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1、第20卷第2期计算技术与自动化Vol120No122001年6月COMPUTINGTECHNOLOGYANDAUTOMATIONJun2001文章编号:1003—6199(2001)02—0047—04基于ICAI模型的电子家教系统设计龚 涛,蔡自兴(中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410083)摘 要:本文介绍了一种自行设计的以ICAI模型为核心并实现网站原型的电子家教系统,以自己开发CAI资源网站的实例阐述了电子家教的原理、一体化结构、多媒体教学和网络教育技术和设计过程,并对电子家教的发展趋势作出了展望。关键词:电子家教;Elea
2、rning;ICAI模型;掌上家教电子器中图分类号:TP311文献标识码:ADesignforanElectronicHomeTeachingSystemBasedonICAImodelGONGTao,CAIZixing(InformationScienceandEngineeringCollege,CentralSouthUniversity,Hunan,Changsha410083,China)Abstract:AnelectronichometeachingsystembasedonICAImodeldesignedandapplie
3、dtowebbyushasbeenadvanced.Principles,uniformstructure,multimediaeducationandwebeducationtechnologies,anddesignstepshavebeendiscussed,takingourdevelopmentofCAIresourcewebasanexample.Atlast,thefutureofelectronichometeachingsystemhasbeenpredicted.Keywords:electronichometeach;
4、Elearning;ICAImodel;plamsizehometeacher1 引言随着计算机网络技术特别是Internet技术和CAI技术蓬勃发展,许多CAI软件廉价销售,许多CAI资源在网上(如Internet)发布,不少教育型电子器(如文曲星、掌上家教等)投入市场,出现了“百花争艳”的局面。但是基于CAI模型网络、脱机和电子器三者一体化的CAI系统却少见。另一方面,国内嵌入式计算机有巨大的市场,教育电脑、学习机、记事本年需求量亦在几十万台至几百万台。未来五年中,利用信息化电器实现上网的人数也有几千万。到2005年我国嵌入式计算机将创
5、造2000—2500亿元的效益,嵌入式计算机是信息产业新的经济增长[5]点。因此,基于ICAI(IntelligentComputerAidedInstruction)模型,利用计算机网络技术和嵌入式计算机技术设计一体化的CAI系统即电子家教系统成为我们设计的目标。2 电子家教系统结构及原理211ICAI模型设计及其原理电子家教系统是以学生为研究对象建立模型,采用原型法开发的。ICAI模型以“学生”为收稿日期:2001—01—03作者简介:龚涛(1978—),男,硕士研究生,研究方向:人工智能控制系统,计算机网络,ICAI等;蔡自兴(193
6、8—),男,教授,博士导师,研究方向:人工智能、智能控制等。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.48计算技术与自动化2001年6月中心,提供记录和发展学生思维能力的专用知识库(这种知识库是结合数据库技术、具有可灵活扩展性、以网络为逻辑结构的、多形数据类型的学生知识结构库)。其原理图分别如图1所示。如图1所示,一方面,理想的学生模块包含于个体学生模块之中,个体学生模块以理想学生模块为基本内核,理想学生模块体现的用户(学生)的共同学习要求“共性”(),个体
7、学生模块体现的是用户(学生)的个性(或特长)发展需要,因而,两者是密不可分,相辅相成的;另一方面,无论是理图1ICAI模型原理图想学生模型还是个体学模型,都是用户所对应的逻辑模型,而一般学生模型(或学生伙伴系统)是用户的物理模型(或计算机辅助工具),ICAI系统就是通过这两方面对用户(学生)进行教学辅导服务的。ICAI模型的原理和主要部分说明如下:(1)知识库(Knowledgebase):知识库用于存储各课程的教学知识及相关的课外知识(相对于现有课堂教学而言),包括事实、可行操作与规则等。为了建立知识库,要解决知识获取和知识表示问题。知识
8、获取涉及知识工程师(Knowledgeengineer)如何从专家(这里指教育专家,如特级教师、教授等。)那里获得专门知识的问题;知识表示则要解决如何用计算机能够理[2]解的形式
