基于web的自适应导学系统的研究与设计

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1、关于论文使用授权的说明本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。论文中所有创新和成果归北京交通大学计算机与信息技术学院所有。未经许可，任何单位和个人不得拷贝。版权所有，违者必究。本人签名／茎丑日期：2型年上月盥日1．绪论1．1．课题的研究背景计算机技术的飞速发展及其在多媒体表现方面的独特优势使其很快在教育上得到了广泛应用，计算机辅助教学得到了长足的发展。l-1．1．网络教育的发展计

2、算机用于教育是从本世纪五十年代的线性程序开始的，该程序提供了一系列步骤使学生逐渐接近目标。六十年代该领域的主要特点是引入了分支程序的概念，学生能够在一定程度上决定学习的路径，从而可以有限地自主选择一些未知地、有用的部分进行学习。七十年代的进展则是实现了教学材料的自动生成，习惯上称为生成系统，即由计算机自身生成问题及其解答，并对学生的回答做出有限的评价。也就是在七十年代，由于人工智能技术的发展和专家系统的成功，智能教学系统ITs(IntelligentTutoringSystem)的作为一个新的概念形成了。其后，智能教学系统

3、的研究进入了全面发展的时期，人们就ITs的主要问题进行了比较深入的研究。ITs的主要研究成果就是这一时期取得的，可以说，这一时期的研究受人工智能研究的影响较大。进入九十年代以后，ITs的研究思路发生一些变化，一部分研究工作集中到了计算机能够实现、容易取得进展的方面，如图像界面的工作、工业领域复杂工程的模拟、视频教学工作。到了九十年代后半段，以及进入二十一世纪后，由于网络的兴起，人工智能研究的复兴尤其是北京交通大学硕士学位论文Agent研究应用的深入，现代远程教学得到长足的发展，尤其是基于网络的现代远程教育得到了巨大的发展和

4、应用。现代远程教育(ModemDistanceEducation)的特征是：以计算机网络、卫星通讯和广播电视为主要传输方式，采用数字技术、智能技术和多媒体技术，可便捷地进行实时、双向交流，更好地实现优秀教育资源共享，以网络学校为主要办学形式。利用远程教育，广大受教育者可突破传统教育在教育资源(师资、教材、实验和演示设备等)和教育方法(统一进度、集中式和单向传授等)方面的限制，实现优秀教育资源和教育方法不受时间和空间约束的共享，受教育者可以根据自己的业务水平和时间情况安排自己的学习计划和学习进度，实现传统教育无法做到的“个性

5、化教育”：同时，教学过程中充分利用文本、图形、图像、音频和动画等多种媒体进行交互，从而激发学生学习兴趣，提高教育质量。因此，现代远程教育为普及教育、实施继续教育和岗位培训提供了一种十分有效的手段。满足人们对教育的要求的基于计算机网络的现代远程教育，简称网络教学，已经成为计算机辅助教育发展的大趋势。国内外己有许多网络教学平台投入使用，如美国的D¨ET，台湾的BIBLES等。尤其近几年，国内的网络教学平台如雨后春笋般的不断涌现，1998年9月11日，教育部决定正式启动国家现代远程教育工程，清华大学、浙江大学、北京邮电大学和湖南

6、大学等高校首批进行试点。至今年教育部正式批准进行现代远程教育试点的高校已超过70余所。网络教学己经成为我国一支重要的教学力量【1lo绪论1．12．网络教学需要解决的问题基于计算机网络的现代远程教育依托于网络环境，教学资源、学习资源、管理资源分布在不同的物理环境中，教学模式、教学过程、教学方法与传统教育相比发生了很大变革，同时也给网络教学平台开展教学造成了一定困难。从目前网络教学平台的学习资源组织的角度看，其不足之处主要如下：(1)网络教学系统缺少适应性和针对性，在海量学习资源情况下，不能根据学生的兴趣个性化组织学习资源，使

7、得网络学习资源有效利用率不高。(2)网络教学系统的学习资源多局限于某个学科或领域，互通性不足，不能满足学生对知识拓展的需求。(3)学习资源库的增长策略简单，不能充分利用Internet的大量新增资源。(4)网络教学系统的学习资源呈现形式多以静态网页为主，简单实现了教材的电子化，教学内容千篇一律，缺少必要的交互，不能充分调动学生的学习主动性。产生这些问题的原因是多方面的，其主要原因是，尽管网络教学系统替代了教师的一些工作，但教学系统还不具备教师的一些能力(如观察力、分析能力、判断能力等)。只有解决好了这一矛盾，可能提高教学系

8、统的适应性和针对性。提高网络教学系统的智能性是解决这一矛盾的有效途径。网络教学系统的智能是指使教学系统具有人类的“思维、判断、推理”能力，在教学过程中，网络教学系统能够根据学生的反馈信息，搜集学生的学习兴趣，对学生的学习情况和个性特征做出正确的判断，基于这些判断做出一些适合学生的决定和动北京交通大学硕士