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教育数字化转型视域下适应性在线课程的设计及应用研究

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中国电化教育 2022年第10期 102-109,117页

作者：万海鹏余胜泉王琦首都师范大学教育学院北京100048 北京师范大学未来教育高精尖创新中心北京100875 北京外国语大学人工智能与人类语言重点实验室北京100089

推进以数字资源等为代表的新型教育基础设施建设、助力教育数字化转型升级是实现教育现代化、建设教育强国的重要举措。然而当前预设固化的数字资源内容、一刀切的数字资源建设模式,难以满足日益增长的高品质、灵活化、异质化、多元化... 详细信息

推进以数字资源等为代表的新型教育基础设施建设、助力教育数字化转型升级是实现教育现代化、建设教育强国的重要举措。然而当前预设固化的数字资源内容、一刀切的数字资源建设模式,难以满足日益增长的高品质、灵活化、异质化、多元化、个性化的教育需求。为此,该文提出了开展适应性在线课程构建的数字化资源建设新思路,设计了适应性在线课程的信息模型,具体表现为具有进化性、社会性、情境性特征的学习内容,支持语义聚合与贯一化设计的学习活动,分层选择与透明开放的学习评价,形式可定制与过程可防伪的学习认证四个层面的核心特征。随后,从组织框架和基于学习元平台的应用实践两个方面对适应性在线课程的建设和实施过程进行了深入阐述,以期为新形态优质数字化课程的建设者和实施者提供参考。

关键词：数字化转型适应性在线课程在线课程数字化课程课程知识学习情境学习元平台

内容与结构松耦合的适应性学习资源模型及应用研究

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电化教育研究 2022年第3期43卷 51-59页

移动互联网的发展改变了学习发生的形态,学习者可以随时随地按需接入学习,为学习的普及化、个性化带来了机遇,同时也带来了学习资源适应性供给的难题。传统学习资源供给依赖专家预设,其内容固化,无法随需求变化动态调整。泛在学习环境下... 详细信息

移动互联网的发展改变了学习发生的形态,学习者可以随时随地按需接入学习,为学习的普及化、个性化带来了机遇,同时也带来了学习资源适应性供给的难题。传统学习资源供给依赖专家预设,其内容固化,无法随需求变化动态调整。泛在学习环境下,学习者的情境和需求日益多元,这不仅要求资源在内容上的适应,同时不同需求适应的学习模式也对内容组织结构提出了要求。因此,实现学习资源的即时、适应性供给成为亟待解决的问题。该研究突破传统学习资源内容与结构耦合设计的局限,提出了“内容”与“结构”松耦合的适应性学习资源模型,一方面设计了资源的内容要素,另一方面定义了动态可计算的结构特征。在模型支持下开发了资源动态供给的系统和服务,根据学习者特征实现资源的适应性设计、生成与供给。研究结果表明,“内容”与“结构”松耦合的学习资源模型及其支撑系统能够为较好地支持适应性学习服务,使学习资源供给走向动态生成,也为适应性学习的研究提供参考。

关键词：适应性学习学习资源模型内容与结构松耦合

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基于认知诊断的学科核心素养测量路径构建

电化教育研究 2022年第11期43卷 92-99页

作者：万海鹏陈思睿余胜泉首都师范大学教育学院北京100048 北京师范大学教育学部北京100875 北京师范大学未来教育高精尖创新中心北京100875

核心素养是个人终身发展和可持续发展的基础,而学科核心素养是核心素养在各学科的具体化,是核心素养落地的有效抓手。学科核心素养的潜在性、内隐性、复杂性、综合性导致其既不能通过机械的训练获得,又难以进行直接观测。因此,如何有效... 详细信息

核心素养是个人终身发展和可持续发展的基础,而学科核心素养是核心素养在各学科的具体化,是核心素养落地的有效抓手。学科核心素养的潜在性、内隐性、复杂性、综合性导致其既不能通过机械的训练获得,又难以进行直接观测。因此,如何有效开展学科核心素养的测量一时成为教育评价改革所面临的难题。本研究从认知诊断的视角出发,从学科领域认知模型构建、测试项目编制与Q矩阵确立、学习反应数据采集、认知诊断模型设计和认知诊断结果输出五个方面构建了学科核心素养测评框架。随后,以学科能力“3×3要素模型”为中介,从三元融合的学生认知模型构建、人机协同的试题命制与组卷、线上线下相融合的数据收集、基于G-DINA模型的诊断分析、学科知识与核心素养的可视化、个性化学习支持服务的精准推荐六个方面详细阐述了基于“智慧学伴”平台的学科核心素养诊断机制,实现了基于数据证据的学科核心素养的有效测量与可视化表征,形成了一套可操作的学科核心素养测量路径。

关键词：核心素养学科核心素养认知诊断学科知识学科能力智慧学伴

基于学习认知图谱的适应性学习框架构建与应用

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现代远距离教育 2022年第4期 73-82页

作者：万海鹏王琦余胜泉首都师范大学教育学院北京100048 北京外国语大学人工智能与人类语言重点实验室北京100089 北京师范大学未来教育高精尖创新中心北京100875

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... 详细信息

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。

关键词：知识图谱学习认知图谱适应性学习学习者模型学习认知地图

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国外开放学习者模型的研究问题及其建议

现代教育技术 2022年第12期32卷 93-101页

作者：万海鹏徐鑫王琦乔爱玲首都师范大学教育学院北京100048 北京外国语大学人工智能与人类语言重点实验室北京100089

开放学习者模型作为自适应学习系统的关键模块,其研究受到了学界的广泛关注。而深入理解开放学习者模型,对促进自适应学习系统中个性化学习支持的实现与优化具有重要意义。然而,当前国内对于开放学习者模型的研究关注不足。为此,文章通... 详细信息

开放学习者模型作为自适应学习系统的关键模块,其研究受到了学界的广泛关注。而深入理解开放学习者模型,对促进自适应学习系统中个性化学习支持的实现与优化具有重要意义。然而,当前国内对于开放学习者模型的研究关注不足。为此,文章通过对33篇外文文献的内容分析,梳理了开放学习者模型设计要素的研究现状,并分析了开放学习者模型应用效果的实证研究特征。在此基础上,文章总结出开放学习者模型存在服务的开放对象过于单一、效果验证方式相对有限、实践应用以服务高等教育为主等问题,并从开放内容设计、开放形式设计、访问权限设计三个角度提出改进建议,以期助力基于开放学习者模型的自适应学习系统研究在我国的本土化落地应用。

关键词：开放学习者模型学习者模型自适应学习系统内容分析

推进中小学智慧校园建设助力基础教育数字化转型升级

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中小学校长 2022年第11期 11-15页

作者：万海鹏陈磊王琦首都师范大学教育学院北京市朝阳区教育科学研究院北京外国语大学人工智能与人类语言重点实验室

推进中小学智慧校园建设对于基础教育数字化转型具有重要意义,通过分析当前中小学在智慧校园建设过程中存在的问题,梳理智慧校园的内涵与三大核心特征,并对智慧校园建设的需求进行系统分析,从基础设施层、数据支撑层、平台能力层、业务... 详细信息

推进中小学智慧校园建设对于基础教育数字化转型具有重要意义,通过分析当前中小学在智慧校园建设过程中存在的问题,梳理智慧校园的内涵与三大核心特征,并对智慧校园建设的需求进行系统分析,从基础设施层、数据支撑层、平台能力层、业务应用层和用户层五个方面对智慧校园结构体系进行顶层设计,以期为中小学智慧校园建设提供参考,为基础教育数字化转型提供助力。

关键词：中小学校智慧校园教育数字化顶层设计

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基于GPRS的环境监控系统的研究与实现

基于GPRS的环境监控系统的研究与实现

作者：万海鹏天津大学

学位级别：硕士

环境监控作为国家环境保护技术实施的前期工作,是环境保护得以实现的重要基础。为了及时、准确、便捷地获取数量大、种类多、地域分布广的环保信息,做好环境保护工作,就需要建立起一个传输速度高、实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保... 详细信息

环境监控作为国家环境保护技术实施的前期工作,是环境保护得以实现的重要基础。为了及时、准确、便捷地获取数量大、种类多、地域分布广的环保信息,做好环境保护工作,就需要建立起一个传输速度高、实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据监控系统。本文在分析对比了多种有线、无线监控系统的基础上,提出了基于中国移动GPRS网和Internet公网的无线监控数据传输解决方案。该方案具有传输速度高、组网灵活、扩展方便、维护简单、性价比高等优点。本文重点研究了基于GPRS的环境监控数据系统的终端开发与设计技术。在终端的设计开发中,采用了最新流行的ARM微处理器(S3C4510B)和操作系统uClinux来构建嵌入式系统的开发平台,提高了系统的性能,为以后系统的升级留下了空间。GPRS终端采用模块化设计,即主控制模块、GPRS网络连接模块、串口通信模块和网络数据通信模块;增强了系统的稳定性和可移植性。在监控中心的软件设计开发中,采用***(Visual ***)语言设计主程序,并配合SQL Server数据库技术和Socket(套接字)网络编程技术分别实现了数据库操作和通信操作。在代码编写过程中充分利用了***语言的面向对象编程、支持多线程等新特性;简便了程序的设计,提高了程序的运行效率,从而保证了远程数据调用和数据处理的实时性。本课题是天津市重点研究项目“基于GPRS环境监控系统研究”的一部分。由于本系统的软硬件设计都是采用的主流方案,且功能强大,为以后引入新的技术、增强系统性能打下了坚实的基础。另外,本系统虽然是专门为环境监控设计的,但是也可以根据实际的需要,方便地移植到诸如交通、电力等领域中加以应用。

关键词： GPRS 环境监控、嵌入式 ARM uClinux Socket SQL Server

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发展民营担保融资问题研究

发展民营担保融资问题研究

作者：万海鹏江西财经大学

学位级别：硕士

无论在发达国家还是在发展中国家，中小企业都是国民经济的重要组成部分，它们在创造就业机会、促进经济发展和推动技术创新等方面都扮演着越来越重要的角色。近年来，我国中小企业有了长足的发展，其整体素质和对国民经济的贡献率不... 详细信息

无论在发达国家还是在发展中国家，中小企业都是国民经济的重要组成部分，它们在创造就业机会、促进经济发展和推动技术创新等方面都扮演着越来越重要的角色。近年来，我国中小企业有了长足的发展，其整体素质和对国民经济的贡献率不断提高，但就其整体状况和发展趋势看，资金供应难以满足资金需求的状况将长期存在，融资难题会在相当一段时间内成为制约中小企业发展的瓶颈。中小企业贷款难、寻保难，既有深层原因，又有表层原因。从深层原因看：一是供应不足，我国尚无专门为中小企业贷款的金融机构，加之商业银行体制改革后，权限上收，以中小企业为放贷对象的基层银行有责无权，有心无力;实行资产负债比例管理后，逐级下达“存贷比例”，贷款供应缺口明显加大。二是保证缺乏，银行只认可土地、房产等不动产做抵押，中小企业可供银行抵押的产权匮乏;中小企业担保机构少，担保资金规模小，担保品种单一，中小企业寻求担保难。三是中小企业信用等级低。从表层原因看：一是银行放贷成本高，银行放贷100万元和1000万元所费成本相近，当然贷大不贷小。二是银行放贷责任大，中小企业大部分为非国有企业，放贷稍有闪失，信贷员说不清。三是中小企业自身能力弱。中小企业资信等级往往难以达到银行放贷标准，办理财产抵押又实力不足。行政式担保无效，企业责任意识增强后，一般不愿意替其他企业出具担保。为解决中小企业贷款难、寻保难的问题，当前全世界已有48％的国家和地区建立了中小企业信用担保体系。日本、美国、德国、加拿大分别于1937年、1951年、1953年和1960年成立了中小企业信用担保机构，建立中小企业信用担保体系已成为各国扶持中小企业发展的通行做法。与国外及有些地区的情况不同，我国的中小企业信用担保无论是理论还是实践均处于萌芽或初创阶段，主要存在以下问题：(1)规模较小。去年，国家经贸委、财政部、人民银行联手对中国已经开展3年的担保业进行了调查，目前中国除西藏外，各省均有担保公司，总数已超过1000家，但是，目前存在的主要问题是规模小。调查显示，225家被调查担保公司，资本金共计为36亿元，户均资本金仅为3300万元。从业人员也较少，225家公司共有从业人员1561人，户均不足7人。而平均担保额不足100万元。(2)政策性担保机构存在严重的弊端。行政干预仍然突出，总体运行效果不佳，从全国看，担保资金与担保贷款之比尚不足2倍，担保在缓解贷款难方面的作用尚未有效发挥。在总结我国信用担保体系存在的问题之后，本文提出发展民营担保，作为我【刚川1冰山川。系的一个有状和有力的补充，进一步缓解我国中小企业的融资‘;题。然…，民川H％机构个1十二政策性担保机构，由于5以b民间资本组建，它必将以追求利润为W个，就传统的中小企业贷款担保业务，我们可以从风险和收益方面做一个简办l］分析：按我国现行的法规和实际做法，担保机构从事贷款担保，要承担银行时像过来的绝大部分风险，甚至是 100％的风险，且受保企业多为银行不愿＿自接贷款的资本实力小、信用档案不全、难以提供有效财产抵押的中小企业：而其所获得的担保费收入却只能在同期银行贷款利率的50％以内，这是明显的高风险，低收益。那我们很自然的有疑问：发展民营担保是可以缓解中小企业融资难题，可是，川保业凭什么吸引民营资金进入？民营担保机构如何获利经营？这是本文要解决（l＜J最为关键的问题。为此，小文从以f儿个方面作了论述，为民营担保机构构建了一个有着广阔发展前景的个I川和经营模式。 1、从财政政策扶持、规范与银行的协作关系。健全相关法律法规等方面构建促进民营拟仙WL构发展的政策法规环境。 2、民八川保机构如何处理好与企业、银行及政府和政府职能部门、社会机构的关系，促进合作发展。 3、混业经营。开展多种盈利业务，如资信调查、评估服务、个人消费信贷担保、保们代划、工程保证，担保投资、实业投资、资本市场投资、典当，融资租赁等等。迎过垂直整合，横向整合，拓宽各种资金来源和融资渠道，扩大资本金规模，不断做人做强。 4、民营地保机构的担保形式。（）各级财政建立共同基金，委托民营担保机构管理，对民营担保机构利用财政基金，承担的中小企业贷款担保业务，实行与政府山资设立的担保

关键词：中小企业信用担保担保投资

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基于压缩感知的图像重构算法研究

基于压缩感知的图像重构算法研究

作者：万海鹏电子科技大学

学位级别：硕士

随着人们对高清图像需求的爆发式增长,压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论可以有效降低系统对采样率和通信带宽的要求,因而得到了广泛的应用。重构算法作为CS理论中最核心的部分,负责对欠采样信号求解给定稀疏基下的最稀疏表达。CS... 详细信息

随着人们对高清图像需求的爆发式增长,压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论可以有效降低系统对采样率和通信带宽的要求,因而得到了广泛的应用。重构算法作为CS理论中最核心的部分,负责对欠采样信号求解给定稀疏基下的最稀疏表达。CS重构算法中的贪婪类算法实现简单且易于硬件定制化,然而在面对一些复杂场景时暴露出重构速度慢、精度低的缺点,针对这些问题,本文对其进行了研究和改进,取得的成果如下:在处理高清图像生成的大规模矩阵时,子空间追踪法(Subspace Pursuit,SP)中使用的最小二乘法计算复杂度极高,严重限制了重构算法的运算速度。本文设计了一种基于共轭梯度法改进的子空间追踪重构法(Subspace Pursuit via Conjugate Gradient Method,SPCGM)。在常见的迭代求解的最小二乘法中,共轭梯度法具有明显的速度优势。考虑到SP算法中每轮迭代都可以独立的计算出一个完整的估计值,所以改进的算法使用迭代求解的最小二乘法并利用上一轮的信号估计值作为初值加速本轮迭代。实验结果表明,改进后的算法可以在不降低重构精度的前提下,获得比SP算法快的计算速度。针对传统的压缩感知贪婪类重构算法在处理CT等对比度高、纹理丰富的医学图像时重构精度较差的问题,本文设计了一种基于重整形和共轭梯度迭代法的贪婪追踪重构算法(Greedy Pursuit via Rectification and Conjugate Gradient Method,GPRCGM)。该算法主要包含预筛选部分和重整形部分,在预筛选部分中通过阈值添加更多的候选原子以增强对原子的命中率,在重整形部分中对候选原子进行筛选并使用共轭梯度法加速迭代,后者可以弥补前者在极端情况下发生退化带来的不良影响。实验表明,与主流压缩感知贪婪类重构算法相比,该算法的重构成功率和峰值信噪比均得到了提升,特别是在压缩率较低时表现更为突出。

关键词：压缩感知图像重构共轭梯度子空间追踪贪婪追踪