人工智能技术在计算机辅助教学中的应用与实现

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计算机网络教学中人工智能技术的应用

计算机网络教学中人工智能技术的应用

计算机网络教学中人工智能技术的应用随着人工智能技术的不断发展和应用,它在计算机网络教学中的应用也日益广泛。

人工智能技术的应用为计算机网络教学带来了许多便利和可能性,极大地丰富了教学内容和教学手段,提升了教学效果和教学质量。

本文将就人工智能技术在计算机网络教学中的应用进行探讨。

一、智能教学系统人工智能技术在计算机网络教学中最为常见的应用就是智能教学系统。

智能教学系统利用人工智能技术,可以根据学生的学习情况和学习习惯,智能地进行个性化的学习引导和教学推荐。

通过对学生学习行为和学习成绩的自动分析,智能教学系统可以为学生提供个性化的学习计划和教学资源,从而更好地满足学生的学习需求。

智能教学系统还可以通过人工智能技术实现智能评估和反馈。

系统可以对学生的学习情况进行实时监测和分析,根据学生的学习表现,智能地生成评价报告和学习建议,对学生进行精准的评估和指导,帮助学生更好地掌握知识和技能。

二、智能化教学辅助工具除了智能教学系统,人工智能技术还可以应用于计算机网络教学的辅助工具中,为教学过程提供更多的智能化支持和帮助。

教学过程中常用的智能化教学辅助工具包括智能化的试题生成系统、智能化的作业批改系统、智能化的课程设计工具等。

这些工具利用人工智能技术,可以实现试题的自动生成和自动批改,可以根据学生的学习情况和能力智能地调整作业内容和难度,可以为老师提供智能化的课程设计建议和辅助工具,极大地简化了教学过程和教学准备工作,提高了教学效率和教学质量。

三、虚拟实验室在计算机网络教学中,虚拟实验室是一种非常重要的教学手段,它可以帮助学生更好地理解和掌握计算机网络相关的知识和技能。

而人工智能技术可以为虚拟实验室的建设和应用提供更多的可能性。

人工智能技术可以帮助构建更加真实和复杂的虚拟网络环境,可以为学生提供更加智能化的实验指导和辅助,可以实现虚拟实验的自动化和智能化管理。

通过虚拟实验室,学生可以进行更加安全、方便和多样化的网络实验,可以在虚拟环境中进行更多的实验探究和实践操作,从而更加深入地理解和应用所学的知识。

人工智能技术在教育领域中的应用及其效果分析

人工智能技术在教育领域中的应用及其效果分析

人工智能技术在教育领域中的应用及其效果分析一、引言“智能教育”正成为引领教育变革的有力工具,而人工智能技术在教育领域中的应用,是推进智能教育的关键。

人工智能技术在教育领域中的应用不断取得突破性进展,正在成为教育创新的引擎。

本文将探讨人工智能技术在教育领域中的应用以及其效果分析。

二、人工智能教育产品目前,国内外人工智能教育市场处于早期阶段,但已经有许多知名企业加入了这个领域。

根据市场调研机构艾瑞咨询的《2019年中国互联网教育市场调研报告》显示,目前市面上的人工智能教育产品主要有以下几类:1.语音交互产品:如AI智能写作、语音交互课堂等。

2.智能辅导产品:如数学作业AI自动批改、英语学习辅导等。

3.智能评估产品:如智能练习册、学科能力分析等。

4.智能教学产品:如AI课程设计、AI互动课堂等。

5.虚拟现实产品:如虚拟实验、图像识别技术教学等。

6.大数据处理产品:如智能学习画像、课程资源智能推荐等。

三、人工智能教育技术在教学中的应用1.个性化学习人工智能技术可以通过学生的学习数据,分析学生的学科水平、学习强项和学习习惯等,制定出个性化的学习计划,从而使每个学生能够得到更有效的教育和更好的学习体验。

2.智能教学工具人工智能技术能够帮助教师更好地进行教学,例如AI智能课件设计、AI智能练习册、AI智能阅读材料等,可以有效提高教师教学的效率和质量。

3.智能辅助答疑人工智能技术能够在教师忙碌或者下课的时候,对学生的问题进行快速、准确的答疑,解决学生的提问问题,提高学生的学习效率。

4.4.虚拟实验虚拟实验是利用计算机仿真技术模拟实验过程,让学生在虚拟环境中进行实验操作,具有较高的安全性和操作灵活性,在学生理解实验过程、掌握实验技能等方面具有显著的优势。

4.大数据处理人工智能技术能够通过大数据的处理,分析学生的学习过程与情况,为教育行业的发展提供有效的决策参考。

四、人工智能技术在教育领域中的应用效果分析1.提高了教育质量人工智能技术可以通过分析学生的数据,进行个性化教育,定制出最适合学生的学习计划,从而用最合适的学习方法来提高教育的质量。

人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究

人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究

人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究现如今,随着科学技术的快速发展,推动了计算机技术与信息技术的全面发展,目前人工智能技术在教育技术中的应用范围逐步扩大,是计算机教学发展的重要方向。

本文对计算机辅助教学中人工智能技术的应用进行探析,首先对计算机辅助教学基本含义进行概述,而后分析当前人工智能技术在计算机辅助教学中有效应用存在的问题,最后分析具体应用。

标签:人工智能技术;计算机辅助教学;应用引言随着计算机辅助教学的发展,人工智能技术有了更加广泛的应用和发展,也推动了计算机技术的发展。

因此,在现阶段的计算机辅助教学中,要加强人工智能技术的运用,通过把握其概念和主要研究内容,分析技术的发展现状,并根据目前的计算机辅助教学情况,就其在计算机辅助教学中的实际应用进行了解。

通过分析了解,推动人工智能技术在计算机辅助教学中的应用,最终实现计算机辅助教学的现代化发展。

1人工智能与计算机辅助教学的基本概念分析人工智能是目前计算机科学技术的重要组成部分,是计算机模拟功能以及人脑功能的有效延伸,使得电脑系统具备人类知识与行为,能够进行学习和推理,有效解决各项发展问题,更好的掌握自然与人类的基本语言。

人工智能的重点内容是人工与智能,研究的主要内容是对自然语言的处理、机器人学科以及知识系统的应用。

通过有效的设计开发对人体思维结构以及问题解答行为等多方面信息进行整合,所以当前智能是具有广泛信息处理能力以及演示能力的综合体。

目前人工智能理论研究以及实践工程应用过程中仍旧存在较多问题,比如信息处理的智能化,需要对各项信息进行检查、输入、输出,是积极分析信息处理的基本方法。

在对各项信息进行处理时,符号的处理具有重要作用。

此外,还需要对问题处理智能进行探究,分析人工智能如何解决特定问题。

随着我国计算机的快速发展,在教育领域得到广泛应用,是新时期的新型教学模式。

计算机辅助教学通过媒体手段开展教学活动,使得教学内容与教学形式更加多样化,具有较大的适用性。

人工智能技术在计算机辅助教育中的应用

人工智能技术在计算机辅助教育中的应用

人工智能技术在计算机辅助教育中的应用随着科技的不断进步,人工智能技术已经成为推动教育领域发展的重要工具。

目前,人工智能技术已经在计算机辅助教育中得到广泛应用,并取得了显著的成果。

本文将探讨人工智能技术在计算机辅助教育中的应用,并分析其对教育教学的积极影响。

首先,人工智能技术为计算机辅助教育提供了全新的教学方式。

传统的教学模式存在着教师资源有限、单一教学形式、教学过程无法个性化等问题。

而人工智能技术能够根据学生的实际情况进行个性化的教学,为学生提供适合的学习材料和内容。

比如,一些人工智能软件可以根据学生的学习进度和能力水平,智能地生成适合学生的习题和课程,帮助学生更好地掌握知识。

其次,人工智能技术在计算机辅助教育中起到了重要的辅助作用。

传统的计算机辅助教育主要是通过多媒体教学软件和网络课程来提供教学资源。

而借助人工智能技术,计算机辅助教育可以更好地帮助教师管理学生学习情况,进行学习评估和反馈。

例如,一些人工智能软件可以通过学生的学习行为和答题情况进行数据分析,并根据分析结果为教师提供有关学生学习情况的反馈,以便更好地指导教学。

另外,人工智能技术还可以提供实时的学习辅助和支持。

传统的计算机辅助教育主要是将学习资源提前上传至互联网,并通过学习者自主学习。

而利用人工智能技术,学生可以随时随地通过智能手机或平板电脑等移动设备进行学习。

一些人工智能软件还支持语音交互和自然语言处理技术,可以通过人工智能助手为学生进行答疑解惑,提供实时的学习辅助和支持。

此外,人工智能技术还可以为教师提供教学辅助工具。

例如,智能教学平台可以为教师提供在线教学工具和资源,帮助教师更好地进行教学。

同时,人工智能技术还可以通过自动批改作业、生成试卷等功能,减轻教师的工作负担,提高教学效率。

然而,人工智能技术在计算机辅助教育中也存在一些挑战和问题。

首先,人工智能技术的应用仍然处于初级阶段,存在一定的技术瓶颈和限制。

其次,人工智能技术的应用需要教师全面掌握相关知识和技能,并能够合理运用于教学实践中。

人工智能技术在计算机网络教学中的运用

人工智能技术在计算机网络教学中的运用

人工智能技术在计算机网络教学中的运用随着人工智能技术的不断发展和应用,它在各个领域都起到了极为重要的作用,其中包括教育领域。

计算机网络教学作为一种现代化的教学模式,也可以借助人工智能技术得到进一步的改善和提升。

本文将探讨人工智能技术在计算机网络教学中的具体应用,并分析其对教育领域的影响。

一、智能辅助教学系统人工智能技术可以被广泛应用于计算机网络教学中的智能辅助教学系统。

这些系统通过分析学生的学习情况和行为数据,能够根据学生的个性化需求和学习进度,提供相应的教学内容和资源。

例如,基于机器学习算法的推荐系统可以根据学生的学习轨迹和兴趣,智能地推荐适合的学习材料和学习路径,帮助学生更好地掌握计算机网络知识。

二、智能作业批改系统传统的作业批改需要教师花费大量时间和精力,而人工智能技术可以实现作业的自动批改,节省教师的时间。

智能作业批改系统能够通过深度学习和自然语言处理等技术,对学生提交的作业进行评估和评分。

同时,系统还能及时反馈学生的成绩和错误,帮助学生更好地理解和改正自己的错误,提高学习效果。

三、智能辅导机器人在计算机网络教学中,智能辅导机器人可以充当教师的助手,为学生提供个性化的学习辅导。

智能辅导机器人可以通过自然语言处理和知识图谱等技术,与学生进行对话和互动,回答学生的问题,并提供详细的解析和示范。

这种形式的教学不仅能够增加学生的学习兴趣,还可以让学生更深入地理解和掌握计算机网络知识。

四、虚拟实验环境计算机网络教学中,实验环境对于学生的学习非常重要。

而传统的实验环境需要大量的硬件设备和维护成本。

而利用人工智能技术,可以构建虚拟的实验环境,并通过模拟和仿真来提供实验体验。

虚拟实验环境可以为学生提供更多的实验机会和实践机会,帮助他们更好地理解和应用计算机网络知识。

五、个性化学习人工智能技术可以通过对学生学习数据的分析,实现个性化学习模式。

通过这种方式,教学系统可以根据学生的学习风格和理解程度,量身定制相应的教学方案。

人工智能技术在教育领域的应用与发展趋势

人工智能技术在教育领域的应用与发展趋势

人工智能技术在教育领域的应用与发展趋势人工智能技术在教育领域的应用与发展趋势随着科技的迅猛发展,人工智能技术在各个领域中不断发挥着重大的作用,尤其在教育领域中,人工智能技术可以帮助实现个性化教育、辅助教学和管理等相关工作。

本文将探讨人工智能在教育领域中的应用情况以及未来的发展趋势。

一、人工智能在教育领域中的应用情况1.智能教学系统智能教学系统是一种集人工智能技术和教育教学理论为一体的教育教学平台。

它能够对学生的学习情况进行智能分析和评估,生成相应的教学方案和内容,帮助学生更快、更好地掌握知识。

2.虚拟实验室虚拟实验室是一种基于计算机科学、虚拟现实技术、传感器技术和控制技术而创建的、可以代替真实实验的模拟环境。

通过虚拟实验室,学生可以进行安全、经济、高效、实时、互动的实验操作,从而更好地理解和掌握实验知识。

3.智能评估系统智能评估系统是通过分析学生的学习数据,对学生的学习能力和知识技能进行科学客观的评估,构建个性化的学习方案和诊断反馈,帮助教师更好地了解学生的学习情况,更好地进行个性化、差异化教学。

4.智能家庭作业智能家庭作业是一种利用人工智能技术提供智能化、个性化的家庭作业。

学生可以根据自己的实际情况和差异化的学习需求,进行练习和作业,更好地掌握和应用所学知识。

5.智能考试系统智能考试系统是集人工智能技术和测评理论于一体的考试管理系统。

它能够分析学生的答题情况,测评学生的能力水平和知识技能,并针对学生的表现生成语音和文字的指导建议,帮助学生更好地掌握考试的知识和技巧。

二、人工智能在教育领域中的发展趋势1.更加个性化的教育人工智能技术将进一步帮助实现个性化教育,让每一个学生都能够根据自己的兴趣、爱好和学习特点进行个性化的学习计划和教学方案,从而更好地适应自己的学习节奏和模式。

2.更加专业化的辅助教学人工智能技术将进一步辅助教学,通过对学生的学习数据进行智能分析和评估,向教师提供更加精确、专业化的教学建议和指导。

人工智能在计算机辅助教学中的应用与实践

人工智能在计算机辅助教学中的应用与实践

人工智能在计算机辅助教学中的应用与实践随着科技的飞速发展,人工智能技术逐渐成为了各个领域的热点应用。

其中,人工智能在教育领域的应用尤为引人关注,特别是在计算机辅助教学方面。

近年来,越来越多的教育机构和企业开始将人工智能技术应用于计算机辅助教学中,提高了教育教学的效率和质量。

本文就来探讨一下人工智能在计算机辅助教学中的应用与实践。

一、人工智能技术在计算机辅助教学中的应用1、智能化评估在传统的教育教学中,老师通常需要手动批改学生的作业和考试试卷,这不仅工作量大,而且容易出现漏批、错批等问题。

而借助人工智能技术,可以实现作业、考试自动批阅,大大提高了评估的效率和准确性。

人工智能技术可以通过机器学习等技术识别和分析学生的答案,对答案进行自动评分,并生成相应的评语和评分报告,实现个性化评估。

2、智能化辅导人工智能技术还可以实现个性化辅导,通过对学生的学习情况进行监测和分析,为学生提供智能化的学习建议和辅导。

例如,借助人工智能技术,可以根据学生的学习情况和学习习惯,为学生推荐合适的学习资源和学习方案,并对学生的学习进度进行监测和反馈,让学生更加高效地学习。

3、智能化教学与传统的教育教学相比,人工智能技术可以为教师提供更加智能化的教学工具和支持。

例如,借助人工智能技术,可以为教师提供智能化教学平台,实现自动化课程设计、智能化学习资源管理和个性化教学辅助等功能,让教学更加高效、便捷和个性化。

二、人工智能技术在计算机辅助教学中的实践案例1、机器学习算法在自动批阅中的应用借助机器学习算法,可以实现自动化批阅学生作业、考试试卷等任务,提高批阅效率和准确性。

例如,在某个语文作业自动批阅项目中,使用了基于深度学习的算法,通过对学生作文的语法、用词、表达等方面进行分析和评估,生成相应的评语和评分报告,实现了自动批阅。

2、人工智能技术在英语口语辅导中的应用借助人工智能技术,可以为英语口语教学提供更加便捷和高效的辅导方案。

例如,在某英语口语辅导APP中,使用了智能化语音识别技术,可以实现语音输入、语音评估和纠错等功能,让学生更加自然地进行英语口语练习。

毕业论文人工智能技术在计算机辅助教学中的应用与实现(借鉴分享)

毕业论文人工智能技术在计算机辅助教学中的应用与实现(借鉴分享)

目录摘要 (2)关键词 (2)ABSTRACT (2)KEY WORDS (2)前言 (2)1 计算机辅助教学系统及其现状 (3)1.1计算机辅助教学系统 (3)1.2计算机辅助教学的现状 (3)2 智能化计算机辅助教学系统(ICAI) (4)3 结束语 (7)参考文献 (7)人工智能技术在计算机辅助教学中的应用与实现学生姓名:学号:计算机科学系计算机科学与技术专业指导教师:职称:教授摘要:介绍了计算机辅助教学系统及其现状,分析了现代教育技术与传统教育模式的各自特点,探讨了ICAI的实现原理及利用ICAI对教学的改进方案,并对智能计算机辅助教学系统进行了详细讨论,最后说明了将计算机技术、人工智能技术与网络技术应用于教学过程的必然性、必要性和有效性。

关键词:计算机辅助教学系统;人工智能;专家系统;推理机Abstract:Introduced the computer aided teaching system and the present situation, have analyzed the modern education technology and the traditional education pattern respective characteristic, has discussed the ICAI realization principle and uses ICAI to the teaching improvement program, and has carried on the detailed discussion to the intelligence computer aided teaching system, finally explained the computer technology, the artificial intelligence technology and the networking applies in the teaching process inevitability, the necessity and the validity.Key Words:Computer aided teaching system; Artificial intelligence; Expert system; Inducing equipment前言随着现代科技的飞速发展,多媒体计算机在教育领域得到了广泛应用,并对教育、教学过程产生着深刻影响。

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教学过程是一个复杂的教与学的思维过程。它需要教师 以其专门知识和经验为依据,经过吸收、讲解、推理、示例、 综合等多个步骤才能较好地完成。一个教学型专家系统的任 务是根据学生的特点、弱点和基础知识,以最适当的教学方 案和教学方法对学生进行教学和辅导。因此,从AI的角度看, 计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教 学及学生进行学习并得以实现的“专家系统”。因而,在CAI 中引人AI思想,即使用专家系统的方法、工具,构建智能 CAI(即ICAI)。这样构建成的专家系统的主要特点是具有诊断 和调试修改功能、具有良好的人机界面。
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计算机与信息技术
教育与培训
界面模块和智能接口模块组成。 (1) 专家模块 专家模块是一个专家系统,具有成熟的要进行传授的领
域知识以及对该领域各种问题的求解能力。此专家系统具有 如下功能:
1)能够根据学生模块提供的学生学习情况,通过智能系 统的搜索与推理,得出智能化的教学方法与教学策略;
2)能够较科学地评估学生的学习水平; 3)能够通过分析学生以往的学习兴趣和学习习惯,预测 学生的知识需求和常犯错误; 4)能够动态地将不同的学习内容、学习方法与不同的学 生匹配; 5)能够利用知识库的知识,按规则生成课题所需的内容, 所以可以把专家知识动态地提供给教学模块; 6)能够智能地分析学生错误的原因进而有针对地提出合 理的教学建议、学习建议以及改进方法。 (2) 学生模块 学生模块也是一个专家系统,具有记载学生学习状况的 知识库。它主要具有以下功能: 1)能够对学生学习的各个环节信息进行搜集,然后根据 搜集到的学生信息,通过一定的诊断方法,找出学生当前的 学习特征,从而便于进行解释指导和因材施教; 2)能够建立和更新学生模型,为后续教学提供依据; 3)能够记录学生的学习情况,以便专家系统对学生学习 情况进行自动评估。 (3) 教学模块 教学模块也是一个专家系统,它对于整个教学过程具有 指导能力,这种指导不仅非常灵活而且相当细致。此模块中 教学内容与教学策略分离,它的知识库中存储的是各种教学 策略,其功能为: 1) 教学教程中,系统可随时根据教学需要选择不同的教 学策略; 2)能够根据选出的教学策略,生成相应的教学内容; 3)能够将专家模块生成的教学内容和学生模块生成的学 生模型做对比,找出学生所缺少的知识,然后利用知识库中 的教学策略生成最合适的教学决策。 (4) 界面模块 界面模块能以喜闻乐见的形式为学习者提供方便的操作 环境,通过它来处理学习者与系统间的信息交流。对于一个 教学系统,界面的设计不但影响系统的可操作性,更重要的 是输入、输出方式能极大地影响发送题目的可理解程度。界 面模块的主要功能有: 1)教学模块做出教学决策后,界面模块能以一定形式将 教学内容发送出去; 2)能建立学生输入信息的方式,接收学生输入的信息。 (5) 智能接口模块
关键词 智能计算机辅助教学系统;人工智能;专家系统;推理机
1 引言
随着现代科技的飞速发展,多媒体计算机在教育领域得 到了广泛应用,并对教育、教学过程产生着深刻影响。为了 使教学改革能与之相适应,需要引入先进的教学手段,而使 用计算机辅助教学系统(Computer Aided Instruction, CAI)可以 提供理想的教学环境,容易激发学习者的学习积极性和主动 性,从而显著提高教学效果。多媒体技术的日益发展以及与 其它领先技术的结合,必然促进CAI的进一步发展。
1970年美国卡博奈尔开发的SCHOLAR系统,是世界上第 一个AI与CAI结合的案例。这是一个用于南美洲地理课程的 教学系统,SCHOLAR系统以大量的信息单元和描写事实组成 数据库,并按照这些信息单元的含义及其相互关系构成语义 网络,系统可以根据这些网络自动生成教学信息,该系统具 有较强的自然语言理解能力和逻辑推理能力,学生与该教学 系统可以进行较为自由的交互,系统在一定程度上理解并回 答学生的提问。
3 智能化计算机辅助教学系统(ICAI)
智 能 计 算 机 辅助 教 学 系 统 (Intelligent Computer Aided Instruction, ICAI)以认知学为理论基础,将AI技术应用于CAI, 是智能化的CAI。在ICAI系统中,学生的学习可以借助于智
能化计算机对大量知识进行选择、判断、处理,使学习内容 更有针对性,从而提高学习效果。
在智能CAI中,教学思想、方法、学习内容可用知识形 式表示,如何解决知识的形式化表示以及知识的访问与调用 问题,是AI的核心技术之一,也是将AI引入教育技术领域中 所要面临的一个问题。知识库是实现知识推理与专家系统的 基础,可以用知识库作为智能CAI的构建环境,在知识库中, 教学内容等的有关知识可以用事实与规则表示,并存储于知 识库内。教学与学习过程即是对知识库中的知识进行推理, 并最终得出所需结果的过程。由于专家系统主要是由知识库 与推理机组成的,因此,它也是智能计算机辅助教学系统的 核心技术。
教育与培训
计算机与信息技术
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以多媒体的形式展现出来,教学信息是按预置的教学流程机 械式地提供给学习者,学习者使用CAI课件学习是完全被动 的。在课堂教学中,一般只能通过教师按预定的课件流程进 行操作,无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程, 因此人机交互没有很好地实现。
(3)忽视课程本身的特点 各门课程在教学上有不同的要求,但现有课件对于这些 不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲 线或曲面,对有些课程来说,将这些曲线或曲面给出一个简 单的展示就足够了,而有些课程这样的展示不能达到教学目 的的要求。例如:在讲授计算机图形学中各种曲线或曲面的 生成算法时,如果能在课件中直接动态地展示这些图形的生 成过程,充分发挥计算机辅助教学的优点,无疑会使计算机 图形学的教学更具有吸引力,从而大大提高教学效率。 (4)缺乏教师与学生的互动 现有CAI课件在学生自学以及进行操作使用时,如何学 习都是学生自己的事。教师不能完全了解学习者的情况,学 生在碰到问题时不能向教师求助,师生之间互相封闭,谈不 上师生互动,因此课件所起的效果大打折扣。同时由于缺乏 网络支持,现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行 的,它们无法利用网络的优势使知识内容快速更新,当然更 无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以 及远程教学实现的条件。 (5)缺乏教学策略 在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计,但 课件的制作者往往并未意识到这一点。例如:现有的绝大多 数课件都是单一的展播式的,这样的课件制作“精美”,但 它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是 目的,应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性,着 眼点在于对学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有 帮助,而不是表面上的制作“精美”。 (6)缺乏智能性 现有的CAI课件系统不能对不同程度的学生进行有针对 性的教育,学生的学习是被动的,不能由系统自动提供助学 信息而使学生有选择地学习。对教师而言,其教学不能积极 地参与其中,不能根据系统提供的信息按照学生的认知模型 为其准备最适合的学习内容,更不能给予不同方式的教学模 式与方法,因此不具有智能性。 综上所述,现有的CAI存在许多问题,随着新技术的不 断出现,这些问题将使CAI越来越不能适应新的要求。因此 以智能CAI为代表的新的计算机辅助教学系统将成为教育技 术上需要不断探求、努力实现的发展方向。
在国外,CAI课件已经广泛应用于学校和家庭中,并收
到了很好的效果。在我国,尽管CAI的研究起步较晚,但发 展很快,自上世纪80年代起,已有一批实力雄厚的高等院校 把CAI的发展列为重点研究课题。 2.2 计算机辅助教学的现状
CAI的实现需要应用AI技术及编制复杂的程序,如自然 语言理解、知识表示、推理方法等,一些AI技术的特殊应用 成果,如代数说明、符号合成、医疗诊断及理论证明等均被 应用于CAI系统,以提高其智能性和实用性。
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计算机与信息技术
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人工智能技术在计算机 辅助教学中的应用与实现
金聪 刘金安
(华中师范大学计算机科学系 武汉 430079)
摘 要 介绍了计算机辅助教学系统及其现状,分析了现代教育技术与传统教育模式的各自特点,探讨了ICAI的实现
原理及利用ICAI对教学的改进方案,并对智能计算机辅助教学系统进行了详细讨论,最后说明了将计算机技术、人工智能技 术与网络技术应用于教学过程的必然性、必要性和有效性。
使用文字识别、语音识别、自然语言理解等技术让学生
可以用自然语言与“智能导师”进行人机对话,其中实现的
一个智能计算机辅助教学系统能克服传统CAI系统的很 多缺陷,一般应具备如下特点:
(1) 能自动生成各种问题与练习; (2) 根据学生的学习水平与学习情况选择与调整学习内 容和进度; (3) 在了解教学内容的基础上自动解决问题,生成解答; (4) 具有自然语言生成与理解能力,以便实现比较自由的 教学问答系统,提高人机交互的主动性; (5) 对教学内容有解释咨询能力; (6) 能诊断学生错误,分析原因并采取纠正措施; (7) 能评价学生的学习行为; (8) 能评价教师的教学行为。 以现有的科技水平,无法实现具有上述全部特点的智能 计算机辅助教学系统。一般地,只要具备上述一个或几个特 点的CAI系统就可以称为智能计算机辅助教学系统。 大多数ICAI系统一般由专家模块、学生模块、教学模块、
早期绝大多数CAI课件大都使用决策理论和随机学习的 模式,它极大地简化了学习过程的表达形式。例如早期的地 质教学系统(SCHOCAR)等。后来,随着人工智能技术的发展, CAI系统中添加了学生的学习行为及训练策略,同时AI技术 被应用于建立学习顾问模块(存放所要教课程的问题和技能)。 这种方法能控制训练策略并给出适合学生的学习内容。目前 为了获取对课程知识表示和控制的灵活性和模块性,有些 CAI系统还用AI技术来表示训练计划和策略。例如多数程序 设计语言的CAI均属此例。
人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世纪50年代中期 兴起的一门新兴边缘科学,它既是计算机科学的一个分支, 又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、 心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合 性学科。人工智能又称为智能模拟,是用计算机系统模仿人 类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包 括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设 计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如, 用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策; 模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统;机械手与机器人 的研究和应用等。
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