多媒体智能计算机辅助教学系统（MICAIS）中的模型和关系

一、多媒体智能计算机辅助教学系统(MICAIS)中的模型及其关系（论文文献综述）

陈有源^[1]（2016）在《浅析计算机辅助教学发展趋势的探讨》文中提出社会飞速发展,科技也在日新月异地进步,电子产品和网络已经进入每家每户,各行各业。计算机辅助教学也已经进入教育领域,使教学手段发生了翻天覆地的变化。虽说计算机辅助教学已在小学乃至大学普及,但是随着社会需求的变化和科技的进步计算机辅助教学也会发生新的变化。

湛群,黄晨,杜兆芳^[2]（2012）在《高校多媒体教学现状及发展趋势探讨》文中认为高校多媒体教学在近年来得到了迅速发展,成为提升教学质量的重要手段。但高校多媒体教学中仍存在很多不足,主要体现在忽视教师的主导作用、传达方式设计不当、实现手段有限等方面,需要通过多媒体教学改革与建设加以解决。多媒体教学改革趋势主要体现在于四个方面,一是与网络技术结合,提供高水平的互动性和协作化学习能力;二是采用积件方法,通过积件库和积件组合平台提高教学课件制作水平;三是向智能化多媒体教学转变,按照学生意愿对学习材料进行组织,实现个性化教学;四是向移动学习转变,突破学习时间和地点的限制。

张家华^[3]（2010）在《网络学习的信息加工模型及其应用研究》文中提出随着多媒体与网络技术在教育中应用的日益深入,网络学习在人们日常学习活动中所占的比例呈现日益增长的趋势。然而,相关的调查表明,不少教学者和学习者对网络学习并没有形成正确、全面的认识,从而导致网络教与学的失败。忽视网络学习的特点,主观地把网络学习等同于传统学习,将使网络学习无法发挥其优势和作用。有鉴于此,需要明确网络学习的内涵与特点,分析影响网络学习的各类因素,探索网络学习的一般过程与原理,从而为网络学习支持系统的设计和网络教学活动的有效开展提供依据。本研究借鉴了认知心理学的研究范式,从信息加工的角度对网络学习原理展开研究。在信息加工理论、认知机制理论和多媒体学习理论的基础上,对网络学习的信息加工过程进行深入探索。研究认为,网络学习的信息加工总体上包括个体信息加工和群体信息加工两个层次,网络学习的信息加工过程主要包括信息呈现与注意、信息加工与保持、信息交换与建构三个阶段。传统学习机制的研究主要关注于学习者个体内的信息加工过程,而学习者个体间即群体的信息加工则是网络学习机制研究的重要内容。此外,影响网络信息加工的因素非常复杂,主要可以归结为四类,即学习者因素、教学者因素、课程因素和环境因素。本研究主要采用了文献法、实验法、内容分析法以及系统科学的研究方法,研究工作的内容主要包括：1、以历史发展为线索总结了学习过程信息加工模型的演变历程,分析了以往研究中存在的局限,指出学习过程研究的未来方向是“计算机隐喻”转向“人脑隐喻”、个体认知转向整体认知、实验室研究转向现实研究、以及认知科学成果的不断应用。在借鉴社会建构主义、分布式认知和生态学理论的基础上,初步构建了一个网络学习过程的信息加工模型,较为全面地描述了网络学习信息加工的两大层次和三个主要阶段。同时,该模型也强调了网络学习过程的三大特点,即信息空间的非线性、认知过程的分布性和信息构建的生态性。2、针对网络学习个体的信息加工过程,以《现代教育技术》国家精品网络课程作为平台,设计和实施了两个不同角度的网络学习实验。将网络课程中三种常见的内容呈现形式（文字版、视频版和“三分屏”版）进行对比,探讨三者在学习结果上的差异；以常用的“三分屏”式网络课程为例,利用眼动追踪仪对学习过程中个体的眼动情况进行实时记录,探讨学习者注意力分配的特点。使用SPSS对两个实验中学习者的认知负荷、保持测验和迁移测验成绩进行统计,利用Tobii Studio分析网络学习过程的眼动特征,总结了网络学习中信息呈现与注意、信息加工与保持等过程的一般规律。3、针对网络学习群体的信息加工活动,指出它是一种信息交换与知识建构的过程,其中还存在网络学习信息生态的平衡与可持续发展问题。在参考Gunawardena等人有关知识建构模型研究的基础上,以《现代教育技术》网络课程互动空间—Moodle平台中某个班级为例,通过制定网络交互分析编码体系,利用内容分析法和社会网络分析法对该班级中师生的交互内容进行编码和分析,揭示了网络学习者交互的特点与知识建构的水平,总结了网络学习群体交互与知识建构存在的问题,并提出了相应的建议。4、对国内外网络学习影响因素的相关研究进行了梳理和分析,指出其中存在过于关注学习者认知因素以及分类标准主观化的不足。以学习条件理论和教学系统要素理论为依据,提出了网络学习影响因素的分类模型,将网络学习的影响因素归结为内外两大方面：学习者因素属于内部影响因素,教学者因素、课程因素和环境因素则属于外部影响因素。其中,学习者因素包括学习策略、学习动力和学习风格等；教学者因素包括教学者素质、教学设计与教学风格等；课程因素包括内容设计和学习交互；环境因素则包括学习平台和支持服务。5、在介绍课题前期研究成果—《现代教育技术》网络学习支持系统（MET-ALSS）系统原型的基础上,结合网络学习的信息加工模型及相关实验研究结论,分别针对该系统的信息呈现、信息导航、内容组织和学习支持四个方面提出了相应的设计策略,从而为学习者提供适应性的学习支持与服务。

陈仕品^[4]（2009）在《适应性学习支持系统的学生模型研究》文中研究说明适应性学习支持系统是近年来人工智能在教育中应用的研究热点之一,它是教育学、认知科学和计算机科学的交叉研究领域。由于传统网络教学系统忽视了学习者的个体差异,对所有的学习者采用相同的教学内容和教学策略,导致了学习者经常发生网络迷航和认知超载等问题,在很大程度上影响了网络教学的质量,因此目前许多研究开始关注创建适应性和个性化的学习环境。适应性学习支持系统在本质上是一类支持个性化学习的在线学习环境,它能够针对个体在学习过程中的差异性而提供适合个体特征的学习支持,包括个性化的学习资源、学习过程和学习策略等。本研究针对适应性学习支持系统的学生模型和适应性教学内容的组织开展研究。在适应性学习支持系统中,学生模型是系统的核心组件,它记录学习者的个体特征,反映了学习者的个体差异,为系统进行智能决策提供了决策依据;适应性教学内容是系统根据学习者个体特征定制的个性化教学内容,它既是系统最重要的学习支持方式,也是系统适应性最直接的体现。本研究采用了文献研究法、系统方法和基于设计的研究方法。研究工作主要包括:1.以历史发展为线索总结了计算机辅助教学的智能化历程,分析了智能教学系统的优势与不足,认为适应性学习支持系统是当前数字化学习支持平台的发展趋势。2.在深入分析增强适应性超媒体应用模型（EAHAM）的基础上,提出了一种基于EAHAM模型的适应性学习支持系统的体系结构,它主要包括媒体空间、领域知识模型、学生模型、情境模型、教学模型和适应性模型等六个部分,并添加了适应性学习模块、学习策略模块和学习工具模块。基于EAHAM模型的适应性学习支持系统的体系结构深化了系统的组成部件和运行机制,不仅能够根据学习者在知识基础、学习风格等方面的个体差异提供适应性学习支持,而且在系统实现方面具有良好的可操作性。3.建立了一种基于认知状态和学习风格的学生模型,反映了学习者在认知状态和学习风格两方面的个体差异。通过对智能教学系统中典型的学生模型进行了详细分析,认为智能教学系统中的学生模型主要功能是诊断并记录学生的知识状态,特别是诊断学生在问题解决过程中形成的错误概念。这种学生模型局限于学习者的知识状态,而对学习者的其它个体特征缺乏了解。为了反映学习者在先前知识基础和学习风格方面的个体差异,本研究提出了一种新的基于认知状态和学习风格的学生模型,它主要包括了学生描述、学习风格、认知状态和学习历史。其中,学习者的认知状态和学习风格是基于EAHAM模型的适应性学习支持系统的主要适应维度。本研究采用Felder-Silverman学习风格模型（FSLSM）,通过学习者在网络课程在线注册时填写问卷调查进行初始化。4.将认知能力和学习风格作为基于EAHAM模型的适应性学习支持系统的两个适应性维度,提出了基于认知能力和学习风格的适应性教学内容组织模型,详细分析了适应性教学内容的组织过程。适应性教学内容的动态组织模型主要包括两个过程:一是适应性学习支持系统根据领域知识的层级结构、面向任务的教学策略和学习者的认知能力水平分类动态地组织适应性教学内容。二是适应性学习支持系统根据FSLSM的“感知——输入”两个维度提供适应性教学内容表示策略:根据FSLSM的“处理——理解”两个维度提供适应性导航策略。适应性教学内容采用SCORM标准进行封装,并在学习过程中基于认知状态进行适应性标注。5.采用计算机自适应测试技术来诊断学习者的认知能力,并根据测试结果动态地更新学生模型。在项目反映理论基础上,提出了一种自适应在线测试系统的体系结构,采用三参数逻辑斯蒂模型分析了选题算法、能力评估算法和测试终止条件,并针对《现代教育技术》国家精品课程设计了自适应测试的原型系统MET-CATS,分析了系统自适应测试的运行过程和评价过程。根据测试结果,学习者的认知能力被分为初级水平、中级水平和高级水平。

张剑平,陈仕品^[5]（2008）在《计算机辅助教学的智能化历程及其启示》文中指出计算机在教学中的应用经历了程序教学到计算机辅助教学的过程,目前,正由智能计算机辅助教学向适应性学习支持发展。由于智能计算机辅助教学系统过于强调理想化的"教",多年来一直难以克服技术实现与应用效果之间的矛盾。适应性学习支持系统既发挥了系统的优势,又注重对"学"的适应性支持,是当前网络学习平台智能化的一个研究热点。作为一个交叉研究领域,计算机辅助教学应注意吸取和借鉴其他学科的新思想、新技术和新方法,注重以多媒体学习的认知理论作为指导思想。

陆青^[6]（2007）在《基于WEB的ICAI系统设计与实现》文中指出Internet网络的发展开创了现代远程教育的新纪元，远程教学中的课程设计、教学方法及适应性教学观念由此产生了深刻的变革。WWW系统和数据库是网络化信息服务的基础。把数据库同WWW服务器相结合这种一体化的信息系统，将成为下一代Internet开发的新领域。基于此，本文就是研究如何实现基于WEB的且带有一定智能性的计算机辅助教学过程的。本文从ICAI的组成部分以及各部分的具体设计入手，构建了基于WEB的ICAI系统。ICAI包括知识库、教学策略和学生模型三部分。该系统将课程划分为多个知识点，用知识图来表示各个知识点间的关系，并用超文本页面来讲解每一个知识点；根据知识点的特点，采用不同的教学方法，对学生进行测试，并根据测试成绩对教学方法进行调整：利用学生的初始登录信息和对知识点的学习情况，构建学生模型，更好的体现因材施教。系统在B／S方式下，设计该ICAI系统，充分利用SQL Sever关系数据库管理系统的优势，实现对数据的完整性、安全性进行严格控制，以保证整个网络内部数据库信息的完整和一致；对Visual C++的数据库访问技术（MFC ODBC，DAO，OLE DB和ADO），HTML技术、ASP技术等进行了深入的研究与应用；重点解决了教学策略算法的设计、测试策略算法的设计和诊断策略算法的设计。本文的突出特点是：系统通过数据库来存放知识点的内容和教学法规则，做到知识和策略相分离，使其不局限于一门课程，具有较大的灵活性。

郑龙,田田,周经伦^[7]（2005）在《基于Web的多媒体网络教室系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理介绍了一种以网上教学为背景,基于Web的包含全部教学环节、功能齐全且经济实用的自学型多媒体网络教室系统的设计与实现。本系统包括了学员中心、教学课程、课程讨论、习题测试、在线答疑、在线考试、聊天中心、多媒体教学、文章资料下载等功能强大的教学模块。通过Internet平台并利用浏览器实现了学生在线自由学习课程和教师在线轻松完成教学任务。

张丽萍^[8]（2005）在《基于组件技术的通用ICAI系统的研究与设计》文中研究指明智能计算机辅助教学（ICAI）系统是以人工智能科学、认知科学和思维科学为理论基础的一种计算机辅助教学的应用模式。它最大限度地集中了教学专家的经验和智慧,通过计算机向学生传授各种知识和技能,实现个别化教学,从而大大提高教学效率。 本文围绕ICAI系统先提出一种新的ICAI系统模型—基于组件技术的通用ICAI（CBGICAI）系统模型,再对ICAI系统进行实现。首先,将教学设计引入CBGICAI系统的研究,充分借鉴现代教育理论和思想,依据不同的学习个体,提供相应的学习环境,充分体现建构主义的学习思想。其次,对ICAI系统展开全面分析,研究CBGICAI系统模型的分析与设计。模型在设计上具有通用性、开放性、智能性等特点;模型在实现上采用先进的组件技术,使教学资源规范化、标准化,使系统重用性好、可扩展性高。然后,基于构建好的通用模型,结合具体的课程,开发一个ICAI系统。最后,对ICAI系统进行了总结。至此,本文进行了一次基于组件技术的通用ICAI系统的比较深入地探索。

周弦^[9]（2005）在《ICAI中基于知识空间理论的知识结构模型》文中研究指明智能计算机辅助教学（Intelligent Computer Assisted Instruction,简称ICAI）以认知学和思维科学为理论基础,通过研究人类学习思维的特征和过程,将人工智能技术应用于计算机辅助教学的一种教学模式。领域知识库作为智能计算机辅助教学系统存储知识的“存储器”,是智能计算机辅助教学系统的重要组成部分。一个高效的领域知识库应采用有效而统一的知识结构来组织、存储领域知识库中的知识,完整地表示知识内容,客观地反映知识之间的内在联系。在现有的领域知识结构的研究中存在诸多的不足之处,其中最主要的表现在于表达知识的手段单一,对知识的组织采用的都是线性关系,以及导师机制试图控制学习的每一步而忽略了学生的个性,不能做到“因材施教”。针对这些不足,本人在参考、总结前人研究的基础上建立了一个基于知识空间理论的超文本领域知识结构模型。本人根据实际情况对知识空间理论进行相应的改进,构建了基于双层知识空间的领域知识结构模型,并提出了基于此模型的符合学生个性特点的自适应教学过程和学生当前知识状态的评测策略。该模型利用超文本灵活的网络结构、强大的数据组织能力和非线性的网络特性,结合知识空间理论的自适应教学过程,使其能够充分反映学生的知识特点,做到真正的“因材施教”。

谢志强^[10]（2005）在《题库系统中试卷生成与分析的研究》文中认为CAI 是以人工智能科学、认知科学、计算机科学、教育学和心理学为理论基础发展起来的一种计算机应用模式。它是计算机应用技术的一个新领域,又代表了一种新的教学思想和教学手段。题库系统是计算机辅助教学系统中一个重要组成部分,通过它可以进行试卷生成和试卷分析,它是保证考试的测试试题具有较高质量、保持水平稳定、更好的测试诊断的重要手段。针对当前题库系统智能化程度不高和组卷效率低等缺点,首先,本文在研究知识点与知识点之间关系的基础上,分析了知识点网络与试卷的关系。其次,在研究人工组卷过程、考试学理论以及知识点层次的基础上,对组卷过程中需要考虑的多约束问题进行了相应的分析和构造,从而建立起单套和成批试卷结构的数学描述,并利用自适应遗传算法实现单套和成批组卷,通过实验证明比其它的组卷算法更高效。最后,提出基于知识点的试卷分析,它包括在模糊理论和教育心理学的基础上建立起模糊评价模型,在这个模型中综合考虑对学生测试成绩的客观评价和教师的主观评价,从而可以更加合理地评估学生的测试效果,然后在诊断学生疑难知识点的基础上建立起向量空间模型对学生进行教材反馈。

二、多媒体智能计算机辅助教学系统(MICAIS)中的模型及其关系（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、多媒体智能计算机辅助教学系统(MICAIS)中的模型及其关系（论文提纲范文）

（1）浅析计算机辅助教学发展趋势的探讨（论文提纲范文）

（2）高校多媒体教学现状及发展趋势探讨（论文提纲范文）

（3）网络学习的信息加工模型及其应用研究（论文提纲范文）

（4）适应性学习支持系统的学生模型研究（论文提纲范文）

（5）计算机辅助教学的智能化历程及其启示（论文提纲范文）

（6）基于WEB的ICAI系统设计与实现（论文提纲范文）

（8）基于组件技术的通用ICAI系统的研究与设计（论文提纲范文）

（9）ICAI中基于知识空间理论的知识结构模型（论文提纲范文）

（10）题库系统中试卷生成与分析的研究（论文提纲范文）

四、多媒体智能计算机辅助教学系统(MICAIS)中的模型及其关系（论文参考文献）

• [1]浅析计算机辅助教学发展趋势的探讨[J]. 陈有源. 经贸实践, 2016(01)
• [2]高校多媒体教学现状及发展趋势探讨[J]. 湛群,黄晨,杜兆芳. 安徽农业大学学报(社会科学版), 2012(06)
• [3]网络学习的信息加工模型及其应用研究[D]. 张家华. 西南大学, 2010(08)
• [4]适应性学习支持系统的学生模型研究[D]. 陈仕品. 西南大学, 2009(03)
• [5]计算机辅助教学的智能化历程及其启示[J]. 张剑平,陈仕品. 教育研究, 2008(01)
• [6]基于WEB的ICAI系统设计与实现[D]. 陆青. 南昌大学, 2007(06)
• [7]基于Web的多媒体网络教室系统的设计与实现[J]. 郑龙,田田,周经伦. 微机发展, 2005(07)
• [8]基于组件技术的通用ICAI系统的研究与设计[D]. 张丽萍. 内蒙古大学, 2005(04)
• [9]ICAI中基于知识空间理论的知识结构模型[D]. 周弦. 湘潭大学, 2005(04)
• [10]题库系统中试卷生成与分析的研究[D]. 谢志强. 湘潭大学, 2005(04)

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