人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,多媒體計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,并對(duì)教育、教學(xué)過程產(chǎn)生著深刻影響。為了使教學(xué)改革能與之相適應(yīng),需要引入先進(jìn)的教學(xué)手段,而使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)(Computer Aided Instruction, CAI)可以提供理想的教學(xué)環(huán)境,容易激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,從而顯著提高教學(xué)效果。多媒體技術(shù)的日益發(fā)展以及與其它領(lǐng)先技術(shù)的結(jié)合,必然促進(jìn)CAI的進(jìn)一步發(fā)展。 人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世紀(jì)50年代中期興起的一門新興邊緣科學(xué),它既是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,又是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、語言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的綜合性學(xué)科。人工智能又稱為智能模擬,是用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模仿人類的感知、思維、推理等思維活動(dòng)。它研究和應(yīng)用的領(lǐng)域包括模式識(shí)別、自然語言理解與生成、專家系統(tǒng)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、定理證明、聯(lián)想與思維的機(jī)理、數(shù)據(jù)智能檢索等。例如,用計(jì)算機(jī)模擬人腦的部分功能進(jìn)行學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策;模擬醫(yī)生給病人診病的醫(yī)療診斷專家系統(tǒng);機(jī)械手與機(jī)器人的研究和應(yīng)用等。本文針對(duì)CAI的發(fā)展前景,重點(diǎn)論述人工智能技術(shù)對(duì)CAI,尤其是對(duì)智能化CAI產(chǎn)生的重大影響,并通過一個(gè)實(shí)例說明實(shí)現(xiàn)的思路與設(shè)想。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及其現(xiàn)狀 1.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)即利用計(jì)算機(jī)代替教師進(jìn)行教學(xué),把教學(xué)內(nèi)容編成各種“課件”,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的程度選擇不同的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),從而使教學(xué)內(nèi)容多樣化、形象化,便于因材施教。如各種教學(xué)軟件、試題庫、專家系統(tǒng)等。CAI無論是在普通教育、高等教育還是在繼續(xù)教育中都扮演著重要的角色。在國外,CAI課件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校和家庭中,并收到了很好的效果。在我國,盡管CAI的研究起步較晚,但發(fā)展很快,自上世紀(jì)80年代起,已有一批實(shí)力雄厚的高等院校把CAI的發(fā)展列為重點(diǎn)研究課題。 2.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀 CAI的實(shí)現(xiàn)需要應(yīng)用AI技術(shù)及編制復(fù)雜的程序,如自然語言理解、知識(shí)表示、推理方法等,一些AI技術(shù)的特殊應(yīng)用成果,如代數(shù)說明、符號(hào)合成、醫(yī)療診斷及理論證明等均被應(yīng)用于CAI系統(tǒng),以提高其智能性和實(shí)用性。 |




