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基于个性化推荐的计算机辅助教学系统

2019-09-16周卉

科技传播 2019年14期
关键词:个性化

周卉

摘要:针对个性化推荐的计算机辅助教学系统进行分析,对这一内容进行简单介绍,同时还分析了传统计算机辅助教学系统和CPAI个性化教学辅助系统的特点进行介绍。结合这些内容,总结了个性化推荐的计算机辅助教学系统的设计,内容有:系统网络构架设计、系统逻辑构架设计、系统功能架构设计等,希望通过对这些内容的分析,能够为个性化推荐的计算机辅助教学系统的科学应用提供一定帮助。

关键词:个性化;计算机辅助教学系统;网络构架;逻辑构架

中图分类号:TP3 文献标识码A 文章编号1674-6708(2019)239-0110-02

1个性化推荐的计算机辅助教学系统概述

个性化计算机辅助教学系统,它在计算机辅助教学基础上,进行相应的创新,添加了人工智能技术。该技术还可以针对教学内容、教学策略等进行进一步划分。它包含计算机技术、网络技术和教学等技术,该系统设计的主要目的是为了在具体学习过程中,为教学参与者提供相应的交互平台以及个性化教学平台。该系统最早是美国的GerryStahl所提出来的,他认为个性化教学不只是团体当中的一个人在学习,而是认为整个团体均在进行学习,个人属于团体当中的一个组成部分。知识对于个性化学习而言,其仅属于一种产品,不同学习者对这些产品进行讨论和交流,并且对这些知识做出总结和整理,最终将其记录下来。而计算机对于个性化教学系统而言,属于基础性内容,若没有计算机则很难实现教学参与者之间相互交流的目的,让各个参与者之问的交互是透明的,这也就无需知识具体实现的细节。

2CAI和PCAI的特点

2.1CAI特点

针对传统计算机辅助教学CAI进行具体设计过程中,针对课程目标进行分析,形成相应的学习目标所对应的层次结构。此后针对不同层次的学习目标所对应的学习任务进行具体设计,要求每一个画面当中均包含相应的课文解释和提问等信息。然后将这些设计完的画面结合一定顺序进行连接,这样就形成了我们常见的课件。通过这一设计方式,预先对结构进行固定,所形成的课件被称作刚性面向画面的CAI系统。传统形式的CAI课件存在一定缺陷,如适应能力不强、交互能力不强以及缺乏创造能力。

2.2PCAI特点

个性化计算机辅助教学系统,主要是将传统计算机辅助教学系统作为基础,做出的一系列创新,它为CAI赋予了人工智能技术,同时对教学内容以及教学策略作出相对明确的划分,其还可以生成比较适合单个学生水平学习的模型,充分了解学生具体学习过程中存在的问题和不足,同时也能够了解学生学习过程中存在的优势所在,可以有针对性的自动生成适合不同水平学生的课程进行讲解。与此同时,可以帮助教师充分掌握学生的整体学习情况,能够帮助教师对教学策略进行及时调整,进一步对教学资源进行整合。可以帮助学校和家长对教师课程情况作出进一步评估。一般而言,PCAI可以结合学生对于不同知识的掌握情况,自动生成不同层次的练习题,因为他存在自然语言的生成和理解功能,这样能够加深人机交流,并且还能够针对学生和教师的错误做出识别,找出这些错误的原因所在,并且制定针对行的解决措施。还可以对学生、教师教学和概念进行评价,PCAI属于当前的一种十分先进的教学系统软件,其具备传统软件无法比拟的优势。

3基于个性化推荐的计算机辅助教学系统设计

3.1系统网络构架设计

个性化教学PCAI平台,属于一种相对典型的分布式系统,该系统物理构架如图1所示。

针对图1进行分析可以得出,个性化教学PCAI平台在部署期问,主要包含的内容为内部网络以及公用网络两个部分。其中内部网络内容为部署系统服务端构件,而外部网络的部署则是客户端部分。相应系统内部,存在3种服务器,主要为部署服务功能构件应用服务器,存储数据数据库服务器、部署网站应用构件Web服务器。该系统当中还包含了校园内部现存其它系统服务器,上述内容之间存在数据实现交互、而在内部网络当中,在系统当中部署一台客户端,主要是提供给系统管理人员应用,其目的是对相关配制进行管理。该系统当中多数用户主要是借助外部网络,对系统的核心功能进行应用,而系统对于外部的可用功能进行具体部署期间,使用的则是将B/S为基础的模式,因此用户仅需要对浏览器进行使用,则可以对系统功能进行调用。

对系统进行构架以及设计期间,主要是将系统当中存在的不同类型数據作为依据,从中找到最为合适的数据存储方式,对系统数据存储逻辑结构进行描述。然后站在个性化教学PCAI平台需求角度进行分析与设计,得到了这一系统当中不但包含格式相对正式和统一的数据形式,同时也存在不规范数据类型。

3.2系统逻辑构架设计

逻辑构架设计,主要是站在开发人员的角度进行分析的,对系统当中不同构件设置在不同构件层当中,促使不同层级之问可以借助接口进行调用,促使系统性能所需要的可扩展性以及可维护性需要。对于个性化教学PCAI平台的分层构架模式来说,从总体上是结合分层结构进行具设计的,而对于每一层而言,均包含相应的软件构件。每一层的具体分析如下所述:

第一层属于用户接口层,这一层主要是促使用户系统之问信息交互,而系统接受用户数据以及指令,用户则获得系统处理后的结果。在具体个性化教学PCAI平台用户接口层当中,教师在这一层定义设计出个性化教学交流和学习角色等。学生则在这一层内绑定个性化教学流程,同时对实例进行调用,这样就形成了不同节点的个性化教学任务。业务管理人员则可以在这一层当中,针对个性化教学流程实施调用以及分配,可以设置出不同种类策略参数,而学校管理人员则可以在这一层当中,针对不同数据做出统计和处理,从中获得最终的结果数据。该系统管理人员可以结合这一层,针对系统做出深度制定,并且可以实现对用户的管理,以及对数据库的维护。

运行之处环境层,其所拥有的业务逻辑层的不同功能构件,能够为底层提供构件支持。而因为个性化教学PCAI平台,主要是将工作流技术作为基础性构件,因此在这一层当中,应当对工作流做出部署以及调用,其还包含开源JBPM工作流程引擎以及JMS消息通信引擎等。借助开源Drools规则引擎,来针对不同学习策略规则以及优化规则做出定义以及运行,并且以服务双工通信技术,为教师和学生提供交流通信平台。

3.3系统功能架构设计

以系统功能的需求作为基础,站在不同参与者角度进行分析,针对系统功能模块做出进一步划分。经过划分之后发现,个性化PCAI平台内容主要包含个性化教学管理功能模块、学生网络学习功能模块、领导层功能模块以及系统管理功能模块等。

其中个性化教学管理功能模块的主要内容有个性化管理流程,修改、删减和备份等功能。个性化教学流程对于系统的正常运转奠定基础,同时也是该平台数据的主要对象。能够对学生具体学习情况进行监控,这一功能可以促使教师全面掌握学生对自身所教授课程的学习情况,同时实现智能辅助个性化教学,能够帮助教师减轻个性化教学所面临的压力,还能够在一定程度上提升个性化教学效率。针对学生所提出的问题,以智能化方式进行处理,进而结合问题热度进行排序。制定出科学有效的学习策略,同时教师结合学习流的具体运行过程进行规则确定,还可以和个性化教学流程实例进行有机结合,进一步对学生的学习流程进行严密监督和控制。

4结束语

当前,科学技术不断创新,因此需要充分应用新科学技术,为教学工作提供推动力,进一步为培养高素质人才提供帮助。个性化计算机辅助教学系统,就是新科技发展的产物,是一种高效率的教学工具。教师和学校需要对PCAI系统进行充分应用,同时相应技术人员还需要对这一技术进行大力创新,进一步推动我国教育事业的蓬勃发展。

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