文档介绍:人工智能技术在教诲中应用
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6 月 24日
人工智能技术在教诲中应用
摘 要: 人工智能(AI)以及人工智能科学从诞生起,其研究和应用领域就与教诲紧密有关。 人工智能就是研究让计算机接受教诲、提高智能科学技术。AI研究成果又反过来应用到应用到教诲过程中,增进教诲工作效率、产生新教学模式。用人工智能技术技术支持教学(过程)设计、互动分析与评价,进而支持教师及其教学,这已经成为一种重要趋势;本文阐述了教学设计自动化技术、、教学自动测评技术、专家系统、Agent等概念、重 点关注问题,以期为广大教诲技术工作者提供一点借鉴.
核心词:人工智能;教学设计自动化;教学自动测评,专家系统,Agent技术
一、教学设计自动化技术
“教学设计自动化”(Automated Instructional Design或Automating Instructional Design,简称AID)是指有效运用计算机技术,为教学设计人员和其她教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指引、征询、协助或决策过程[1]。“教学设计自动化”更为贴切提法应当是“计算机辅助教学设计”(Computer Aided Instructional Design,简称CAID)
教学设计是教诲技术学最核心内容之一,教学设计理论发展为教诲技术学发展奠定了坚实基本。但是,教学设计依然是少数教学设计专家“专利”,在广大教师中普及应用依然有一定距离。其因素重要有二,一方面教学设计办法需要进一步完善和发展,涉及教学设计过程模式比较复杂、“通用”模式在各种教学状况下不适应等;另一方面“设计”工作量过于繁杂(如内容分析阶段ABCD办法就是一项复杂“机械”劳动)。因而,若能让计算机协助教师完毕某些“机械劳动”,让教师把更多精力关注于学与教过程和行为,具备非常重要理论意义和现实意义。
   从1984年梅瑞尔初次提出“教学设计自动化”开始,教学设计自动化吸引了诸多教诲技术专家、心理学家、人工智能专家和计算机专家参加并获得了相称多成果[1]。当前教学设计自动化研究重要集中在5个方面[1] [2] [3]: (1)提供集成写作工具。如WebCT、WebCL等各大网络教学支撑平台都集成了写作工具,充分运用网络优势,简化了过程。(2)提供教学设计专家系统。例如,梅瑞尔等人研究与开发ID Expert就是基于规则专家系统,它可以依照教学设计人员提供信息,提出关于课程组织、内容构造、教学方略等方面建议。(3)提供教学设计征询服务。专家系统开辟了教学设计新领域,但是却抑制了教学设计开发人员创造性发挥,征询系统更注重发挥教学设计人员主观能动性。 (4)提供教学设计信息管理系统。如学习研究协会(Institute for Research on Learning)开发IDE(Instructional Design Environment)系统。(5)提供电子绩效支持系统(EPSS)。如AGD绩效支持系统等。此外,教学设计自动化技术一种最直接应用是为教师提供教学设计模板。Web Quest就是一种较好例子,它提供了多套以便合用教学设计模板,教学设计人员和教师只需填入相应内容,就可生成WebQuest教学网站,大大减少了教学设计难度。
教学设计自动化更进一步发展规定它具备更高“智能”,这需要积极借助自然语言理解和信息检索领域成果。例如,咱们有理由规定教学设计自动化系统可以协助咱们抽取文章中概念以及概念之间关系,生成一定可视化图表,如概念图、思维导图等,并在人工校对后,生成可用演示文稿。达到这一目的核心技术涉及信息抽取领域实体抽取技术和关系抽取技术。
二、教学自动测评技术
教学自动测评是计算机辅助评价(Computer- Assisted Assessment,简称CAA)核心内容和研究前沿之一,其基本流程是:把问题和任务通过计算机终端传给学生,学生通过计算机输入设备将问题答案输入给计算机,计算机自动或半自动判断答案并记录分数。CAA可在诊断性、形成性和总结性等三类评价中均可得到有效