计算机辅助教学人工智能技术研究

时间:2022-01-31 08:59:50

计算机辅助教学人工智能技术研究

摘要:目前,计算机辅助教学已经逐步在中职院校中推广,取得了一定教学成果。计算机辅助教学系统由知识库、学生模块、用户接口模块、教学与控制模块组成,在应用实践中,存在开放性不足、人机交互能力差、师生互动不足、缺乏智能性的问题,这些问题在引进人工智能技术后得到改善。由于人工智能技术的开发利用,计算机辅助教学中形成了智能决策支持系统、智能教学专家系统、智能导学系统等系统,实现了教学的智能化,促进了人机交互与师生互动,真正意义上为学生提供了针对性、个性化教学服务。

关键词:中职;计算机辅助教学;人工智能技术;运用

随着教育体系改革进程的推进,中职院校教育模式在不断发展完善,计算机辅助技术逐步用于各学科教学中,发挥了重要作用。人工智能技术是计算机辅助教学中的重要技术组成,这是一种新兴技术,综合了计算机、控制论、语言学、神经生理学、心理学等多门学科知识,囊括了认知科学、系统科学、信息科学、生物学科等多门学科,可模拟人类智能活动,对于推动计算机辅助教学应用,提升教学效果,实现中职教学的现代化、可持续发展有着积极意义[1]。

一、计算机辅助教学概述

计算机辅助教学是以计算机为主要学习工具的新型学习方式,在这种教学模式下,学生可根据自己的学习水平、学习需求,在教学系统中查找依据教材内容编制的教学软件、专家系统、试题库,进行个性化学习。现有的计算机辅助教学系统,可分为以下几个模块:①知识库。知识库中集合了所有的教学内容,学生在课内外学习时,可自由选取并调用其中的内容;②学生模块。学生模块中记录了学生的学习进展,并且通过统计分析,得到有效咨询,为学生提供个性化辅导,并提出相应的学习建议,而且系统也会根据学生的知识掌握程度,优化知识库设计,调整教学策略;③用户接口模块。在用户接口模块,用户可与系统进行交流,接受用户的信息反馈;④教学与控制模块。这一模块具有领域知识、教学策略、人机对话功能,挥着控制教学过程与系统的作用,可展现学生学习状况,并通过智能系统及推理功能,实现教学方法及教学评价方法优化[2]。计算机辅助教学有效提升了中职院校的教学质量,但是就系统本身而言,存在以下缺陷:①开放性不足。在计算机辅助教学模式中,学习者无法自主修改课件,只能按照系统所给内容、学习路线进行学习,学生无法根据自己的兴趣爱好拓展学习内容,也无法进一步深入学习;②人机交互能力差。现阶段计算机辅助教学系统以光盘为信息载体,以多媒体为展现方式,教学流程机械化,教师和学生都会受到系统固有模式的束缚,教学效率较低,而且人机交互能力比较差,课堂沉闷,缺乏交流;③师生间难以互动。计算机辅助教学给了学生较大的便利,学生可以自主安排学时,确定学习的时间、地点、内容,教师无法有效掌握学生的具体学习情况,作出有效指导,学生遇到问题时也无法在第一时间寻求教师的帮助,师生互动难度大;④缺乏智能性。从课件上来看,计算机辅助教学存在明显缺陷,由于系统缺乏智能性。学生自主选择余地少,相较于教师,无法针对学生个性及学习水平提供针对性教学。

二、计算机辅助教学中人工智能技术的运用

(一)智能决策支持系统。智能决策支持系统结合了决策支持系统和人工智能技术,在网络教育领域应用广泛。比如说在数字图书馆中,智能决策支持系统可以根据学习者的需求,自动识别筛选内容,构建完善的学习决策模型,为学生提供多种学习方案,并且根据对比分析结果,给学习者提出相应的建议,明确各种学习方案的优缺点,在给人选择空间的同时,为其提供科学指导。(二)智能教学专家系统。智能教学专家系统可实现开放式、交互式的计算机辅助教学,它模拟了专家教授的教学思维,可为针对学生的学习特点、学习能力、学习方式及知识储备,提供针对性的教学,可确保教学的有效性。智能教学专家系统以智能计算机为教学工具,在学生学习过程中,可自动生成问题,创设情境,引导学生理解、记忆所学内容,而且还能够根据学生的学习进度,以及认知需求,来调整教学进度,拓展教学内容。而且,随着人工智能技术的发展,这一系统也增加了综合知识库、解题机制、专家协作系统、多学科协同解题机制、人工神经网络知识获取机制等模块,其教学可行性进一步提升。(三)智能导学系统。智能导学系统是智能化计算机辅助教学系统的重要组成,可以实现网络化教学,整合网络教育资源,满足学生所需。在学生应用计算机学习时,智能导学系统可根据目前学生已学习的内容,提供针对性教学服务,设置不同梯次难度的问题,引导学生应用所学知识去解决问题,并且根据教学成果,不断调整教学方案,优化教学设计,设置教学进度。此外,目前计算机辅助教学系统中还采用智能网络组卷系统INES、智能仿真技术、智能信息检索引擎等高新科技,使得系统具备了更强的逻辑推理能力,有效加强人机交互、师生互动,让学生的问题能够得到及时的解决,让学生的学习情况能够得到准确点评,丰富学生的学习体验[3]。

三、结语

如今社会已步入信息化时代,计算机在人们的生活、工作、学习中广泛应用,在这种情况下,中职院校应该积极开发利用计算机技术,创建完善高效的计算机辅助教学体系。计算机的发展,推动了人工智能技术的发展,而计算机辅助教学的普及,也促进了人工智能技术在教学中的应用。为了充分发挥人工智能技术的作用,中职院校教师应该加强对于人工智能技术内涵及理念的研究,在合理的环节,根据计算机辅助教学,科学应用这一技术,实现教学的智能化,满足学生的学习需要。

参考文献

[1]汪燕.我国人工智能教育的发展与困境——兼论人工智能在继续教育中的发展[J].职教论坛,2018(9):104-110.

[2]王军,陈国东,陈思宇,潘荣,钱金英.计算机辅助设计课程引入Spoc混合教学模式探析[J].科技资讯,2018,16(20):198-200.

[3]谢宏,邵新海,李会芹.人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究[J].电脑知识与技术,2017,13(17):150-151.

作者:王德厚 单位:毕节市财贸学校