《基于知识图谱的学习者路径生成系统设计》10000字.docx

基于知识图谱的学习者路径生成系统设计

摘要：本毕业设计实现了基于知识图谱的学习者路径生成系统。该系统采用Vue+Element?UI+Echarts的方式进行开发，实现了登录注册、有哪些信誉好的足球投注网站、学习画像构建、知识图谱可视化、课程查询及课程之间关系构建等功能。通过创建一个知识库，构建了自己的知识图谱，通过知识图谱和用户的学习习惯来构建用户的学习路径。

关键词：知识图谱、个性化推荐、自适应学习推荐系统、学习路径

目录

TOC\o1-3\h\u13041第一章前言 4

208201.1研究背景及意义 4

124571.2国内外研究现状与存在问题 4

320311.2.1常用推荐法之一：网络推荐算法 5

190821.2.2常用推荐法之一：个性化推荐算法 5

131431.2.3存在问题 6

24241.3研究内容与主要工作 6

26681.4提出方案 6

7869第二章系统相关理论与技术 7

309002.1Vue 7

206682.2ElementUI 7

222152.3Echarts 7

67672.4TextRank算法 7

3469第三章需求分析 8

316513.1功能概述 8

56293.2前端功能模块 8

103213.2.1登录模块 8

244783.2.2注册模块 9

305993.2.3有哪些信誉好的足球投注网站功能 9

72433.2.4可视化模块 10

140053.2.5个人中心 11

88993.3后台功能模块 11

277503.3.1用户模块 11

263793.3.2个人信息模块 11

116813.3.3课程模块 11

160583.4系统的架构 11

9143.5数据库设计 12

62923.6可行性分析 14

2850第四章平台的实现与测试 14

189854.1系统功能详细设计与实现 14

17054.1.1登录功能 14

274834.1.2注册功能 15

66274.1.3有哪些信誉好的足球投注网站功能 16

140514.1.4可视化功能 17

273364.1.5学习路径推荐功能 19

246704.1.6后台管理功能 20

302064.2系统测试 21

49674.2.1功能测试 22

71644.2.2非功能性测试 23

114584.3本章小结 24

21522第五章总结与展望 24

14505.1总结 24

74175.2研究展望 24

16022参考文献 25

前言

1.1研究背景及意义

进入21世纪的第二个十年，在线学习因不受时间、空间、地点的限制，通过电子设备进行网络在线学习逐渐成为了大部分大学生的主要学习方式，特别是在新冠疫情期间，人们居家隔离，网上学习的人数呈现了爆炸式增长。但学习者在进行网上学习的时候由于缺少专业的老师进行指导，面对海量的学习资源，经常会出现“选择混乱”和“认知超载”【4】。

在在线学习人数日益递增的环境下，探索符合学习习惯和偏好的学习活动路径能够降低学习者学习盲目性、提升学习者的课程体验。本研究以教育大数据为背景，以MOOC和学堂在线为研究案例，以个性化学习路径为研究内容，根据知识点间的依赖关系构建学科知识图谱，通过学习者的已学习知识点和目标知识点，构建出特定的学习路径，为学习者进行个性化资源推荐，提高学习者的学习效率。

学习路径是学习者在学习过程中选择或被选择的一系列概念和活动的序列集合。在已有的数字化学习系统中，学习路径和内容是由教学设计者制定的，因此，学习者在学习进度上是同一步调的，在学习内容上是统一的，而这种学习方式无法满足学习者需求。个性化学习路径则是基于学习者个性优势设计满足其学习需求的学习目标，并提供符合其学习偏好的学习内容和学习活动，由学习者自定步调和掌控的学习序列组合。【8】

由于人类的认知结构是非线性网状结构的，知识与知识之间并非是树状的，而是相互联系的。引入知识图谱来构建学习者的学习路径【14】，可以模拟知识在人脑中的储存方式，符合学习者的认知习惯。同时，针对学习者的知识点掌握情况发现学习者的薄弱知识点，了解知识点掌握程度，为学习者推荐合适的学习资源，可以帮助学习者更高效地掌握知识点。通过多个知识图谱的比较可以得出学习的学习兴趣倾向与知识基础，由此得出的学习画像可为个性化推荐提供技术支撑。

1.2国内外研究现状与存在问题

1.2.1常用推荐法之一：网络推荐算法

网络学习路径推荐主要使用了以下三种算法：【11】

（1）启发式算法

包括遗传算法、蚁群算法和粒子算法。

遗传