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)

　　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)課程是通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某門學(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)課程開發(fā)過程中的重要環(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)定若干問題，將學(xué)生回答問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“問題答疑”、“問題搜集”兩個(gè)數(shù)據(jù)庫表和“問題搜索”、“問題提交”、“熱點(diǎn)問題”、“問題解答”四個(gè)子功能組成。當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí)可通過“問題搜索”的文本框輸入要查問題的描述，在“問題答疑”數(shù)據(jù)庫表中進(jìn)行快速智能檢索、查詢答案，并呈現(xiàn)給學(xué)生；“問題提交”是學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)中遇到的新問題提交到“問題收集”數(shù)據(jù)庫表中；“熱點(diǎn)問題”是學(xué)習(xí)者查詢頻率較高問題，點(diǎn)擊“熱點(diǎn)問題”按鈕可將查詢頻率較高的問題呈現(xiàn)在頁面上，方便學(xué)習(xí)者的查詢；“問題解答”是教師對(duì)學(xué)生提出的新問題進(jìn)行解答，并自動(dòng)提交到“問題答疑”庫中。
　　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“問題答疑”庫中沒有的問題到“問題搜集”庫中。當(dāng)在“問題答疑”數(shù)據(jù)庫中沒有檢索到對(duì)該問題的解答時(shí)，系統(tǒng)在告知學(xué)生的同時(shí)將該問題自動(dòng)存放到“問題收集”數(shù)據(jù)庫表中，并通過電子郵件和課程論壇自動(dòng)通知教師有新問題要解答。
　�。�2）系統(tǒng)能將熱點(diǎn)問題自動(dòng)地、動(dòng)態(tài)地顯示到“熱點(diǎn)問題”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。“答疑子系統(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“問題答疑”庫中找到要查詢的答案。
　�。�4）自動(dòng)剔除“問題答疑”庫中的“無用”問題。 “問題答疑”庫較長時(shí)間內(nèi)無人問津或查詢次數(shù)極少的“無用”問題既占用存儲(chǔ)空間，又影響檢索速度，因此系統(tǒng)要能自動(dòng)剔除這些“無用”的問題。
　　
　　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”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。
　　
　　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)誤率較高的問題與“答疑子系統(tǒng)”中的熱點(diǎn)問題到相應(yīng)的專題，供大家討論。
　�。�2）動(dòng)態(tài)將學(xué)習(xí)者瀏覽過的問題排序�？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)過程中可能會(huì)遇到各種各樣的問題，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�！熬W(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)和教科書獲取知識(shí)，擴(kuò)展到從Internet這一巨大的資源寶庫中獲取�！白约�資源”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)資料或自己撰寫的學(xué)習(xí)心得體會(huì)，以網(wǎng)頁的形式上傳到課程資源的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中。

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