淺談智能計算機輔助教學的論文(2)
淺談智能計算機輔助教學的論文
淺談智能計算機輔助教學的論文篇二
《智能計算機技術開發(fā)在輔助教學中的應用》
摘要：從現(xiàn)代計算機在教育中的普及和發(fā)展出發(fā)，分析了計算機輔助教學系統(tǒng)及其現(xiàn)狀，重點介紹了計算機的技術開發(fā)在輔助教學中的所起到的作用;探討了ICAI的實現(xiàn)原理及利用ICAI對教學的改進方案，并對智能計算機輔助教學系統(tǒng)進行了詳細討論，提出要適時、適量、適當使用計算機輔助教學。
關鍵詞：計算機輔助教學 技術開發(fā)
中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0252-02
現(xiàn)代計算機的普及和發(fā)展，為計算機教學走進課堂，提供了良好的教學條件。而使用計算機輔助教學系統(tǒng)(Computer Aided Instruction,CAI)可以提供理想的教學環(huán)境，容易激發(fā)學習者的學習積極性和主動性，從而顯著提高教學效果。多媒體技術的日益發(fā)展以及與其它領先技術的結合，必然促進CAI的進一步發(fā)展。計算機技術開發(fā)的應用改善了教與學的過程和方式、解決了教與學過程中所存在的傳統(tǒng)手段難以解決的各種各樣困難，提高教與學的質量和效率已是一大發(fā)展趨勢。
1、計算機輔助教學的概念
隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和多媒體技術的發(fā)展，數(shù)字化的音像資料和多媒體素材的增多，特別是計算機應用于教學實踐的發(fā)展，教師利用計算機和計算機網(wǎng)絡查找教學資源、進行備課活動，在教學中部分地使用多媒體計算機及其機關設備(如投影機)來展示相關的教學資料、素材、課件，學習者直接在計算機上利用電子出版物、教學輔助材料和網(wǎng)絡信息資源進行探索性學習，也成為計算機輔助教學的重要內容。因此，我們把計算機輔助教學定義為運用計算機及其相關設備和設施的先進性能，并使用經過精心設計的相關教學軟件(課件、網(wǎng)絡教學資源等)來幫助教學，以提高教學質量、教學水平和教學效率為目的的一項技術。
2、計算機輔助教學系統(tǒng)及其現(xiàn)狀
2.1 計算機輔助教學系統(tǒng)
計算機輔助教學(CAI)即利用計算機代替教師進行教學，把教學內容編成各種“課件”，學習者可以根據(jù)自己的程度選擇不同的內容進行學習，從而使教學內容多樣化、形象化，便于因材施教。如各種教學軟件、試題庫、專家系統(tǒng)等。CAI無論是在普通教育、高等教育還是在繼續(xù)教育中都扮演著重要的角色。
在國外，CAI課件已經廣泛應用于學校和家庭中，并收到了很好的效果。在我國，盡管CAI的研究起步較晚，但發(fā)展很快，自上世紀80年代起，已有一批實力雄厚的高等院校把CAI的發(fā)展列為重點研究課題。
2.2 計算機輔助教學的現(xiàn)狀
CAI的實現(xiàn)需要應用AI技術及編制復雜的程序，如自然語言理解、知識表示、推理方法等，一些AI技術的特殊應用成果，如代數(shù)說明、符號合成、醫(yī)療診斷及理論證明等均被應用于CAI系統(tǒng)，以提高其智能性和實用性。
早期絕大多數(shù)CAI課件大都使用決策理論和隨機學習的模式，它極大地簡化了學習過程的表達形式。例如早期的地質教學系統(tǒng)(SCHOCAR)等。后來，隨著人工智能技術的發(fā)展，CAI系統(tǒng)中添加了學生的學習行為及訓練策略，同時AI技術被應用于建立學習顧問模塊(存放所要教課程的問題和技能)。這種方法能控制訓練策略并給出適合學生的學習內容。目前為了獲取對課程知識表示和控制的靈活性和模塊性，有些CAI系統(tǒng)還用AI技術來表示訓練計劃和策略。例如多數(shù)程序設計語言的CAI均屬此例。
3、計算機在輔助教學中的技術開發(fā)
智能計算機輔助教學系統(tǒng)(Intelligent Computer Aided Instruction,ICAI)以認知學為理論基礎，將AI技術應用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系統(tǒng)中，學生的學習可以借助于智能化計算機對大量知識進行選擇、判斷、處理，使學習內容更有針對性，從而提高學習效果。
教學過程是一個復雜的教與學的思維過程。它需要教師以其專門知識和經驗為依據(jù)，經過吸收、講解、推理、示例、綜合等多個步驟才能較好地完成。一個教學型專家系統(tǒng)的任務是根據(jù)學生的特點、弱點和基礎知識，以最適當?shù)慕虒W方案和教學方法對學生進行教學和輔導。因此，從AI的角度看，計算機輔助教學實際上是一個由計算機系統(tǒng)輔助教師進行教學及學生進行學習并得以實現(xiàn)的“專家系統(tǒng)”。因而，在CAI中引人AI思想，即使用專家系統(tǒng)的方法、工具，構建智能CAI(即ICAI)。這樣構建成的專家系統(tǒng)的主要特點是具有診斷和調試修改功能、具有良好的人機界面。在智能CAI中，教學思想、方法、學習內容可用知識形式表示，如何解決知識的形式化表示以及知識的訪問與調用問題，是AI的核心技術之一，也是將AI引入教育技術領域中所要面臨的一個問題。知識庫是實現(xiàn)知識推理與專家系統(tǒng)的基礎，可以用知識庫作為智能CAI的構建環(huán)境，在知識庫中，教學內容等的有關知識可以用事實與規(guī)則表示，并存儲于知識庫內。教學與學習過程即是對知識庫中的知識進行推理，并最終得出所需結果的過程。由于專家系統(tǒng)主要是由知識庫與推理機組成的，因此，它也是智能計算機輔助教學系統(tǒng)的核心技術。
采用計算機輔助進行教學，使教師的教和學生的學更直觀、更形象、更具有交互性，這對于提高學生的學習興趣等都有著十分重要的意義。具體有以下幾方面的表現(xiàn)：
3.1 提高計算機教學效率
我們評價課堂教學的效率，一般很重視這節(jié)課的教學知識容量，也就是說課堂效率與課堂知識容量有著重要的關系。傳統(tǒng)教學中課堂知識的傳播主要來源于教師的口授與黑板板書，這兩者速度的局限性限制課堂信息含量，使之具有一定的局限性。利用計算機輔助教學節(jié)省了板書時間，教師可以在有限的時間內傳授更多的內容。所有這些因素可以大大地提高知識信息傳遞中的效率，使得學生能在較短的時間內獲得更多的信息量，并能留下深的印象。
3.2 調動學生的學習興趣
計算機將文字、圖形、動畫和聲音有使之有機的結合在一起，具有強大的計算功能和信息處理功能，對圖形可以進行多樣變換，向學生提供豐富的感性材料，創(chuàng)造生動、直觀的情境，將抽象的理論、復雜的空間結構通過三維動畫、虛擬現(xiàn)實等各種手段進行處理，使內容形象化，增現(xiàn)代計算機的普及和發(fā)展，為計算機教學走進課堂，提供了良好的教學條件。而使用計算機輔助教學系統(tǒng)(Computer Aided Instruction,CAI)可以提供理想的教學環(huán)境，容易激發(fā)學習者的學習積極性和主動性，從而顯著提高教學效果。多媒體技術的日益發(fā)展以及與其它領先技術的結合，必然促進CAI的進一步發(fā)展。計算機技術開發(fā)的應用改善了教與學的過程和方式、解決了教與學過程中所存在的傳統(tǒng)手段難以解決的各種各樣困難，提高教與學的質量和效率已是一大發(fā)展趨勢。
淺談智能計算機輔助教學的論文相關文章：