計算機輔助教學人工智能技術研究
時間:2022-01-31 08:59:50
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摘要:目前,計算機輔助教學已經(jīng)逐步在中職院校中推廣,取得了一定教學成果。計算機輔助教學系統(tǒng)由知識庫、學生模塊、用戶接口模塊、教學與控制模塊組成,在應用實踐中,存在開放性不足、人機交互能力差、師生互動不足、缺乏智能性的問題,這些問題在引進人工智能技術后得到改善。由于人工智能技術的開發(fā)利用,計算機輔助教學中形成了智能決策支持系統(tǒng)、智能教學專家系統(tǒng)、智能導學系統(tǒng)等系統(tǒng),實現(xiàn)了教學的智能化,促進了人機交互與師生互動,真正意義上為學生提供了針對性、個性化教學服務。
關鍵詞:中職;計算機輔助教學;人工智能技術;運用
隨著教育體系改革進程的推進,中職院校教育模式在不斷發(fā)展完善,計算機輔助技術逐步用于各學科教學中,發(fā)揮了重要作用。人工智能技術是計算機輔助教學中的重要技術組成,這是一種新興技術,綜合了計算機、控制論、語言學、神經(jīng)生理學、心理學等多門學科知識,囊括了認知科學、系統(tǒng)科學、信息科學、生物學科等多門學科,可模擬人類智能活動,對于推動計算機輔助教學應用,提升教學效果,實現(xiàn)中職教學的現(xiàn)代化、可持續(xù)發(fā)展有著積極意義[1]。
一、計算機輔助教學概述
計算機輔助教學是以計算機為主要學習工具的新型學習方式,在這種教學模式下,學生可根據(jù)自己的學習水平、學習需求,在教學系統(tǒng)中查找依據(jù)教材內容編制的教學軟件、專家系統(tǒng)、試題庫,進行個性化學習。現(xiàn)有的計算機輔助教學系統(tǒng),可分為以下幾個模塊:①知識庫。知識庫中集合了所有的教學內容,學生在課內外學習時,可自由選取并調用其中的內容;②學生模塊。學生模塊中記錄了學生的學習進展,并且通過統(tǒng)計分析,得到有效咨詢,為學生提供個性化輔導,并提出相應的學習建議,而且系統(tǒng)也會根據(jù)學生的知識掌握程度,優(yōu)化知識庫設計,調整教學策略;③用戶接口模塊。在用戶接口模塊,用戶可與系統(tǒng)進行交流,接受用戶的信息反饋;④教學與控制模塊。這一模塊具有領域知識、教學策略、人機對話功能,揮著控制教學過程與系統(tǒng)的作用,可展現(xiàn)學生學習狀況,并通過智能系統(tǒng)及推理功能,實現(xiàn)教學方法及教學評價方法優(yōu)化[2]。計算機輔助教學有效提升了中職院校的教學質量,但是就系統(tǒng)本身而言,存在以下缺陷:①開放性不足。在計算機輔助教學模式中,學習者無法自主修改課件,只能按照系統(tǒng)所給內容、學習路線進行學習,學生無法根據(jù)自己的興趣愛好拓展學習內容,也無法進一步深入學習;②人機交互能力差?,F(xiàn)階段計算機輔助教學系統(tǒng)以光盤為信息載體,以多媒體為展現(xiàn)方式,教學流程機械化,教師和學生都會受到系統(tǒng)固有模式的束縛,教學效率較低,而且人機交互能力比較差,課堂沉悶,缺乏交流;③師生間難以互動。計算機輔助教學給了學生較大的便利,學生可以自主安排學時,確定學習的時間、地點、內容,教師無法有效掌握學生的具體學習情況,作出有效指導,學生遇到問題時也無法在第一時間尋求教師的幫助,師生互動難度大;④缺乏智能性。從課件上來看,計算機輔助教學存在明顯缺陷,由于系統(tǒng)缺乏智能性。學生自主選擇余地少,相較于教師,無法針對學生個性及學習水平提供針對性教學。
二、計算機輔助教學中人工智能技術的運用
(一)智能決策支持系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng)結合了決策支持系統(tǒng)和人工智能技術,在網(wǎng)絡教育領域應用廣泛。比如說在數(shù)字圖書館中,智能決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)學習者的需求,自動識別篩選內容,構建完善的學習決策模型,為學生提供多種學習方案,并且根據(jù)對比分析結果,給學習者提出相應的建議,明確各種學習方案的優(yōu)缺點,在給人選擇空間的同時,為其提供科學指導。(二)智能教學專家系統(tǒng)。智能教學專家系統(tǒng)可實現(xiàn)開放式、交互式的計算機輔助教學,它模擬了專家教授的教學思維,可為針對學生的學習特點、學習能力、學習方式及知識儲備,提供針對性的教學,可確保教學的有效性。智能教學專家系統(tǒng)以智能計算機為教學工具,在學生學習過程中,可自動生成問題,創(chuàng)設情境,引導學生理解、記憶所學內容,而且還能夠根據(jù)學生的學習進度,以及認知需求,來調整教學進度,拓展教學內容。而且,隨著人工智能技術的發(fā)展,這一系統(tǒng)也增加了綜合知識庫、解題機制、專家協(xié)作系統(tǒng)、多學科協(xié)同解題機制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡知識獲取機制等模塊,其教學可行性進一步提升。(三)智能導學系統(tǒng)。智能導學系統(tǒng)是智能化計算機輔助教學系統(tǒng)的重要組成,可以實現(xiàn)網(wǎng)絡化教學,整合網(wǎng)絡教育資源,滿足學生所需。在學生應用計算機學習時,智能導學系統(tǒng)可根據(jù)目前學生已學習的內容,提供針對性教學服務,設置不同梯次難度的問題,引導學生應用所學知識去解決問題,并且根據(jù)教學成果,不斷調整教學方案,優(yōu)化教學設計,設置教學進度。此外,目前計算機輔助教學系統(tǒng)中還采用智能網(wǎng)絡組卷系統(tǒng)INES、智能仿真技術、智能信息檢索引擎等高新科技,使得系統(tǒng)具備了更強的邏輯推理能力,有效加強人機交互、師生互動,讓學生的問題能夠得到及時的解決,讓學生的學習情況能夠得到準確點評,豐富學生的學習體驗[3]。
三、結語
如今社會已步入信息化時代,計算機在人們的生活、工作、學習中廣泛應用,在這種情況下,中職院校應該積極開發(fā)利用計算機技術,創(chuàng)建完善高效的計算機輔助教學體系。計算機的發(fā)展,推動了人工智能技術的發(fā)展,而計算機輔助教學的普及,也促進了人工智能技術在教學中的應用。為了充分發(fā)揮人工智能技術的作用,中職院校教師應該加強對于人工智能技術內涵及理念的研究,在合理的環(huán)節(jié),根據(jù)計算機輔助教學,科學應用這一技術,實現(xiàn)教學的智能化,滿足學生的學習需要。
參考文獻
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[3]謝宏,邵新海,李會芹.人工智能技術在計算機輔助教學中的應用研究[J].電腦知識與技術,2017,13(17):150-151.
作者:王德厚 單位:畢節(jié)市財貿學校