淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的論文

　　計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在各教育領(lǐng)域都扮演著重要的角色。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的論文，希望大家喜歡!

　　淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的論文篇一

　　《淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)》

　　摘要：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在各教育領(lǐng)域都扮演著重要的角色。然而，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)面臨許多挑戰(zhàn)，亟待改變。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各支撐學(xué)科的進(jìn)步，人工智能技術(shù)逐漸被引入到現(xiàn)代教育技術(shù)中。智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)將成為教育技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);CAI系統(tǒng)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在教學(xué)過(guò)程中占有了一席之地。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction――CAI)就是利用計(jì)算機(jī)輔助教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)學(xué)生與計(jì)算機(jī)間的交互從而達(dá)到教學(xué)目的。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)大致有兩種方式：一種是將教師在課堂上用語(yǔ)言和板書的形式難以表述清晰的重點(diǎn)、難點(diǎn)以課件的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，這種課件一般是以課堂演示的方式使用;另一種是以電子教案的形式出現(xiàn)。電子教案中不僅包括學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)、難點(diǎn)的演示，還包括一些習(xí)題及習(xí)題的分析與解答等內(nèi)容。

　　因?yàn)槭艿街螌W(xué)科及計(jì)算機(jī)水平的限制，CAI軟件的實(shí)現(xiàn)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CAI理論的發(fā)展。目前占主導(dǎo)地位的仍是基于行為主義學(xué)習(xí)理論的CAI軟件系統(tǒng)。眾所周知，這種軟件通常都是基于框面，采用小步驟的分支式程序設(shè)計(jì)，學(xué)生在使用這種軟件時(shí)則是被動(dòng)地接受知識(shí)?，F(xiàn)在，我國(guó)CAI軟件的總體制作水平不高，軟件的智能性和通用性不強(qiáng)，使得CAI軟件的局限性比較大，有的僅僅是課堂教學(xué)的改版，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法一成不變，無(wú)法根據(jù)學(xué)生的具體情況向他們提供合適的學(xué)習(xí)資料，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膫€(gè)性化教學(xué)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的目標(biāo)。而且軟件如果需要增加新的結(jié)構(gòu)相似的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，開(kāi)發(fā)人員還需重新編程，這樣既給開(kāi)發(fā)者增加了許多重復(fù)性勞動(dòng)，又給學(xué)習(xí)者造成了諸多不便。

　　目前使用的CAI軟件存在著以下一些缺點(diǎn)：(1)網(wǎng)絡(luò)支持不足：現(xiàn)在的大多數(shù)CAI軟件是以光盤形式存在，在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行。雖然大多具有網(wǎng)絡(luò)支持，但是大多的網(wǎng)絡(luò)支持都是針對(duì)這一版本的軟件進(jìn)行的系統(tǒng)修補(bǔ)，而很少針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新維護(hù)，這樣的軟件生命周期不會(huì)很長(zhǎng)。(2)教師的參與度不足：現(xiàn)在的大多數(shù)CAI軟件在制作時(shí)就沒(méi)有考慮到教師的參與，這些軟件的學(xué)習(xí)和使用都是學(xué)生自主進(jìn)行。通過(guò)這些軟件，教師沒(méi)有辦法了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生在碰到問(wèn)題時(shí)也沒(méi)有辦法向教師求助，師生之間不能進(jìn)行交流。這樣的軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)。(3)監(jiān)督機(jī)制不完善：現(xiàn)在的CAI軟件之所以僅僅被視作一種教學(xué)輔助工具，而不是一種完全獨(dú)立的教學(xué)手段，在很大程度上就是因?yàn)槿鄙俦匾谋O(jiān)督機(jī)制，得不到教育主管部門和社會(huì)大眾的認(rèn)可。

　　綜上所述，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)不能適應(yīng)新的要求。因此，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)將成為教育技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。

　　智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Intelligent Computer Assisted Instruction――ICAI)是一種新的教育技術(shù)，它以認(rèn)知科學(xué)和思維科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合了人工智能技術(shù)、教育學(xué)、心理學(xué)等各門學(xué)科的知識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的教育。

　　ICAI系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：知識(shí)庫(kù)、學(xué)生模型和教師模型。知識(shí)庫(kù)包含學(xué)科知識(shí)和教學(xué)知識(shí)兩部分;學(xué)生模型提供了學(xué)生的程度：學(xué)生知道什么和不知道什么，代表了學(xué)生的智能活動(dòng);教師模型提供了教學(xué)方法，負(fù)責(zé)指導(dǎo)系統(tǒng)怎樣進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，代表了教師的智能活動(dòng)。此外，ICAI系統(tǒng)通常還包含一個(gè)具有自然語(yǔ)言處理的智能人機(jī)接口。

　　由此可見(jiàn)，ICAI系統(tǒng)將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法分開(kāi)，根據(jù)學(xué)生模型提供的信息，通過(guò)系統(tǒng)的智能搜索與推理，動(dòng)態(tài)生成適合于特定學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容與策略;通過(guò)智能診斷機(jī)制判定學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，分析學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，從而向?qū)W生提出針對(duì)錯(cuò)誤的修改意見(jiàn)，下一步的學(xué)習(xí)策略;通過(guò)對(duì)所有學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，智能診斷機(jī)制將及時(shí)向教師提供教學(xué)策略的更改建議;通過(guò)對(duì)學(xué)生模型、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)結(jié)果的智能分析，向教學(xué)主管部門提供對(duì)教師教學(xué)工作的評(píng)價(jià)意見(jiàn)?？梢哉f(shuō)，一個(gè)理想、完美的ICAI系統(tǒng)就是一個(gè)自主、優(yōu)秀的“教師”。

　　要開(kāi)發(fā)一個(gè)好的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)，需要考慮以下幾個(gè)方面：

　　1.模擬人類將記憶與思維合一

　　由于計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交換方式也在不停地發(fā)展，從而提升了處理器與存儲(chǔ)器之間的配合，這使智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行模擬人類記憶與思維活動(dòng)變得可能，從而可以同時(shí)應(yīng)付多種不同的情況，進(jìn)行多方位的綜合性思考。

　　2.模擬人類較好地解決不確定性問(wèn)題

　　現(xiàn)實(shí)世界中的事物大多是模糊的、不確定的，人類可以又快又好地處理這樣的事物，但目前的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)無(wú)法做到這一點(diǎn)，為了能夠?qū)Σ淮_定性進(jìn)行正確處理，需要從軟件上彌補(bǔ)這一缺陷。

　　3.模擬人類較好地解決自主學(xué)習(xí)問(wèn)題

　　人類具有感知能力，能通過(guò)各種感覺(jué)器官感知外部世界，從而得到所需要的有關(guān)信息，但目前的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)卻不具備這種能力，它需要人們把已經(jīng)表示出來(lái)的各種信息通過(guò)一些輸入設(shè)備輸入才能進(jìn)行處理。雖然目前人們已經(jīng)通過(guò)各種軟件和硬件的方法能夠與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)直接交互，但是這已經(jīng)限制了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　4.與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)深層次教學(xué)

　　隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)不僅要在智能上有所發(fā)展，還要在多維的網(wǎng)絡(luò)空間中發(fā)展進(jìn)步。基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)要利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，完成在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)討論、隨堂練習(xí)、網(wǎng)上測(cè)試等多種教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。

　　5.人工智能技術(shù)的使用

　　人工智能技術(shù)在智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在對(duì)普通的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中引入了知識(shí)推理機(jī)制，如，每次課程結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的隨堂測(cè)試情況確定學(xué)生的新的認(rèn)知水平，作為下次學(xué)習(xí)的起始依據(jù)，并且向?qū)W生提出新的學(xué)習(xí)建議。

　　6.提高虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的人機(jī)交互性

　　虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是由多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種交互式人工世界。它的最根本的目的就是要實(shí)現(xiàn)基于自然技能的人機(jī)交互。在智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中，使用這種虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠在一般人所不能親身體驗(yàn)的情景中，達(dá)到演示、操作完美統(tǒng)一的教學(xué)目的。

　　7.開(kāi)發(fā)更有效的幫助系統(tǒng)

　　評(píng)價(jià)一個(gè)智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)劣、智能性的高低，主要看該系統(tǒng)在學(xué)生遇到困難的時(shí)候，是否能夠及時(shí)地提供適當(dāng)?shù)?、有啟發(fā)性的幫助。而現(xiàn)有的教學(xué)系統(tǒng)并不能夠很好地做到這一點(diǎn)。因此，開(kāi)發(fā)更有效的幫助系統(tǒng)也是今后努力的方向。