关键词:;应用领域;实际应用
1. 人工智能中智能体的功能
1.1人工智能
人工智能是以知识为对象,研究知识表现、知识获取、知识挖掘等的学科。从其功能来看,人工智能即参照人类智能活动的客观规律,借助一定的智能体,模拟人类的思维执行诸如判断、推理、识别、决策、检测等活动。
1.2智能体
人工智能必须借助一定的智能体来实现,也就是说,智能体是人工智能的载体。因此,分析人工智能就要借助智能体来阐述。一个性能良好的智能体,应尽量准确捕捉用户的用意,通过对环境的感知,敏锐地获取相关信息和知识,并根据环境的数据变动适时作出调整,高效执行用户指令,完成用户指定的任务。
1.2.1单智能体的功能
依照智能体的功能,人们通常将智能体划分为思考型、反应型、混合型三种。
图1 思考型智能体的功能示意图
思考型智能体主要通过用户根据目标或任务,下达行动指令,用知识和计划指导行动,并根据行动的反应,对环境进行感知,智能体感知内部状态等对环境状态,适时对动作进行调整,实现思考型智能体的功能。
图2 反应型智能体的功能示意图
反应型智能体主要通过规则动作指导行动,并利用智能体对环境状态的感知,指导规则动作对环境作出适应性改变,实现反应型智能体的功能。
图3 混合型智能体的功能示意图
混合型智能体的功能较为复杂,它通过智能体对环境的一般、紧急情况作出反应,对环境状况建模,对环境可能发生的情况进行预测,与其它智能体进行交流,共同指导决策,指导行动的准确性。
1.2.2多智能体的功能
多智能体即通过多个智能体间的相互协调,共同配合,构成一个综合智能体,联合达成一个任务。每个成员智能体有着各自的目标和动作,可以不受其他成员的,自主执行自身的动作规则,利用各个智能体间的竞争与协调,化解多个智能体间的矛盾与冲突,实现多智能体的任务,体现多智能体的功能。在多智能体的综合功能下,各个智能体作为综合功能的子功能,每个智能体都具有较高的适应性,能够根据问题,进行规划和推理,判断应该采用的策略,对环境施加影响。多智能体基于简单的设计理念,具有有利于建模,可扩展性强,管理方便,能够节省构建成本,明白易懂等特点。通过多智能体,可以面向对象,实现智能体的多元化和多层次性的构架,缓解了综合系统的复杂性,也缓解了各个系统解决问题的复杂性,并通过协调与协作,提高解决问题的效率,提高整个系统行动的效率。
2. 人工智能的主要应用领域
2.1人工智能在的应用
2.1.1教师辅导的智能化
人工智能在教育的应用,主要表现在利用Agent技术,实现智能化教学。Agent技术是一种基于分布式的智能技术,通过智能体Agent,可以实现自主学习的功能,并根据感知自身和环境状态,采取相应的行动,达成系统规定的目标或任务。Agent具有多种优势,诸如可以自主完成行动,快速对动作做出反应,协作能力强,系统处于开放状态,通信性能好,能够随时随地进行行动等。多Agent系统由多个成员Agent组成,各个成员Agent都有既定的动作,通过成员hgent间的通信,获知相关信息,共同协调完成整个系统的复杂任务。Agent在智能化教学中的主要功能:对教学过程进行跟踪监控、教学分析、教学信息的整理、辅助学习、学习方法建议等。通过上述功能,能够适时监督学生的自主学习和教师的辅导,并能够结合学生的学习行为、学习效果等,提供有效的学习指导,实现教师辅导工作的智能化。
2.1.2教学资源的智能检索
目前,各种网络教学资源五花八门,信息量非常大且较为分散,并且各种教学资源还在不断的增长,给学生和教师利用教学资源带来相应的困难。智能检索系统的应用,能够帮助学生和教师在海量信息中,快速准确地搜索到所需信息,节省学生或教师的检索时间,提高用户检索效率。
2.1.3智能化评价
随着现代教育的发展,运用专家系统技术,通过网络考试系统,采用智能组卷算法,实现自动组织考卷。通过试题库,依照既定规则,对精选的试题进行筛选,实现自适应的试题测试功能。根据相关需要,设计自动评卷功能,对考试结果进行评价,并可根据需要对考试题型进行评价。
2.2数据挖掘技术
2.2.1数据挖掘技术
数据挖掘技术,就是通过揭示数据间的关系和数据的存在模式,对数据和数据库进行处理的技术。它是人工智能、数据库管理、仿真等多学科交叉的边缘学科。数据挖掘技术的应用,为工商、科研工作的发展提供了较多的新方法,对工商业与科学研究都具有非常重要的意义。由于数据挖掘技术蕴含着知识表现、知识获取和知识挖掘等理念,使得其与人工智能的功能如出一辙,很多人认为数据挖掘技术应该是人工智能的一支。从实际来看,虽然数据挖掘技术与人工智能有相应的交集,但它已经成为一个的系统,具有更为丰富的内容体系,与人工智能、机器仿真、OLAP、专家系统等都具有相关性,其规则、分类、算法等都自成体系,体现出数据挖掘技术的博大精深。
2.2.2数据库的知识发现
通过数据挖掘技术,对数据库中的知识存量进行充分的研究,从中找出潜在的规律性,从而利用数据的相关性分析,挖掘出蕴含在数据中的抽象知识,揭示数据所表现的客观世界状况,从中得出相关的本质和规律,从而自动获取知识。知识表现所概括的是数据所揭示内容的概念,比数据本身更有应用价值。
2.3智能检测技术的应用
2.3.1智能机器人研究
。
2.3.2对流水线的智能监控
很多工厂的生产流水线,都需要通过过程监控,保障产品质量和系统性能。很多企业已经采用人工智能对流水线进行监控 ,确保流水线的物理参数精度,实现流水线的高效和产品的优质。例如汽车工业的模糊逻辑智能控制,轧钢厂的神经元智能控制,水泥旋窑的模糊智能控制等。
2.3.3故障的智能诊断
一般情况下,智能系统根据检测到的故障状况,对照系统存储的相关诊断数据和信息,判断系统、器官、元件等出现故障的原因,采用系统给定的信息进行故障处理,及时排除故障,提高系统的稳定性和可靠性。故障的智能诊断系统构架主要有:故障信息库、诊断信息、数据接口、数据库等。例如,飞控系统的故障诊断、雷达的专家诊断等。
2.3.4医疗的专家系统技术
从上世纪70年代,医疗领域已经开始广泛应用专家系统技术。例如在外科手术中,采用模糊逻辑控制,通过模糊函数与语言,准确把握病人的麻醉深度,实现对病人麻醉深度的智能控制。
3. 人工智能的实际应用
3.1机器人在教育界的应用
3.1.1模拟教学
根据教材的安排,对某些需要解释的现象进行机器人模拟演示,让学生认真观察,从中发现一定的规律,使学生加深对规律性的认识和理解。如数学教学中的抛物线轨迹演示,物理教学中的阿基米德定理演示等,都能够利用直观的演示,揭示其中的规律,使学生加深对相关知识的理解。
3.1.2人机交互的辅导方式
利用机器人辅导学生学习,可以通过人机交互,为学生提供量身定制的辅导模式,使学生的个性得到充分发展。采用微型机器人与学生的交互辅导,可利用微型机器人其体积小、重量轻,便于携带等优点,随时随地进行学习,随时为学生解决问题,提供学习指导。利用家庭机器人与学生的交互辅导,承担家庭教师的职责,有利于学生问题的适时解决,也有利于学生的学习得到及时的巩固。通过软件机器人与学生的交互辅导,可以对学生的学习情况进行分析,为学生制定专门的指导计划,提高学生的学习质量。
3.1.3仿真训练
在教学中,教师可以利用机器人,将相关内容通过机器人的演示展现给学生,减轻教师的负担,并能够通过规则的动作,使教学更为规范。例如,用机器人示范体育高难动作,可以将动作分解、定格、重复播放等,从多方位展示动作,使学生能够充分掌握动作的规范,比教师的示范更为科学,也更为有效。
3.1.4机器人远程教育
通过机器人,可以通过对学生的特征数据分析,建立学生模型库,根据学生的个性,同时对多名远程教育的学生实施个性化教学和辅导,提高远程教育的效率,实现远程教育的智能化。
3.1.5激发学生的学习兴趣
机器人为学生创设富有情趣的教学环境,根据教学任务,采用与学习相关的游戏,调动学生的学习积极性,使学生在尽可能短时间内,掌握需要了解的知识点,提高学习效率。
3.2数据挖掘技术的实际应用
数据挖掘技术的应用领域较为广泛,主要有:
(1)商业领域
商业领域是最早应用数据挖掘技术的重要领域。通过数据挖掘,对产品销售数据进行分析,对产品进行市场定位;根据消费者需求分析,对产品的销售进行预测,调整产品营销策略;根据市场销售情况,制定合理的库存,减少资金的占用;对顾客的购买行为模式进行识别,据此布置货架,适应顾客的购买习惯;通过食品的滞销、畅销分析,制定相应的促销手段和促销时间,避免商品过期积压等等,使数据挖掘技术在商业领域得到极为广泛的应用。
(2)金融业
利用金融服务的各种卡品信息,分析客户的需求,了解客户的存款和贷款信息,对存、贷款趋势作出科学预测,从而制定合理的存、贷款优惠策略;对金融交易活动进行监控,从中提取有用信息。例如,有信用卡客户对私家车感兴趣,金融机构就可以将信息告知汽车销售部门,并为客户提供量身定制的贷款服务。
(3)工业生产
在产品销售环节,工业生产企业对数据挖掘技术的应用与商业领域的应用大致无异。随着市场竞争的激烈,很多工业生产厂家已经通过数据挖掘技术对生产过程进行动态监控。
(4)网络应用
随着信息流量的增大,简单的索引与搜索系统已经很难满足网络用户的需要,有待开发高层次的搜索引擎来适应网络不断的发展,智能化的搜索引擎带给用户的是快捷、高效与易用,使其成为今后搜索引擎的应用趋势。
(5)其它方面的应用
通讯公司利用远程通信,及时了解客户信息,创新客户服务,拓展新的业务,扩大市场影响力,赢得最佳效益。高校利用数据挖掘技术,了解生源信息,将学校的专业信息发送给目标生源;对教师的情况进行分析,从中找出关联性,有针对地制定教学方案,有效提高高校的教学质量。医药公司通过对医生处方分析,了解医生的用药情况,可以制定合理的供货计划和营销策略。旅游机构对旅游团体进行分析,可以采用有效的旅游模式,吸引更多的旅游团体。利用卫星遥感技术获取的数据,提高天气预报的准确度。
3.3人工智能在检测系统的应用
人工智能在检测领域的应用非常广泛,如前面介绍流水线的监控、智能故障诊断、专家技术系统等,现对网络入侵的智能检测系统加以简要说明。
3.3.1网络入侵专家检测系统
该系统的智能化程度高,用户不用干预专家系统的推理。然而,其系统信息是建立在专家知识的基础上,必然受专家认知网络攻击模式的。。其次,通过合理推理,参照专家库的规则,判断网络安全状况,检测是否有入侵行为发生。最后,更新专家库,调整专家规则,结合神经网络技术,利用神经网络技术的敏感性与快速反应能力,不断增强系统的自适应功能,提高系统检测能力。
3.3.2入侵统计智能检测系统
该系统主要对异常的安全问题进行检测。它通过建立正常行为模型,对照进行网络入侵检测,检测出正常行为有较大偏离,则视为异常。首先,确立门限值,统计某一事件在特定时间出现的频率,检测是否超出门限值,判断系统是否异常。其次,设定事件度量均值、度量标准偏差的置信区间,统计系统的两个参数值,判断系统是否偏离区间,检测系统异常与否。最后,根据事件的矩阵数据,对事件转移的概率进行统计分析,结果小则预示存在异常。
参考文献:
[1] 于大方.浅析人工智能及其应用领域[J].科技信息.2008(23)
[2] 张鹏.智能机器人辅助教育及其应用[J].中国电化教育2009(2)
[3] 龚成清.基于人工智能的网络入侵检测系统设计[J].南宁职业技术学院学报.2009(5)
[4] 张睿.浅论数据挖掘技术及其应用[J].成功(教育版). 2009(10)
关键词:人工智能,基础教育,专业发展
一、前言
人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)快速发展,在一定程度上促进了人们的思维方式、人际互动模式以及学习和教学方式的改变,我国教育部门不断重视AI技术在基础教育领域中的融合,以更好地促进中小学生的个性化发展。AI视域下,教师的工作环境将会越来越智慧化,智能阅卷、智能授课和智能评估逐渐成为可能,教师可以根据学生的学习进度和学习特征,有针对性地对学生开展个性化指导。同时,学生在课堂上也可以更熟练的使用平板电脑而不是手抄本进行交流。目前,AI技术已经成为教育系统性变革的内生变量,不断推动着教育模式的变革、教育理念的更新以及教育体系的重构,基础教育信息化进入了创新发展的2.0时代[1]。虽然我国AI教育发展水平落后于国际先进水平,尚未在在中小学教育中普及应用,但是我国教育部门已经制定和出台了相关,以推动基础教育和AI的不断融合和发展,可以预见,AI技术必将为基础教育发展赋予越来越强大的智慧支撑,推动基础教育现代化。
二、AI教育时代中小学教师面临的挑战
。AI技术在一定程度上提高了教学水平和教学质量,但是在教师层面还是存在一些问题,使AI技术与基础教育在融合过程中面临一系列的挑战。1.与AI教育相配套的教学方法创新性不足AI教育作为一个高度依赖技术的跨学科领域,AI应用程序可以在一定程度上扮演教师的角色,观察学生的学习过程,分析他们的学习表现,并根据他们的需求为他们提供即时帮助。此外,了解AI技术的能力和特点,教师可以在课堂上采用合适的AI应用程序来提高学生的学习成绩、动机或参与度。。但是在现实教学中仍存在盲目学习的典型问题,教师未能针对学生的个性特征而进行因材施教,学生在学习的过程中存在“一刀切”的现象,而不是被个性化对待。2.AI师资力量薄弱AI教育属于多学科交叉领域,教师一方面要具备心理学、教育学和信息技术等各学科相关知识,另一方面要将这些知识进行整合和运用。目前虽然学生的学习意愿强烈,但是从当前AI的师资来看,具有AI学识的师资力量十分薄弱,教师普遍缺乏完整而系统讲授AI课程的能力和知识,部分教师简单地将AI教育视作机器人教育﹑编程教育、计算机辅助教学等,个别中小学的AI教师是由其他学科教师来兼任,此外,AI教师编制不足、师资质量不均衡也是突出的问题。教师师资队伍建设是改善AI教学质量的关键。3.教师培训缺乏针对性目前教师已了解到AI在教学方面发挥的积极作用,并认可AI对教学的促进作用,但大部分教师都是停留在简单的意识层面,在教学实践中并未真正去落实。虽然存在以上问题,但是大部分AI教育教师没有接受专业培训,在讲授AI知识时,缺乏深入性,只能浮于表面,有违学科初衷。4.实施路径单一AI教育作为新兴学科,是基于时代最新技术的教育,要求教师在专业发展过程中,一方面要注重掌握各学科知识,另一方面更要注重教师专业发展的实践性和情境性,强调学生在学习过程中的参与和体验。但是目前中小学AI教育实施路径比较单一,在课程设计上,教师主要停留在传统的信息技术与教学设计层面,学生在课堂学习和实践中难以系统而深入掌握AI的技术、方法和基本理念。在教授形式上,主要采用课堂教学的方式对AI知识进行讲解,而学生实践和体验的机会相对较少。
三、AI视域下中小学教师发展路径
。面对AI技术的迅速发展,中小学教师应注重信息素养的培养,信息素养主要包括两方面内容,即信息技术素养和信息意识素养。在信息技术素养方面,中小学教师应呈现趣味性强的教学课件、流畅的运用多媒体、及时反馈学生的问题等调动学生的积极性,以激发学生各科的学习兴趣,培养良好的学习习惯。此外,中小学教师要保持对新技术的敏感性。信息意识素养是信息素养中的观念性成分,是教师对信息的态度、认识层面的关键要素,是信息素养的重要组成部分。中小学教师在信息意识层面,要积极接受新兴技术带来的学习和教学方式的改变,决定性意义转变的前提是更新观念。2.提升职业道德素养恪守职业道德:传道、授业、解惑是中小学教师的主要职责。随着AI与教育的融合,智能平板等设备可以在一定程度上代替教师讲授知识、解疑答难和阅卷评分,AI在得到科学利用的前提下,可以成为师生的强大助手,从而大幅提升教与学的效率。教师应积极面对AI技术给教育带来的便利,提高自身的自主学习能力和创造力,同时注重培养学生思维的创新性,呵护学生的好奇心和求知欲,鼓励学生发现和解决问题。引导学生树立正确价值观、道德观和法治观:如今AI技术迅速进入中小学生的课堂教学,深刻改变着学生的学习模式和师生互动模式,一方面教师要充分将AI技术有效整合到课堂,另一方面也要正视AI的使用边界,AI技术快速发展有可能带来伦理风险。在中小学阶段不乏这样的例子,有些学生利用课堂上学到的编程知识去充当黑客,或者产生网络成瘾行为,以上学生的偏差行为已经触及价值观的层面,对自身的身心健康产生不利影响。因此,面对AI技术的迅猛发展,教师要有效的应对信息技术带来的伦理挑战,深入研究思考并引导学生树立正确的价值观、道德观和法治观,提升学生的诚信意识和社会信用水平。3.更新教育教学观念改变传统单一教学模式:随着AI技术的发展,互联网、大数据分析、智能化推送等教育产品层出不穷,如果不能科学利用这些技术产品营造适合学生成长的教学生态环境,技术将无法真正促进学生学习效果和教师教学水平的提升。AI视域下,教师要接受并适应智能技术给教育带来的变化,转变传统教育观念和教师角色,同时,教师在教学中应考虑学生的认知发展的阶段性特征,适时了解学生的学习风格和学习策略及学习中遇到的学习障碍,利用多样的教学活动和教学过程将知识获取和能力培养结合起来,促进学生认知和非认知能力的发展,最终实现学生的全面和个性化发展。课堂教学中,教师应改变“灌输式”“注入式”等单一的教学模式,充分利用AI技术实现教学方法多样化,活跃课堂氛围,提高课堂效率,树立教学、体验和实践相结合的教学观,提升学生的动手能力,中小学AI教育在实施路径方面应该多元化,实现认知、实践和体验的有机结合。此外,教师要看到学生的不同进度和情感需求,借助于AI技术,根据学生的发展节奏制定不同的学习计划,做到因材施教,为每一位学生成长提供学伴式帮助。注重培养线上和线下相结合的自主学习能力:AI视域下信息技术与基础教育的融合,网络在线平台为教师提供了丰富的学习资源,教师要更新自身旧的知识框架,进而不断提高自身的知识体系。针对目前存在的教师培训缺乏针对性的现状,教师可以加强线上自主学习,学习教学中常用的AI技术和程序。首先,线上学习过程中,面对网络和AI应用提供的多种类别的学习内容,教师要根据所教学科和所任学段的学生发展特点,选择恰当的教学内容,以便信息技术可以更充分地服务于教学,从而提高教学水平。其次,教师在注重线上学习的同时,也要注重线下学习,教师在教学中可以组织课前、课后的学习讨论小组,就教学中遇到的问题进行面对面的沟通与交流。
四、结语
AI技术的迅速发展,给基础教育带来便利的同时也必然会带来较大的冲击与挑战,AI视域下,中小学教师应该以积极的心态去面对机遇和挑战,抢抓机遇、迎难而上,努力培养自身信息素养,提升职业道德素养,更新教育教学观念,在人与机器日益激烈的竞争中获得主导地位,在基础教育改革发展浪潮中实现跨越式自我发展。
参考文献:
【关键词】人工智能;计算机;辅助教学;应用
计算机辅助教学是一种新兴的教学手段,帮助课堂进入到一种更加智能化和现代化的环境与条件中,将传统的教学模式和方法与多媒体和网络结合起来,为学生营造更好更有趣的教学氛围。但是由于技术的不成熟以及经验的不充分,导致其依旧存在问题和不足。
1计算机辅助教学开展现状和发展困境
1.1缺少开放包容的特性
近年来,计算机辅助教学的开发和应用已取得了一些较好的成绩,但由于我国计算机网络工程和相关领域的技术革新起步较晚,对于计算机教学的发展与改革依旧存在较多的不足和缺陷。首先是在开放包容性上的缺失。这一缺失的原因主要来自于两个方面,第一个方面是思想上的落后和闭塞,人们对于计算机辅助教学的态度依旧存在负面和抵触的情绪,这是由于害怕计算机的加入让课堂和教学秩序失控,所以并没有充分开发和展现出计算机在教学中的优势。第二个方面是技术层面上的,我国对于计算机辅助教学的课件和软件技术都只是按照一种最传统和安全的方式进行,缺少探索和冒险的精神、开放和包容的态度[1]。
1.2缺少人机交互的能力
计算机辅助教学过程中,计算机不仅仅是一个信息的载体,更应该将其当作课堂的一份子,能够充分参与到整个课堂的活动和教学工作中。但是大多数的智慧课堂在使用计算机时,仅仅利用其多媒体的播放功能,教学的主体和主要角色依旧是教师,只是把课本和板书照搬到了多媒体课件中。教学的内容仍然是枯燥和单一的,学生依旧带有一种被强迫的学习心理。这种教学缺乏人机之间的交互,机器不能自主获取学生学习的状态和对知识的掌握情况,学生也无法通过计算机主动地得到反馈和解答,让人机之间仅仅是流程化的配合和交流。在这种刻板的学习模式下,甚至会让一部分学生丧失学习的乐趣和兴趣。
1.3缺少课程教学的特点
不同的课程有着不同的教学重点和偏向,这就对教师的教学工作提出了更高的要求,计算机的加入,本来应该能够为教师提供一个新的教学方向和思路,但是由于计算机的便捷性导致一部分教师产生偷懒和敷衍的教学心态,在教学过程中全程使用多媒体播放课件,丧失了课程自身的特性和特质。尤其是一些对实践能力要求较高的课程,教师过度使用计算机只会导致教学趣味性的流失。
1.4缺少师生互动的乐趣
教师作为课堂教学的主要角色,不仅仅是要把知识以一种通俗外化的形式传递给学生,更是应该做学生心理特征的发掘者、学生学习习惯的纠正者和帮助者。教师的鼓励和赞许都会对学生起到重要作用。但是计算机辅助教学之后,教师将更多的精力放到了如何制作精美的教学课件上,而忽略了与学生之间最直接的感情和语言交流,丧失师生互动的乐趣。
1.5缺少有序的教学策略
教学策略是保证一节课是否能够有序开展和进行的重要条件与因素。但是计算机参与和设计的教学环节,只是一个程式化的展示,在课堂上会遇到多种多变的教学情况,一旦在某一个环节出现问题,就有可能导致计算机设计的教学步骤全部打乱,陷入一种无序的状态中[2]。1.6缺少灵活的智能性能计算机技术的开发和应用在我国已经逐渐形成了一套完善和成熟的体系,但是计算机在教学中的应用与引进时间并不长,导致当前多数计算机辅助下的课堂并不具备充分的灵活和智能性,大部分的教学工作和考核评价工作依旧是由教师人工完成,对于不同学生的学习状态掌握也有所偏差。
2人工智能在计算机辅助教学中的应用
2.1建立知识库
人工智能在计算机辅助教学中应用的主要原则,就是将深度学习与认知学的理论知识作为整个程序模块设计开发的基础,通过建立一个知识库,将收集到的知识案例进行分类,训练机器进行自动识别,从而提取和分析出不同学生在不同的知识中所表现出来的学习能力与掌握熟练程度,进而可以有针对性和有选择性地进行复习与巩固,达到机器代替部分人工教学、缓解教师压力的目的。第一步就需要进行知识库的建立,主要包括了专家决策的核心系统对所输入的知识进行判断与筛选调取。同时知识库还可以实现共享的功能,对知识进行简化与提炼,做到精益求精。知识库的搭建应该要尽量简单和易修改[3]。
2.2打造专家模块
在建立了知识库之后,就需要围绕人工智能教学的主要目的进行专家模块的打造,专家模块存在的意义在于能够将其比喻为整个学习系统中的推理机。在需要和使用的情况下,由专家模块自动随机地生成问题,并且可以通过知识库的相关内容调取形成答案并充分解释。其次,专家模块的另一个作用就在于能够帮助评价和考核学生的学习情况,实现一种更加公正透明的评价过程。在进行专家模块打造时,通常使用的是两种方法,一种是固定算法,即根据题库的问题模板,循规蹈矩、规规范范地进行问题的设立和解答的编写。而另一种就是启发策略,这种专家模块更多的是引导学生通过简单和有限的提示信息,自己推理摸索找寻正确的答案和解决方案。除此之外,专家模块还可以自动匹配,依据学生能力分配问题。
2.3建立学生模块
与专家模块相互配合相互辅助的就是学生模块。学生模块的本质其实也属于专家系统,模块内部所存储和容纳的是学生的不同学习习惯和学习行为特征。这个模块建立的目的主要是两个,一个是为了让学生在学习的过程中可能出现的错误习惯和方法被快速识别,并且能够通过机器语言进行记忆与编译,从而建立一个比较完整和全面的错误类型数据库,进而深层分析找到错误的原因。第二个目的就是为了帮助学生对错误学习行为和习惯进行解释,从更加深层次的角度挖掘学生由于知识理论掌握不充分而导致错误的原因。学生模式的建立一般依靠的就是人工智能的自我学习和接受训练让系统能够建立起模型对学生的学习习惯进行模拟。这样在上一步打造的专家模型就可以为学生模型提供一个对比的样本,专家模型的两种运算和教学方式可以分别评估学生的学习能力和学习错误[4]。
2.4优化教学模块
教学模块是人工智能在计算机辅助教学模式中必不可少的一个环节,教学模块的内容是基于传统教学设计和规划之上的。在计算机与人进行交互的过程中,教学策略主要是由教学的不同分支来体现,能够达到较好的发散性和综合性的效果。但是其不足的地方也比较明显,那就是只能按照某一类型或者某一个的教学方法进行,系统不能快速地根据不同内容识别和选择最适合最有效率的教学模式。具体的应用和实现过程就是将专家模块和学生模块的内容进行连接和合并,将专家模块生成的问题及答案与学生模块中上传和学习到的进行对比,选择覆盖或者是分析提取,能够比较客观地发现学生学习中存在的理解性偏差和实践性错误。之后再将结果传回到知识库中,调用相关的知识内容,形成一个完整的反馈链,帮助教师做出教学决策,调整教学进度和教学规划。但是这个模块的设计也应该充分考虑到诸多情况和因素,因此在条件判断时应加入更多的循环。
2.5开发智能接口模块
人工智能在计算机辅助教学模式中的应用和融合最后一步就是要开发出一个稳定和高效能的智能接口模块,主要作用是为了连接学生和计算机之间的信息交换和沟通,即进行信息的输入与传出。在接收到学生传递的学习信号后,接口模块要及时调动起教学模块、专家模块和学生模块,把信息传递给不同模块处理,之后再由教学模块所作出的教学决策和结果论证信息输出反馈给人,实现了机器语言与人类语言之间的转化。一个能够正常运转并且具备较高实用性和参考性的教学系统,一定融汇了思想教学、策略和心理学等多方面的因素和知识内容体系,所以智能接口模块的设计与开发,一定要全面考虑这些成分,开发出更加灵活多变的接口模块[5]。
3结语
人工智能在近年来获得了快速的发展和进步,成为我国当前各个行业领域之内炙手可热的先进技术。对于计算机辅助教学的开展和改革来说,人工智能的融入与应用有着重要的价值与意义。
参考文献
[1]张镒麟.关于计算机辅助教学中人工智能技术的应用研究[J].当代旅游,2019(1):239.
[2]刘荫.人工智能在计算机网络技术中的应用研究[J].科学与信息化,2019(2):20-21.
[3]孙玉梅,赵骏,王美春,等.基于人工智能技术的《单片机原理及应用》课程CAI软件研制[J].教育教学论坛,2016(45):268-270.
[4]张园.人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究[J].科技资讯,2007(34):108-109.
关键词:信息技术 学习能力 终身学习
作为一种创新教学的尝试,我们在高二、高三部分班级进行了网络教学实践。
一、信息技术教学与常规的教学模式的区别
(1)教学环境的改变
运用信息技术进行教学一般是在电脑教室进行的,整个教室基本做到了每位学生一台电脑。因此,学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外,还有与因特网相联的计算机,整个教学过程看起来是在教室进行,但教学环境却是真正的因特网环境。学生真实的接触到了远程教育体系、终身学习和社会化学习这种看起遥远的事情。
(2)师生角色的转变
作为一种创新教学的尝试,教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法,而是采用教师指导下的,以学生为中心的学习。教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、讨论等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性,最大限度的培养学生的创新精神。
(3)教学过程的转变
。对于不懂的问题学生可以相互讨论。最后利用交互式的教学软件进行检测学生的掌握情况,教师再有针对性的进行指导教材中的难点和重点。
(4)教学方法的转变
信息社会的特点是个性化、多样化,关心人、尊重人、一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个性特点,在教学目标规定的最基本的方面都能达到合格标准的同时,最大限度的发挥每个人的潜能与价值。在教学中努力渗透“科学、技术、社会”教育思想。尽可能在教学中让学生讨论一些现实问题。?它在生产中有哪些实际应用?2、人类基因组计划有哪些国家参与?它研究的是什么问题?对人类有哪些好处?人们要警惕基因组计划的哪些应用?等。让学生运用各种知识,从社会利益、风险、科学技术的发展与安全等方面综合考虑问题,以培养学生的科学评价、科学决策能力。
二、结论与思考
(1)提高了学生的学习兴趣
信息技术运用集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的生物课本,虚拟技术使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程生动直观地显现在学生的眼前。。
(2)提高了学生合作学习的能力
信息技术中的网络教学通过因特网的查询,为学习者的双向交流提供了广阔空间,达到了“人―机―人”相互学习,即学习者通过网络与教师和其他学习者进行相互交流,协作学习。
(3)学会信息资源的利用
运用信息技术进行教学,使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取、信息分析和信息加工能力。
(4)增强了对现代教育的认识
信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了性的变化,音像技术、计算机技术、现代通信技术和人工智能技术在教育领域广泛应用;网络教学完全改变了“以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心”的传统教育教学模式。
三、信息技术教学与常规的教学模式的区别
(1)教学环境的改变
运用信息技术进行教学一般是在电脑教室进行的,整个教室基本做到了每位学生一台电脑。因此,学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外,还有与因特网相联的计算机,整个教学过程看起来是在教室进行,但教学环境却是真正的因特网环境。学生真实的接触到了远程教育体系、终身学习和社会化学习这种看起遥远的事情。
(2)师生角色的转变
作为一种创新教学的尝试,教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法,而是采用教师指导下的,以学生为中心的学习。教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、讨论等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性,最大限度的培养学生的创新精神。
(3)教学过程的转变
。对于不懂的问题学生可以相互讨论。最后利用交互式的教学软件进行检测学生的掌握情况,教师再有针对性的进行指导教材中的难点和重点。
(4)教学方法的转变
信息社会的特点是个性化、多样化,关心人、尊重人、一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个性特点,在教学目标规定的最基本的方面都能达到合格标准的同时,最大限度的发挥每个人的潜能与价值。在教学中努力渗透“科学、技术、社会”教育思想。尽可能在教学中让学生讨论一些现实问题。
四、结论与思考
(1)提高了学生的学习兴趣
信息技术运用集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的生物课本,虚拟技术使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程生动直观地显现在学生的眼前。。
(2)提高了学生合作学习的能力
信息技术中的网络教学通过因特网的查询,为学习者的双向交流提供了广阔空间,达到了“人―机―人”相互学习,即学习者通过网络与教师和其他学习者进行相互交流,协作学习。
(3)学会信息资源的利用运用信息技术进行教学,使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取、信息分析和信息加工能力。
【关键词】教育信息技术;
多元智能培养人类已经步入了信息化时代,随之而来的是计算机、多媒体、网络、人工智能等为代表的各种先进信息技术迅速在教育领域获得广泛的运用,并且取得了很好的成效,更新了教育观念和教学模式,丰富了教学手段和教学方式,也带来教学内容方面的变革和发展。通过应用现代信息技术,大力培养学生的多元智能,提高学生思维和创新素质,受到了教育界的重视。。
1多元智能的理论内涵分析
多元智能理论英文名称是Multiple Intelligences,简称MI理论,是一种从上世纪80 年代中期已经风行至今的国际著名教育新理念。1983年,美国当代著名教育学家和心理学家加德纳博士在《智力的结构》中,首次提出了多元智能理论。作为一种新异的人类智能理论,多元智能理论主张人的智能是多元的。该理论的意思是指人包含多元智能:视觉空间智能、言语语言智能、音乐韵律智能、数理逻辑智能、身体运动智能、自我认识智能、人际沟通智能以及自然观察智能。教育学家加德纳在1983年指出,智力指的就是基于某种社会文化背景的价值标准,个体在解决遇到的各种难题或生产制造某种产品所具备的能力。因为人类认识和改造世界的过程中需要面临各种挑战和问题,是在充分发挥人类多元智能的前提下,才创造出美好的世界,所以各种智能具有相同的重要性。但是作为个体,自身具备多少种智能是允许存在差异的。人的某种能力能否被认定为一种智能,这需要具备足够充分的论据才能做出判断。多元智能理论重视人的个性发展和全面发展的和谐统一,目标是培养出能够处理实际问题,具备创新能力的创新型人才。多元智能理论自从问世,就在美国及其他国家获得了人们的强烈反响,目前我国教育界也越来越重视多元智能理论。
2信息技术在培养学生多元智能过程中的重要性
2.1信息技术搭建活动平台促进学生多元智能的发展。目前,随着计算机技术的高速发展,逐步形成了以计算机网络为核心的多媒体信息技术,该技术能够为广大学生提供一种虚拟的、适应性、感观的以及诱导性的学习环境,构建出诱导、激发以及强化学生多元智能培养的高效活动平台。学生在这个高效活动平台中,根据自身的不同优势智能,选择适合自己学习的途径和方法。。广大学生能够在多媒体网络技术构建出的高效活动平台中,各种智能活动能够得以开展,各种活动也能得到有效的培养。各种智能活动获得了按需所求和自得其乐的效果。对于那些语言文字智能比较发达的学生来说,他们可以选择到文字的世界里飞翔。学生也可以选择具有挑战性的学习方式和内容,比如研究词的起源、接触外国口语、写作诗歌和散文作品等,也可以伙伴之间开展词汇含义的讨论。对于其他智能的学生,比如自然观察智能,他们可以参加网上的虚拟实验,将获得很大收益。
2.2信息技术能够提供丰富的学习资源有效促进学生多元智能的发展。加德纳的多元智能理论提出,人的智能的发展史需要有关同一智力领域的材料和媒介的参与。意思是说多元智能的培养需要适当的丰富的学习资源作为智能培养的必备条件。迅速发展的多媒体信息系统具备超文本特性和网络技术特性,能够成为学生多元智能培养和发展的理想环境。。通过充分发挥Internet包含的各种搜索引擎,广大学生能够迅速查询到所需要的各种知识。另一方面,网络技术又能为广大教师备课、选取教学资源提供丰富的资料,满足学生的不同智力发展需要,实现因材施教。
2.3信息技术通过提供各种有效的评价手段满足学生多元智能的发展。学生多元智能的培养缺少不了恰当有效的评价手段。而信息技术正好提供了各种评价手段,而且评价方式具有个性化和多样化的特点。信息技术评价工具很多,比如电子学档ELP、电子绩效评价系统EPSS,能够准确方便地对学生学习过程、方式、时间和结果加以记录和比较,从而帮助学生进行反思,吸取经验,提高学习的策略,促进多元智能的发展。由于学生处在这种评价体系中,他们学习过程中和技术形成了智能伙伴。借助技术,学生能够逐步形成在反思中学习的习惯,逐渐提高内省的能力,促进意义生成,努力形成个性化的学习作品,加深各个层次的思考,提高多元智能的培养效率。
3利用信息技术培养学生多元智能的策略
3.1构建多元化的教学情境,促进学生智能结构的优化。在研究的过程中,人们发现人类在出生之前已经具备了各种智能发展的条件和基础。所以,如果教师能够借助先进的信息技术为学生的某种智能发展提供各种必要的条件,几乎任何人都可以在那一种智能获得很大的发展。反过来,即使学生的生理潜能非常巨大,如果没有后天发展这种智能的环境,也会出现退化和消失的结果。从这里我们可以发现后天的环境对于学生智能培养和发展的重要性。所以,学校教育需要借助信息技术为广大学生构建丰富的情境,最大限度的为各种智能的发展提供必要的外部条件,促使他们的智能结构得到优化。借助信息技术构建成的各种丰富情境,学生能够借助多媒体计算机开展有关文字处理、数据分析、多媒体创作和编曲欣赏等活动,使自身的语言智能、逻辑数理智能以及音乐韵律智能获得发展的空间。通过把多媒体计算机技术和人工智能技术有机结合起来,对现实进行虚拟,帮助学生形成在虚拟的环境中完成学习任务,参与模拟活动的习惯,促进学生空间形体智能的发展,培养肢体动觉智能的形成,激发自然观察智能的培养。还可以充分发挥网上交流工具的巨大优势,有效创设协作学习情境,有效促进学生合作精神的培养、发展学生高级认知能力、培养学生和谐的人际关系。作为信息时代的教师,必须学会运用信息技术的各种能力,努力构建出多元化的教学情境,借助丰富的形象、活泼的教学方式、丰富的教学资源,调动学生多种感官参与到学习活动中,促进各种智能的形成。
3.2充分利用网络学习平台,有效提高学生的人际关系智能的培养效率。在多元智能理论中,人际交往智能是其中非常重要的一种。通过合作学习方式,能够有效培养学生的交往能力和意识,促进人的人际交往智能的发展,最终形成智能互补的目的。作为教师,应该努力为学生提供各种形式的合作学习的计划,充分发挥合作学习的这种作用。。通过经常性的合作学习,学生逐渐建立起一种相互促进的积极的人际关系,能够有效提高学生的人际交往能力和意识。充分发挥计算机网络的技术优势,借助伙伴、合作和竞争等方式,促进学生主观能动性的发挥,提高学生在教学中的主动性,促进学生智能发展。
3.3努力借助各种手段,提供师生合作学习的各种机会。在开展各种师生合作学习的活动之前,教师需要有机地制定好学习目标。对学习资源、教学环境、合作学习平台以及合作学习的阶段过程都需要进行必要的恰当的规划和设计,评价手段也是需要引起教师注意的重要内容。教师在进行学习目标的设计过程中,要把知识的学习、学习任务和问题情境等要素巧妙结合起来,有效协调好各种知识的深度和广度、专一性和多样性问题,处理好理解和运用的关系。学生能力的培养目标主要是培养学生的解决实际问题的能力、合作能力、思维能力、信息获取传播和评价能力、社会交往能力、计算机应用能力等。。在合作交流工具的选择上,教师更是需要投入更多经历,选择适合实际的合作交流工具,符合学生的需求,又能帮助学生提高合作能力。。通过这种方式一方面避免了师生面对面之间的隔膜,缩短了师生之间的距离,另一方面能够有效促进学生的人际交往智能的培养。在合作学习的过程中,教师要本着学生自愿的情况下,帮助他们进行异质性分组,努力让学生形成优势互补的习惯,促进学生的全面发展。通过组内异质和组间同质的特殊分组方法,能够既保障组内成员的合作,又能增强组间的相互竞争,提高合作学习的成效和质量。
3.4借助多元评价体系有效促进学生自我认知智能的培养。多元评价能够有效提高学生自我认知智能的培养。因为多元智能理论主张的是多渠道、多角度和多形式地对学生创造能力和解决问题的能力进行全面评价和考核。这种评价观超越了传统的评价取向,那种传统的以考试成绩和智力测验为考核重心的标准已经明显不适合时代的发展。多元评价观把结果和过程、评价和学习有机结合在一起,由重视结果的评价逐步转向以情景化为基础的过程性评价,能够很好地增强学校、家长对学生的学习特点和需求的了解,从而帮助学生充分认识到自身的弱势智能和优势智能所在,有计划地朝富有个性特色的方向努力奋斗。基于信息环境而形成的学生多元智能评价方法在选取电子学档作为主体外,把教师评价、自我评价和学生评价以及系统测验等多种方式有机结合起来构成过程性评价方法。在学生进行一系列学习过程中,对他们的多元智能情况加以检测,最终获取比较准确的材料。在整个多元智能评价过程中,学生能够不断反思,继而学会有效管理自己的学习过程,发扬自身优势,最终促使学生的自我认知智能在不断的学习过程中获得较好的发展。
3.5通过开展综合实践活动,促进学生多种智能和谐发展。在教学过程中,教师应该充分借助信息技术开展各种综合实践活动,促进学生多种智能的组合发展。教师能够基于网络为学生开展研究性学习,激发学生多种智能的融合。因为研究性学习课题超出了单一智能的界限,实现了跨学科效果,能够有效调动学生的多种智能潜力,从而帮助学生从自身的智能特长和兴趣对研究课题加以选择。而在研究性学习的实施阶段,又充分发挥了学生的主体性。这些学生能够根据自身智力的实际情况,有针对性地选择研究方法、研究手段、研究过程和研究策略,有效借助计算机技术和网络媒体技术,充分发挥学生运用不同技巧和智能的能力,促进学生多元智能的发展。
4结束语
在开发学生多元智能的教学进程中,促进素质教育的实施,培养具有高素质、创新型人才越来越需要发挥现代信息技术的重要作用。因此,在实际的教学中,教师首先需要树立先进的现代教育理念,充分利用各种先进的信息技术,促进学生多元智能的发展。
参考文献
[1] 宋正国,秀丽. 多元智能与信息技术环境下的学习评价[J]软件导刊, 2006,(02) .
[2] 王玉,韩瑛. 利用信息技术开发学生多元智能的研究[J]中小学电(下半月), 2008,(06).
[3] 李淑英,杨朝政. 信息技术环境下促进多元智能发展的教学策略[J]. 邯郸学院学报, 2008, (03) .
[4] 夏广萍.信息技术支持的多元智能教学研究[D]. 华东师范大学,2006.
关键词:教学系统;Web技术;数据挖掘
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号文章编号:1672-7800(2013)012-0121-02
基金项目:江苏省职业技术教育学会职业教育立项课题(2013012)
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1系统设计背景
随着信息化技术的不断推进,利用校园网共享网络教学资源,构建网络教学环境,并可进行交互、协作和开放式的教学已成为重要的教学方式之一。通过对学生使用系统所产生的信息数据进行数据挖掘,得到学生学习兴趣、学习习惯、学习不足等个人信息,用以指导教师教学。为学生提供个性化、智能化的网络教学系统成为当下教学系统的主流。
软件专业是实践性非常强的一个专业,学生学习程序设计语言类课程只有通过大量的编程训练,才能理解理论课所教授的知识点。但传统的教学偏重于采用“以教师为中心,教师讲、学生听”为特征的教学模式,忽视了计算机语言实践技能训练的重要性,从而缺乏对学生的个性化教学和知识再生能力的培养。对无锡高等师范学校软件专业学生的调查表明,因为课堂时间有限和教师与学生数量配比低,很多学生认为实验课程缺乏教师的帮助与指导,导致学习效果不理想。因此,在有限的客观条件下,进一步丰富课后自主学习资源,增加学生自主学习的时间和空间,使学生的学习不仅仅局限在课堂及实验课上,无疑是改善教学效果的有效方法。
2系统模块组成与流程设计
2.1系统功能模块组成
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课程资源模块提供相关课程的教学信息、课程电子教案、课件、开放工具软件、免费电子书籍与参考资料、相关技术文章、相关课程练习与考试试题及参等资源。
RSS定制模块将Web2.0技术之一的RSS技术应用于该系统建设中,使得学生能够在大量的教学内容中快速获取自己感兴趣的教学内容,从而实现个性化的学习过程。
教学博客模块按照课程和专题分类提供教师日常教育教学中遇到的问题或收获,同时该模块也可作为教师和学生课后的在线交流平台,针对具体问题进行交流以弥补课堂教学的不足。
会员中心模块主要负责对用户权限、密码、数据备份与安全等进行管理,对各项上传数据进行审核整理等。
2.2系统流程设计
该软件系统分为学生、教师两种不同的身份注册,身份不同,拥有的权限也不同。学生进入系统后学生利用系统提供的教学资源进行在线学习,与教师和同学进行在线交流、网上作业、网上实验。学生使用系统中产生的数据由数据挖掘算法对其进行挖掘分析,并给出相应的教学评价和建议,从而实现个性化教学的目的。教师进入系统后主要进行教学资源的上传、管理自己的博客,并对题库进行更新等;同时与学生进行在线交流、在线作业布置和批阅,可获得相应的学生各项成绩,并对题库进行更新等。
3关键技术
3.1Web2.0技术
Web 2.0的概念是2004年始于出版社经营者O'Reilly和MediaLive International之间的一场头脑风暴论坛。Web2.0是与互联网有关的一系列技术发展到一定阶段后应用门槛逐步降低,且技术与需求得以很方便地结合,从而产生的一次大规模的应用普及。Web2.0代表着互联网发展的新理念,逐渐成为该领域发展的热点和主流。。目前,有关基于Web技术的智能教学系统的研究和开发逐渐成为国内外研究的热点,Web技术已成为智能教学系统不可缺少的技术。本系统拟采用Web2.0技术,一些人把Web 2.0看作是WWW发展的一个新阶段,这一阶段从架构到应用都显现出一些显著的特征。
Web2.0的特性表现在如下方面:
(1)多人参与,发挥的是个人的力量。每个人都是内容的供稿者,个人深度参与到互联网中,而不是作为被动的客体,这是一场性的变化。当然,这里的个人不是孤立的个人,而是彼此相连。
(2)可读可写互联网,交互能力强。Web2.0是“可写可读互联网”,发挥的是自组织的力量。个人与个人之间,创造的内容与内容之间,以及汇聚的群体与群体之间,都是以不同的自组织方式架构起来。以自组织的方式让人、内容和应用等充分“活动”起来,力量才能最大程度地爆发。
。
总结而言,Web2.0实际上是对各信息源进行扩展,使其多样化和个性化的网络平台。
3.2数据挖掘技术
3.2.1数据挖掘概念
数据挖掘简单来说是从大量不规则的数据中寻找规律的技术。从人工智能和数据库领域研究的角度看,数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的、具有潜在价值信息的非平凡过程。数据挖掘是多种技术结合的产物,主要包括人工智能、数据库、统计学、模式识别、可视化技术等。数据挖掘技术的分析方法有很多,比如关联规则分析、聚类分析、分类分析、回归分析、序列模式分析等。
3.2.2数据挖掘过程
(1)创建数据源。数据挖掘的处理对象是大量的数据,根据用户需求,选择恰当的信息收集方法和合适的数据存储管理方式将收集到的信息存入数据库。
(2)数据预处理。在系统使用过程中,会在数据库存储大量的积累数据,但这些数据往往不适合直接进行知识挖掘,通常在挖掘之前,要对这些数据进行数据预处理,具体的方法是选择相关数据、消除噪音、推算遗漏数据、消除冗余数据、数据类型转换等处理。完整、正确、一致的数据信息将有利于数据挖掘的效率和准确度。
(3)数据挖掘。数据挖掘的实施,仅仅是整个数据挖掘过程的一个步骤。数据挖掘常用的算法有关联规则分析算法、聚类分析算法、序列模式分析算法等。根据预处理后数据库中的数据信息,选择合适的分析算法,选取相应算法的参数,并分析数据,得到可能形成知识的模型。
(4)评估模型。实施数据挖掘所获得的模型,需要进行评估分析,以便有效发现那些没有实际意义的知识模型。这些初始模型所获得的模式有些可能不满足挖掘任务的需要,有些可能存在冗余,甚至有些情况下与事实相反。评估的方法可以直接用数据来检验其准确性,其中数据可以是原先建立的挖掘数据库中的数据,也可以另找一批数据并对其进行检验, 或者是在实际运行的环境中取新数据进行检验。
最后,需要对建立的模型进行可视化表示,将挖掘结果转换为用户易懂的另一种表示方法。数据挖掘过程是一个不断反馈修正的过程,无论哪个步骤如果没有达到预期目标,就需要退回到前面的挖掘步骤,重新选择数据,采用新的数据变换方法,设定新的参数值,甚至换一种数据挖掘算法。
3.2.3数据挖掘在本系统中的应用
教学系统要想做到因材施教,为学生提供个性化教学,数据挖掘技术的应用尤为重要。教学系统的后台数据库能够保留大量与学生相关的数据,但数据不是信息,如何从海量的数据资源中挖掘所蕴涵的有益信息是该系统研究的重点。
本系统中,学生的注册信息、学生的行为信息、课件库都可以作为数据挖掘的数据资源库。本文在此列举几种数据挖掘分析的基本算法在该系统中的应用。
(1)关联分析。。支持度用来衡量某一给定数据集的频繁程度,置信度用来衡量某一数据集在特定事务中出现的频繁程度。本系统中,通过对学生各课程中知识的兴趣点、疑问知识点、各知识点分配的时间等数据的关联分析,可以发现知识点之间的关联,掌握学生学习情况,并给出相应的评价和一些学习建议。
(2)序列模式分析。序列模式挖掘有基于时间或者发现序列等的模式分析方法,其侧重点在于分析数据间的前后或因果关系。。学习活动序列模式挖掘问题由于其数据源和需要挖掘的模式的特殊性,因而还有许多问题有待解决。
(3)聚类分析。聚类分析属于探索性的数据分析方法,人们不必事先给出一个分类的标准,从给定的数据出发,自动进行分类。。比如,在学生访问系统的过程中,会参与相关知识领域的讨论,从而产生相应的数据,系统会对相同知识点感兴趣的学生进行聚类。经过分析,这些学生被聚类为一组,系统会自动给该组学生提供有别于其他同学的学习导航,使学生最大程度地受益。
4结语
基于Web的教学系统已成为当今流行的教学形式。但目前使用的大多数教学系统几乎都是静态的,存在交互手段少、不能因材施教等缺点,而在站点上却积累了大量有用的信息,没有被充分利用。本文设计的该系统能够根据学生的具体情况安排教学,如自动的因材施教等,旨在构造一个“以学生为中心”的,基于Web2.0 并使用数据挖掘的个性化教学系统,使其能在平时的教学实践中发挥更大的作用。个性化与智能化是辅助教学发展的趋势所在,基于Web的挖掘技术在教学系统中的应用是一个新的领域,也是一个带有很大挑战性的课题,必将有力地推动教学系统及相关学科的不断发展和进步,其无疑具有深刻的理论和实践意义。
献参考文献:
[1]张荣梅,彦峰,晓林.基于Internet 网络教学系统的设计与实现[J].现代远距离教育,2005(2).
[2]黄檬丽,王兵.智能教学系统中教学策略的设计与实现[J].天津纺织工学院学报,2009.18(5).
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