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个性化协同学习系统中协同学习组织与策略的研究与应用

杜超  
【摘要】: 随着计算机技术、网络技术及信息技术的发展,网络教育已逐渐成为一种新型的教学模式。其中,基于网络的计算机支持协同学习(CSCL)也已成为了当前的研究热点。本文针对当前网络协同学习系统中学习组织与策略在个性化应用方面的不足,结合北京市高等学校教育教学改革立项项目“创建离散数学教学辅助平台,提高本科教学质量”,研究和实现了个性化协同学习系统中主动、个性化的学习组织与策略,较好地体现了个性化协同学习的主要特征。 本文所做的主要研究工作及取得的成果如下: 1、构建了个性化协同学习系统模型。首先分析了协同学习系统在教学应用中的优势和不足,研究了协同学习和计算机支持的相关理论,进一步将个性化理论与协同学习相结合,设计了针对《离散数学》课程的个性化协同学习系统模型。 2、设计了个性化的协同学习组织与策略。这是本文的研究重点,包括以下三个方面的内容: (1)重点设计了基于遗传算法和K-means算法相结合的分组策略。根据协同学习中的分组原则,首先选择K-means算法作为分组基础;针对其中较难选择初始中心点等问题,结合遗传算法进行优化处理。两者的有机结合较好地实现了对学生的分类。 (2)设计了学习任务生成策略。本文首先对《离散数学》课程的知识点进行了划分,并按照有序前导关系对知识点进行组织,然后依据一定的规则形成全部知识点序列。在此基础上,进一步结合教师的教学目标和学习者的学习水平等因素,设计了合理的任务生成策略。 (3)设计了协同控制策略。本文依据协同学习的要求,结合系统的应用需要,研究设计了学生请教对象推荐、学生角色确定和学习任务调整三方面的策略,形成了完整有效的协同控制策略。 3、实现了基于《离散数学》课程的个性化协同学习原型系统。本文通过分析系统的实际需求,基于J2EE平台和SSH框架,采用可创建分布式应用程序的Web Service开发技术,使系统具有良好的灵活性、扩展性和分布性等优点。


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