計算機輔助教學人工智能技術研究

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摘要：目前，計算機輔助教學已經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利用，計算機輔助教學中形成了智能決策支持系統、智能教學專家系統、智能導學系統等系統，實現了教學的智能化，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展完善，計算機輔助技術逐步用于各學科教學中，發揮了重要作用。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、神經生理學、心理學等多門學科知識，囊括了認知科學、系統科學、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，實現中職教學的現代化、可持續發展有著積極意義[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，學生可根據自己的學習水平、學習需求，在教學系統中查找依據教材內容編制的教學軟件、專家系統、試題庫，進行個性化學習。現有的計算機輔助教學系統，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，而且系統也會根據學生的知識掌握程度，優化知識庫設計，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的作用，可展現學生學習狀況，并通過智能系統及推理功能，實現教學方法及教學評價方法優化[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，只能按照系統所給內容、學習路線進行學習，學生無法根據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。現階段計算機輔助教學系統以光盤為信息載體，以多媒體為展現方式，教學流程機械化，教師和學生都會受到系統固有模式的束縛，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。智能決策支持系統結合了決策支持系統和人工智能技術，在網絡教育領域應用廣泛。比如說在數字圖書館中，智能決策支持系統可以根據學習者的需求，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。智能教學專家系統可實現開放式、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，創設情境，引導學生理解、記憶所學內容，而且還能夠根據學生的學習進度，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展，這一系統也增加了綜合知識庫、解題機制、專家協作系統、多學科協同解題機制、人工神經網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。智能導學系統是智能化計算機輔助教學系統的重要組成，可以實現網絡化教學，整合網絡教育資源，滿足學生所需。在學生應用計算機學習時，智能導學系統可根據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，并且根據教學成果，不斷調整教學方案，優化教學設計，設置教學進度。此外，目前計算機輔助教學系統中還采用智能網絡組卷系統INES、智能仿真技術、智能信息檢索引擎等高新科技，使得系統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利用計算機技術，創建完善高效的計算機輔助教學體系。計算機的發展，推動了人工智能技術的發展，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，在合理的環節，根據計算機輔助教學，科學應用這一技術，實現教學的智能化，滿足學生的學習需要。

參考文獻

[1]汪燕.我國人工智能教育的發展與困境——兼論人工智能在繼續教育中的發展[J].職教論壇,2018(9):104-110.

[2]王軍,陳國東,陳思宇,潘榮,錢金英.計算機輔助設計課程引入Spoc混合教學模式探析[J].科技資訊,2018,16(20):198-200.

[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:畢節市財貿學校