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時間：2023-11-18 10:09:37
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇人工智能教學(xué)策略范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析
11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景
我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響，一方面是由于我國人口基數(shù)大；另一方面是由于我國進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后，尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比，依舊有較大差距。
12開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的必要性
反思其他發(fā)達(dá)國家在?r業(yè)發(fā)展上實施過的舉措，包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣，注意提高勞動者素質(zhì)；推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械和高技術(shù)，重視農(nóng)場管理；經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化；生產(chǎn)專業(yè)化；服務(wù)社會化；市場機制與政府扶持相結(jié)合；加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，可以看出，我國在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步，也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力，而開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實的道路。
2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展
近年來，伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如，智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān)，在線學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始，其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系，延續(xù)發(fā)展至今，人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個方面。
21基于人工智能的計算機網(wǎng)絡(luò)課程
計算機網(wǎng)絡(luò)教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新，而人工智能對網(wǎng)絡(luò)教育的滲透，又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計劃，進(jìn)行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程，學(xué)生可以便捷地通過網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源，并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計劃。
22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)
近十年來，智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準(zhǔn)確高效，這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術(shù)，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng)，借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力，實時地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息，答疑解惑。目前此類應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛，例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。
23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
隨著信息化時代的到來，如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源，無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息，在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢在必行?，F(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入，依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構(gòu)建，學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識點進(jìn)行擴(kuò)充，由點至面的不斷學(xué)習(xí)新知識；依托教育資源管理系統(tǒng)中來，教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源，讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來，真正做到物為己用，因材施教。
3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的結(jié)合
新時代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章，如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外，近年來勞動力轉(zhuǎn)型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而，對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重，已被提上日程。
人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。
31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢
從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看，較之于發(fā)達(dá)國家，我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低，農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的知識匱乏，農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱，而且效率低下。因此，伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強有力革新，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)展示了其強大的威力和優(yōu)勢，具體可以總結(jié)為如下兩個方面。
311個性化教育針對性強
相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式，基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠為學(xué)生個性化地制訂學(xué)習(xí)計劃，靈活安排學(xué)習(xí)時間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的時間成本問題，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學(xué)習(xí)。另外，針對于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識水平和培訓(xùn)需求，培訓(xùn)平臺可以個性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和操作技能。
312教育資源利用率高
我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，教育教師需求數(shù)量和實際在崗教師資源極不匹配，具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的教師數(shù)量缺乏，這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音，智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時，基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶，讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠(yuǎn)。
4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)
基于人工智能技術(shù)，一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學(xué)技能知識，并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外，該培訓(xùn)平臺還能夠準(zhǔn)確實時地與學(xué)生進(jìn)行信息交互，有針對性地開展個性化教學(xué)，并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評估和反饋，不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略。基于以上分析，該開發(fā)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機交互接口四個組成部分，結(jié)合下圖對每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。
41學(xué)生模型
學(xué)生模型應(yīng)針對不同的學(xué)生，準(zhǔn)確地評估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平，對學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識水平、知識架構(gòu)進(jìn)行診斷和評定，以便有針對性地制訂教學(xué)方案，進(jìn)而實施個性化教育。
另外，學(xué)生模型需要對學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫，對教育效果進(jìn)行評定，從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計劃是否合適，以便下述教師模型中對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。
42教師模型
教師是教學(xué)工作開展過程中的主體，一個合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個部分。
教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇，這要根據(jù)學(xué)生模型中對學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評定，并且針對學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從下述知識庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容，為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。
在確定了教什么的問題之后，教室模型要確定如何教的問題，即選取合理的教學(xué)策略開展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型，而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動態(tài)，不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。
另外，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師傳授知識，并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時，教師模型應(yīng)該實時地提供信息支持，為學(xué)生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現(xiàn)與人機交互接口的實時連接，在問題到來時控制模塊驅(qū)動應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。
43綜合數(shù)據(jù)庫模型
綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持，主要包括以下三個模塊。
知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識，包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學(xué)習(xí)知識。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇，便由此模塊中調(diào)取相對應(yīng)的文件開展教學(xué)。
專家評估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評價和經(jīng)驗總結(jié)，為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學(xué)過程，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋，以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。
為了對學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評估，還需要引入測試考核模塊對學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測評庫，準(zhǔn)確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培?的作用與效果。
44人機交互接口
中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454(2012)03-0007-03
智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligence Tutoring System，簡稱ITS)是把人工智能技術(shù)引入到計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)中，應(yīng)用人工智能技術(shù)開發(fā)出能夠因材施教的教學(xué)系統(tǒng)，使“計算機導(dǎo)師”貼近人類教師的水平，具有推理、診斷、決策的能力。能夠根據(jù)每個學(xué)習(xí)者的特點制定教學(xué)計劃，選擇教學(xué)策略，實現(xiàn)因材施教。
一、智能教學(xué)系統(tǒng)的模型及功能
基于教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)設(shè)計原理分析，智能教學(xué)系統(tǒng)模型應(yīng)包含學(xué)生模塊、教學(xué)策略模塊、知識庫和智能接口幾個主要模塊，各模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。
學(xué)生模塊記錄每個學(xué)生原有的知識水平和學(xué)習(xí)能力。其依據(jù)為學(xué)生與系統(tǒng)之間的交互問答歷史，并對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。這樣，系統(tǒng)通過學(xué)生模型就可隨時了解每個學(xué)生的情況，有的放矢地進(jìn)行個別化教學(xué)。
教學(xué)策略模塊根據(jù)學(xué)生模塊情況和知識庫做出智能化的教學(xué)決策，評判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生分析錯誤原因。提出改進(jìn)方法和意見等。
知識庫存儲所要教的學(xué)科領(lǐng)域知識和教學(xué)知識。
智能接口能夠理解自然語言，實現(xiàn)更普遍意義上的人機對話。
智能教學(xué)系統(tǒng)與傳統(tǒng)CAI相比，具備以下功能：
第一，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和當(dāng)前的知識水平，以此為依據(jù)為不同的學(xué)生做出不同的教學(xué)決策，有針對性地進(jìn)行個別指導(dǎo)，并在學(xué)習(xí)過程中根據(jù)學(xué)生進(jìn)度自動調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，具有適應(yīng)能力。
第二，允許學(xué)生用自然語言與“計算機導(dǎo)師”進(jìn)行人機對話，并能對帶有學(xué)生個性特點的問題做出解答，從而具備更好的交互能力。
第三，能診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的錯誤，并分析錯誤原因和給出解決方案，在此基礎(chǔ)上逐漸積累“經(jīng)驗”，從而具備糾錯能力。
第四，大大拓寬了CAI的模式，例如建立虛擬教室、智能導(dǎo)師系統(tǒng)、教學(xué)模擬等。從而使CAI不再是簡單的課本搬家、教室搬家，而具有更多的創(chuàng)造能力。
二、智能教學(xué)系統(tǒng)的局限性分析
智能教學(xué)系統(tǒng)雖然較傳統(tǒng)CAI在諸多方面有很大改進(jìn)。但就智能教學(xué)系統(tǒng)的工作原理以及目前的研發(fā)現(xiàn)狀而言，應(yīng)當(dāng)冷靜地看到，它自身也存在一些固有的局限性。
要計算機解決某個問題，有三個基本的前提：必須把問題形式化、必須有一定的算法、必須有合理的復(fù)雜度。由于人的智能活動不能完全形式化，因此，機器就不能將人腦的智力活動全部復(fù)制出來。教育是一種人類所特有的活動，基于人工智能技術(shù)的智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用也存在局限性。
1.智能教學(xué)系統(tǒng)不能實現(xiàn)自我更新，自我改進(jìn)
智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計原理是把現(xiàn)有的專家的知識和教師的教學(xué)方法和策略集中到一個數(shù)據(jù)庫中。隨著現(xiàn)代社會知識的迅猛增長，教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，智能教學(xué)系統(tǒng)無法像人類教師那樣跟隨時代的變化而實現(xiàn)知識庫的自我更新以及教學(xué)策略模型的自我改進(jìn)。還需要人從外界對整個ITS進(jìn)行翻新，甚至需要從一種新的教育理念出發(fā)，重新設(shè)計ITS。智能教學(xué)系統(tǒng)的自我更新涉及機器學(xué)習(xí)這個難點。
2.智能教學(xué)系統(tǒng)適用的學(xué)習(xí)領(lǐng)域存在局限
以智能模擬的方法實現(xiàn)的人工智能應(yīng)用于教育中時，并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。人的智能活動可以分為四個領(lǐng)域。領(lǐng)域一是“刺激――反應(yīng)”領(lǐng)域，其中包括任何形式的條件反射，與上下文環(huán)境無關(guān)的、各種形式的初級聯(lián)想行為，最典型的如無意義音節(jié)的機械學(xué)習(xí)。領(lǐng)域二是數(shù)學(xué)思維的領(lǐng)域，這是比較適合于人工智能的領(lǐng)域。它是由概念世界而不是感知世界構(gòu)成，這一領(lǐng)域中的問題完全形式化了，并可以計算，這一領(lǐng)域又可稱為簡單形式化領(lǐng)域，典型的例子如邏輯和有精確規(guī)則的游戲。領(lǐng)域三是復(fù)雜形式化領(lǐng)域，這是比較難把握的一個領(lǐng)域。這一領(lǐng)域包括原則上可形式化而實際上不易駕馭的行為，包括那些不能用窮舉算法處理的。因而需要設(shè)計啟發(fā)程序的系統(tǒng)，如圍棋。領(lǐng)域四可稱作非形式化行為領(lǐng)域，包括有規(guī)律但無規(guī)則支配的、我們?nèi)祟愂澜缰械囊恍┤粘；顒?，這一領(lǐng)域又稱作感知思維領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域內(nèi)解決問題都是直覺的遵從，無須求助規(guī)則。包括一些規(guī)則不確定的游戲，如文字猜謎游戲。以上四個領(lǐng)域中前兩個領(lǐng)域適合用數(shù)字計算機模擬，第三個領(lǐng)域只是部分可程序化，而第四個領(lǐng)域則很難駕馭。
與此相對應(yīng)的，根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動作技能和態(tài)度五類。言語信息分為符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級規(guī)則，其中前四項屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級規(guī)則屬于復(fù)雜形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來實現(xiàn)。
因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。
3.與學(xué)生之間無法暢通交流
教育是一種交互活動，智能教學(xué)系統(tǒng)的交互功能雖然較傳統(tǒng)CAI有所改進(jìn)。但仍然缺乏在學(xué)生和計算機之間交換信息的自然的、暢通的途徑。系統(tǒng)只能通過學(xué)生輸入計算機的信息來判斷其掌握和內(nèi)化程度。而無法像人類教師通過自然狀態(tài)的交流和觀察來判斷學(xué)生的真實情況，因此，“機器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。此外，系統(tǒng)在遇到新的學(xué)習(xí)情境時。不能理解和產(chǎn)生對話，這會影響智能教學(xué)系統(tǒng)功能的實施。
4.決策和推理機制不完善
智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的學(xué)生的知識水平、認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)風(fēng)格。智能教學(xué)系統(tǒng)雖然加入診斷系統(tǒng)并不斷調(diào)整對學(xué)生學(xué)習(xí)水平的判斷，但由于學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知特點等不能完全被形式化，因此，根據(jù)系統(tǒng)的教學(xué)策略模塊中預(yù)先存入的診斷知識來評估不同學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和理解每個學(xué)生不同的推理過程也是有局限的。
三、智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的建議
1.不能忽略教師的作用
雖然智能教學(xué)系統(tǒng)具有“智能性”。但在使用它的過程中，決不能放棄教師的主導(dǎo)作用。要明確教師是教學(xué)的設(shè)計者和教學(xué)過程的主導(dǎo)，應(yīng)該把智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用納入到教學(xué)設(shè)計中。教師作為教學(xué)的“主導(dǎo)”。要引領(lǐng)教學(xué)
全過程，時刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)程度、情感交流，盡量照顧到每個同學(xué)。ITS不是將教師擱置了。而是把教師從ITS能做的事情中解放出來，有更多的時間去從事機器所無法替代的事情。例如，計劃教學(xué)，開發(fā)教學(xué)補充材料，示范成熟的行為，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生去克服遇到的各種困難。特別是一個優(yōu)秀教師對學(xué)生的態(tài)度和道德的影響和培養(yǎng)，是任何智能教學(xué)機器所無法取代的。所以，在利用智能教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)的過程中，不能用智能教學(xué)系統(tǒng)取代教師，不能忽略教師的指導(dǎo)作用。
2.注意教學(xué)模式的運用
作為一種教育技術(shù)的實現(xiàn)，ITS主要依賴于各種技術(shù)的發(fā)展，但作為一個能夠?qū)嵤┩暾虒W(xué)過程的教學(xué)系統(tǒng)，ITS的應(yīng)用效果更多地依賴于所采用的教學(xué)模式。長期以來，傳統(tǒng)CAI在教學(xué)中的應(yīng)用都以個別化教學(xué)模式為主。但隨著認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)展，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式逐漸受到青睞。這種教學(xué)模式更能滿足學(xué)習(xí)者的個性化要求，也為協(xié)作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更大的可能性。目前，協(xié)作學(xué)習(xí)模式因其利于培養(yǎng)學(xué)生的多樣化思維和合作精神而日益受到重視。同一個智能教學(xué)系統(tǒng)，用于個別化教學(xué)模式和用于協(xié)作學(xué)習(xí)模式就會產(chǎn)生截然不同的教學(xué)效果。因此。在利用智能教學(xué)系統(tǒng)時，要注意根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)靈活采用個別化教學(xué)模式或協(xié)作學(xué)習(xí)模式。
3.有效與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合
隨著多媒體技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多媒體教育技術(shù)與Internet的進(jìn)一步融合，ITS不僅僅在人工智能上單一發(fā)展。它要向多維的網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)今世界ITS系統(tǒng)的一大優(yōu)勢和特色?！盁o機不聯(lián)”正是現(xiàn)代教育計算機使用情況的真實寫照。智能教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。借助網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，完成在線學(xué)習(xí)、實時討論、網(wǎng)上測試等多種教學(xué)任務(wù)。學(xué)生可以在學(xué)?；蚣抑型ㄟ^計算機登錄到系統(tǒng)，系統(tǒng)按其不同的認(rèn)知水平為其準(zhǔn)備不同難度的教學(xué)內(nèi)容。完成學(xué)習(xí)時，系統(tǒng)通過自適應(yīng)的測試確定學(xué)生新的認(rèn)知水平，作為其下一次登錄學(xué)習(xí)時為其準(zhǔn)備學(xué)習(xí)內(nèi)容的依據(jù)，并向?qū)W生提出進(jìn)一步需學(xué)習(xí)內(nèi)容的建議。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以實時地與其他在線的學(xué)習(xí)者進(jìn)行討論，并可通過E-mail的形式與教師進(jìn)行交流。教師可以使用自己的計算機，在教研室或家中登錄到系統(tǒng)，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)情況。并依據(jù)學(xué)生的實際情況，有針對性地對教學(xué)內(nèi)容、測試內(nèi)容進(jìn)行更新。網(wǎng)絡(luò)與智能計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)有機結(jié)合，相互補足，必將構(gòu)建成一個新的系統(tǒng)工程。
參考文獻(xiàn)：
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[1]王永慶.人工智能原理與方法[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1998.
人工智能（Artificial Intelligence）是研究使計算機模擬人的學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等思維過程和智能行為的學(xué)科，用過對計算機實現(xiàn)智能的原理的研究，制造出類似于人腦智能的計算機，使計算機實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，人們教育觀念正在悄然改變，新型的教育模式正在成形，計算機網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育迅速發(fā)展，然而由于計算機網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育發(fā)展尚不成熟，實際應(yīng)用過程中存在諸多問題，而人工智能的引入，則使計算機網(wǎng)絡(luò)教育水平提升到一個全新的發(fā)展臺階，并展現(xiàn)了其廣闊的發(fā)展前景[1]。
一、人工智能技術(shù)概況
人工智能是通過研究人的智慧機理和思維過程，利用計算機體現(xiàn)和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內(nèi)取得飛速的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧，在進(jìn)行信息分析處理時可以采取語音識別，實現(xiàn)人機對話，所以其應(yīng)用范圍自其發(fā)展以來逐步向諸多領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)、機械等，而其研究課題也不斷深入，如專家系統(tǒng)、機器人、自然語言處理系統(tǒng)、博弈等。人工智能具有理解經(jīng)驗并從中學(xué)習(xí)、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環(huán)境做出反應(yīng)、在解決問題時使用推理進(jìn)行有效的推導(dǎo)、能處理復(fù)雜的情況、應(yīng)用知識控制環(huán)境等諸多能力。人工智能是一個知識信息系統(tǒng)，知識在人工智能中占據(jù)重要的地位，計算機的智能只有通過對知識的發(fā)現(xiàn)、儲存、學(xué)習(xí)、推理和決策才能展現(xiàn)出來。人工智能主要有以下優(yōu)勢：首先，由于知識儲存與計算機系統(tǒng)中，為人們知識傳播和復(fù)制帶來了極大的便利，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使知識的傳播和復(fù)制突破時間和空間的限制，為人們帶來無限的知識共享。其次，人工智能系統(tǒng)拓展了知識信息獲取渠道，同時在某些任務(wù)處理的質(zhì)量和速度上，人工智能展現(xiàn)的能力驚人的能力，遠(yuǎn)非人類所能及[2]。
二、人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
（一）智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)（IntelligentDecision Support System）是由決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物，在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用，則使得決策目標(biāo)和進(jìn)行問題的識別更加明確，幫助決策者建立起完善的決策模型，提供多種備選方案，同時對各種備選方案進(jìn)行選擇、優(yōu)化、比較、分析，從而使決策者的決策更加準(zhǔn)確、有效[3]。
（二）智能教學(xué)專家系統(tǒng)
智能教學(xué)專家系統(tǒng)ITES（Intelligent Teaching Expert System）是傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的主要方向，是一種開放式交互教學(xué)系統(tǒng)，通過智能教學(xué)專家系統(tǒng)利用計算機對專家教授教學(xué)思維的模擬，從而為教學(xué)提供一個良好的智能環(huán)境。一方面，學(xué)生可以通過智能專家系統(tǒng)獲取知識，另一方面，智能教學(xué)專家系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的具體實際情況（包括知識儲備、能力、學(xué)習(xí)方式等）進(jìn)行知識傳授，從而使教學(xué)效果大大提升。在智能教學(xué)專家系統(tǒng)中，智能計算機輔助教學(xué)占據(jù)重要地位，具有以下智能：首先，自動生成各種問題和練習(xí)，并在教學(xué)內(nèi)容理解的基礎(chǔ)上，形成問題解決方案，同時還能自動生成和理解自然語言；其次，能根據(jù)學(xué)生的自身實際情況，對學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整，并對教學(xué)內(nèi)容具有解釋咨詢的能力；再次，能對學(xué)生的錯誤進(jìn)行判斷，評價學(xué)生學(xué)習(xí)行為，并幫助學(xué)生糾正錯誤，同時使自身教學(xué)策略得到完善。
（三）智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（Intelligent Induct-learning System）是現(xiàn)代繼續(xù)安吉網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要組成部分，是實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)教育項目的保障。通過智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，能為學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并能快速地獲取其所需要的各種資源，從而使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)的全方位服務(wù)，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)的成功。智能Agent技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，可根據(jù)學(xué)生的具體情況制定符合學(xué)生實際的導(dǎo)學(xué)策略，并為學(xué)生提供個性化、針對性的服務(wù)。在這種導(dǎo)學(xué)策略下，系統(tǒng)不僅能自動生成各種問題和解決方案，并且能合理規(guī)劃、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，同時能針對信息反饋內(nèi)容及時修正導(dǎo)學(xué)策略，使導(dǎo)學(xué)策略更加合理科學(xué)[4]。除了上述3各種系統(tǒng)在計算教學(xué)中的應(yīng)用，還有智能仿真技術(shù)（Intelligent Simulation Technology）、智能硬件網(wǎng)絡(luò)IHN（Intelligent Hardware Network）、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES （Intelligent Network Examine System）、智能信息檢索引擎 （Intelligence Information Retrieval Engine）等系統(tǒng)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用，這些人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，共同推進(jìn)了計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。
三、結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)教育中加強對人工智能技術(shù)的引入，使我國現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)教育呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，通過多種智能系統(tǒng)的應(yīng)用，使計算機網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境得到極大的改善，計算機網(wǎng)絡(luò)教育的時空制約進(jìn)一步突破，大大延伸了計算機網(wǎng)絡(luò)教育的服務(wù)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的深入研究和發(fā)展，未來計算機網(wǎng)絡(luò)教育的個性化將會更加突出，遠(yuǎn)程教育也將實現(xiàn)更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]潘瑞玲，余輪.具有Agent功能的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）. 2012（03）：105-106.
中圖分類號：G250.73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-8454(2012)01-0030-04
計算機輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）是利用計算機來模擬教師的行為，通過學(xué)生與計算機之間的交互活動來達(dá)到教學(xué)的目的。即在計算機輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動，主要是以對話方式和學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。CAI為學(xué)生提供一個個人化的學(xué)習(xí)環(huán)境，綜合應(yīng)用多媒體、知識庫等計算機技術(shù)，這是傳統(tǒng)CAI的主要應(yīng)用方式。
在沒有智能系統(tǒng)支持的情況下，傳統(tǒng)CAI盡管可能具有良好的教學(xué)材料模型，但它往往僅借助于計算機來展示教學(xué)內(nèi)容，并不能很好地根據(jù)它所教學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，以不同的教學(xué)策略和教學(xué)方法來教授；只是盲目地傳授知識給學(xué)生，如果某個學(xué)生不能接受提供的教學(xué)策略，系統(tǒng)沒有為這個學(xué)生提供可供選擇的另外的教學(xué)策略。目前使用的絕大多數(shù)CAI是將全部教學(xué)信息以編程方式預(yù)置于課件中，這樣的CAI課件一旦制作完成，很難對課件進(jìn)行更新和維護(hù)，尤其是在這樣的CAI系統(tǒng)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然處于被動狀態(tài)，即完全受計算機控制。
一、智能化計算機輔助教學(xué)概念
現(xiàn)代教育技術(shù)的日益發(fā)展以及與其他領(lǐng)先技術(shù)的結(jié)合，必然促使計算機輔助教學(xué)CAI的進(jìn)一步發(fā)展。人工智能技術(shù)應(yīng)用于CAI產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能化CAI，就是現(xiàn)代信息化社會發(fā)展的產(chǎn)物，并在教育教學(xué)領(lǐng)域中有很好的發(fā)展前景。
人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它的目標(biāo)是構(gòu)造能表現(xiàn)出一定智能行為的，目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。人工智能的研究更多地是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的，主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、模式識別、博弈、智能決定支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。人工智能技術(shù)與專家系統(tǒng)的成就，促使人們把問題求解、知識表示這些技術(shù)引入CAI，并借助于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實施，這便是智能型計算機輔助教學(xué)。
智能計算機輔助教學(xué)ICAI（Intelligence Computer Assisted Instruction）屬于人工智能的一個分支，是以認(rèn)知科學(xué)和思維科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合人工智能技術(shù)，教育心理學(xué)等多門學(xué)科的知識對學(xué)生實施教育的一門新的教育技術(shù)。ICAI通過研究人類學(xué)習(xí)思維的特征和過程，探索學(xué)習(xí)知識的模式，利用信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使學(xué)生獲得個別化自適應(yīng)性學(xué)習(xí)的獲取知識方法，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對性，更有效。
ICAI依靠人工智能技術(shù)的進(jìn)步，主要應(yīng)在因材施教方面取得進(jìn)展。其主要特點是:
（1）能自動生成適合學(xué)習(xí)者程度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
（2）能根據(jù)學(xué)生的不同認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)風(fēng)格選擇教學(xué)策略和教學(xué)方法。
（3）能評價學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，并不斷地在教學(xué)中改善教學(xué)策略。
二、智能化計算機輔助教學(xué)研究現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，在一些發(fā)達(dá)國家，如美國、日本、加拿大、英國、法國、澳大利亞等，CAI已經(jīng)普遍存在于學(xué)校和家庭中，正起著越來越大的作用。而ICAI的研究還處于初始階段。目前國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究主要集中在CAI和ICAI的優(yōu)缺點比較，ICAI的理論來源、系統(tǒng)特征、模塊建設(shè)、發(fā)展趨勢等基礎(chǔ)理論知識的研究，基于相關(guān)課程或?qū)W科的實踐研究還比較少見。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，由于需要考慮的因素較多，系統(tǒng)比較龐大，同時也依賴于人工智能等技術(shù)的發(fā)展,因而要建立完善的ICAI還是比較困難的。[1]因此ICAI有很大的理論和實踐發(fā)展空間。
完善的ICAI系統(tǒng)需能夠充分調(diào)動學(xué)生的主動性，并能通過分析推理，對某具體學(xué)生做出適合的教學(xué)決策。使學(xué)生獲得個別化自適應(yīng)性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法，達(dá)到因材施教的目的。人工智能技術(shù)的發(fā)展必將會對ICAI的發(fā)展起到巨大的推動作用。隨著計算機科學(xué)的發(fā)展，21世紀(jì)的教育教學(xué)輔助手段將是以ICAI為主線，多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn)，越來越多的教育工作者會從更多的視角審視ICAI，并從事ICAI的研究。相信ICAI將會在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中有更廣泛的應(yīng)用。
“現(xiàn)代教育技術(shù)”既是教育技術(shù)專業(yè)的必修課程，也是大中專院校廣泛設(shè)置的選修課程，適用范圍非常廣泛。本文以《現(xiàn)代教育技術(shù)》這門課程為主要研究對象，來研究智能化教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計在具體實踐中的應(yīng)用。
三、ICAI決策系統(tǒng)的理論依據(jù)
1.綜合集成理論
教育是以人為主體參與的活動，而人本身就是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)，因此以這種大量的復(fù)雜巨系統(tǒng)為子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)――教育系統(tǒng)，是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)。依據(jù)系統(tǒng)與其環(huán)境是否有物質(zhì)、能量和信息的交換，將系統(tǒng)劃分為開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)受到教師、同學(xué)、家庭及社會等因素的影響，所以教育系統(tǒng)是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。
錢學(xué)森的理論和實踐研究表明：現(xiàn)在能用的、惟一能有效處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法，就是定性定量相結(jié)合的綜合集成方法論。綜合集成方法論（Meta-synthesis Methodology MSM）是方法論上的創(chuàng)新，它是研究復(fù)雜巨系統(tǒng)和復(fù)雜性問題的方法論。[2]定性定量相結(jié)合的綜合集成方法是將專家群體(各種有關(guān)的專家)、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機技術(shù)有機結(jié)合起來，把各種學(xué)科的科學(xué)理論和人的經(jīng)驗知識結(jié)合起來，發(fā)揮這個系統(tǒng)的整體優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢。[3]它把人的經(jīng)驗、知識、智慧以及各種情況、資料和信息系統(tǒng)集成起來，從多方面定性認(rèn)識上升到定量認(rèn)識，從而達(dá)到解決復(fù)雜系統(tǒng)問題的目的。在解決問題的過程中，專家群體和專家的經(jīng)驗知識起著重要的作用。
教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它是由教育系統(tǒng)的復(fù)雜性決定的。教育系統(tǒng)具有復(fù)雜系統(tǒng)的基本特點，它在結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)為規(guī)模大、相關(guān)因素多且相關(guān)方式復(fù)雜、目標(biāo)多樣等；在運動上表現(xiàn)為隨機性、非線性等。用一般的理論方法無法全面合理地解決這一不良結(jié)構(gòu)的問題，本研究嘗試用綜合集成方法論來指導(dǎo)、分析教學(xué)設(shè)計智能化過程。因此，運用綜合集成理論的方法來研究教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，探討具體科目的教學(xué)設(shè)計在設(shè)計過程中遇到的復(fù)雜性問題，進(jìn)而構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，具有重要的理論和實踐價值。
2.教學(xué)設(shè)計理論
本文采用“雙主”教學(xué)模式作為ICAI的教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)?！半p主”教學(xué)模式既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者認(rèn)知主體作用，是在教師主導(dǎo)下的課堂中能讓學(xué)習(xí)者參與進(jìn)來共同學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式。
基于“雙主”的教學(xué)模式，要求根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)目標(biāo)等多種因素的不同情況研究它們的結(jié)合方式，以使系統(tǒng)達(dá)到理想的教學(xué)效果。
基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI相對于傳統(tǒng)的CAI來說，充分體現(xiàn)了“雙主”的教學(xué)模式。ICAI中有專門分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式和認(rèn)知水平的學(xué)生模型，有專門為不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇不同的學(xué)習(xí)策略的策略庫模型（也稱為教師模型），有評價學(xué)習(xí)效果并反饋給系統(tǒng)的評價模型。學(xué)生模型是對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征進(jìn)行分析，包括學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知水平。策略庫模型包含有豐富教學(xué)策略和有一個智能推理機，能根據(jù)學(xué)生模型的信息和學(xué)習(xí)目標(biāo)為學(xué)習(xí)者選擇合適的學(xué)習(xí)策略，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。
3.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
當(dāng)代建構(gòu)主義者主張，世界是客觀存在的，但是對于世界的理解和賦予意義卻是由每個人自己決定的。建構(gòu)主義者認(rèn)為學(xué)習(xí)者要以自己的經(jīng)驗為基礎(chǔ)來建構(gòu)現(xiàn)實，或者至少說是在解釋現(xiàn)實，每個人的經(jīng)驗世界是用自己的頭腦創(chuàng)建的。
學(xué)習(xí)過程同時包含兩方面的建構(gòu)：一方面是對新知識意義的建構(gòu)，同時又包含對原有經(jīng)驗的改造和重組。建構(gòu)主義者強調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中能夠靈活地建構(gòu)起用于指導(dǎo)實踐活動的圖式，這種圖式是對概念的豐富理解，依據(jù)個人經(jīng)驗背景的不同而不同。
教學(xué)應(yīng)當(dāng)把學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識經(jīng)驗中，生長新的知識經(jīng)驗。教學(xué)不是知識的傳遞，而是知識的處理和轉(zhuǎn)換。
ICAI伴隨著這種理論的發(fā)展而發(fā)展，它注重的是由學(xué)習(xí)者來控制學(xué)習(xí)過程，重視學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)習(xí)者主動構(gòu)建對自己有意義的知識的活動。基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI積極地為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)習(xí)者用他們已有的知識去建構(gòu)、生成、整合新的知識。
4.教學(xué)處方理論
“教學(xué)處方理論”是鄭永柏博士于1998年提出的一種新型適合于信息化教學(xué)設(shè)計的理論，他通過對教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論和計算機輔助教學(xué)設(shè)計方面的研究，建構(gòu)了一種新型的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論――教學(xué)處方理論。該理論主要包括：六個基本概念、一個理論框架、三條基本原理和兩個關(guān)于教學(xué)設(shè)計的知識庫。[4]
該理論指出教學(xué)處方可以看作是教學(xué)設(shè)計者(有時可以看作是教師)依據(jù)系統(tǒng)分析后使用的各種教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容處理模式的組合；說明了在特定教學(xué)條件下對特定教學(xué)結(jié)果的教學(xué)，以不同的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論為指導(dǎo)將會采用不同的教學(xué)方法，即教學(xué)處方，這也是本研究的核心內(nèi)容，是該系統(tǒng)設(shè)計的指導(dǎo)理論?！敖虒W(xué)處方理論”具有更好的包容性、開放性，能夠吸收和容納豐富的學(xué)習(xí)和教學(xué)研究成果。
四、ICAI系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)
1.前端分析模塊：認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)動機、認(rèn)知風(fēng)格
前端分析是美國學(xué)者哈利斯（Harless，J．）在1968年提出的一個概念，指的是在教學(xué)設(shè)計過程開始的時候，先分析若干直接影響教學(xué)設(shè)計但又不屬于具體設(shè)計事項的問題，本文主要指認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)動機和認(rèn)知風(fēng)格方面的分析。前端分析模塊主要是建立相應(yīng)的學(xué)生特征類型的數(shù)據(jù)庫。
認(rèn)知能力的測量采用認(rèn)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價六個維度，每個維度有“優(yōu)、良、中、差”四個選項。通過數(shù)據(jù)分析找出學(xué)習(xí)者的現(xiàn)狀和期望之間的差距，確定需要解決的問題是什么，并確定問題的性質(zhì)，形成不同層次的教學(xué)設(shè)計項目的目標(biāo)。
學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)動機通過專門的量表來收集數(shù)據(jù)。
2.內(nèi)容分析模塊
教學(xué)內(nèi)容分析就是在確定好總教學(xué)目標(biāo)的前提下，借助歸類分析法、圖解分析法、層級分析法、信息加工分析法等方法，分析學(xué)習(xí)者要實現(xiàn)總的教學(xué)目標(biāo)，需要掌握哪些知識、技能或形成什么態(tài)度。通過對教學(xué)內(nèi)容的處理，確定學(xué)習(xí)者所需學(xué)習(xí)內(nèi)容的范圍和深度，確定內(nèi)容各組成部分之間的關(guān)系，為以后教學(xué)順序的安排奠定好基礎(chǔ)。
對教學(xué)內(nèi)容的處理主要包括：教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)內(nèi)容的編排、確定單元目標(biāo)及對內(nèi)容進(jìn)行初步評價、分析教學(xué)內(nèi)容類別及性質(zhì)等四個基本方面。在構(gòu)建規(guī)定性教學(xué)內(nèi)容處理模式庫時，應(yīng)對上述四個方面提供具體的方法。[5]
3.決策模塊
教學(xué)策略（處方）的制定就是根據(jù)特定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象等條件，來合理地選擇相應(yīng)的教學(xué)順序、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式。在數(shù)據(jù)庫中建立可供選擇的不同的教學(xué)策略（處方），是本文所研究的ICAI系統(tǒng)的主要模塊，也是特色模塊。
教學(xué)策略（處方）的制定包括教學(xué)順序的確定、教學(xué)方法的選擇、教學(xué)組織形式的選擇等。教學(xué)順序的確定就是要確定教學(xué)內(nèi)容各組成部分之間的先后順序；教學(xué)方法的選擇就是要通過講授法、演示法、討論法、練習(xí)法、實驗法、示范模仿法等不同方法的選擇，來激發(fā)并維持學(xué)習(xí)者的注意和興趣，傳遞教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)組織形式主要有集體授課、小組討論和個別化自學(xué)三種形式，各種形式各有所長，須根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的選擇。教學(xué)策略的制定是根據(jù)具體的目標(biāo)、內(nèi)容、對象等來確定的，要具體問題具體分析，不存在能適用于所有目標(biāo)、內(nèi)容、對象的教學(xué)策略。
4.評價模塊
在基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI的評價模塊，要依據(jù)前面確定的教學(xué)目標(biāo)，運用評價量表，分析學(xué)習(xí)者對預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況，主要收集三個方面的基本信息，一是要收集關(guān)于教師對教學(xué)設(shè)計方案和教學(xué)方案實施結(jié)果的滿意度的信息數(shù)據(jù)，二是要收集關(guān)于學(xué)習(xí)者對教學(xué)過程、教學(xué)策略的適應(yīng)性的信息數(shù)據(jù)，三是要看與其他方法相比，本處方中所采用的方法是否有獨到之處，是否有不足之處。[6]在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容的修改和完善提出建議，并以此為基礎(chǔ)對ICAI各個環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行相應(yīng)的修改。
5.ICAI系統(tǒng)模型框圖
學(xué)習(xí)者前端數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫包括：認(rèn)知結(jié)構(gòu)測量及分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)動機測量及分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)風(fēng)格測量及分析系統(tǒng)和學(xué)生基本信息系統(tǒng)。系統(tǒng)模型如圖所示。
五、ICAI決策系統(tǒng)實驗數(shù)據(jù)來源
本課題實踐研究的調(diào)查對象來自云南大學(xué)，是2008屆市場營銷教育和財會教育本科生，共89人，課程設(shè)置為現(xiàn)代教育技術(shù)。學(xué)生調(diào)查表包括本科生基本信息表，所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表，學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力調(diào)查問卷，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動機調(diào)查問卷四份表格組成。實際收到數(shù)據(jù)表89份，有效數(shù)據(jù)表75份。數(shù)據(jù)表中的信息選項根據(jù)所占權(quán)重，統(tǒng)一折合成百分制進(jìn)行處理。
六、總結(jié)
本文把教學(xué)設(shè)計理論、方法與“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程相結(jié)合，擬研發(fā)出一個基于綜合集成方法論的廣義智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計輔助系統(tǒng)。主要研究成果如下：
（1）把綜合集成方法論引入解決教學(xué)設(shè)計這一不良結(jié)構(gòu)問題；
（2）結(jié)合數(shù)字化方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，它能對學(xué)習(xí)者進(jìn)行數(shù)字化的前端分析；
（3）它所自動化給出的教學(xué)設(shè)計方案，可為青年教師提供良好借鑒，有利于教師因材施教、因風(fēng)格施教、因需要施教；
（4）它所自動化給出的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)建議方案，有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)。
現(xiàn)有的CAI存在的許多問題隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)而顯得越來越不能適應(yīng)新環(huán)境的需求，因此以基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI為代表的新計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)，將是教育教學(xué)研究人員在教育技術(shù)上需要不斷探求、努力實現(xiàn)的發(fā)展方向。
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中圖分類號TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）58-0165-02
計算機輔助教學(xué)(CAI)是以對話方式利用多媒體計算機的功能與特點與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程和進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。但是存在交互能力差和缺乏虛擬技術(shù)支持、智能性及教學(xué)策略等問題。人工智能（AI）是計算機科學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、控制論、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相交叉滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。它用人工的方法在機器(計算機)上執(zhí)行智能行為：感知、理解、學(xué)習(xí)、判斷、推理、規(guī)劃、設(shè)計、求解等。其技術(shù)特征主要是具有搜索功能、知識表示能力、一定的推理功能、抽象功能、語音識別功能及模糊信息處理能力。
1 智能授導(dǎo)系統(tǒng)
智能授導(dǎo)系統(tǒng)（ITS）技術(shù)是在對計算機輔助教學(xué)研究局限性的改革突破中發(fā)展起來的，它不僅克服了僅僅關(guān)注學(xué)生行為的缺陷，還引入了對知識的描述以及智能推理技術(shù)，智能授導(dǎo)系統(tǒng)的獨特之處是能依據(jù)每個學(xué)習(xí)對象的不同需求而調(diào)整教學(xué)策略。
ITS從上個世紀(jì)80年代提出到至今已有30多年了，幾乎涉及人工智能技術(shù)的所有問題，而且一直是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的核心研究之一。比較有代表性的是Peng-Kiat Pek和Kim-Leng Poh應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的學(xué)生模型可以較好的估計出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣值，從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為方向進(jìn)行預(yù)測；Dietrich Albert和Cord Hockemeyer通過分析知識空間理論而得出的超文本結(jié)構(gòu)和知識空間在結(jié)構(gòu)上的有很強的相似性，通過對知識空間進(jìn)行建模，使之適用于網(wǎng)絡(luò)Web結(jié)構(gòu)模式；Joel Martin和Kurt VanLehn使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評估，有效的分析出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題和不足；Declan Kelly和Brendan Tangney提出了一種多Agent技術(shù)（Multi-Agent System，MAS），通過對個體的個性化學(xué)習(xí)進(jìn)行動態(tài)建模的智能框架的建構(gòu)重組，滿足了學(xué)習(xí)者的不同需求。隨著國內(nèi)數(shù)字化教學(xué)與教育信息化的大趨勢，最近幾年國內(nèi)對于該領(lǐng)域的研究發(fā)展的相對比較快，而且需要進(jìn)行綜合性的研究，以不斷促進(jìn)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的實際應(yīng)用價值。
2 自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)機制
由于個體學(xué)習(xí)者基本上是基于資源的自主學(xué)習(xí)，在教學(xué)上的有效組織主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)資源的組織、傳遞和共享上，良好的資源組織和個性化資源服務(wù)是學(xué)習(xí)個體最強烈的需求。為了支持個體的自主學(xué)習(xí)，輔助教學(xué)研究十分強調(diào)“授導(dǎo)”?！笆凇奔聪到y(tǒng)地對教學(xué)內(nèi)容的組織和傳播，通常反映為學(xué)習(xí)目標(biāo)制定、學(xué)習(xí)材料序列化、學(xué)習(xí)路徑引導(dǎo)以及學(xué)習(xí)結(jié)果評價等方面；而“導(dǎo)”則側(cè)重對學(xué)生的具體學(xué)習(xí)過程提供針對性的學(xué)習(xí)支持。
2.1 網(wǎng)絡(luò)智能授導(dǎo)的技術(shù)實現(xiàn)
網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺設(shè)計者們一直致力于智能授導(dǎo)機制的理論研究和實現(xiàn)，不僅在理論上提出很多模型和設(shè)想，而且實踐上也有所突破，特別是可以借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)構(gòu)建一個更有針對性的、更智能的信息空間，為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)支持。通過調(diào)研，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)中智能授導(dǎo)的研發(fā)技術(shù)路線主要是模擬課堂面授的路線、人工智能的技術(shù)路線和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同進(jìn)化的路線。
2.2 本體的智能授導(dǎo)機制
根據(jù)Brusilovsky提出的關(guān)于虛擬校園環(huán)境的部件理論知道，當(dāng)前分布式虛擬環(huán)境支撐的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺大多是圍繞內(nèi)容部件、行為部件、通信部件、管理部件來提供學(xué)習(xí)者本體的智能授導(dǎo)應(yīng)用功能。
1）內(nèi)容部件是輔助教學(xué)系統(tǒng)的核心，多由構(gòu)成課程的多媒體教學(xué)材料組成。運用靜態(tài)超媒體比較容易實現(xiàn)，以一種同有的結(jié)構(gòu)和形式呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者同樣的教學(xué)內(nèi)容。但是會產(chǎn)生由適應(yīng)性內(nèi)容所呈現(xiàn)的各種方法與技術(shù)問題，例如：附加解釋、前提知識解釋、比較性解釋、解釋變體、信息排序等。其實現(xiàn)需依賴于知識表示與呈現(xiàn)技術(shù)，特別是知識建模和知識本體的研究；2）行為部件主要功能是需要學(xué)生通過“做”的交互方式來完成的自主學(xué)習(xí)的過程，表現(xiàn)形式多指學(xué)習(xí)導(dǎo)航、練習(xí)、測試、模擬、實驗等。其三個主要應(yīng)用方向是自適應(yīng)導(dǎo)航、自適應(yīng)測試和虛擬實驗；3）通信部件在智能授導(dǎo)系統(tǒng)中起到媒介作用，主要是支持學(xué)生與教師之間、學(xué)生相互之間的交流和溝通的通信工具，支持學(xué)習(xí)社區(qū)的協(xié)作學(xué)習(xí)和協(xié)同進(jìn)化；其3個主要應(yīng)用方向為)針對交互信息的知識發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)者智能互助和群體智慧；4）管理部件主要是支持教學(xué)過程中必要的管理職能。如學(xué)生管理、課程管理等。
2.3 自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)建策略
個性化的自適應(yīng)輔助教學(xué)研究已成為現(xiàn)代教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用的一個熱點問題，而自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)運用人工智能技術(shù)，直接、科學(xué)地了解到學(xué)習(xí)者的個性特點及學(xué)習(xí)進(jìn)展情況，靈活調(diào)整自身的策略、方案來滿足受教育對象的需求。從集成觀點出發(fā)，自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)首先涉及的是教學(xué)理論和思想與計算機技術(shù)的交叉。從計算機輔助教學(xué)的發(fā)展線索出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能方法的應(yīng)用是計算機輔助教學(xué)的必然趨勢，但智能授導(dǎo)絕不是在計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)上的簡單翻版，其需要進(jìn)行更為深刻的分析與抽象。總的來看，自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)是一種建立在軟件協(xié)同基礎(chǔ)上的分布式的群體智能，更是一種人機協(xié)調(diào)的智能。
學(xué)習(xí)者模型是自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的核心，而學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中存在大量的不確定性因素和不確定性信息，因而成功獲取學(xué)習(xí)者的情況是其它環(huán)節(jié)正確運行的保障。在學(xué)習(xí)者模型設(shè)計中，我們利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率分布量化知識項之間的組織關(guān)系及依賴關(guān)系，很好地反映學(xué)習(xí)者特定領(lǐng)域中的知識結(jié)構(gòu)，當(dāng)學(xué)習(xí)者模型中的知識項的狀態(tài)發(fā)生改變時，將引起相關(guān)知識項的狀態(tài)的改變，因而使學(xué)習(xí)者模型具有一定的預(yù)測能力。同時我們選擇專門為語義Web設(shè)計的本體表示語言O(shè)WL語言來描述學(xué)習(xí)者模型，因為它具有更強大的功能來表示語義，比XML和RDF更容易被機器理解。
我們在輔助教學(xué)軟件的研究開發(fā)中選擇了語義Web下的自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)，因為它更多的關(guān)注系統(tǒng)各模塊的標(biāo)準(zhǔn)化、形式化構(gòu)建，以及系統(tǒng)間的互操作和知識共享與重用。其目標(biāo)是使機器能夠更好的理解網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容，構(gòu)建一個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)使在網(wǎng)絡(luò)上運行的智能能夠進(jìn)行復(fù)雜的活動，對嵌入在基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序中的知識進(jìn)行顯性的描述，從而以智能化的方式來整合信息，提供基于語義的方式來訪問網(wǎng)絡(luò)，以及從文本中進(jìn)行信息抽取。語義Web技術(shù)可以通過對智能授導(dǎo)系統(tǒng)不同模塊中嵌入的知識和學(xué)習(xí)者的交互信息進(jìn)行共享，從而在一定程度上推動了分布式智能授導(dǎo)系統(tǒng)的開放程度。圖1給出了自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的智能產(chǎn)生流程圖。
3 結(jié)論
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，我們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)與工作越發(fā)依賴數(shù)字化的資源與服務(wù)，智能化與人性化將是數(shù)字化教學(xué)重要的發(fā)展方向。我們選擇了自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)作為數(shù)字化技術(shù)輔助教學(xué)研究的一個切入點，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)智能授導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)的三條技術(shù)路線，從理論框架上闡述了教學(xué)輔助平臺中常見的智能授導(dǎo)機制，利用人工智能中貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的思想來設(shè)計學(xué)習(xí)者模型來實現(xiàn)適應(yīng)性和個性化的教學(xué)，并選擇了語義Web下的自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)來實現(xiàn)輔助教學(xué)軟件的開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號：TP393-4
所謂人工智能，就是利用人工方法在計算機上實現(xiàn)智能，也可以說是人工智能在計算機上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑：一是以生物學(xué)理論為支撐，掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律；二是以計算機科學(xué)為支撐，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬，實現(xiàn)人機互動；三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類，人類和計算機智能，兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機器智能的轉(zhuǎn)化，相反，機器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先，人工智能具備非常強的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實現(xiàn)對海量信息的快速檢索，滿足個性化信息需求；其次，人工智能具備很強的知識表示能力。具體來講，就是人工智能對信息的行為，能夠像人類智能一樣，對模糊的信息加以表示；最后，人工智能具有較強的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分，以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機器提出具體要求便可，至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先，人機對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機對話方面極為欠缺，導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味，不能取得預(yù)期良好效果，但智能多媒體卻不然，他能夠?qū)崿F(xiàn)人機自由對話和互動，同時還能結(jié)合學(xué)生實際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次，教學(xué)可行性更強。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個人素養(yǎng)方面都存在差異，而且學(xué)習(xí)主動性也不盡相同，人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)狀況，為每一位學(xué)生設(shè)計制定個性化的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)目標(biāo)，對學(xué)生進(jìn)行針對性較強的教學(xué)，真正實現(xiàn)因材施教。再次，具有強大的創(chuàng)造性和糾錯性。前者屬于人工智能的顯著特征，而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后，智能多媒體具有老師特征。在實際教學(xué)過程中，智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點，有助于實現(xiàn)教學(xué)相長，全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計算機網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá)，人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變，網(wǎng)絡(luò)時代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會對人才的實際需求，培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前，高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流，盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢，但在資金投入、效益創(chuàng)收和時空限制等方面具有很大的弊端，靈活性不足，無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn)，并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制缺陷，而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性，吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去，任何人無論何時何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期，在實際運用方面還存在許多問題：第一，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全，導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后，由于各種原因，在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性；第二，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中存在著空間分散、時間流動和自主性差等問題和弊端；第三，計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限；第四，如何實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)考試的開放性，確保考試的客觀性、公正性、權(quán)威性，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸；第五，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI，還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種，一種是單機版的初級課件，包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主，以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔，實現(xiàn)師生互動、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實際教學(xué)中以操作容易、更新及時和維護(hù)方便著稱，但實際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件，盡管在互動性方面有著不錯的效果，但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此，高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件，已經(jīng)成為了計算機網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件，盡管兩者都有各自的優(yōu)勢，但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段，仍存在許多問題和弊端：無法實現(xiàn)因材施教，無法開展層次教學(xué)；作為教學(xué)的一大主體，學(xué)生在個性化交互操作方面仍有很大不足；對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計、分析和評價等。
3 人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。（1）知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了，它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫，而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個性化設(shè)計。同時，要實現(xiàn)知識庫資源的高度共享，并及時加以更新和補充，如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。（2）教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計主要是出于教學(xué)綜合性考慮的，教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點內(nèi)容。該模塊的實現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機對話等領(lǐng)域的知識為前提，結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點，利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。（3）學(xué)生板塊。及時掌握學(xué)生心理動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征，結(jié)合學(xué)生實際狀況加以智能評判，進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個性化輔導(dǎo)，實現(xiàn)因人施教和因材施教，全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。（4）用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊，整個智能系統(tǒng)的正常運行離不開人工程序操作，用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。（1）加強與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密，多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢?；ヂ?lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時空性等優(yōu)勢，加強與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。（2）加強智能的應(yīng)用。人機對話、機器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式，傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計算機取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。（3）加強系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異，舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時代要求，加強系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求，更好地幫助學(xué)生解決實際問題，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語
人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路，將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道，提高計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量，并有可能徹底打破計算機網(wǎng)絡(luò)教育的時空限制，全面加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化、人性化和智能化，充分落實以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局，我們有理由相信，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉廣鐘，高軍，劉，李吉彬.報文分析技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機教育，2014（01）.
一、引言
人工智能的發(fā)展,使CAI出現(xiàn)了新的研究方向,通過在CAI中引入人工智能,可對教學(xué)加以適當(dāng)控制,即智能計算機輔助教學(xué)(Intelligent CAI,ICAI)。ICAI系統(tǒng)模擬的是教師,服務(wù)對象是學(xué)生,綜合了專家系統(tǒng)與人工智能技術(shù)、教育心理學(xué)、教學(xué)理論等領(lǐng)域知識,是一種新的教學(xué)手段和教學(xué)思想。本文提出了一種ICAI多媒體課件設(shè)計結(jié)構(gòu),介紹了各模塊的設(shè)計思想。
二、ICAI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
教學(xué)是教、學(xué)兩個方面有機結(jié)合的過程。一個完善的ICAI系統(tǒng)應(yīng)能像優(yōu)秀教師那樣,具有豐富的專業(yè)知識、多樣的問題求解方法以及解釋問題的能力,并能根據(jù)學(xué)生的實際情況動態(tài)地組織和調(diào)整教學(xué)過程,而且能提出具有建設(shè)性的建議。因此,ICAI系統(tǒng)的重要標(biāo)志是具有綜合而有效的數(shù)據(jù)庫。
同時,ICAI系統(tǒng)要體現(xiàn)教師的教學(xué)思想,可以考慮把教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容分開,通過學(xué)生模型及個別指導(dǎo)規(guī)則,動態(tài)生成適合于個別化教學(xué)的內(nèi)容,通過跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,隨時更新學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄,達(dá)到實現(xiàn)個別化教學(xué)的效果。為便于不同層次的教師應(yīng)用和功能擴(kuò)展,系統(tǒng)應(yīng)該采用模塊化和開放型設(shè)計。
三、系統(tǒng)各主體模塊的設(shè)計
考慮到系統(tǒng)實用性,ICAI采用Authorware、Borland C++以及SQL Server開發(fā)。在CAI教學(xué)中普遍應(yīng)用的Authorware用于系統(tǒng)的流程設(shè)計、邏輯控制及界面開發(fā);Borland C++用于生成推理診斷、計算過程和教學(xué)策略的動態(tài)鏈接庫,供Authorware調(diào)用;SQL Server用來開發(fā)綜合數(shù)據(jù)庫。
1.學(xué)生模型的設(shè)計。ICAI系統(tǒng)是以“學(xué)生”為中心,因此學(xué)生模型是系統(tǒng)設(shè)計的中心問題,其作用是反映學(xué)生的學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)能力、知識水平,并建立和更新學(xué)生檔案。
學(xué)習(xí)者對于某一知識點的有關(guān)測試題的回答情況構(gòu)成了對該知識點的掌握程度。此外,考慮到不同認(rèn)知能力學(xué)生在學(xué)習(xí)不同類型的知識時表現(xiàn)出不同的學(xué)習(xí)能力,我們對某學(xué)生已學(xué)習(xí)過的所有知識點,分類計算以下幾個平均值:
總平均值=已學(xué)習(xí)過的所有知識點得分的平均值;
平均值1=已學(xué)習(xí)過的所有難度為“簡單”的知識點得分的平均值;
平均值2=已學(xué)習(xí)過的所有難度為“較難”的知識點得分的平均值;
平均值3=已學(xué)習(xí)過的所有難度為“很難”的知識點得分的平均值;
記憶能力=已學(xué)習(xí)過的所有類型為“記憶型”的知識點得分的平均值;
理解能力=已學(xué)習(xí)過的所有類型為“理解型”的知識點得分的平均值;
應(yīng)用能力=已學(xué)習(xí)過的所有類型為“應(yīng)用型”的知識點得分的平均值;
學(xué)生模型根據(jù)這些信息建立學(xué)生檔案,并記錄入“學(xué)習(xí)歷史記錄”,供系統(tǒng)選擇合適的教學(xué)方案時參考。
2.教師模型的設(shè)計。教師模型的主要功能,是通過對“學(xué)習(xí)歷史記錄”信息的分析推理,判斷對知識的需求,根據(jù)專家經(jīng)驗選擇教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容;通過測試后的分析反饋,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,以便組織下一次教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度,并能給提出相應(yīng)的建議。一般地,當(dāng)學(xué)生參加了某單元的測試后,教師模型便根據(jù)學(xué)生的成績自動地調(diào)整其教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,并動態(tài)地生成最佳教學(xué)序列,實現(xiàn)個別化教學(xué)。
3.綜合數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。綜合數(shù)據(jù)庫是ICAI系統(tǒng)的基礎(chǔ),它包括:學(xué)科知識庫、教學(xué)材料庫、試題庫、學(xué)生答疑庫、教師評價庫等內(nèi)容,其中學(xué)科知識庫是其主要內(nèi)容和設(shè)計重點。
學(xué)科知識庫包含兩個方面內(nèi)容:一是有關(guān)課程內(nèi)容;二是有關(guān)應(yīng)用這些知識求解問題的知識。這些知識相互之間的關(guān)系構(gòu)成了一個知識網(wǎng)絡(luò)。該知識網(wǎng)絡(luò)可以用關(guān)系數(shù)據(jù)庫表示,這種知識體系有兩個典型的作用:可以確定知識點教學(xué)的先后次序;可以錯誤診斷。所有知識分為從易到難的多個層次,以知識點為索引用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存放在課件中,為實現(xiàn)個別化教學(xué)提供材料,同時也便于教學(xué)材料的擴(kuò)充。
4.教學(xué)策略庫的設(shè)計。教學(xué)策略即教學(xué)方法以及實現(xiàn)該方法的教學(xué)過程,教學(xué)策略的選用由所教授知識以及學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)決定。教學(xué)策略庫中包含標(biāo)準(zhǔn)策略和自定義策略,教師可以根據(jù)不同的知識類型以及不同水平的學(xué)習(xí)者選用合理的教學(xué)策略模板,從而實現(xiàn)教學(xué)智能。
每一個教學(xué)策略均對應(yīng)的“適應(yīng)學(xué)生類型”設(shè)定值,教師模型根據(jù)每一個學(xué)生的“學(xué)習(xí)歷史記錄”與該設(shè)定值進(jìn)行匹配,選擇合適的教學(xué)策略。系統(tǒng)還可以將教學(xué)策略模板對不同知識和不同能力的學(xué)生的教學(xué)效果記錄下來加以分析。
5.診斷模塊的設(shè)計。本模塊的主要功能是對學(xué)生的提問做出判斷,給出結(jié)論和解釋。這里主要是在綜合數(shù)據(jù)庫中搜索,對關(guān)鍵詞進(jìn)行模糊匹配,并根據(jù)數(shù)據(jù)庫中關(guān)鍵詞的權(quán)值高低依次列出推理結(jié)果。如果學(xué)生問題中的有多個關(guān)鍵詞沒有匹配上時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有知識進(jìn)行推理,得到最優(yōu)解作為臨時答案,同時將該問題記錄入數(shù)據(jù)庫,由教師回答。本模塊的推理判斷由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成。
四、ICAI課件設(shè)計中的教學(xué)原則
利用ICAI多媒體課件教學(xué)是一種新的教學(xué)思想和教學(xué)方式,還處于嘗試階段,在它的開發(fā)設(shè)計中有多種結(jié)構(gòu)和形式,也存在一些問題。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗,簡要介紹在ICAI設(shè)計中應(yīng)該遵循基本原則。
1.多媒體素材與知識的科學(xué)性相結(jié)合,是ICAI課件編寫中應(yīng)堅持的首要教學(xué)原則。多媒體素材必須以反映英語語言規(guī)律的科學(xué)性為前提,切不可本末倒置,在系統(tǒng)開發(fā)中盲目追求界面精致、動畫美觀。
2.多媒體課件應(yīng)方便與常規(guī)教學(xué)手段結(jié)合。不可一味追求多媒體教學(xué)課件在課堂上的展示,把由教師講述的內(nèi)容變?yōu)槎嗝襟w演示,把教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的口頭交流變?yōu)槿藱C對話,企圖用ICAI包括一切教學(xué)內(nèi)容。
3.以學(xué)生為中心的原則。ICAI系統(tǒng)應(yīng)該能充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,讓學(xué)生有多種機會在不同的情境下,應(yīng)用所學(xué)的知識和探索解決實際問題的方案。
4.ICAI系統(tǒng)應(yīng)強調(diào)對學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計。ICAI課件是針對學(xué)習(xí)環(huán)境而非教學(xué)環(huán)境的設(shè)計,在學(xué)習(xí)過程中要為學(xué)生提供各種信息資源(教學(xué)媒體和教學(xué)資料),這些資源用于支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作式探索。
5.ICAI系統(tǒng)的評價結(jié)果要能準(zhǔn)確、及時地反饋給學(xué)生,使學(xué)生知道自己的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)效果,并據(jù)此變更學(xué)習(xí)策略、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。評價反饋功能不僅僅是指出“對”、“錯”,而且要幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、改正錯誤,還可指出要特別注意的相關(guān)知識點。
6.系統(tǒng)要具有開放性和模塊化的特點,具有普遍性的功能可單獨封裝,各模塊采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口,便于教師更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,也便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。
五、結(jié)論
ICAI比CAI具有更大的靈活性,它以教師和專家的經(jīng)驗為基礎(chǔ),利用邏輯分析和計算能力,對學(xué)生的信息進(jìn)行分析、計算、推理和決策,具有廣闊的發(fā)展前景。本文提出了一種動態(tài)、智能的ICAI系統(tǒng)結(jié)構(gòu),進(jìn)行設(shè)計和系統(tǒng)原型開發(fā),從而可以更好地實現(xiàn)教學(xué)目的。
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中圖分類號：tp 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a
收錄日期：2013年4月16日
計算機輔助教學(xué)的智能化源于20世紀(jì)五十年代后期。英國數(shù)學(xué)家圖靈在“計算機器與智能”一文中提出了著名的圖靈測試，用來測試一臺機器有無智能。當(dāng)時，麥卡錫和紐厄爾等人認(rèn)為機器能夠像人一樣思考的時代已經(jīng)近在咫尺，實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要問題只是需要創(chuàng)建更大的、運算速度更快的計算機。如果機器能夠像人一樣地思考這一命題成立，就可以據(jù)此提出一個合理的假設(shè)：人們能夠制造出聰明的機器，它能夠執(zhí)行需要人類思考才能完成的復(fù)雜任務(wù)，例如開展教學(xué)。計算機輔助教學(xué)的智能化研究正是基于這樣的假設(shè)，從20世紀(jì)五十年代至今，在計算機科學(xué)、教育科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科專家的不懈努力下取得了不少成果。
普萊西于1924年發(fā)明了第一臺教學(xué)機器，但是直到20世紀(jì)五十年代，哈佛大學(xué)心理學(xué)家斯金納把他研究的操作條件反射和積極強化原理成功地運用到教學(xué)機器上，在美國軍隊中進(jìn)行應(yīng)用并取得了良好的教學(xué)效果，使程序教學(xué)獲得社會的承認(rèn)并有了很大的發(fā)展，才導(dǎo)致了教學(xué)機器和程序教學(xué)的興起。程序教學(xué)（pi）就是將教學(xué)內(nèi)容按一定的邏輯順序分解成若干小的學(xué)習(xí)單元，編制成教學(xué)程序由學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)。程序教學(xué)具有小的學(xué)習(xí)步驟、自定學(xué)習(xí)進(jìn)度、積極反應(yīng)、即時反饋等特點，綜合使用比單個使用某種能產(chǎn)生更好的記憶效果，從而改善學(xué)習(xí)。如果將視、聽覺和做結(jié)合起來，那么學(xué)習(xí)效果會有更大的提高。通過多媒體條件下個性化學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，智能教學(xué)系統(tǒng)能夠有效地支持學(xué)生看、聽和做，從而提高學(xué)習(xí)效率。但智能教學(xué)系統(tǒng)也存在著一些難以解決的問題，例如，如何讓學(xué)生從被動地接受教學(xué)轉(zhuǎn)為主動的建構(gòu)式學(xué)習(xí)；如何根據(jù)學(xué)生的需求和教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者和教學(xué)系統(tǒng)之間有效的知識通訊；如何在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下有效地支持個別化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)等。此外，智能教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)需要領(lǐng)域?qū)＜?、知識工程師、教學(xué)專家的通力合作，開發(fā)難度大。由于人工智能技術(shù)自身的局限，當(dāng)前智能教學(xué)系統(tǒng)的智能化程度并不令人滿意。
20世紀(jì)九十年代以來，計算機多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，為基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的多媒體教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建提供了有效的技術(shù)支持，數(shù)字化學(xué)習(xí)（e-learning）迅速成為人們崇尚的一種學(xué)習(xí)方式。但是，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，教學(xué)材料的選擇和組織往往缺乏系統(tǒng)的設(shè)計，容易造成數(shù)字化學(xué)習(xí)者的認(rèn)知超載和網(wǎng)絡(luò)迷航。為了提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，一些智能教學(xué)系統(tǒng)的研究專家開始轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)研究。
在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者個體具有很大的差異性，具體表現(xiàn)在個人的能力、背景、學(xué)習(xí)風(fēng)格以及學(xué)習(xí)目標(biāo)等各個方面。即使是個體本身，在學(xué)習(xí)過程中其知識狀態(tài)也是在不斷變化和發(fā)展的。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)（alss），是針對個體學(xué)習(xí)過程中的差異性而提供的適合個體特征的一種支持學(xué)習(xí)的系統(tǒng)。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)本質(zhì)上是一類個別化的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，它能夠提供一個適應(yīng)用戶個性化特征的用戶視圖，這種個性化的學(xué)習(xí)視圖不僅包括個性化的資源，而且包括個性化的學(xué)習(xí)過程和策略。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)提供對不同學(xué)習(xí)者個別化需求的適應(yīng)，包括學(xué)習(xí)診斷、學(xué)習(xí)內(nèi)容、自主選擇學(xué)習(xí)策略等。對于相同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，該系統(tǒng)可以為不同的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)方式。不同的學(xué)習(xí)者通過適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)學(xué)習(xí)同樣的知識，會有不同的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)內(nèi)容。
換言之，適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)提供的學(xué)習(xí)是個別化的、因人而異的，是符合學(xué)習(xí)者個人學(xué)習(xí)情況的。在其支持之下，學(xué)習(xí)者能夠以更快的速度，更加有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于學(xué)習(xí)者在適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中不僅可以進(jìn)行個別學(xué)習(xí)，而且可以開展在線的協(xié)作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)已經(jīng)超越了作為傳統(tǒng)意義上的輔助教學(xué)的工具，而是作為認(rèn)知工具、協(xié)作交流工具和情感激勵工具，可以作為導(dǎo)師、學(xué)習(xí)伙伴和學(xué)習(xí)工具。
近年來，我國不少學(xué)者開始對適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)進(jìn)行研究，例如開放的、通用的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)外殼a-tutor；基于教師經(jīng)驗性知識的適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)在中小學(xué)校的應(yīng)用，等等。智能教學(xué)系統(tǒng)
主要特點在于能夠針對不同學(xué)生進(jìn)行因材施教，但由于該類系統(tǒng)過于強調(diào)理想化的教育，生硬的界面和過多的程序控制往往無法激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動性或維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，因此，它的實現(xiàn)和應(yīng)用受到了較大的限制。計算機作為教師，監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)過程，執(zhí)行錯誤診斷和生成提示信息采用知識表示技術(shù)，教學(xué)內(nèi)容由系統(tǒng)自動安排多媒體，主要由文本構(gòu)成、輔以圖片、動畫、聲音適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)開放的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。計算機作為學(xué)習(xí)伙伴，或作為認(rèn)知工具、協(xié)作和交流工具、情感激勵工具由多媒體、超媒體構(gòu)成，采用適應(yīng)性超媒體、超文本系統(tǒng)綜合了生成性cai和面向幀的cai的設(shè)計思想，并規(guī)定了問題的描述格式，系統(tǒng)據(jù)此生成參數(shù)，然后在數(shù)據(jù)庫里查詢正確的答案。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)卡波納嘗試將人工智能（ai）技術(shù)應(yīng)用于cai系統(tǒng)，并設(shè)想了這樣一種教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一個包含教學(xué)主題材料和授導(dǎo)教學(xué)規(guī)律的知識庫，能夠用自然語言與學(xué)生對話，能夠以自然的方式從它的通用知識庫里面生成問題和反饋?？ú{按照上述設(shè)想建立了第一個智能化的地理教學(xué)系統(tǒng) scholar，它采用語義網(wǎng)絡(luò)知識表示，建立了覆蓋學(xué)生模型，能夠自動生成教學(xué)材料和問題，也是第一個能夠用自然語言與學(xué)生交互的系統(tǒng)。scholar 的出現(xiàn)標(biāo)志著智能計算機輔助教學(xué)（icai）的開始。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0029-02
智能控制作為自動化類專業(yè)的一門專業(yè)課程，要求學(xué)生了解控制學(xué)科發(fā)展的方向和前沿，熟悉智能控制的主要理論分支、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及發(fā)展趨勢等，掌握基本智能控制方法的結(jié)構(gòu)和算法，為未來實際工程應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前，在國內(nèi)外備受關(guān)注的CDIO模式即把“構(gòu)思（Conceive）―設(shè)計（Design）―執(zhí)行（Implement）―運作（Operate）”作為工程教育的環(huán)境背景，按照產(chǎn)品生命周期構(gòu)建課程體系，以課堂和項目相結(jié)合的方式進(jìn)行主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到預(yù)想的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
考慮到安徽工程大學(xué)（以下簡稱“我?！保┳詣踊瘜I(yè)被確定為教育部“卓越計劃”試點專業(yè)，如何通過智能控制課程教學(xué)改革來提高教學(xué)質(zhì)量，充分借鑒CDIO先進(jìn)的教育理念，推行卓越工程師培養(yǎng)計劃，提高大學(xué)生的創(chuàng)新技能、實踐技能，協(xié)調(diào)課程體系對培養(yǎng)目標(biāo)支撐力不強以及與我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)的調(diào)整不相適應(yīng)的矛盾，創(chuàng)建適應(yīng)新形式發(fā)展需要的課程教學(xué)體系，同時促進(jìn)我國智能控制學(xué)科發(fā)展，是我校授課老師所面臨和亟待解決的問題。
一、智能控制課程分析
1.智能控制發(fā)展歷程
智能控制是一種新型自動控制技術(shù)，代表了自動控制的最新發(fā)展階段。[1]20世紀(jì)90年代中期之后，智能控制日益成熟，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用、軍事等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計，2012年全球智能控制市場規(guī)模接近6800億美元，而我國智能控制行業(yè)規(guī)模也已經(jīng)達(dá)到4200億元。
智能控制思潮第一次出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代由Leonaes等人首次正式提出，[2]到了1987年，IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會和計算機學(xué)會在美國費城聯(lián)合召開了智能控制國際學(xué)術(shù)討論會，智能控制正式作為一門新學(xué)科，登上歷史舞臺，而“智能控制”課程是在智能控制學(xué)科建立之后開設(shè)的。
國內(nèi)首部“智能控制”教材，是在1990年由中南大學(xué)蔡自興教授編寫電子工業(yè)出版社出版，蔡教授把遞階控制、專家控制、模糊控制、神經(jīng)控制、學(xué)習(xí)控制作為智能控制課程的初步框架和主要研究分支。[1]隨后，王耀南、李士勇、李人厚、孫增圻等專家也編寫了智能控制相關(guān)教材。這些教材出版對我國智能控制課程教學(xué)發(fā)揮了積極的作用，為智能控制學(xué)科建設(shè)和人材培養(yǎng)做出突出貢獻(xiàn)。[3]
近年來，國內(nèi)學(xué)者對智能控制的研究十分活躍，舉行各種與智能控制有關(guān)的學(xué)術(shù)討論會，如全球智能控制與自動化大會（World Congress on Intelligent Control and Automation，WCICA）、中國智能自動化會議（Chinese Intelligent Automation Conference，CIAC）、中國控制會議（Chinese Control Conference，CCC）、中國控制與決策會議（Chinese Control and Decision Conference，CCDC）等，這標(biāo)志我國智能控制作為獨立學(xué)科已正形成。[2]
2.智能控制理論體系
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能控制理論和技術(shù)得到不斷的發(fā)展和完善，受到越來越多科研工作者的關(guān)注。常規(guī)的智能控制方法主要包括：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、分級遞階控制、專家系統(tǒng)控制以及其他仿人智能控制等。[3，4]
（1）模糊控制：將人類專家對特定對象的控制經(jīng)驗，運用模糊集理論進(jìn)行量化，轉(zhuǎn)化為可數(shù)學(xué)實現(xiàn)的控制器，從而實現(xiàn)對被控對象的控制，其主要包括輸入模糊化、模糊規(guī)則庫、模糊推理以及輸出逆模糊化四個部分。
（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制：是人工智能、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、非線性動力學(xué)等學(xué)科的交叉熱點，它利用大量的人工神經(jīng)元按一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互連，構(gòu)建具有仿人控制的功能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然不善于顯式表達(dá)知識，但具有很強的學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力，能夠任意逼近復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，對高度非線性和嚴(yán)重不確定性系統(tǒng)的控制方面具有良好效果。
（3）分級遞階控制：是從工程控制論的角度總結(jié)人工智能與自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自組織的關(guān)系之后逐漸形成的，主要由組織級、協(xié)調(diào)級和執(zhí)行級構(gòu)成。其中組織級起主導(dǎo)作用，涉及知識的表示與處理，主要應(yīng)用人工智能；協(xié)調(diào)級在組織級和執(zhí)行級間起連接作用，涉及決策方式及其表示，采用人工智能及運籌學(xué)實現(xiàn)控制；執(zhí)行級是底層，具有很高的控制精度，采用常規(guī)自動控制。
（4）專家系統(tǒng)控制：是指具有模糊專家智能的功能，采用專家系統(tǒng)技術(shù)與控制理論相結(jié)合的方法設(shè)計的控制策略，它是人工智能應(yīng)用領(lǐng)域最成功的分支之一，由知識庫、推理機、解釋機制、知識獲取系統(tǒng)以及綜合數(shù)據(jù)庫五個部分組成。在工業(yè)過程控制中主要呈現(xiàn)直接專家控制和間接專家控制兩種形式。
二、智能控制課程教學(xué)改革
1.理論教學(xué)
UNESCO在2010年的工程學(xué)報告中指出，工程是人類面臨的最大挑戰(zhàn)和機遇，為了滿足卓越工程師培養(yǎng)計劃要求，我校重新修訂課程教學(xué)大綱，調(diào)整了各知識點的學(xué)時分配，擴(kuò)大了知識面的覆蓋范圍，并提高了實驗內(nèi)容所占學(xué)時比例，注重實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置。在課程建設(shè)考慮理論與實踐的均衡，避免理論與實踐用脫節(jié)，教材選用為王耀南主編、機械工業(yè)出版社出版的《智能控制理論及應(yīng)用》，[5]總共設(shè)計30個學(xué)時，具體如圖1所示。概述部分為2個學(xué)時，主要講解智能控制理論的歷史背景、研究現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢；模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是本課程主要講解部分，分別安排9個學(xué)時；分級遞階控制與專家系統(tǒng)控制部分要求學(xué)生以了解為主，因此分別安排4個學(xué)時；最后，剩余2個學(xué)時講解當(dāng)前最新的一些智能控制方法，目的為擴(kuò)展學(xué)生的視野。
考慮到“智能控制”課程涉及的知識面較為廣泛，因此，在教學(xué)過程中，教師主要擔(dān)負(fù)組織者、引導(dǎo)者的職責(zé)，課堂上注重采用啟發(fā)式的教學(xué)模式，并增加案例講解，讓學(xué)生明確課程教學(xué)服務(wù)于國家戰(zhàn)略需要和行業(yè)需要，如：液浮陀螺儀溫控系統(tǒng)的模糊控制策略設(shè)計、單級倒立擺系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的設(shè)計、數(shù)控機床專家系統(tǒng)設(shè)計等。鼓勵學(xué)生自由探討，實現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的互動，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。
2.實踐教學(xué)
本課程專業(yè)性很強，學(xué)生缺少對智能控制方法的感性認(rèn)識，且受學(xué)時數(shù)的限制，因此鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分利用課余時間。[6]每次課后，有針對性地預(yù)留課外作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)，這有利于老師教學(xué)內(nèi)容的精練講解，學(xué)生對智能控制的熟悉掌握，引導(dǎo)學(xué)生注重工程能力和自主學(xué)習(xí)能力的提高。
另外，在“智能控制”教學(xué)計劃中，安排6個學(xué)時作為實驗課，讓學(xué)生獨自設(shè)計相關(guān)智能控制器，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，增加對模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析和設(shè)計的熟練程度。實驗采用先講解、后實驗、再總結(jié)的方式進(jìn)行。為了保證實踐教學(xué)質(zhì)量，每20位學(xué)生安排1名指導(dǎo)教師。實驗前，要求學(xué)生實驗之前完成預(yù)習(xí)報告；實驗中學(xué)生每人一臺機，獨立記錄實驗過程和實驗結(jié)果，教師全程答疑輔導(dǎo)；實驗后學(xué)生及時上交實驗報告，其內(nèi)容包括：實驗名稱、內(nèi)容、方法、步驟、結(jié)果及個人心得、體會。
3.教學(xué)手段
為了適應(yīng)時代的發(fā)展，授課借助先進(jìn)的教學(xué)軟件。在相關(guān)理論知識點展開前，可通過實例模擬讓學(xué)生初步了解相關(guān)方法，再切換到理論知識的講解，以幫助學(xué)生做到思維的自然過渡。
課堂還采用多媒體教學(xué)，以提高學(xué)生獲取信息的效率。多媒體課件制作過程中，力求圖文并茂，能吸引學(xué)生的注意力，這有利于實現(xiàn)情景式的教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，變被動教育為主動教育，使學(xué)生加深對知識的理解。[7，8]
4.考核方式
本課程理論性較強，為避免“一張試卷定乾坤”帶來的弊端，課程成績采用多元化考核制度，主要包括：平時成績（30%）、實驗成績（30%）和期末考試成績（40%）。
三、結(jié)束語
綜上所述，我國的智能控制教育已取得了可喜成績，我校在研究專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)有教學(xué)資源基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)相關(guān)高校成功教學(xué)經(jīng)驗，并不斷完善智能控制學(xué)科教學(xué)的方法、手段、策略，研究制訂新的大綱，開發(fā)設(shè)計多媒體課件，與時俱進(jìn)，緊密圍繞“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的重點和目標(biāo)，為培養(yǎng)敢創(chuàng)新、會創(chuàng)造的高質(zhì)量人才不斷努力。
參考文獻(xiàn)：
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[4]張德江.智能控制技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，
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[5]王耀南，孫煒.智能控制理論及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[6]朱建紅，張蔚，顧菊平，等.基于卓越工程師目標(biāo)的教學(xué)策略改進(jìn)研究[J].中國電力教育，2013，（5）：90-91.
在當(dāng)前，計算機技術(shù)發(fā)展引起的智能化普遍應(yīng)用的情況下，深入探索智能教學(xué)環(huán)境下的教育理念、教學(xué)模式和教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)有信息技術(shù)成果，研究更加先進(jìn)的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模型，不僅可行，而且也是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用中的一項重要內(nèi)容。文章擬主要分析當(dāng)前智能化教學(xué)系統(tǒng)的特點與設(shè)計方法。
一、智能化教學(xué)系統(tǒng)的特點
智能教學(xué)系統(tǒng)是以認(rèn)知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合利用人工智能技術(shù)、教育心理學(xué)、計算機科學(xué)等多門學(xué)科的成果而形成的一種對學(xué)生實施有效教學(xué)的技術(shù)。系統(tǒng)的智能性主要表現(xiàn)為能夠?qū)崿F(xiàn)“一對一”的教學(xué)，這種教學(xué)模式被譽為是最有效果的教學(xué)方式?！耙粚σ弧钡慕虒W(xué)方式可以歸結(jié)為以下三點：（1）指導(dǎo)教師可以采用測試和問題的方式來探測學(xué)生實時的知識狀態(tài)。（2）在學(xué)生開始學(xué)習(xí)某個知識之前，指導(dǎo)教師能夠為他設(shè)計一條從最基礎(chǔ)知識到某一個具體知識的學(xué)習(xí)路徑。（3）在教師和學(xué)生的交互過程中，教師能夠了解潛在的探測此學(xué)生所具有的學(xué)習(xí)風(fēng)格，并且提供風(fēng)格匹配的教學(xué)材料給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。
基于以上的實踐經(jīng)驗以及人工智能技術(shù)，設(shè)計和開發(fā)一個基于計算機的智能教學(xué)系統(tǒng)來模擬人類教師的教學(xué)方式和行為已經(jīng)成為可能，并且很有前景。使用具有智能性的智能教學(xué)系統(tǒng)，將可以有效地彌補其教育教學(xué)上的缺陷和不足，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)效率，對教育具有極大的推動作用。
二、智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計方法
1.智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計原理
進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，必須從了解學(xué)習(xí)的發(fā)生機制和學(xué)習(xí)的本質(zhì)問題入手。教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，是架設(shè)于學(xué)習(xí)理論與教育教學(xué)實踐之間的一座橋梁?？v觀教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展軌跡，可以清晰地看到學(xué)習(xí)理論對教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的影響最為深刻。每一次學(xué)習(xí)理論的發(fā)展，都必然為教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計帶來巨大的觸動和沖擊。學(xué)習(xí)理論的發(fā)展大致可以分為行為主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知廣義學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和人本主義學(xué)習(xí)理論等，所以相應(yīng)地出現(xiàn)了基于行為主義的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論、基于認(rèn)知主義的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論、基于建構(gòu)主義的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論和基于人本主義的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論。
2.智能教學(xué)系統(tǒng)的的主要功能
智能教學(xué)系統(tǒng)關(guān)鍵在于能夠?qū)W(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗并能夠給出相應(yīng)的學(xué)習(xí)建議，從而實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的智能化。主要功能包括：
(l)建立教學(xué)內(nèi)容的智能知識庫。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，按知識體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識點的劃分，并建立學(xué)習(xí)要素的數(shù)據(jù)庫。
(2)對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價。學(xué)習(xí)效果是學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要標(biāo)志，學(xué)習(xí)過程包括在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、在線測試、實踐教學(xué)，收集學(xué)習(xí)過程信息，進(jìn)而對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行合理評價。
(3)學(xué)習(xí)指導(dǎo)和建議。根據(jù)學(xué)習(xí)情況給出學(xué)習(xí)效果評價，然后根據(jù)學(xué)習(xí)效果給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)建議，從而使學(xué)習(xí)過程具有更強的針對性，以達(dá)到提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的目的。
(4)學(xué)習(xí)導(dǎo)航。及時收集學(xué)生的應(yīng)答信息，并加以分析處理，評判學(xué)生的成績；為不同的學(xué)生選擇不同的教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)生不具備學(xué)習(xí)條件的知識過濾掉；幫助學(xué)生分析錯誤原因，判斷并標(biāo)示出學(xué)生當(dāng)前最需要學(xué)習(xí)的知識點，提供針對性的個別輔導(dǎo)和適當(dāng)?shù)难a充材料。
（5）教學(xué)方法。允許學(xué)生用自然語言與計算機導(dǎo)師進(jìn)行交流，這樣就突破了傳統(tǒng)的學(xué)法指導(dǎo)和教法，并且教法還可以針對特定學(xué)生進(jìn)行，即“一對一”教學(xué)模式。
3.智能教學(xué)系統(tǒng)的組成
(1)領(lǐng)域模型。存放傳授給學(xué)生的課程專業(yè)知識，還能生成問題，提供對問題的正確解答以及求解問題的過程。領(lǐng)域模型一般包含兩方面的知識：一是有關(guān)課程的內(nèi)容，二是有關(guān)應(yīng)用這些知識來求解問題的知識，即過程知識。知識表示方法有語義網(wǎng)絡(luò)、規(guī)則等。
(2)診斷模型。利用診斷規(guī)則來分析學(xué)生的響應(yīng)，判斷學(xué)生己經(jīng)懂得的知識或?qū)W生產(chǎn)生的錯誤概念，并傳遞到學(xué)生模型的當(dāng)前狀態(tài)中去。
(3)學(xué)生模型。準(zhǔn)確反映學(xué)生的知識水平、學(xué)習(xí)能力等，為系統(tǒng)實現(xiàn)個別化教學(xué)提供依據(jù)。
(4)教師模型。結(jié)合教學(xué)策略和課程結(jié)構(gòu)方面的知識，為學(xué)生選擇問題供他們解答，監(jiān)督和評價他們的行為，當(dāng)學(xué)生需要時為他們選擇適當(dāng)?shù)难a習(xí)材料。教師模型中，交叉和解釋模式以及學(xué)生模型是實現(xiàn)“面向個人以交互方式進(jìn)行教學(xué)”的具體手段。教師模型中采用的教學(xué)策略主要有診斷或排錯法、蘇格拉底法、教練法等。
(5)人機接口。人機接口作為學(xué)生與系統(tǒng)之間交流信息的媒介，它所提供的表達(dá)知識和信息的手段必須是學(xué)生熟悉并便于使用的。
4.智能教學(xué)系統(tǒng)的使用
學(xué)生使用教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)活動時，可以自己選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，也可以在教師模型的作用下由系統(tǒng)引導(dǎo)進(jìn)入某一教學(xué)單元。教師利用測試結(jié)果，通過診斷模塊和診斷規(guī)則來判斷學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知能力，通過學(xué)生的總體認(rèn)知能力來決定學(xué)生下一步的行為。
（1）教學(xué)診斷模塊。主要負(fù)責(zé)判斷學(xué)生對某一知識點的掌握情況，進(jìn)而能判斷學(xué)生的當(dāng)前知識水平，為判斷學(xué)生的認(rèn)知能力提供依據(jù)。
（2）能力測定模塊。主要負(fù)責(zé)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)之前、教學(xué)期間和教學(xué)之后都要進(jìn)行。通過評價取得反饋信息以修正、完善教學(xué)計劃，為教師模型制定正確的教學(xué)策略提供條件，保證教學(xué)的順利完成。它是本系統(tǒng)的重要部分。
（3）學(xué)生行為評定。對學(xué)生行為的評價，依據(jù)評價的目的不同，分絕對評價和相對評價兩種方法，系統(tǒng)中以教學(xué)目標(biāo)為基準(zhǔn)進(jìn)行絕對評價，以掌握學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的程度和診斷學(xué)生知識、能力結(jié)構(gòu)中的缺欠，即根據(jù)專家知識庫中的測試題目信息及學(xué)生的回答情況，給出分析結(jié)果及相應(yīng)各認(rèn)知能力不同層次的分?jǐn)?shù)比重，為制定相應(yīng)的教學(xué)策略提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
（4）試題評定。主要是對試卷的要求進(jìn)行綜合評價，包括學(xué)生測試的內(nèi)容是否是學(xué)習(xí)過的，是否符合教學(xué)大綱的要求，試題分?jǐn)?shù)的比例是否符合難度比例、認(rèn)知層次比例和各章節(jié)的分配比例。
（5）教學(xué)內(nèi)容生成。系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力、當(dāng)前的知識水平和學(xué)習(xí)歷史，利用教學(xué)策略生成個性化教學(xué)內(nèi)容。
三、結(jié)語
智能教學(xué)系統(tǒng)能監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)的知識共享與交互，從而實現(xiàn)學(xué)生的按需學(xué)習(xí)和教師的因材施教，體現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)思想。但是，目前的智能教學(xué)系統(tǒng)的研究可以說仍然處于基礎(chǔ)理論的研究階段，其主要的研究方法就是將遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的智能教學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合，運用人工智能技術(shù)來更加有效地實現(xiàn)教學(xué)的個性化和智能化。
參考文獻(xiàn):
[1]謝忠新，王林泉，葛元.智能教學(xué)系統(tǒng)中認(rèn)知型學(xué)生模型的建立[J].算機工程與應(yīng)用，2005，(3)：229-232.
