智能导学系统焦点问题简析

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1、智能导学系统焦点问题简析本文介绍了裨能导学系统的发展历史，并对智能导学系统的研究及焦点问题进行了深入的研究、分析和探讨，对智能导学系统未来的发展和趋势提出了作者的观点和想法。己关键词智能导学系统；发展历程；焦点问题G40-057A1674-6708(2011)47-0227-020引言智能导学系统(IntelligentTutoringSystem,ITS)即通常指的智能教学系统，它是教育技术学研究领域中重要的部分，主要涉及人工智能、计算机科学、行为科学、心理学、教育学等多门学科，ITS改变了传统的教学模式和环

2、境，也改变了人们获取知识方式和途径。1智能导学系统发展历程ITS兴起于上世纪50年代，主要采用线性程序，把知识划分力小知识点，而后让学生掌握各小知识点而达到教学目标。60年代出现了以分支程序结构的开发与研究。70年代以來，很多发达国家和地区都重视ITS领域的幵发、应用和研究。80年代ITS的发展主要集中模式和环境的标准化研究。而90年代则是对学习者与HS的交互、学习者控制、学＞』情境及虚拟现实的应用等进行了进一步的探讨。2智能导学系统2.1智能导学系统的概念智能导学系统目前仍没有确切定义，一般认为智能导学系统就

3、是借助人工智能的技术，让计算机扮演教师的角色实施个别化教学，向不同学习者传授知识、提供指导的一种适应性学习支持系统［1］。2.2智能导学系统的组成典型的ITS结构由4部分构成，即：专家模块、教学模块、学生模块、交互界面。2.2.1专家模块专家模块即领域知识库，是解决教什么的问题，主要提供教学内容及问题的解决方案。2.2.2教学模块教学模块即教师模型，又称教学策略，主要解决如何组织教学内容，即如何教的问题。2.2.3学生模块学生模块即学生模型，主要解决教谁的问题，同时为教学模块提供学生的信息，为系统实现个别化教学

4、和个性化学习提供支持。2.2.4交互界面交互界面即智能人机接门，是系统与用户交换信息，完成交互的部件。3焦点问题研究当前ITS的焦点问题主要集中在学生模块、知识表示、人机语言对话等。3.1学生模型学生模型是关于学生知识状态的模型，主要涉及“谁在学”的问题。学生模型描述学生对教学内容理解、掌握的程度。ITS可以根据学生模型的具体情况调整教学策略并提供适当的反馈［3］。但是，在上述学生模型的构建中依然存在着如下问题：1）怎样通过学生的表现推知学生的知识状态；2）若几个原型同吋并行被触发，应当怎样判断引起触发的真实原

5、因（3）怎样分析学生错误原因；4）冲突的检测和解决；5）怎样评估学生的认知能力；6）怎样处理学生的个性对学生认知评估模型的影响。3.2知识表示由于ITS本身的复杂性，ITS中知识表示的问题并没有很好地解决，目前存在的主要问题有：1）各种复杂知识的表示。ITS中要表示的知识有多种，如领域知识及语言知识等，各种知识间关系也错综复杂。以前常用框架表示、规则表示、语义网络等，但仍不能完全满足要求；2）知识表示的多方面要求。ITS对同一知识的不同表示方法，而如何满足多方面的需求是ITS中知识表示的焦点及难题之一;3）知识

6、表示的深度。ITS中知识表示另一个焦点问题是知识表示的深度问题，即知识表示可以用于问题的求解，但不能用于对问题求解的方法进行解释说明。3.3人机语言对话在ITS中，人机对话也具有智能的特点。这主要涉及对话的策略，及要求系统对理解自然语言后作出适当的回答。自然语言理解最早的研究领域是机器翻译，随着应用研宄的广泛幵展，也为机器人和专家系统的知识获取提供了新的途径［4］。对话处理的难点之一是对话中的有些语句不符合语法规则，必须借助于上下文的环境才能够正确的理解［5］。4智能导学系统的发展及未来4.1现代学习理论的应用

7、现代学习理论认为，学习不仅是被动记录外界信息的过程，也是主动建构的过程。它要求学生由被动接受外部刺激者转变为信息加工的主体，成为知识的主动建构者。现代学习理论在ITS中的应用，能够为学生知识的构建提供丰硕、有效的信息，并且能够激发学生的学习兴趣及学习的主动性，更能够满足学生的个性化的学习要求。4.2智能代理技术的应用从技术的角度出发，不难看出智能代理技术是由各种各样的技术支撑着的，也是能够自动执行用户委托任务的计算实体，由许多实用的应用特性的集合，开发者正是使用这些特性来扩展ITS的功能和价值，从而达到能自动执

8、行用户委托任务的目的。4.3更加广泛的远程学习随着计算机以及网络的口益普及，越来越多的学习者借助网络实现远程学习，这种学习方式实现了教学内容的集中管理，优化了教学的内容，提高了教师的授课水平；并且能够跟踪学生的学习情况，实现了教学资源的共享，提高Y教学效率。充分利用网络资源进行远程学习，还弥补了教材单一的缺点，学生通过网上答疑的方式，可以增强学习的互动性，实时更新的学习内容和丰富的网络