计算机辅助教学人工智能技术研究

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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