蒋昌猛 黄佳文 袁梅琴 赖文俊 钟世龙
（上饶师范学院 江西省上饶市 334001）
近年来，教育部大力支持信息化教育发展，因而各类辅助教学平台势如破竹的涌现出来，如中国大学MOOC、学堂在线、腾讯课堂等。作为对传统学习方式的补充和延伸，辅助教学平台拥有优质的学习资源，为学习者提供随时随地学习的便利。然而面对日益增长的海量学习资源，辅助教学平台在学习资源知识点提取功能、个性化学习资源推荐功能和学习互动功能这三方面存在不足：
1.1 学习资源知识点提取功能有待完善
知识点是知识体系的基本单元，完整的知识体系整合视频、习题、课件等各种学习资源。现有的辅助教学平台缺少知识点标注功能，不易发现学习资源的特点和类别，从而不能有效管理学习资源。况且后续的工作与知识点息息相关，缺少知识点标注的学习资源，就难以实现个性化学习资源推荐、学习互动等功能。因此，构建学习资源知识点提取功能是辅助教学平台的关键技术。
1.2 个性化学习资源推荐功能有待加强
教育革新最积极的领域之一是个性化教学。当前的辅助教学平台无法根据学习者的学习能力差异以及个性化的需求，为学习者提供需要的学习资源。针对这一现象，构建个性化学习资源推荐功能成为辅助教学平台的核心技术。
1.3 教师、家长与学习者的学习互动功能薄弱
信息化教育发展离不开教师与家长的共同努力。当前的辅助教学平台功能过于单一，缺少家长与学习者的学习互动功能，以致家长无法及时了解学习者的学习情况。教师与学习者学习互动功能同样非常薄弱，不能及时发现学习者在某个知识点存在的困难。因此，基于当前的线上教育模式，教师家长与学习者的学习互动功能是辅助教学平台的紧要技术。
综上所述，自适应辅助教学一体化平台构建想法应运而生，旨在打造一体化的新型教育模式。平台实现精准的个性化学习资源推荐、为教师定制个性化教学、家长参与信息化教育，从而达到教与学的一体化优质服务。
本设计思想的来源是以指导的大学生国创项目，平台设计主要以学习资源管理和学习数据分析管理两大模块。
2.1 学习资源管理模块
该模块是以知识点为中心，将学习资源进行知识点标注处理并按知识点的特点分类管理，下面将从知识点标注和学习资源追踪两个子模块进行描述。
2.1.1 知识点标注管理模块
设计该模块是便于管理和最大化地利用学习资源。教师和学习者对学习资源所考查的知识点标注处理，将标记好的知识点作为学习者的学习依据，依次满足学习者的各种学习需求，如专项练习、随心练习、个性化练习等。
2.1.2 学习资源追踪模块
该模块将标记好的知识点分类管理后。知识点做索引，学习者通过知识点检索感兴趣的学习资源。学习数据做索引，分析学习者的学习数据对应的知识点掌握程度，实现个性化学习资源推荐，巩固知识点的学习，对成绩的提升有着显著帮助。
2.2 学习数据分析管理模块
该模块是为个性化学习资源推荐和学习互动而设计的模块，将从四个子模块进行描述。
2.2.1 个性化学习资源推荐模块
学习者如何从海量的学习资源中寻找自己合适的学习资源是极其困难的，虽然学习者通过关键词检索自己需要的学习资源，但查找到的学习资源可能是已掌握的或不感兴趣的，使得学习者对检索到的学习资源感到失望。在此背景下，个性化推荐功能应运而生，在学习者不明确的学习情况下，分析学习者的知识模型、答题数据和学习行为，从而向学习者推荐合适的学习资源，辅助学习者完成学习内容。
该模块分析学习者的日常学习数据，挖掘学习者对知识点的掌握程度和兴趣，从而为学习者推荐薄弱知识点的学习资源和感兴趣的学习资源，以此加强巩固、进一步提升学习者的学习成绩。
2.2.2 试卷分析报告模块
该模块适用于线上线下考试导出试卷分析报告。学习者选择平台上考试，客观题系统自动阅卷和主观题教师阅卷，利用数据分析评估班级的试卷区分度、试卷难度等得分失分情况，进一步计算出学习者知识点薄弱之处。学习者参加线下考试，教师需手动批量录入和管理学习者的成绩，进一步分析考试数据，导出试卷分析报告。
2.2.3 教师与学习者学习互动模块
传统的教学方式是教师在讲台上传授知识，学习者在台下认真听课，两者之间缺乏互动。该模块是建立在试卷分析报告基础上，实现教师与学习者在平台上互动交流。该模块为教师实时把控学习者的学习状况、定制相应的教学措施和更精细化的个性化教学。
2.2.4 家长与学习者学习互动模块
家长参与信息化教育，目的是为了破除过度的教育，同时防止家长拔苗助长、急功近利。通过该模块的学习互动模式，家长可关联学习者的账号，查看学习报表，帮助家长随时随地了解孩子的真实学习情况。平台为家长独自定制一套学习计划，帮助学习者走出知识盲区、弱区。家长还可独立进行组题，设定所需的知识点，平台根据需求导出相关习题，以此免除家长的教育焦虑，更高效地帮助学习者提高学习成绩。
3.1 知识点标注功能的实现
本功能划分学习者和教师两个角色，学习者只负责学习资源知识点的标注，教师负责审核学习者已标注的知识点和学习资源知识点的标注，对于标注不合格的知识点，教师有权退回给学习者重新标注或教师修改，合格标注的知识点给予审核通过。以高一上册数学为例，该题考查了函数的解析式法、单调性和对数函数三个知识点，标注者选中知识点前面的复选框，并提交到系统等待审核，如图1所示。
图1：知识点标注功能实现
教师对标注员提交的知识点审核，由通过、修改和退回组成的，教师对这两道题的知识点标注是通过的，如图2所示。
图2：查看已标注的知识点
3.2 个性化学习资源推荐功能的实现
本功能主要是根据学习者的学习行为数据，为其推荐合适的学习资源。平台存有学习者的作业练习、视频观看、课件浏览等学习行为数据，而习题、视频、课件等学习资源是由事先标注的知识点组成的，将学习资源个性化推荐转换为对知识点的分析。
作业练习有得分失分记录，通过计算得出知识点的得分失分概率。视频观看和课件浏览的时间长短和观看次数，通过计算得出对知识点的感兴趣程度。将知识点的得分失分概率和知识点的感兴趣程度结合起来，通过特定的算法，得到知识点的掌握概率。知识点掌握概率越高表明学习者对该知识点掌握的越好，反之对该知识点掌握的比较薄弱。本功能的实现是针对知识点的掌握概率，向学习者推荐带有掌握薄弱知识点的学习资源，来加以巩固学习，从而解决学习者寻找学习资源的困惑。
3.3 教师试卷分析报表功能的实现
当前的教育是以线下为主线上为辅，期末考试采用的是线下方式，教师要了解班级考试状况，可通过平台的试卷分析报表功能来了解学习者学习情况。本功能的实现主要是计算试卷分析的常用参数并导出试卷分析报告。首先，教师初始化试题个数、试题分值、考试日期等基本信息；
其次，教师批量导入学习者试题得分数据，最后，计算试卷分析的常用参数并导出试卷分析报告PDF文件。以大数据导论课程为例，初始化该课程，共考查了6道大题，之后将学习者的每道大题分数导入到系统，如图3所示。
图3：初始化试卷课程基本信息
导入学习者的每道大题成绩后，单击导出试卷分析报告功能，可导出试卷分析报告，结果如图4所示。
图4：大数据导论课程试卷分析报告
3.4 家长学习分析报表功能的实现
在信息化的教育当中，家长与学习者的互动也是至关重要的。在当前的教育模式中，家长更多的是通过考试或询问方式了解学习者的学习情况，而没有直观了解学习者学习更多的细节。本功能的实现主要是学习行为数据的处理并导出学习分析报表。通过特定的算法分析数据，得出知识点掌握程度，并针对知识点的掌握程度给出一些分析，预测为什么没有掌握，预测需要补充哪些知识，并分析得分失分情况，并给出学习分析报告PDF文件并制定学习计划。
3.5 家长定制学习计划功能的实现
该功能的灵活在于系统根据学习者的学习情况智能定制学习计划，家长也可以根据分析报表手动制定学习计划。对于手动制定学习计划，家长搜索学习者的薄弱知识点以及感兴趣的知识点，得到大量的相关学习资源，根据经验对检索到的学习资源进行适当的增加删除操作，确定的学习资源，该系统将会制定一个合理的学习计划。手动制定学习计划需要家长更高的文化水平和更多的时间精力。智能定制学习计划，更多的是分析学习者的学习数据。学习的数据越多，那么定制的学习计划越准确。
3.6 免考缓考功能的实现
本功能是试卷分析报表功能的前提条件，在项目调研期间，发现学习者向教务处申请免考缓考登记表，然后交给任课教师签字并等考试结束，教师将登记表和期末试卷装订在一起，最后上交到二级学院保存。申请免考缓考整个过程，学习者未告知教秘，导致安排的考场出现了空位，给监考教师造成误判缺考。
教务处管理员在考试前一个月开通申请免考缓考功能，学习者在规定的时间内申请免考缓考。学习者选择学年学期、课程和申请免考缓考类型，最后提交申请并由教秘审核，学习者可查看申请是否成功。教秘审核提交或者错过了操作时间，可由教务处管理员操作免考缓考功能。本功能还实现了免考缓考统计，为教秘安排考场和教师监考服务。
本文探讨了自适应辅助教学一体化平台，具有知识点提取、个性化学习资源推荐、学习互动等功能。该平台旨在提高学习资源的利用率；
学习者获得精准的个性化学习资源推荐；
辅助教师精细化的教学服务；
加强教师家长与学习者之间的学习互动，从而提高学习者的学习成绩。
本文的初探是应用领域的热门话题，具有一定的研究意义，但还有很多工作值得探讨。首先学习资源的知识点提取功能是人工标注的，下一步将围绕学习资源的知识点自动化标注开展工作；
其次试卷分析报表功能的批量导入学习者成绩应更细化，今后考虑大题下的每小题成绩也批量导入，进一步提高试卷分析报表的准确度；
最后为解决个性化学习资源推荐的冷启动问题，未来的工作是完善学习者的个人信息和学习者主动提供学习兴趣，从而提高学习资源的预测。