程学习中有没有达到预期的学习效果，若是达到，则可以开展下一轮学习，反之则需要进行补习单元的学习，从而使远程教育教学中学生的学习效果更有保障。在自适应远程教育教学模式中，学习诊断是一个不可或缺的环节，缺少这一环节，自适应远程教育教学系统将无法判断学生的个性化学习需求，进行适应性教学也就更加无从谈起。
自适应教学层能够对学生在学习层中的各种学习活动以及学习需求做出自动响应。在自适应教学层中，智能答疑是一个至关重要的功能。通过智能答疑系统，可以为学生在远程教育教学中提供必要的指导，帮助学生顺利地完成各个阶段的学习。智能答疑系统包括机器答疑以及教师答疑两个组成部分。当学生提出学习疑问，寻求学习帮助后，系统首先进入机器答疑流程，通过在知识库中自动检索，进行自动应答，满足学生的答疑需求。当学生的答疑要求超出了系统的能力，或者学生对自动答疑的结果存在疑问时，可以转到教师答疑，教师可以通过系统对学生进行在线指导，提供解答。在自适应教学层当中，自适应引擎是一个关键的部件。其承担着学习内容的动态组织的实现，对学生的请求进行响应，执行自适应规则等功能。
在自适应教学中有几个至关重要的学习环节：一是学习诊断环节；二是学习内容动态组织环节；三是学习策略环节。因此自适应远程教育教学模式的构建也应该从这三个环节入手。
其次，实现远程教育学习内容的动态组织。在远程教育教学中，自适应远程教育教学系统能够以学生的学习历史记录以及学习诊断结果为依据，动态地呈现、组织符合学生现阶段认知水平和学习能力的学习内容。学习内容动态组织的实现需要满足四个方面的条件：一是对学生掌握知识的能力有一个全面的了解；二是对学生现阶段的认知风格、知识水平以及认知能力有一个全面的认识；三是能够在了解学生学习能力、认知风格的基础上，通过不同的方式进行认知单元的组织；四是能够以学生个体差别为依据，制定具有针对性的教学策略，并在学内容组织方式上做出相应的改变。学习内容的动态组织需要借助超媒体的方式进行，根据学生学习能力的不同而提供不同的链接单元和链接层次。
3.支持层的建设
在数学课堂上进行对学生自主学习能力的培养，需要积极进行对课堂情境的创设，结合学生的学习兴趣和爱好，进行对各种数学知识的有效教学，激发学生的学习热情，引导学生进行自主学习，提高教学的效率。在教学中教师需要根据教材内容的需要进行对课堂的创设，结合学生日常生活中的各种事物或常识，进行对学生的教学引导，推动与鼓励学生进行各种自主探究活动，激发学生的学习兴趣，提高数学课堂的教学质量，实现对学生自主学习能力的培养。
1.学习层的建设
（二）自适应远程教育教学系统的结构
自适应远程教育教学系统是在远程教育教学中应用自适应学习技术的重要平台。在自适应远程教育教学系统的结构当中应该包含学习层、教学层、支持层以及教学管理层这四个层次。
最后，提供个性化的学习策略。在自适应远程教育教学模式下，由于需要考虑学生学习风格的不同，学习能力的差异。因此，在教学中为学生的学习提供学习策略的时候也必须体现出个性化和差异化，从而在远程教育教学中尊重学生的个性化学习风格。此外，在不同的时期，针对同一个学生的学习也应该有不同的策略，从而使教学能够符合学生在不同时期的学习状况，提高教学效果。
在学习层中，除了需要有供学生进行注册和登陆等基本功能外，还要有与学习诊断的相关功能。学生可以通过系统中的测试来进行认知能力等级、知识水平等级、学习策略偏好、认知风格等的预估。而这些数据构成了学生认知模型的初始数据，系统可以通过这些数据完成对学生知识水平、认知能力的诊断。同时，通过自适应引擎，系统可以组建适合当前学生特点的教学课件，对于同一知识点，针对不同的学生采用不同的表现形式。并且，通过动态组建学习课件，组合出适合学生当前学习水平和进度的学习内容，供其进行学习。此外，学习层还要有教学内容呈现的功能，让学生开展学习活动。在学习过程中，学生可以在系统中自主选择合适的学习策略，同时系统也可以根据评价的结果推荐学习策略，如学习能力强的学生推荐协作式学习、选择探索式学习等更加注重自主学习的策略；而学习能力相对较弱的学生则可以推荐传授式策略。
2.自适应教学层的建设
1.3.1 探针 LNA 标记的 miR-21、miR-34a 和scramble-miR（阴性对照）探针均购自美国 Exiqon公司（表1），浓度为 25 µmol/L，用 DEPC 处理水 1∶10 稀释，终浓度为 2.5 µmol/L，取 1 µL 探针稀释到 1 000 µL 杂交缓冲液中。
通过前面的分析可知，在远程教育教学中，自适应学习技术的应用可以弥补远程教育发展中的诸多弊端，使远程教育教学的整体效果得到优化。具体来说，自适应学习技术在远程教育教学中的应用应该注意以下几个方面的问题。
南开大学教授席真在作《基因农药技术》主题报告中介绍，由于防治对象的多样性、环境生物的多样性、保护对象的多样性、环境生态的多样性，基于单一分子靶标结构开展新农药创制的研究模式已然无法满足绿色农药所期待的高效性、高选择性与风险抵抗性的原则，农药发展周期进入一个全新的高通量、大数据、系统性的智能设计开发阶段。
支持层主要由内容对象资源库、学科问题库、领域知识库、自适应题库以及学习策略库构成。学科问题库存储着学生曾经提过的问题及其解答答案；领域知识库包含了教学内容以及教学内容之间的关系，教学内容由众多学习单元构成；自适应题库的目的在于测试学生对各个学习单元的掌握情况，确定其是否完成了现阶段的学习任务；学习策略库能够为学生的学习提供与之相应的学习策略。
4.教学管理层的建设
在自适应远程教育教学系统当中，教学管理层承担着支持层数据维护、管理、初始化的功能。一方面，教学管理层需要对教学课程进行管理和维护，包括建立试题库，将教学内容划分成各个认知单元，构建教学策略等；另一方面，教学管理层需要在教学过程中，对学生对学科知识了解的程度进行调查，并形成具有针对性的学习建议，同时对学生之间的协作进行管理以及协调等。
三、远程教育中自适应学习技术的应用实例
在自适应学习技术飞速发展的背景下，其在教育中的应用已经成为现实，在推动远程教育发展的同时也创造了巨大的商业效益，自适应学习技术在教育领域中的应用是一个必然趋势。目前，国内外都已经有了应用的实例，主要包括以下两个类型的学习平台。
（一）基于学生信息大数据收集模式的自适应学习平台
其主要依托交互式学习系统，对于学生的学习信息进行收集，并以学生的历史学习信息为基础，通过大数据分析技术来了解学生学习的特点，形成学生的自画像。并在此基础上开发出具有针对性的个性化学习服务，其中Knewton公司的产品就是其中的代表。该类型的自适应学习平台将学生当中学习过程的中心，通过对学生相关课程学习信息的收集、分析来完成学习效果评估，再以此为依据研发与更新自适应学习系统，提供学习服务。
（二）基于教师为中心的自适应学习平台
该类平台在学习的过程中更加关注教师的地位，让教师可以制定标准进行课程安排，并在自适应学习系统中调整课程，Smart Sparrow是其中的代表之一。在该类型的自适应学习平台上，学生进行学习的过程中，系统会自动将学生学习情况实时反映给教师，使教师能够在教学中对学生的学习有一个全面把握，及时了解学生在学习当中遇到的问题和困难，以协助教师进行教学内容的改进，提高教学效果，实现教学目标。Smart Sparrow支持数百名学生线上互动学习，对学生的自主学习有很大的帮助。
总而言之，自适应学习技术对于教育的发展具有重要意义，借助自适应学习技术远程教育教学的面貌将得到巨大的改变，对学生的学习和教师的教学带来更大的便利，得到更好的效果。
参考文献：
［1］龚春芬.自适应学习技术在高等教育中的应用初探［J］.中国成人教育，2017（4）：108-110.
［2］董晓辉，杨晓宏，张学军.自适应学习技术研究现状与展望［J］.电化教育研究，2017（2）：93-99，123.
［3］刘博文.自适应学习平台的设计与原型实现研究［D］.长沙：湖南师范大学，2017.
［中图分类号］ G642
［文献标志码］ A
［文章编号］ 2096-0603（2019）27-0204-02
作者简介： 何康乐（1987—），男，江西赣州人，软件工程硕士，讲师，微软工程师、思科工程师，主要研究方向：软件工程、计算机网络与云计算、数据工程及知识工程等。
◎编辑 武生智
标签：自适应学习论文; 远程教育论文; 教学论文; 珠海市斗门开放大学论文;