基于Web的智能化計(jì)算機(jī)操作輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的分析論文

　　高等職業(yè)教育以“實(shí)踐為主，理論夠用”為課程設(shè)置原則，以培養(yǎng)高素質(zhì)的專(zhuān)門(mén)技能型人才為目標(biāo)。高職院校學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，除了掌握必備基礎(chǔ)理論及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還必須重視實(shí)踐教學(xué)，重點(diǎn)掌握課程的實(shí)踐操作技能，學(xué)生的實(shí)踐操作能力是高職學(xué)生能力及水平的重要體現(xiàn)。本文根據(jù)體育高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)智能化的計(jì)算機(jī)操作輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，提高學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)實(shí)踐操作的能力。

　　1、問(wèn)題提出

　　體育高職院校學(xué)生不同于其他高職院校，課堂教育教學(xué)一直是體育高職院校的一個(gè)難點(diǎn)。主要體現(xiàn)在:學(xué)生基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)能力不足;難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;自制力不足，無(wú)法約束自己;認(rèn)為只要運(yùn)動(dòng)成績(jī)好就可以，其他的不重要。這些特點(diǎn)應(yīng)用傳統(tǒng)的課堂教育難以實(shí)現(xiàn)好的教學(xué)效果。實(shí)踐過(guò)程中，教師在教學(xué)過(guò)程中，教師不能面面俱到，對(duì)每個(gè)學(xué)生不能有具體的指導(dǎo)，問(wèn)題會(huì)不斷積累，造成學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下。而學(xué)生因接觸計(jì)算機(jī)的時(shí)間長(zhǎng)短不一，水平參差不齊，接觸時(shí)間長(zhǎng)的認(rèn)為自己已經(jīng)會(huì)了，而基礎(chǔ)差的又覺(jué)得課堂練習(xí)時(shí)間不足，造成學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的消極心態(tài)，影響學(xué)習(xí)興趣。為了解決這些問(wèn)題，各個(gè)高校不斷探索新的教學(xué)模式，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

　　2、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的介紹

　　計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)，是在計(jì)算機(jī)輔助性進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對(duì)話(huà)方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)過(guò)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。它能有效的縮短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)，特別是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，教師通過(guò)輔助教學(xué)軟件可以多很多幫手，輔助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)成為教育的重要手段之一。作為正常教學(xué)的輔助模式，它具有輔助教師完成教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生能夠自我學(xué)習(xí)。通過(guò)輔助教學(xué)系統(tǒng)，方便學(xué)生對(duì)知識(shí)的構(gòu)建，根據(jù)學(xué)習(xí)者本身的知識(shí)能力和水平，自我控制學(xué)習(xí)的進(jìn)度及方法，輔助學(xué)習(xí)者掌握知識(shí)。

　　3、輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建輔助教學(xué)系統(tǒng)，作為教師及學(xué)生信息交流的橋梁，輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠整合教學(xué)資源，豐富教學(xué)內(nèi)容及手段，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足，利用網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)，最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生的學(xué)習(xí)納人輔助系統(tǒng)的學(xué)習(xí)中。針對(duì)體育高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中需要設(shè)計(jì)需要與傳統(tǒng)的輔助教學(xué)軟件不同，在課堂教學(xué)和課后都要具有約束力。

　　31系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1.1界面簡(jiǎn)單，操作方便，易于使用

　　利用導(dǎo)航列表使界面結(jié)構(gòu)清晰，便于使用;對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)能夠分層顯示，問(wèn)題不明確。

　　3.1.2具有可擴(kuò)展、可移植性

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷升級(jí)，教材不斷變化，既要適應(yīng)當(dāng)前教材和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的需要，又要為以后擴(kuò)展、擴(kuò)充做好準(zhǔn)備。

　　3.1.3能夠自動(dòng)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度

　　根據(jù)學(xué)生的水平和日常學(xué)習(xí)情況自動(dòng)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，充分考察學(xué)生的認(rèn)知能力，學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠自動(dòng)推送，避免學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容過(guò)于復(fù)雜。

　　3.1.4能夠測(cè)試及反饋，分析錯(cuò)誤原因

　　測(cè)試是考察學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一種直觀(guān)的方法，測(cè)試分為知識(shí)點(diǎn)測(cè)試、綜合能力測(cè)試和整體測(cè)試三類(lèi)，知識(shí)點(diǎn)測(cè)試考察學(xué)生知識(shí)點(diǎn)操作情況;綜合能力測(cè)試考察綜合運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)能力，例如對(duì)一篇Word文章進(jìn)行字體、字號(hào)、表格、圖片等多項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)的考察。整體測(cè)試是將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作的Windows , Word , Excel ,PowerPoint和網(wǎng)絡(luò)幾部分作為一個(gè)整體在有限時(shí)間內(nèi)綜合考察。根據(jù)測(cè)試的結(jié)果給出錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)，并給出錯(cuò)誤的可能的原因。推送相關(guān)知識(shí)點(diǎn)反復(fù)學(xué)習(xí)。

　　3.2系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)具有的功能有:具有計(jì)算機(jī)操作的所有知識(shí)點(diǎn);能夠診斷學(xué)習(xí)操作練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤并進(jìn)行內(nèi)容推送，反復(fù)學(xué)習(xí);能夠?qū)γ總�(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行個(gè)別教學(xué)輔導(dǎo)。

　　3.2.1模塊的定義

　　3.2.1.1教學(xué)資源庫(kù)

　　教學(xué)資源庫(kù)存儲(chǔ)著教師的教學(xué)資源及教學(xué)體驗(yàn)，它是開(kāi)放的、具有指導(dǎo)作用的并且能夠可擴(kuò)充和可修改的一個(gè)知識(shí)庫(kù)。如試題庫(kù)、課件、素材、答疑庫(kù)等。通過(guò)學(xué)習(xí)者適當(dāng)?shù)慕M合構(gòu)建自我學(xué)習(xí)模型，充分發(fā)揮教學(xué)資源庫(kù)的指導(dǎo)、服務(wù)功能。

　　3.2.1.2學(xué)生模型庫(kù)

　　學(xué)生模型庫(kù)存儲(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)進(jìn)度，對(duì)技能掌握的程度，通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則描述學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，為教師診斷學(xué)生學(xué)習(xí)情況，提取相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提供行之有效的幫助。

　　3.2.1.3教師推送

　　在課堂教育中，教師將教學(xué)資源庫(kù)中的教學(xué)信息推送到學(xué)生的學(xué)習(xí)界面，學(xué)生根據(jù)教師的推薦進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，在考查及課后輔導(dǎo)中，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生模型庫(kù)中的學(xué)習(xí)信息，從教學(xué)資源庫(kù)中推薦適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容給學(xué)習(xí)者，便于分層次教學(xué)輔導(dǎo)，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　3.2.1.4學(xué)生情況診斷

　　對(duì)于學(xué)生模型庫(kù)中學(xué)生學(xué)習(xí)信息，通過(guò)學(xué)生情況診斷模塊的推理診斷，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的SQL語(yǔ)句進(jìn)行模塊查找，仿真推理過(guò)程進(jìn)行推理，將學(xué)生的情況反饋給教師進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)輔導(dǎo)。

　　3.2.1.5Web服務(wù)器

　　學(xué)生客戶(hù)端通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)Web服務(wù)器，Web服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)教師推送庫(kù)及學(xué)生情況診斷庫(kù)，經(jīng)過(guò)后臺(tái)智能化處理過(guò)的信息供給學(xué)生及教師訪(fǎng)問(wèn)，學(xué)生可以在課堂上及課后進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，教師也可以快速的了解學(xué)生情況，及時(shí)修正教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。

　　3.2.2核心模塊的實(shí)現(xiàn)

　　智能化的教師推送模塊和學(xué)生情況診斷模塊是本系統(tǒng)的核心，如何根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況進(jìn)行智能化的診斷，教師根據(jù)學(xué)生診斷情況的反饋把握教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方向，選擇其相關(guān)內(nèi)容顯示。

　　3.2.2.1利用專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化

　　專(zhuān)家系統(tǒng)是能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)仿真人類(lèi)專(zhuān)家思維求解復(fù)雜問(wèn)題，是人工智能技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，將行業(yè)專(zhuān)家的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，用某種知識(shí)表達(dá)的方式存人到計(jì)算機(jī)知識(shí)庫(kù)中，系統(tǒng)對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行推理演繹，能夠做出決策判斷。通常主要包含知識(shí)、規(guī)則和推理機(jī)三個(gè)部分。

　　選擇關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)作為專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，因關(guān)系庫(kù)具有強(qiáng)大的管理功能，能夠進(jìn)行增加、刪除、修改等操作;關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)具有海量存儲(chǔ)能力;另外，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具比較成熟，能夠快速進(jìn)行系統(tǒng)的研發(fā)。記錄專(zhuān)家知識(shí)通過(guò)產(chǎn)生式規(guī)則，即IF<條件>THEN<結(jié)論>形式，在條件部分有與(AND)、或(OR)關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一條記錄多個(gè)字段之間存在與的關(guān)系，在一個(gè)字段多個(gè)記錄之間存在或的關(guān)系，利用他們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可以?xún)?chǔ)存專(zhuān)家知識(shí)。

　　推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的核心，推理演繹的效率是系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵，推理的工作過(guò)程可以簡(jiǎn)單分解為匹配、沖突處理。本系統(tǒng)中匹配的過(guò)程是通過(guò)查詢(xún)選擇優(yōu)先級(jí)高的規(guī)則的，沖突處理是在有多條規(guī)則符合的情況下，系統(tǒng)優(yōu)先選擇符合條件數(shù)多的規(guī)則。通過(guò)對(duì)學(xué)生測(cè)試后，記錄學(xué)生的認(rèn)知情況存人知識(shí)庫(kù)中，利用產(chǎn)生式規(guī)則的推理生成不同的教學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容，其表現(xiàn)形式為:IF<知識(shí)點(diǎn)=“復(fù)制操作”and錯(cuò)誤原因=“移動(dòng)”> THEN(推送復(fù)制操作方法、常見(jiàn)錯(cuò)誤、復(fù)制操作動(dòng)畫(huà)); IF<知識(shí)點(diǎn)成績(jī)><=80>THEN(生成新的教學(xué)內(nèi)容)…根據(jù)測(cè)試信息反饋針對(duì)性的教學(xué)內(nèi)容推送就是一個(gè)推理機(jī)推理的過(guò)程，每測(cè)試一次就修正學(xué)生模型庫(kù)中學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度情況，直到學(xué)生完全掌握知識(shí)點(diǎn)

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　本文提出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)的結(jié)合，推理出智能化計(jì)算機(jī)操作輔助系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)的CAI，該系統(tǒng)不但能夠提供豐富的教學(xué)資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，還能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況針對(duì)性的進(jìn)行輔導(dǎo)，便于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，也讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得高效的輔助。智能化教學(xué)輔助是現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展的必然要求。

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