計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)人工智能技術(shù)研究
時(shí)間:2022-01-31 08:59:50
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摘要:目前,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)逐步在中職院校中推廣,取得了一定教學(xué)成果。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)、學(xué)生模塊、用戶接口模塊、教學(xué)與控制模塊組成,在應(yīng)用實(shí)踐中,存在開(kāi)放性不足、人機(jī)交互能力差、師生互動(dòng)不足、缺乏智能性的問(wèn)題,這些問(wèn)題在引進(jìn)人工智能技術(shù)后得到改善。由于人工智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中形成了智能決策支持系統(tǒng)、智能教學(xué)專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的智能化,促進(jìn)了人機(jī)交互與師生互動(dòng),真正意義上為學(xué)生提供了針對(duì)性、個(gè)性化教學(xué)服務(wù)。
關(guān)鍵詞:中職;計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);人工智能技術(shù);運(yùn)用
隨著教育體系改革進(jìn)程的推進(jìn),中職院校教育模式在不斷發(fā)展完善,計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)逐步用于各學(xué)科教學(xué)中,發(fā)揮了重要作用。人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的重要技術(shù)組成,這是一種新興技術(shù),綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)等多門學(xué)科知識(shí),囊括了認(rèn)知科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、生物學(xué)科等多門學(xué)科,可模擬人類智能活動(dòng),對(duì)于推動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用,提升教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)中職教學(xué)的現(xiàn)代化、可持續(xù)發(fā)展有著積極意義[1]。
一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是以計(jì)算機(jī)為主要學(xué)習(xí)工具的新型學(xué)習(xí)方式,在這種教學(xué)模式下,學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)需求,在教學(xué)系統(tǒng)中查找依據(jù)教材內(nèi)容編制的教學(xué)軟件、專家系統(tǒng)、試題庫(kù),進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng),可分為以下幾個(gè)模塊:①知識(shí)庫(kù)。知識(shí)庫(kù)中集合了所有的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生在課內(nèi)外學(xué)習(xí)時(shí),可自由選取并調(diào)用其中的內(nèi)容;②學(xué)生模塊。學(xué)生模塊中記錄了學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展,并且通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,得到有效咨詢,為學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo),并提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)建議,而且系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握程度,優(yōu)化知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì),調(diào)整教學(xué)策略;③用戶接口模塊。在用戶接口模塊,用戶可與系統(tǒng)進(jìn)行交流,接受用戶的信息反饋;④教學(xué)與控制模塊。這一模塊具有領(lǐng)域知識(shí)、教學(xué)策略、人機(jī)對(duì)話功能,揮著控制教學(xué)過(guò)程與系統(tǒng)的作用,可展現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,并通過(guò)智能系統(tǒng)及推理功能,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法及教學(xué)評(píng)價(jià)方法優(yōu)化[2]。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有效提升了中職院校的教學(xué)質(zhì)量,但是就系統(tǒng)本身而言,存在以下缺陷:①開(kāi)放性不足。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式中,學(xué)習(xí)者無(wú)法自主修改課件,只能按照系統(tǒng)所給內(nèi)容、學(xué)習(xí)路線進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)生無(wú)法根據(jù)自己的興趣愛(ài)好拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容,也無(wú)法進(jìn)一步深入學(xué)習(xí);②人機(jī)交互能力差。現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以光盤為信息載體,以多媒體為展現(xiàn)方式,教學(xué)流程機(jī)械化,教師和學(xué)生都會(huì)受到系統(tǒng)固有模式的束縛,教學(xué)效率較低,而且人機(jī)交互能力比較差,課堂沉悶,缺乏交流;③師生間難以互動(dòng)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)給了學(xué)生較大的便利,學(xué)生可以自主安排學(xué)時(shí),確定學(xué)習(xí)的時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容,教師無(wú)法有效掌握學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況,作出有效指導(dǎo),學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)也無(wú)法在第一時(shí)間尋求教師的幫助,師生互動(dòng)難度大;④缺乏智能性。從課件上來(lái)看,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)存在明顯缺陷,由于系統(tǒng)缺乏智能性。學(xué)生自主選擇余地少,相較于教師,無(wú)法針對(duì)學(xué)生個(gè)性及學(xué)習(xí)水平提供針對(duì)性教學(xué)。
二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中人工智能技術(shù)的運(yùn)用
(一)智能決策支持系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng)結(jié)合了決策支持系統(tǒng)和人工智能技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。比如說(shuō)在數(shù)字圖書館中,智能決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求,自動(dòng)識(shí)別篩選內(nèi)容,構(gòu)建完善的學(xué)習(xí)決策模型,為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)方案,并且根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果,給學(xué)習(xí)者提出相應(yīng)的建議,明確各種學(xué)習(xí)方案的優(yōu)缺點(diǎn),在給人選擇空間的同時(shí),為其提供科學(xué)指導(dǎo)。(二)智能教學(xué)專家系統(tǒng)。智能教學(xué)專家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式、交互式的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),它模擬了專家教授的教學(xué)思維,可為針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方式及知識(shí)儲(chǔ)備,提供針對(duì)性的教學(xué),可確保教學(xué)的有效性。智能教學(xué)專家系統(tǒng)以智能計(jì)算機(jī)為教學(xué)工具,在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中,可自動(dòng)生成問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生理解、記憶所學(xué)內(nèi)容,而且還能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,以及認(rèn)知需求,來(lái)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,拓展教學(xué)內(nèi)容。而且,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,這一系統(tǒng)也增加了綜合知識(shí)庫(kù)、解題機(jī)制、專家協(xié)作系統(tǒng)、多學(xué)科協(xié)同解題機(jī)制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)獲取機(jī)制等模塊,其教學(xué)可行性進(jìn)一步提升。(三)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)是智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的重要組成,可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),整合網(wǎng)絡(luò)教育資源,滿足學(xué)生所需。在學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)時(shí),智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可根據(jù)目前學(xué)生已學(xué)習(xí)的內(nèi)容,提供針對(duì)性教學(xué)服務(wù),設(shè)置不同梯次難度的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題,并且根據(jù)教學(xué)成果,不斷調(diào)整教學(xué)方案,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),設(shè)置教學(xué)進(jìn)度。此外,目前計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中還采用智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES、智能仿真技術(shù)、智能信息檢索引擎等高新科技,使得系統(tǒng)具備了更強(qiáng)的邏輯推理能力,有效加強(qiáng)人機(jī)交互、師生互動(dòng),讓學(xué)生的問(wèn)題能夠得到及時(shí)的解決,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)情況能夠得到準(zhǔn)確點(diǎn)評(píng),豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[3]。
三、結(jié)語(yǔ)
如今社會(huì)已步入信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)中廣泛應(yīng)用,在這種情況下,中職院校應(yīng)該積極開(kāi)發(fā)利用計(jì)算機(jī)技術(shù),創(chuàng)建完善高效的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)體系。計(jì)算機(jī)的發(fā)展,推動(dòng)了人工智能技術(shù)的發(fā)展,而計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的普及,也促進(jìn)了人工智能技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。為了充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用,中職院校教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于人工智能技術(shù)內(nèi)涵及理念的研究,在合理的環(huán)節(jié),根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),科學(xué)應(yīng)用這一技術(shù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)的智能化,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。
參考文獻(xiàn)
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[3]謝宏,邵新海,李會(huì)芹.人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2017,13(17):150-151.
作者:王德厚 單位:畢節(jié)市財(cái)貿(mào)學(xué)校
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