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智能型網(wǎng)絡(luò)課程及其體系架構(gòu)和功能模塊的智能設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2019-08-07 來(lái)源: 感恩親情 點(diǎn)擊:


  智能型網(wǎng)絡(luò)課程把人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)課程的開(kāi)發(fā)中,體現(xiàn)了全新的教育理念,造就了全新的教育環(huán)境。開(kāi)發(fā)智能型網(wǎng)絡(luò)課程是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)深入發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程存在許多問(wèn)題,如:不能以學(xué)生為本,課程內(nèi)容“千佛一面”,不能因人而異;缺少必要的技術(shù)接口,使其在教學(xué)內(nèi)容與適應(yīng)市場(chǎng)上不能“與時(shí)俱進(jìn)”;不能對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行技術(shù)層面的管理,教學(xué)內(nèi)容不能動(dòng)態(tài)地更新,缺乏適應(yīng)性等。如何使網(wǎng)絡(luò)課程更加符合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點(diǎn),更好地發(fā)揮學(xué)生的主體參與作用,成為每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)課程的開(kāi)發(fā)者必須面對(duì)的一個(gè)課題。本文提出了智能型網(wǎng)絡(luò)課程的概念,討論了智能型網(wǎng)絡(luò)課程的體系架構(gòu)、功能模塊的智能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
  
  一、智能型網(wǎng)絡(luò)課程的概念及其體系結(jié)構(gòu)
  
  1.智能型網(wǎng)絡(luò)課程的定義
  網(wǎng)絡(luò)課程是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某門(mén)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)的總和。在上述定義的基礎(chǔ)上,我們把滿足以下四個(gè)條件的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件稱(chēng)為智能型網(wǎng)絡(luò)課程:(1)按照一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略,綜合運(yùn)用多種媒體手段來(lái)展示教學(xué)內(nèi)容;(2)依托網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)架教學(xué)支撐環(huán)境,其中教學(xué)支撐環(huán)境特指支持網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的軟件工具、教學(xué)資源以及在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上實(shí)施的教學(xué)活動(dòng);(3)軟件在使用過(guò)程中具有記憶能力(自動(dòng)存儲(chǔ)能力)、邏輯判斷能力和增強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)功能;(4)具有自適應(yīng)能力、可擴(kuò)展能力和增強(qiáng)的管理能力。智能型網(wǎng)絡(luò)課程是網(wǎng)絡(luò)課程的深化、優(yōu)化,是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的需要。
  
  2.智能型網(wǎng)絡(luò)課程的體系架構(gòu)
  智能型網(wǎng)絡(luò)課程的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。圖1是智能型網(wǎng)絡(luò)課程的基本架構(gòu)圖。
  
  
  二、智能型網(wǎng)絡(luò)課程的功能模塊及其智能設(shè)計(jì)
  
  1.教學(xué)子系統(tǒng)
  “教學(xué)子系統(tǒng)”是學(xué)習(xí)者獲取知識(shí)、掌握知識(shí)的主要途徑,是智能型網(wǎng)絡(luò)課程的主要功能模塊。它包括課程內(nèi)容、授課教案、教學(xué)大綱、培養(yǎng)目標(biāo)和認(rèn)知度確定等子模塊。
  教學(xué)子系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)可考慮下面三點(diǎn):
  (1) 確定認(rèn)知度。由課程系統(tǒng)設(shè)定若干問(wèn)題,將學(xué)生回答問(wèn)題的正確率與所用時(shí)間比得到一個(gè)介于0~1之間的數(shù)值,這個(gè)數(shù)值我們稱(chēng)為認(rèn)知度。認(rèn)知度從一定程度上反映了學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力的大小,可作為確定學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平等級(jí)的指標(biāo)。認(rèn)知度是一個(gè)自動(dòng)記錄在庫(kù)的動(dòng)態(tài)數(shù)值,它應(yīng)能隨著學(xué)習(xí)者在線練習(xí)和做作業(yè)的情況而動(dòng)態(tài)地改變。
  (2) 動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容,適應(yīng)不同程度的學(xué)習(xí)者。由于主客觀的原因,學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力是有差異的。根據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知度,我們將學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力分為較高、中等、一般三個(gè)等級(jí),教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)地按較高、中等和一般的難易程度進(jìn)行設(shè)計(jì)組織,當(dāng)學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),教學(xué)內(nèi)容可根據(jù)學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平等級(jí)而動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。
  (3) 課程內(nèi)容要能夠與時(shí)俱進(jìn)。社會(huì)飛速發(fā)展、知識(shí)日新月異,相應(yīng)的課程內(nèi)容也要與時(shí)俱進(jìn),從而滿足不同的學(xué)習(xí)對(duì)象。因此課程章節(jié)目錄結(jié)構(gòu)、內(nèi)容要能動(dòng)態(tài)地增加、刪除和靈活地調(diào)整,同時(shí)要可靈活地隱藏與顯現(xiàn),以調(diào)整瀏覽窗口,使學(xué)習(xí)界面更具人性。
  
  2.答疑子系統(tǒng)
  “答疑子系統(tǒng)”用來(lái)為學(xué)習(xí)者解惑答疑、指點(diǎn)迷津,是教學(xué)手段和教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分。結(jié)構(gòu)上由“問(wèn)題答疑”、“問(wèn)題搜集”兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表和“問(wèn)題搜索”、“問(wèn)題提交”、“熱點(diǎn)問(wèn)題”、“問(wèn)題解答”四個(gè)子功能組成。當(dāng)學(xué)生遇到疑難問(wèn)題時(shí)可通過(guò)“問(wèn)題搜索”的文本框輸入要查問(wèn)題的描述,在“問(wèn)題答疑”數(shù)據(jù)庫(kù)表中進(jìn)行快速智能檢索、查詢答案,并呈現(xiàn)給學(xué)生;“問(wèn)題提交”是學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)中遇到的新問(wèn)題提交到“問(wèn)題收集”數(shù)據(jù)庫(kù)表中;“熱點(diǎn)問(wèn)題”是學(xué)習(xí)者查詢頻率較高問(wèn)題,點(diǎn)擊“熱點(diǎn)問(wèn)題”按鈕可將查詢頻率較高的問(wèn)題呈現(xiàn)在頁(yè)面上,方便學(xué)習(xí)者的查詢;“問(wèn)題解答”是教師對(duì)學(xué)生提出的新問(wèn)題進(jìn)行解答,并自動(dòng)提交到“問(wèn)題答疑”庫(kù)中。
  答疑子系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)可考慮下面四點(diǎn):
  (1)自動(dòng)提交“問(wèn)題答疑”庫(kù)中沒(méi)有的問(wèn)題到“問(wèn)題搜集”庫(kù)中。當(dāng)在“問(wèn)題答疑”數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有檢索到對(duì)該問(wèn)題的解答時(shí),系統(tǒng)在告知學(xué)生的同時(shí)將該問(wèn)題自動(dòng)存放到“問(wèn)題收集”數(shù)據(jù)庫(kù)表中,并通過(guò)電子郵件和課程論壇自動(dòng)通知教師有新問(wèn)題要解答。
 。2)系統(tǒng)能將熱點(diǎn)問(wèn)題自動(dòng)地、動(dòng)態(tài)地顯示到“熱點(diǎn)問(wèn)題”列表中,方便學(xué)習(xí)者解惑答疑。
 。3)采用智能技術(shù),加快查詢速度!按鹨勺酉到y(tǒng)”在設(shè)計(jì)時(shí)要采用智能查詢技術(shù),加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,以便學(xué)習(xí)者盡快在“問(wèn)題答疑”庫(kù)中找到要查詢的答案。
  (4)自動(dòng)剔除“問(wèn)題答疑”庫(kù)中的“無(wú)用”問(wèn)題。 “問(wèn)題答疑”庫(kù)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)人問(wèn)津或查詢次數(shù)極少的“無(wú)用”問(wèn)題既占用存儲(chǔ)空間,又影響檢索速度,因此系統(tǒng)要能自動(dòng)剔除這些“無(wú)用”的問(wèn)題。
  
  3.作業(yè)子系統(tǒng)
  “作業(yè)子系統(tǒng)”是學(xué)生提交作業(yè)與獲取批閱結(jié)果,教師批改與發(fā)布作業(yè)、統(tǒng)計(jì)作業(yè)正誤率的平臺(tái)。由“作業(yè)提交”、“作業(yè)批改”、“作業(yè)查看”、“正誤統(tǒng)計(jì)”、“作業(yè)發(fā)布”五個(gè)模塊構(gòu)成!白鳂I(yè)提交”用于學(xué)生上傳作業(yè)到“作業(yè)庫(kù)”中;“作業(yè)批改”用于教師批改并點(diǎn)評(píng)作業(yè);“作業(yè)查看”用于學(xué)生獲取教師對(duì)每個(gè)作業(yè)題的分析和評(píng)論;“正誤統(tǒng)計(jì)”用于統(tǒng)計(jì)每一個(gè)作業(yè)題的正確率,以幫助教師了解學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的掌握程度,以便有的放矢進(jìn)行輔導(dǎo)答疑。
  作業(yè)子系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)可考慮下面三點(diǎn):
 。1)自動(dòng)判斷試題正誤,智能批改作業(yè),自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出每個(gè)學(xué)習(xí)者的作業(yè)中每個(gè)試題的正誤數(shù)據(jù)。
 。2)將錯(cuò)誤率較高的作業(yè)題自動(dòng)提交到交流與探究的“課程論壇”欄目中,供學(xué)習(xí)者進(jìn)行討論和研究。
 。3)學(xué)習(xí)者認(rèn)知度的高低有先天因素,但更重要的是后天的影響。隨著學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)變化,作業(yè)子系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)學(xué)習(xí)者的作業(yè)情況,動(dòng)態(tài)確定學(xué)習(xí)者的認(rèn)知度,并及時(shí)更新認(rèn)知度數(shù)據(jù)庫(kù)。
  
  4.交流與探究子系統(tǒng)
  交流與探究子系統(tǒng)在智能型網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)中的作用越來(lái)越重要,它是智能型網(wǎng)絡(luò)課程的重要組成部分。交流與探究子系統(tǒng)由“課程論壇”和“課程公告”兩個(gè)功能模塊構(gòu)成。“課程論壇”的設(shè)立是以“學(xué)”為中心的設(shè)計(jì),為處于不同地域的學(xué)生和教師提供一起探討、交流、互動(dòng)、學(xué)習(xí)的平臺(tái)!罢n程公告”是管理者、教師及時(shí)地發(fā)布課程學(xué)習(xí)信息與通知的地方。
  交流與探究子系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)可考慮下面兩點(diǎn):
 。1)自動(dòng)調(diào)“作業(yè)子系統(tǒng)”、“考試子系統(tǒng)”中的錯(cuò)誤率較高的問(wèn)題與“答疑子系統(tǒng)”中的熱點(diǎn)問(wèn)題到相應(yīng)的專(zhuān)題,供大家討論。
 。2)動(dòng)態(tài)將學(xué)習(xí)者瀏覽過(guò)的問(wèn)題排序?筛鶕(jù)其被瀏覽的頻率進(jìn)行排序,使那些熱點(diǎn)問(wèn)題一直處于“交流與探究區(qū)”的熱點(diǎn)位置,以引起學(xué)習(xí)者的關(guān)注。
  
  5.學(xué)習(xí)資源子系統(tǒng)
  學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,同時(shí)學(xué)習(xí)者往往需要從多角度、多方位去獲取知識(shí),因此智能型網(wǎng)絡(luò)課程要能提供足夠的學(xué)習(xí)資源供大家使用。學(xué)習(xí)資源子系統(tǒng)由“網(wǎng)上資源”和“自集資源”兩部分構(gòu)成!熬W(wǎng)上資源”包括兩個(gè)方面:一是利用搜索引擎的快速檢索功能,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)Internet上進(jìn)行檢索;二是與課程相關(guān)的一些學(xué)習(xí)網(wǎng)站列表。“網(wǎng)上資源”使學(xué)生的學(xué)習(xí)資源從幾本參考資料擴(kuò)展到整個(gè)因特網(wǎng),讓學(xué)生由單純依賴課堂教學(xué)和教科書(shū)獲取知識(shí),擴(kuò)展到從Internet這一巨大的資源寶庫(kù)中獲取!白约Y源”是教師、學(xué)生將自己平時(shí)采集到的與課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資料或自己撰寫(xiě)的學(xué)習(xí)心得體會(huì),以網(wǎng)頁(yè)的形式上傳到課程資源的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

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