基于情境感知的数字图书馆个人学习空间构建研究

姚宁

（淮海工学院图书馆，江苏连云港222005）

基于情境感知的数字图书馆个人学习空间构建研究

姚宁

（淮海工学院图书馆，江苏连云港222005）

分析了构建数字图书馆个人学习空间的必要性，阐述了数字图书馆知识服务情境因素。在此基础上构建了基于情境感知的数字图书馆个人学习空间，并重点叙述了个人空间总体框架的构建、服务模型的构建及构建关键技术。

情境感知数字图书馆个人学习空间构建

泛在学习主要指任何人可以不受地域、时间以及硬件设施的影响，自由地利用现有的设备来获取所需信息资源，从而达到时刻都能学习的效果。泛在学习虽然拥有海量的信息资源，但是也存在着获取信息困难以及无法为用户提供个性化和多样化的学习方式，因此笔者以泛在学习为重要基准，利用情境感知的方式来构建数字图书馆的个人学习空间。一方面，首先通过个人学习空间所具有的情境感知功能，针对学习者的学习状态以及情感行为进行多方面获取和感知，其中可以利用多种方式来获取学习者的信息，然后再通过大数据处理方式感知具体学习者的学习要求，从而为学习者提供更加人性化的服务，比如为学习者提供个性化的学习服务、学习推荐服务、学习呈现服务以及学习评价服务等[1]；另一个方面，个人学习空间具有高度的智能化和个性化，并通过三维虚拟环境来描述学习者的周边的环境，与此同时，给了学习者更多的学习主动权，让学习者可以自主地选择学习科目、合理安排学习计划以及选择学习环境空间，并将各个环节实现无缝链接。

1　构建数字图书馆个人学习空间的必要性

1.1用户角色的多样化要求图书馆必须改变传统服务模式

需要注意的是，泛在知识环境与传统的知识环境有很多的不同，其营造了多人共同参与的信息资源环境。在具体的泛在知识环境下，原本只是线性的知识链（即由知识提供者到供应商再到中间商最后到消费者构成）转换为一种更为复杂的网络。在这种复杂的网状知识环境中，知识提供者可以拥有更多的交流方式和渠道，而且在线性知识链中的各种角色也并非固定不变，而是可以相互转变的，每个人都有机会成为领域的专家和学者，也同样有机会在知识环境中扮演供应商和出版社等角色。为了更好地发挥在泛在知识环境中的各种角色作用，数字图书馆应该为每个用户提供良好的发展环境和空间，并在保证用户获得良好服务的前提下，强调信息生产者和传播者应担负的责任。

1.2信息产业的激烈竞争使图书馆服务模式的变革势在必行

在泛在知识环境下，知识出版环节和交流环节出现了严重的交流障碍，这也造成了信息产业的各个环节的激烈竞争。数字图书馆要想在整个信息产业中占有一席之地，就需要积极创新和发展。数字图书馆如何进行产业化的问题一直都具有争议，持赞同观点的学者认为，数字图书馆应该像一般企业一样，进行产业化经营，将较为分散的工作进行整合，要求以经济效益为行动的目标，以市场需求为产业导向，将知识资源信息的生产、转换、分配以及消费等环节进行优化整合，从而实现图书馆产业的信息化。而持反对意见的专家学者认为，数字图书馆的改革之路并不是行业商业化和经济化，而且数字图书馆的产业化会彻底改变图书馆在社会上的作用，并且会影响到图书馆产业的健康发展[2]。数字图书馆所具有的社会性、文化性以及公众性等特点，已经决定了数字图书馆不可能实现商业化和产业化。这些争论都在反映出：在经济快速发展和信息交流频繁的背景下，不论数字图书馆的产业化是否合理，但是面对激烈的行业竞争，数字图书馆需要做出改进以适应社会环境。

1.3图书馆从信息服务向知识服务转变

基于泛在知识环境下的数字图书馆面临着从信息服务到知识服务转变的重大挑战，从本源来讲，这是从信息到知识的转变。从管理机制来讲，这是从信息管理向知识管理转变。从服务性质来讲，这是从信息服务到知识服务的转变。数字图书馆的研究重要还是如何应对上述的变化。需要注意的是，信息和知识是两个不同的概念，从于良芝教授所写的《图书馆学导论》文中可以看出，知识就是在理解信息的基础上所形成的个人感悟和见解，由此可以看出，知识就是通过信息加工得到的，而且加工方式必须为理性和客观的。针对数字图书馆来讲，其工作重点首先就是收集各类信息，接着将收集到的信息转化为易于理解的知识，本着以人为本的服务原则，将数字图书馆的个性化表现出来，以用户个性化需求为出发点来构建个人学习空间。

2　数字图书馆知识服务情境因素

2.1资源情境

数字图书馆可以及时响应用户的服务请求，并提供个性化的知识服务功能，为用户提供多样化的知识产品。根据用户的使用习惯以及所需知识服务效果将传递到用户的方式分为下两种方式[3]：第一种为直接传递未经处理的信息资源，也就是数字图书馆直接存储的数字资源，这种方式主要面向图书馆的知识查询服务以及资料相关推荐服务等；另外一种为数字图书馆在满足用户知识需求的基础上，针对原始知识资源进行相关的筛选、整理、归纳以及分析，最后为用户传递所需知识的基本概念、发展趋势以及基本特征等在处理信息。需要说明的是，上述的两类传递资源方式都是本研究的考虑的服务类型。

2.2用户情境

在具体实施知识服务过程中，用户可以利用知识服务系统提供的应用接口来直接获取知识服务以及知识资源等。ErichNeuhold等学者通过调查研究发现：知识服务效果以及用户对于知识服务的满意程度，将会受到用户所处的环境影响，因此应该在充分了解用户的需求、爱好以及使用习惯等情境下提高知识服务效果以及用户的满意程度[4]。当然，用户所处的环境并不只是受到单一因素的影响，是多方面因素共同造成的。而且针对不同知识领域，其影响该领域服务质量的因素也千差万别，因此构成一种通用的用户环境模型也并不符合现实要求。

2.3服务情境

用户获取知识资源的主要方式就是利用数字图书馆的知识服务功能来帮助实现的，具体来讲，数字图书馆就是一个以计算机硬件、软件以及数据库技术等为基础构建的信息系统[5]。随着IT技术的不断发展，很多行为科学专家们已经开始关注一个问题：当用户开始接触新产品和新技术时，影响用户接受该技术或者产品的因素主要有哪些，并由此诞生了以用户接受技术为研究模型的技术接受理论。当然数字图书馆作为信息系统的一个重要分支，自然也面临着同样的问题，就是如何让用户在心理层面和使用体验层面都接受数字图书馆。总而言之，数字图书馆的知识服务效果不仅要受到上述的用户环境以及知识资源环境的影响，而且还要受到数字图书馆本身的特性的影响。

通过上述的关于知识资源环境的总结和描述，很多研究人员已经将信息系统的特点归纳到知识资源环境因素中。需要指出的是，此处的环境因素并不仅仅是指自然环境，而且还指知识资源以及知识资源所处的具体系统环境。相关研究表明：在知识服务实施过程中，信息系统所固有的、并与服务相关的环境也会直接影响到用户的接受和使用体验，从而进一步地影响到知识资源系统的使用效果。

3　数字图书馆个人学习空间的构建

3.1总体框架构建

在泛在学习环境下，个人学习空间是根据情境感知来进行构建的，其注重帮助学习者解决有关情境感知的问题，通过建立学习者独有的特征模型，并在个性化的学习需求的基础上构建学习模型，从而为学习者提供个性化的学习服务以及具有针对性的指导。

基于情境感知的数字图书馆个人学习空间框架结构如图1所示，该结构图分为5个层次，分别为应用层、控制层、数据层、传输层以及感知层。具体来讲，应用层可以为学习者提供个性化的信息服务，其中包括学习方式服务、学习内容服务、学习资源服务、学习评价服务以及多方位学习呈现服务等[6]；控制层可以利用大数据技术来获取学习者真正地信息需求；数据层主要负责将学习者的具体信息进行存储，并以此建立该学习者的特征模型；传输层可以利用宽带、无线网络以及VPN等方式来讲学习者的具体进行输出；感知层在泛在学习环境下可以利用多种渠道来获得学习者的具体信息，比如该学习状态、学习情感以及交流互动情况等。

图1　基于情境感知的数字图书馆个人学习空间框架结构

3.2服务模型构建

基于情境感知的数字图书馆的信息服务不仅要实现用户可以无缝访问信息系统，而且还要让移动用户使用信息服务具有良好的准确性和实效性。基于情境感知用户个性化需求涉及用户的知识资源获取、提取用户的情景偏好、构建数字信息资源、用户的情景偏好与数字资源是否匹配等内容，其中按流程可划分为数字资源的构建模块、用户情境偏好构建模块以及数字资源的语义匹配模块等，其具体的关系图如图2所示。

图2　基于情境感知的用户个性化需求流程

（1）用户情境信息的获取与更新合成模块：该模块可以从大量手机、平板电脑、传感器等设备中收集到用户个人信息，并进行初级整理，从而让用户的情景感知与应用体验进行分离，其模块功能为创建情景模型，过滤、整理以及存储用户个人信息，其目的就是将用户原来的情景过滤掉，从而获取其他层次的情境。

（2）数字资源本体构建：该模块会根据数字图书馆的具体需求来构建数字资源的本体，其主要分为两个层次：数字资源本体以及上层领域本体。其中上层领域本体涉及到其他实体概念，而且这些实体概念还可以进行细化分类；数字资源本体包括了数字图书馆常用到的具体分类方式，比如图书的作者、出版单位以及书籍类别等[7]。

（3）用户情境偏好模型：上文中已经重点介绍了用户情景偏好模型的构建方式，其首先分析用户的情景信息并根据相应规则进行分类，然后利用余弦相似度公式来计算基于情境信息的本体权重值，权重值越大，则表明该用户的兴趣越高，最终以此来建立用户的情景偏好模型。

（4）数字信息语义匹配模块：该模块利用成熟的匹配算法来计算数字资源与用户偏好之间的匹配值，具体来讲，首先将数字资源本体以及用户偏好领域都映射到通用的本体结构树种，接着计算这两者之间的相似度，从而通过计算得到基于情境感知的用户个人与数字资源的匹配结果集合。

（5）数字资源情境感知推荐：该模块会根据用户的具体情境针对数字信息语义匹配的结果集合进行排序，并将资源情境推荐给相似用户，从而加强相似用户的相互联系以及协同推荐。与此同时，该模块还应该针对用户的体验反馈及时进行更新和调整，以此增强个性化服务效果。

3.3构建关键技术

3.3.1基于情境感知的多通道信息描述、采集、存储

情境感知其实就是在泛在学习环境下及时地收集学习者的具体信息，比如学习者的学习情况、社会交流以及情感状态等。具体来讲，学习情况主要包括了学习者的学习内容、学习过程以及学习评价等信息。社会交流主要包括学习者与教师或者其他学习者之间的相互交流的过程。情感状态主要包括学习者所表现出的情感肢体语言。

3.3.2学习者特征模型的构建

现阶段，在构建学习者的特征模型时会着重参考学习者的学习情况、社会交流以及情感状态等，这也是构建基于情境感知的个人学习空间的独特之处。

个性化学习支持服务模型的构建机制主要是收集和分析学习者的具体特征，并利用相似度算法来计算与学习支持服务之间的相似度，以此来确定学习者的个性化特征。学习者的个性化特征主要包括以下3个步骤：第一步，学习者首先进行自我检测（自我评价或者问卷调查评价），然后根据检测数据利用大数据技术进行数据挖掘，最后初步确定学习者的具体特征；第二步，在学习者进行学习过程中，系统要积极收集学习者的相关数据，接着进行行为分析，最后再进一步确定用户的具体特征；第三步，将学习过程中的学习者特征与学习前的特征进行比较，及时进行调整，并且根据收集到的学习者的学习反馈意见来构建合理的个人学习空间。本研究以为学习者提供个性化、多样化的学习服务为目的，利用大数据技术作为处理手段来构建基于情境感知的个人学习空间。

3.3.3个性化学习支持服务推送机制的设计

本模型在收集到大量的学习者信息后，并经过缜密的推测演示，就可以大致得出学习者所处的情境，接着针对学习者的具体特征推荐个性化的信息服务。具体来讲，个性化信息推荐服务主要包括：学习计划服务、学习方式服务、学习内容服务、学习状态服务、学习评价服务以及学习效果呈现服务等，而学习效果呈现服务主要指根据学习者的各种特征来提供形象资源（比如文字资源、图片资源、音频和视频资源以及三维仿真资源等）、学习组织模式（比如小组模式、团队模式以及自我研究模式等）以及各种有效的学习模式等。

4　结语

党的十八大报告中指出：应该促进科技和文化的相互融合，构建和发展现代化的文化传播系统，加强文化载体的承载和传播能力。而且十八届三中全会的报告还专门提出：提高国家的文化开放和共享水平，加快公共文化教育事业（比如市级图书馆或者高校图书馆等）的发展，利用无线移动网络技术的快速发展，提高基于情境感知的数字图书馆技术创新。笔者的研究内容将有利于探究数字图书馆的个性化服务新特点，为了更好地满足用户需求，应该制定极具情境感知的学习方式，提高学习者的学习效果，挖掘数字资源信息的潜力，因此有着一定的应用价值。

[1]周玲元，段隆振.移动情境感知服务系统研究[J].图书馆学研究，2014（8）:36-43，51.

[2]曾子明，李鑫.移动环境下基于情境感知的个性化信息推荐[J].情报杂志，2012（8）:166-170.

[3]李静云.基于用户情境感知的移动图书馆知识推荐系统设计[J].图书馆理论与实践，2013（6）:19-21.

[4]张帅，郭顺利.基于情境感知的高校移动图书馆个性化推荐模型研究[J].情报探索，2014（10）:6-11.

[5]Baldauf M，Frohlich P，Masuch K，Grechenig T Compar⁃ing viewing and filtering techniques formobile urban explo⁃ration.Journalof Location-Based Services，2011（5）:38-57.

[6]潘旭伟，等.情境感知的自适应个性化信息服务体系框架研究闭.情报学报，2011（5）:514-521.

[7]胡慕海，蔡淑琴，谭婷婷.面向移动数字图书馆的情境敏感型知识推荐研究[J].计算机科学，2011（8）:92-95.

姚宁男，1970年生，馆员。研究方向：高校图书馆阅读推广。

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（2016-08-22；责编：徐向东。）