试析基于xml与数据挖掘的智能教学系统的设计与实现

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1、分类号UDC密级Y3i6265学位论文基于xML与数据挖掘的智能教学系统的设计与实现作者姓名粪羞壅．指导教师姓名盏里塑盔±撞塞韭盘茔焦皇盘堂生三壅堂堕申请学位级别—塑±学科类别三堂学科专业名称盐差垫亟绫丝煎论文提交日期邀兰盟论文答辩日期生睦盥兰凹学位授予日期评阅人il茎毯二．剁滢孝一东北大学2005年2月东北夫学硕士学位论文摘要基于xML与数据挖掘的智能教学系统的设计与实现摘要在这个知识经济时代，知识在社会中扮演越来越重要的角色，如何才能更有效的获取知识，为学生提供更好的知识服务对人类来说是个极大的挑战。本文论述了基于XML和数据挖掘的智能教学系统。基于对目前智

2、能教学系统的发展历程的调研，我们提出了一个基于hnemet的智能导航远程教学系统来满足不同知识背景、学习技能和学科的学生学习的需要。本文主要着力研究如何实现智能教学系统中的智能导航，我们的目标是实现一个具有“自适应和自学习”能力的智能教学系统，使得该智能教学系统能够从某种程度上承担人类教师的角色而指导学生学习。本文首先给出了智能教学系统的一个总体框架，并针对每个模块的功能做了简要的阐述。我们以现代的教学理论为指导，研究了与之相关的几个方面理论与技术，例如：知识表示，概念图，自适应学习，软件设计模式，数据挖掘和xMI．等。本文接着给出了如何在NET平台下实现智能教

3、学系统的软件架构，并介绍了该架构设计的每层设计方案。如何有效的根据导航策略引到学生进入适合的、ⅣEB界面进行学习是智能教学系统的核心所在，本文告诉我们如何通过设计用户过程组件来实现在用户界面的高效导航。本文还研究了如何通过Ⅺv皿来建立知识库，文中采用概念图作为一种工具来评价学生的知识结构，通过最小生成树算法来让我们的系统实现针对复习为学生提供更高效的步骤。数据挖掘是现代科学一种先进技术，本文使用决영"x独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得

4、其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：瓣日期：上嗽胡阳学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。)学位论文作者签名签字日期：导师签名：签字同期：东北大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论帚一早三百y匕本章是论文处在调研阶段

5、的撰写篇章，首先阐述了课题研究的背景，分析了当前计算机辅助教学系统发展历程，同时就目前国外智能教学系统的研究情况做了简要的概述，并分析了目前智能教学系统的不足之处，给出了本课题研究的目的和意义，并对本论文的组织结构给出了总体规划。1．1课题研究的背景在20世纪50年代初，计算机在主要是停留在程序教学的阶段上，程序教学的步骤是，首先确定学生所需要掌握的知识和达到的技能，其次是根据教学目标小步子呈现教学内容，比如将教材分成多个小片断依照从简单到复杂的原则一步一步呈现学生面前，到了60年代，引入了分支程序的概念，学生可以在一定程度上选择学习路径，根据自己的特点选择学习

6、路径，这为个性化教学提供了可能。20世纪70年代后，计算机在教育上的应用取得了新的进展，计算机可以自动生成练习答案，并可对学生的回答做出简单的评价，智能教学系统(ITs)作为一个新的概念诞生，于是人们围绕智能教学系统展开了全面深入的研究，理论上和技术都取得了不少的成功。尤其是受人工智能理论的影响，人们对学习以及学习过程的认知在不断地发展。20世纪90年代后，随着网络技术和多媒体技术的发展，给予hlte知et的网上教学、资源共享、实时交互、多媒体技术等给传统的智能教学系统(ITs)带来了新的变革，学生可以通过网络共享世界的各种信息资源，并可以选择课程和选择同一个课

7、程的不同的老师，学生也可以根据自己的特点在自己方便的时候通从互连网上选择适合自己的学习资源，按照自己的方式来学习。国外对智能教学系统研究较多，早期SCHOL』～R(Carbonell&Collins，1970)【”，他应用人工智能的知识表示方式，其知识库采用语义网络的形式，并由事实、概念和过程组成，教学方式采用苏格拉底对话式，根据学生的回答，通过推理机产生更多提问，并评价学生的解答，系统能够诊断学生的一些错误概念并引导学生自己思考后纠正错误。20世纪80年代认知学和教学理论的发展给ITs的研究带来了深远的影响，人们在研究ITs的时候更多的考虑学生的学习过程，学生

8、获得知识的过程。clan