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技术的发展加速教育进入智慧学习时代,新时代对人的培养提出了新的要求,对于如何以知识为基础或载体发展、转化、升华成学科思维成为学界关注的焦点。文章通过文献分析,提出了以问题为线索的学科知识图谱,并从心理学和哲学视角找寻理论依据,完成对思维内涵及其形成过程的把握;从知识抽取技术、语义链接技术和可视化技术三方面论证学科知识图谱构建的技术可行性。基于此设计了以问题体系为核心,向下回溯知识体系,向上抽象能力体系的学科知识图谱结构模型,提出了基于学科知识图谱的思维发展机制,在揭示知识建构与思维发展关系的基础上,从问题解决触及思维本质,以期为人的培养从知识习得走向思维发展的教育实践提供指导。 相似文献
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智能导学系统能够提供个性化的自主学习服务，但仍然面临诸多挑战，如对学习者理解不足、用户体验较差、自动化程度有限等。针对这些挑战与问题，本研究设计并实现了涵盖领域知识层、基础模型层和用户接口层的三层架构新型导学系统，并以“雷达数学”系统为例进行介绍。领域知识层借助知识空间等理论，构建符合教学和认知规律的学科知识图谱和教学策略库；基础模型层利用深度学习、自然语言处理等技术，实现更精准的学习者模型、个性化教学策略模型和自动批阅模型，提升系统对学习者的理解和自动化程度；用户接口层基于可解释人工智能技术与游戏化设计理论，构建可解释的认知地图和个性化导航等服务，改善系统用户的体验。在此基础上，本研究针对学习者、教师、家长等不同角色，阐述了新型智能导学系统的三类典型应用场景并对其发展趋势进行了展望。 相似文献
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智慧学习是人工智能时代教育的基本内涵,智慧学习模型构建是实施智慧学习的关键和基础,也是该领域研究中的瓶颈问题.文章针对智慧学习内在机理难以表征的问题,利用人工智能技术,提出了能够阐述智慧学习特征、要素及运行机制的智慧学习E-GPPE-C模型.该模型由学习环境、教育知识图谱、学习者画像、学习路径、学习评价、学习共同体六大核心要素和基础层、支撑层、服务层、关键层、应用层五个层面构成.基于人工智能相关算法,从教育知识图谱构建、学习者画像构建、学习共同体构建、学习路径推荐四个方面,提出了E-GPPE-C模型的实现方法.研究为人工智能在教育领域应用、智慧学习开展提供了基础,为后续智慧学习模型研究提供了参考. 相似文献
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《现代教育技术》2019,(10):80-86
知识图谱为自适应学习系统中的领域知识建模提供了新思路,但现有构建方法缺乏人类智慧与机器智能的有效结合,无法提供高质量、低成本的知识图谱。基于此,文章首先从人机协同视角出发,提出了自适应学习系统中知识图谱的构建方法,具体包括知识图谱模式设计、资源获取与预处理、知识图谱知识元抽取、知识元语义关系挖掘、知识图谱融合等五大环节;随后,文章以"人工智能"学科为例,对构建方法进行了初步验证;最后,文章从碎片化学习资源整合、适应性学习支持服务两个维度,进一步阐述了知识图谱在自适应学习系统中的应用。文章的研究对于开展基于自适应学习系统的大规模个性化学习具有重要意义。 相似文献
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学习者模型用于描述学习者行为、认知、情感等方面的特征,是适应性学习得以实现的基础。针对当前学习者建模在认知要素上主要依赖学生的知识掌握情况和学习风格,而在对个体认知具有重要影响的知识结构和元认知能力等方面关注不足的问题,提出了对学习者的学习认知图谱建模以提升适应性学习过程中认知支持的设想,并从多模态异构数据采集、学科知识图谱的构建、认知诊断模型的设计、学习认知图谱建模和适应性学习服务推送五个方面设计技术框架。随后,通过学习认知图谱在学习元平台和雷达数学系统中的应用,介绍了学习认知图谱的实践示例——学习认知地图,并阐述了其构建原理及所提供的个性化学习支持服务,以期为适应性学习领域的研究者提供理论和实践上的参考。 相似文献
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认知诊断评估是新时代教育评价改革的重要着力点,而现有认知诊断评估方法存在认知模型构建效率低、可解释性差的问题,同时认知测量模型也因缺乏语义化的认知模型而导致精度不高。对此,文章提出基于学科知识图谱的智能化认知诊断评估(ICDA-SKG)方法,内容包含学科知识图谱和认知测量模型两个部分,其实现涉及学科知识点抽取、知识点语义关系识别、特征矩阵计算、认知状态评估四大关键技术。之后,文章采用算法模型对比实验、实际应用对比实验,分别对表征认知模型的学科知识图谱和融入学科知识图谱的认知测量模型进行了实验验证,结果表明:ICDA-SKG方法具有有效性和实用性。文章的研究成果可为智能化认知诊断评估提供新思路,并为教育评价实践提供方法指导。 相似文献
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知识图谱为教师精准化教学和学生个性化学习提供条件,是课程资源系统化的有效方式。高等数学课程知识图谱建设具有3个意义：学生个性化学习需要、教师精准化教学需要、课程教学资源关联需要,其内涵体现在“个性化、精准化、系统化”上,建设过程遵循“建用并进、动态更新”理念,建设内容包括图谱设计、资源建设、图谱生成等3个方面,并介绍高等数学课程知识图谱的建设与应用过程,有助于推动高等数学教学改革。 相似文献
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国家新工科战略提出了针对网络、大数据、智能制造等新技术设立新专业和升级改造传统专业的要求。研究生公共数学课教学面临着传统学科对数学基础知识需求专门化与新型交叉学科对数学基础知识需求泛化,传统教学模式和培养工程能力创新能力的教学目标等矛盾。以武汉工程大学研究生数学公共课程为例,构建知识图谱,介绍知识图谱实体和关系的提取过程,以及知识图谱应用于研究生数学公共课程教学的方法。知识图谱具有知识点覆盖全面和组织系统化的优势,同时也方便检索使用,能较好地解决上述矛盾。 相似文献
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为了有机融入领域知识的内在信息与关联,将知识图谱引入智慧教学过程,构建了知识图谱与教育大数据协同驱动的自适应学习模式.通过对多源、异构的大数据进行数据采集与数据分析,认知学生的学习行为特征,为自适应学习构筑重要前提;将课程的知识体系化,构建多维度下的知识图谱,其拓扑结构蕴含领域专家经验、知识关联与学习路径,为基于课程内... 相似文献
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在中学数学学习阶段,经常出现学生单元测试成绩优异,但期中期末考试成绩不理想的现象,其本质是未系统地掌握数学知识体系。而知识图谱作为一种新型学习方式和可视化的图解工具,它的组织形式适合数学知识体系的构建。本文提出基于知识图谱的余弦定理教学设计建议,将知识图谱应用于数学教学中,旨在重构知识之间的联系,增强教学互动,优化教学设计,提高教学质量。 相似文献
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教育是典型的知识密集型领域,因此,进行领域知识的共享研究对教育领域的发展非常重要。多年信息化的历史经验告诫我们:共享的前提是必须对领域资源实施标准化。尽管我国教育领域研发了系列教育元数据标准,但是从智慧教育的需求来看,这些标准普遍表现为缺乏语义、比较零散、体系不够完善等。随着近些年知识图谱的提出,为教育资源的知识整合发展提供了重要的技术手段。然而,目前知识图谱构建的主要焦点在构建技术方面,忽视了构建中的标准化问题。长此以往,领域将会构建出很多“知识孤岛”。为解决这些问题,本文在对国内外教育领域内标准进行研究的基础上,以系统理论为依据提出并构建了一个集预定义词汇的W3C语义Web标准、顶层词汇标准和领域词汇标准于一体的三层架构模型——教育资源知识图谱标准词汇参考模型。基于该模型建构知识图谱,不仅为教育领域数据的标准化提供标准词汇参考,而且也为规范构建教育领域知识图谱提供了参考。 相似文献
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近年来以人工智能为代表的产业技术为学习方式变革提供了契机,如何促进个性化学习已然成为教育领域关注的重要话题之一。知识图谱作为知识可视化发展的最新技术,拥有较强的表达能力,不仅能在不同知识点之间建立非线性的语义联系,还能解决在线学习中推荐、监控、评价、反馈等个性化学习支持问题,可以助力学习者系统高效地建构知识体系、优化学习决策,为个性化学习支持研究提供了新的视角。因此,该研究在分析个性化学习及相关研究现状基础上,立足学习者导向视角,在自我决定理论等指导下,构建了基于知识图谱的个性化学习模型,并从动机激发、知识建构、意志提升、能力增强四个维度出发,构建了基于知识图谱的个性化学习“四位一体”协同支持机制,设计了基于知识图谱的个性化学习系统原型,以期为给个性化学习研究提供一定参考。 相似文献
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智能技术与教育融合共生,增加了教师知识结构的丰富性与复杂性,要求教师知识结构的框架随之发展。基于此,文章首先梳理了教师TPACK知识结构的脉络,绘制了TPACK相关研究成果的发展图谱。随后,文章构建了智能时代教师知识结构的发展框架,提出基于跨学科理念设计学科教学知识、依托智能技术设计整合技术的学科知识、结合智能教育空间设计整合技术的教学知识、通过智能教育境脉设计整合技术的学科教学知识,以实现教师知识结构的动态转换。最后,文章阐释了智能时代教师知识结构发展框架的实现路径,包括组织个性化学习、创设智能教育空间、构建智能教育境脉、打造“人本”教育生态。文章的研究拓展了教师TPACK知识结构,有助于提升教师的智能教育素养和专业能力,并为教育质量的提高提供新思路。 相似文献