科技文献检索综合实习报告-Read

《科技文献检索》综合实习报告

——基于超媒体的智能教学系统的研究与开发

分院名称：信息学院

专业：计算机科学与技术

姓名：刘文武

班级：03030501

学号：12

基于超媒体的智能教学系统的研究与开发课题可行性分析论证一课题分析

智能型超媒体计算机辅助教学系统的研究,这是今后CAI的重要课题.我们知道,CAI具有生动形象、主动灵活、人机交互、即时反馈和个别化等特点,这些方面是其它媒体无法比拟的,而在产生逼真的图像、高质量的音响和描绘运动物体能力等方面远不如电视、录音机和录像媒体。因此,要提高CAI的成效,就必须发展既有逻辑断判、交互式功能又有管理和再现高质量图文声功能的超媒体. 它包括将计算机直接用于为教学目的服务的各类应用, 超媒体的作用：超媒体对人机信息交流的贡献，超媒体促成信息系统质的飞跃，超媒体与信息高速公路一脉相承。智能CAI系统(ICAI)是指将人工智能理论和技术应用于计算机辅助教学(CAI),为学生提供一个新型的学习环境,它能根据学生的学习特点、学习历史和学习风格采用不同的教学方法和教学策略,能更好地满足不同学习者的不同需要,诊断学习者的错误,判断错误产生的原因并产生相应的校正策略,能更好地体现因材施教和个别化的教学原则。它是当前CAI研究的主要方向。目前应加强知识的表示方法、学生模型、教学模型、诊断规则及自然语言接口技术以及智能超媒体教学系统等课题的研究。 CAI与计算机网络结合使每个终端可在远地通过网络从主机的大容量存储器中随时提取教学内容进行学习,并可与计算机交互作用。因此,它是一种共享各种教学资源、开放的、远距离大面积的交互式教学方式。是一种较理想的CAI教学系统进行一个CAI课件的开发,需要由教学专家、学科专家、计算机专家等分工协作,共同完成。

二检索工具简介

为实现对这几种关键技术的详细研究和设计，需查询大量的数据和原理结构设计的资料。因此选取中文版CNKI和Ei光盘数据库外文检索作为检索工具按照适当的检索策略进行查询。

Ei 是全世界最早的工程文摘来源。Ei 网络数据库每年新增的50万条文摘索引信息分别来自5000种左右的工程期刊和会议文集。Ei 收录的文献涵盖了所有的工程领域，其中大约22%为会议文献，90%的文献语种是英文。 EI网络数据库包括其光盘数据库和Page One数据库,EI光盘数据库，年收录期刊和会议录3000多种，其收录的期刊称为核心期刊。Page One数据库收录的期刊称为非核心期刊。

进入EI 光盘数据库

双击EI图标，屏幕首先显示版本、商标及版权说明页，然后进入不同年代EI数据库选择窗口。根据

需求，单击相应年度的EI 光盘数据库，然后单击右上角的，则进入检索状态。

检索EI 光盘数据库

单击检索状态下的Search/Modify ，弹出一检索选项菜单，主要检索选项有Word/Phrase Index、EI Subject Headings、Author Affiliation、Title Words、Journal Name、Conference Search Options、Limit Options [English，…]、Additional Search Options 。右侧标有箭头的选项表明该选项又包含一些子选项。

若通过关键词或词组检索，在检索状态下单击，弹出一个菜单。单击该菜单上的Word/Phrase Index ，进入关键词或词组检索菜单。在输入框内键入词或词组，系统自动调出词和词组索

引并搜索出与输入的内容相近或相同的词或词组。选定相关词或词组所在行，单击右上角的，系统开始检索。

若对某作者的某一方面的文献进行复合检索，在检索状态下分别进行Search/Modify 菜单中的

Word/Phrase Index 和Author Name 操作，通过进行复合检索。其它同上。

国家知识基础设施（National Knowledge Infrastructure，CNKI）的概念，由世界银行提出于1998年。CNKI工程是以实现全社会知识资源传播共享与增值利用为目标的信息化建设项目，由清华大学、清华同

方发起，始建于1999年6月。在党和国家领导以及教育部、中宣部、科技部、新闻出版总署、国家版权局、国家计委的大力支持下，在全国学术界、教育界、出版界、图书情报界等社会各界的密切配合和清华大学的直接领导下，CNKI工程集团经过多年努力，采用自主开发并具有国际领先水平的数字图书馆技术，建成了世界上全文信息量规模最大的"CNKI数字图书馆"，并正式启动建设《中国知识资源总库》及CNKI网格资源共享平台，通过产业化运作，为全社会知识资源高效共享提供最丰富的知识信息资源和最有效的知识传播与数字化学习平台。

CNKI——中国知识基础设施工程，是由光盘国家工程研究中心，清华同方光盘有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社联合制作，我国第一个大规模集成化，多功能学术期刊和其它文献的全文检索系统。CNKI系列数据库提供三种服务方式：即未上网用户可订购光盘检索；上网一般用户可通过《中国期刊网》进行包库检索；大型上网用户可在本单位Internet上建立镜像站点。该数据库包括以下内容：1、中国期刊专题全文数据库（CJFD）2、中国重要报纸专题全文数据库（CCND）3、中国博士硕士论文全文数据库（CDMD）4、中国重要会议论文集数据库（CPCD）5、CNKI政府知识仓库6、CNKI中等教育知识仓库。

三检索策略

在Ei光盘数据库中实施如下检索策略：1、根据课题选取检索词：“computer aided instrution”、“intelligence”；2、检索字段选用：Word/Prase Index；3、逻辑关系：选择“AND”；4、位置关系：选择“field”。

1:

2:

3:

四结果分析

针对所查的中文记录中，输入满足条件中出现22条记录,从中挑选10条符合条件的中文记录，所以中文查准率=10/22=45.45%。而针对所查的英文记录中，输入满足条件中出现18条记录,从中挑选10条符合条件的中文记录.，所以中文查准率=10/18=55.6%。

通过这20篇（包括各自10篇的中文及英文命中文献）文章，这些记录充分论证基于超媒体的智能教学系统的研究与开发课题的可行性，也充分表明了基于超媒体的智能教学系统上克服了现有CAI系统缺乏人工智能因素的弊病，其具有如下特点：以现代教育理论为基础，将人的认知心理特征量化并应用于ICAI中；将超媒体技术与人工智能理论中知识表示相结合，表示了课程的领域知识；且将人工智能中的推理规则应用到系统中；将信息论中示例学习方法应用到ICAI中，建立自学习决策树，提出了自学习算法；在理论研究基础上，构建了ICAI系统模型，系统结构先进、合理、设计思想新颖。这些记录不仅充分表明了智能型超媒体计算机辅助教学系统的研究,这是今后CAI的重要课题，更具有生动形象、主动灵活、人机交互、即时反馈和个别化等特点,这些方面是其它媒体无法比拟的。

(1): 中文检索结果 10篇

记录1:

文献篇名: WWW技术在智能多媒体教学系统中的应用

著者姓名: 雒伟群,刘春贵

著者单位及地址: 西藏民族学院信息工程系,雁北师范学院数学系陕西咸阳712082 ,山西大同037009

刊名: 雁北师范学院学报

文摘: 本文介绍了WWW技术的特点,指出了WWW技术引入智能多媒体教学系统中的优势,并且提出了一种基于Internet的智能多媒体教学系统的模型,该模型体现了主动式学习、个性化学习策略,具有新颍、独特、智能化特点,将对CAI课件设计带来崭新的机遇.

记录2:

文献篇名: 基于Internet的智能超媒体教学系统

著者姓名:刘卫平,陆际光

著者单位及地址: 武汉大学计算机学院,中南民族大学计算机科学学院

刊名:中南民族大学学报(自然科学版)

文摘: 结合超媒体技术在教学系统中的应用和人工智能技术在WWW上的应用,构造出了基于Internet的智能超媒体系统的参考模型,在此基础上讨论了如何提供适合用户的个性化自主学习方案,以达到较好的教学效果;如何提高网络资源和知识资源的利用率,并给出了各个层次的主要技术.

记录3:

文献篇名: 基于Web的ICAI系统的设计与实现

著者姓名: 李军显,牛建强,陈国英

著者单位及地址: 河南科技大学电子信息工程学院,河南科技大学电子信息工程学院,河南科技大学电子信息工程学院河南洛阳471003江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 ,河南洛阳471003 ,河南洛阳471003

刊名: 河南科技大学学报(自然科学版)

文摘: ICAI是智能化的CAI,代表着一种新的教学思想和教学方式,其研究主要集中在协同教学模式、认知学生模型、智能超媒体和错误诊断技术等方面。本文根据领域知识的层次关系特点,提出了一种基于Web的ICAI系统模型,该系统具有动态组织教学内容、调整教学方法,评价学生学习行为特点的功能,实现了以学生为主体的智能化计算机辅助教学。

记录4:

文献篇名: HICAI系统中基于信息熵的自学习算法

著者姓名: 韩燮,杨炳儒

著者单位及地址: 华北工学院计算机科学与技术系,北京科技大学信息学院山西太原030051北京科技大学信息学院,北京100083 ,北京100083

刊名:小型微型计算机系统

文摘:本文针对现有CAI系统的弊病,在分析人的认知心理的基础上,将人工智能与超媒体技术相结合,

应用知识表示、推理规则、推理机制等技术,构建了HICAI系统模型,并且提出了基于信息熵的系统自学习算法,使系统更加适应于学习者

记录5:

文献篇名: 包装行业智能化CAI教学系统的研究与实践

著者姓名: 袁友伟,朱文球

著者单位及地址:株洲工学院,株洲工学院

刊名: 中国包装工业

文摘:智能化CAI系统是基于自适应超媒体技术,集课堂教学与辅导、课件制作与管理于一体的开发式教学系统,它充分应用超文本+多媒体技术(超媒体技术)、现代网络技术以及信息压缩式将教学内容以文字、图形、声音、二维、三维动画和视频等多媒体形式生动地表达出来;建立以积件为基础的模型,对系统进行设计,对传统课件的内涵进行补充和扩展,从而使该CAI系统具有开发性,可扩充性和灵活实用性的特点;同时具有集成功能、可以方便地将不同教师制作的课件集成为一个新的课件。此系统在《包装机械》、《数据结构》、《包装工程制图CAI课件》、《包装计算机辅助设计》等课程中得以应用,该系统还可以应用到其他领域的多媒体辅助教学系统中,并在兄弟院校中推广运用,反映良好。

记录6:

文献篇名: 构建实验教学的自适应性学习系统

著者姓名: 刘桓;钱大可

著者单位及地址:嘉兴学院管理学院,嘉兴学院管理学院浙江嘉兴314001,浙江嘉兴314001

刊名:嘉兴学院学报

文摘:实验教学中的网络环境是应用自适应学习方式的绝佳平台。该文从实验教学的实际出发,探讨了如何将自适应学习方式结合应用于实验教学中,将自适应超媒体的方法、技术和智能教学系统结合起来,构建了实验教学的自适应学习系统,并对模型中的关键部分———知识库设计、模块功能实现进行了较深入的探讨。记录7:

文献篇名:全开放的智能化远程教育系统解决方案

著者姓名: 吴志刚,郑常青,杜俊俐

著者单位及地址: 中原工学院计算机科学系,中原工学院组织部,中原工学院计算机科学系河南郑州450007 ,河南郑州450007 ,河南郑州450007

刊名: 中原工学院学报

文摘:在结合教学实践的基础上,架构了一个基于Web的远程教学支撑平台.该平台不仅能提供全开放、智能化、多学科交叉的远程教学环境,而且能为任课教师开发网络课程提供简易、全面的工具支持.

记录8:

文献篇名: CAI中的智能超媒体技术研究

著者姓名: 袁晓洁,康义楠,冯学虎,王祥瑞

著者单位及地址: 南开大学信息技术科学学院计算机科学与技术系!(天津300071),南开大学信息技术科学学院计算机科学与技术系!(天津300071),南开大学信息技术科学学院计算机科学与技术系!(天津300071),南开大学信息技术科学学院计算机科学与技术系!(天津300071)

刊名: 计算机工程与应用

文摘:将智能化行为引入到超媒体系统中，在超媒体的链和结点中嵌入知识或规则，允许链进行计算和推理，使链具有动态跟踪与动态引导功能，使得媒体信息具有更丰富的表现特性，这是智能超媒体的主要研究的内容。文章探讨了智能超媒体的相关实现技术，建立了ＣＡＩ领域的相关知识与推理模型，设计与实现了网上多媒体ＣＡＩ系统中的智能超媒体功能。

记录9:

文献篇名:智能探索型CAI软件的设计

著者姓名: 曹奎,万年庆

著者单位及地址: 河南信阳师范学院计算机系!４６４０００,河南信阳师范学院计算机系!４６４０００

刊名: 中国电化教育

文摘:本文针对传统探索型ＣＡＩ软件存在的缺陷，将ＡＴ技术引入超媒体中，给出了智能探索型ＣＡＩ软件的设计思想，并讨论了系统结构、相应的智能超媒体以及系统各主要组成部分的设计等关键技术。

记录10:

文献篇名:协同式超媒体智能计算机辅助教学系统设计

著者姓名: 代春艳,张小真

著者单位及地址: 西南师范大学计算机科学系!重庆400715,西南师范大学计算机科学系!重庆400715

刊名: 西南师范大学学报(自然科学版)

文摘:提出了一个集智能化、超媒体化、协作化三种特性为一体的协同式超媒体智能计算机辅助教学系统(CHICAI)模型.给出了该系统采用的教学模式、系统的多Agent结构,并介绍了系统功能.着重讨论了系统/教学管理的实施,协同教学的实现及课程的安排等有关技术问题

(2): 英文检索结果10篇

记录1:

文献篇名:An approach to classify IT-based teaching and learning environments

（一个归类智能教学系统的方法）

著者姓名: Knierriem-Jasnoch, A.

著者单位及地址: IKTT, D-64711 Erbach, Germany（德国，埃尔巴赫D-64711）

文献出处: Computers and Graphics (Pergamon) v 25 n 5 October 2001. p 899-907

（计算机图形学 2001年十月 899-907页）

文摘: IT-based training systems are very important for the human training process but support this process rather distinctly. Furthermore, the abilities of

such systems are hard to determine due to the capabilities and usage scenarios. Based on the description of typical learning scenarios and the production of electronic learning material, this paper analyses the requirements to IT-based training

systems, derives a method for classification and identifies the learning specific components. copy 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. （智能教学系统是对于人类训练过程来说非常重要，而且支持过程明显不同。除此以外,由于这个方案及容量,这系统的能力难以决定.基于这个学习方案及模式的描绘,这页分析了智能需求,源于一个2001年的服务科学中归类及定义学习成分的方法.一切正确的被保留.）

主题词:*Learning systems; Computer aided instruction; Information technology; Man machine systems; Artificial intelligence（学习系统,教学系统,信息技术,人类机器系统,人工智能）记录2:

文献篇名: Generic architecture for the development of intelligent programming tutors

(有关智能教学的一般构造)

著者姓名: Pillay, Nelishia

著者单位及地址: Univ of Natal, Kwazulu Natal, S Afr (属于阿夫尔, 夸祖卢, 纳塔尔的综合性大学文献出处: International Journal of Continuing Engineering Education and Life-Long Learning v 10 n 1-4 2000. p 275-285 (有关工程教育与生活学习方面的国际期刊)

文摘:Intelligent programming tutors were used for assisting learners in overcoming learning difficulties in grasping programming concepts. Based on the

analysis of the intelligent programming tutors, a generic architecture for the development of intelligent programming tutors, is proposed. Each module comprising the architecture, and the different artificial intelligence techniques, used to represent information in each module, are discussed.

(智能教学被用于跨越学习中的困难.基于智能教学的分析,发展这的方案被提出.每一个模型都与这方案匹配及这个不同的技术将进步被讨论.)

记录3:

文献篇名: Intelligent tutoring system for student guidance in web-based courses(基于网页过程学习中的引导性的智能教学系统)

著者姓名: Ozdemir, Bulent; Alpaslan, Ferda N.

著者单位及地址: Middle East Technical Univ, Ankara, Turk (图尔克,安卡拉的东部的综合性大学)

文献出处:International Conference on Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems, Proceedings, KES v 2 2000. p 835-839 (有关知识性智能电子系统的国际会议,835-839页)

文摘: In this study, an intelligent agent to guide students throughout the course material in the internet is defined. The agent will help students to study

and learn the concepts in the course by giving navigational support according to their knowledge level. Overlay model is used to model the knowledge levels of students. (学习中,一个引导学生在线学习的智能模式被定义.这个模式通过给于广泛的赞助以帮助学生)

记录4:

文献篇名: Exploring the learning potential of an artificial life simulation

(探索仿真智能生命的潜在力)

著者姓名: Wyeth, P.; Purchase, H.C.

著者单位及地址: School of Comp. Sci. and Elec. Eng. The University of Queensland, QLD, Australia (澳大利亚及英国综合性的计算机类型的学校)

文献出处:International Journal of Continuing Engineering Education and Life-Long Learning v 11 n 3 2001. p 229-241

(关于工程师及学习的国际刊物2001年229-294页)

文摘: CULTURE is an Artificial Life simulation that aims to provide primary school children with opportunities to become actively engaged in the high-order

thinking processes of problem solving and critical thinking. A preliminary evaluation of CULTURE has found that it offers the freedom for children to take part in process-oriented learning experiences. Through providing children with opportunities to make inferences, validate results, explain discoveries and analyse situations, CULTURE encourages the development of high-order thinking skills. The evaluation found that CULTURE allows users to autonomously explore the important scientific concepts of life and living, and energy and change within a software environment that children find enjoyable and easy to use.

(文化是一个提供小孩更有解决问题的能力及活跃性的人工智能仿真.这个先进的文化证明了参与学习的定位模式的自由.尽管提供给孩子这机会及正式的结果,可行性的解释及分析形势,这文化也鼓励思考能力的发展.科学的生活及在一个相对的环境里的改变都上孩子们变的越来越适应.)

记录5:

文献篇名: A cognitive tool for classification learning (一个归类学习的认知工具)

著者姓名: Conlon, T.

著者单位及地址: Faculty of Education University of Edinburgh, Edinburgh EH8 8AQ, United Kingdom (爱丁堡综合性的高等大学教育)

文献出处:International Journal of Continuing Engineering Education and Life-Long Learning v 11 n 3 2001. p 189-201 (工程教育及生命学习的国际刊物2001年189-201页)

文摘: This paper describes InterModeller, a computer program intended to assist children in primary and secondary schools to learn concepts and skills

associated with classification. The design of the program consolidates and extends previous work by including support for multiple forms of representation, provision for automatic transformation between representational forms, and the

ability to convert an inefficient model into an efficient one. A 'seven steps' methodology for classroom model-building is proposed and justified. Evaluation evidence suggests that the program engages learners effectively in constructive thinking and that its incorporation of a variety of forms of representation enriches the model-building process.

(这页描绘了为俩培养学习能力及技巧的辅助初级学习中的孩子们的电脑纲要.这个纲要的设计加强及扩大了在孩子的反应及效率能力方面的支持性的工作.对于初级者的七步学习模式被提出及进步加强.这进一步证据表明更有效的表明创造性学习能力的提高及反应能力的彼此紧密性.)

记录6:

文献篇名:CAPTOR: A model for delivering web-based intelligent tutoring system technology

著者姓名:Shreiner, Curt

著者单位及地址: Galaxy Scientific Corp, Warminster, PA, USA

文献出处: AIAA/IEEE Digital Avionics Systems Conference - Proceedings v 2 2000. IEEE, Piscataway, NJ, USA,00CB37126. p 5.C.4-1-5.C.4-5

文摘: A state-of-the-art Internet based course of instruction which uses the intelligent tutoring system (ITS) technology has been developed. The course is

part of the Crisis Action Planning Tutored On-line Resource (CAPTOR) Project. The ITS technology is ideally suited to teach complex, cognitive tasks, such as those required for troubleshooting, problem solving, and for resolving critical situations. The instructional training times can be reduced by implementing the ITS technology.

记录7:

文献篇名:Navy aviation maintenance intelligent free-play troubleshooting simulations:

Capturing the aviation maintenance decision process

著者姓名: Chandler, Terrell N.

著者单位及地址: Galaxy Scientific Corp, Atlanta, GA, USA

文献出处: AIAA/IEEE Digital Avionics Systems Conference - Proceedings v 2 2000. IEEE, Piscataway, NJ, USA,00CB37126. p 5.C.2-1-5.C.2-7

文摘:Intelligent free play troubleshooting (IFT) tutors were designed to strengthen the troubleshooting skills of the naval aviation maintenance personnel.

Troubleshooting skills involve unique decision making processes that demand inquiry techniques coupled with well founded understanding of the target system. The software and training considerations beyond subject matter expertise were analyzed to complete a successful instructional simulation.

记录8:

文献篇名: Relation of gender and background experience to self-reported computing anxieties and cognitions

著者姓名:McIlroy, D.; Bunting, B.; Tierney, K.; Gordon, M.

著者单位及地址: Univ of Ulster, Newtownabbey, UK

文献出处: Computers in Human Behavior v 17 n 1 Jan 2001. p 21-33

文摘:Gender and background characteristics were assessed in a sample of undergraduate social science students in relation to computing anxieties and attitudes as measured by the Computer Anxiety Rating Scale and Computer Thoughts Surveys. In contrast to previous studies the present study assessed individual factors from the two measures rather than total scale scores, and used a wider range of background measures to evaluate their impact on computing attitudes.

Results indicate that gender differences may be more likely to persist, even with controlling variables, if responses are examined at factor rather than scale level.

Students who had regular access to computing facilities developed more positive attitudes but had no advantage in anxiety. In contrast a positive first experience in computing appeared to alleviate anxiety but gave no primacy in positive attitudes.

A previously successful computing background was not strongly or consistently

related to positive computing attitudes, but the characteristics of the initial computer instructor may have negative consequences for some students.

记录9:

文献篇名:Cognitive processes in solving variants of computer-based problems used in logic teaching

著者姓名: Eysink, T.H.S.; Dijkstra, S.; Kuper, J.

著者单位及地址: Univ of Twente, Enschede, Neth

文献出处: Computers in Human Behavior v 17 n 1 Jan 2001. p 1-19

文摘: The effect of two instructional variables, visualization and manipulation of objects, in learning to use the logical connective, conditional, was

investigated. Instructions for 66 first-year social science students were varied in the computer-based learning environment Tarski's World, designed for teaching first-order logic. For all instructional conditions, the scores on the transfer tests showed a significant increase in understanding the conditional.

Visualization, operationalized as presenting only formal expressions or a geometrical reality in addition to these, showed no differences on the transfer test. If only presented formal expressions, about half of the participants needed to make

drawings of the objects, especially when the problems increased in complexity. The manipulation condition, in which the participants could either construct a geometrical world or were presented a fixed world, significantly influenced the

participants' cognitive processes in solving the logic problems. The students worked affirmatively and were tempted to stay in familiar situations. The results support the authors' view that visualization facilitates cognitive processing. Moreover, the results are congruent with Piaget's theory of the development of knowledge of formal science concepts from the action with objects.

记录10:

文献篇名: OFMspert II: Intelligent tutoring for complex control (复杂控制方面的智能教学)

著者姓名: Mitchell, Christine M.; Chappell, Alan R.; Gray, W. Michael; Quinn, Alexander B.; Thurman, David A.

著者单位及地址: Georgia Inst of Technology, Atlanta, GA, USA

文献出处: Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics v 2 2000. IEEE, Piscataway, NJ, USA,00CB37166. p 1152-1157

文摘:This paper begins with a discussion of the perceived requirement for general psychological models to underpin the design of human interaction with

complex systems. A proposal is made that general psychological models may not be necessary, if indeed possible to create, for many applications of interest. For the applications of interest, cognitive engineering or human-machine systems models, such as the operator function model (OFM), may suffice. Next, a brief overview of the current state of OFM and its computational implementation, OFMspert, is presented. It describes how OFMspert has been extended to support the design of two

intelligent tutoring systems (ITS) for operational control of safety-critical systems. An intelligent tutoring system requires two models: an expert model and a student model. This paper describes how the OFM can serve as the basis of the expert model and the OFMspert architecture as the basis for the architecture of the tutor itself.