基于人工智能技術的電子商務輔助教學系統

李博

（肇慶科技職業技術學院，廣東 肇慶 526114）

基于人工智能技術的電子商務輔助教學系統

李博

（肇慶科技職業技術學院，廣東 肇慶 526114）

文章將人工智能技術和計算機輔助教學技術相結合，同時引入艾賓浩斯遺忘曲線的數學模型，采用軟件工程的方法設計實現了基于人工智能的技術的電子商務輔助教學系統，以彌補當前電子商務教學資源的不足。

人工智能；計算機輔助教學；神經網絡

隨著我國經濟的快速發展和互聯網在我國的迅速普及，電子商務在我國迎來了快速發展的春天。與此同時，各大專院校電子商務專業的招生規模也迅速擴大。然而電子商務是一個新興的行業，電子商務人才特別是專業教師匱乏，因此，大專院校特別是職業院校電子商務專業的師資力量增長緩慢。由于師資力量的不足，現有的專業課教師承擔者超出正常工作幾倍的課時量，疲于奔命常常無暇顧及教學質量和教研教改工作。加大師資力量的投入是解決這一矛盾的根本途徑，但這也是一個長期的過程，短期內很難見效。構建一個具備一定智能，可以代替老師完成一些教學工作任務的計算機輔助教學系統是短期內緩解師資壓力的有效途徑。

一、系統功能

建構主義學習理論認為，在學習過程中學生應該主動積極地去學習和發現知識，而我們的教師在這個過程中只需要在適當的時機給學生以啟發、指導和交流，引導其向正確的方向思考，從本質上認識其中的規律。基于上述理論系統應該具備下述功能：

1.因人而異針對不同的學生采取不同的教學策略。系統可以對每次階段性測驗結果進行分析，總結出每一個學生的認知特點，然后針對其特點動態地調整教學策略和教學內容，真正做到因材施教。

2.系統可以記錄和跟蹤學習者的學習習慣和學習行為，根據學習習慣和學習行為來調整知識展現的策略，增加學生的學習興趣。

3.系統為教師和學生之間提供一對一、一對多和多對多的交流渠道，學生隨時可以通過本系統與有關的老師以及同學進行對話、提問，探討學習中遇到的問題，了解學習建議和進度安排等，使整個教學過程更加透明。

4.本系統可以對學生的學習狀況進行推理并在此基礎上進行綜合評價，并且可以像真正的老師一樣指出其不足之處并提供改進建議，而不是簡單地通過考試成績來對其進行評價。

二、系統設計

（一）系統結構

為了實現系統的功能，系統包括兩個模塊：智能教學輔助系統和學生自主學習系統。智能教學輔助系統是一種基于規則的專家系統，主要完成對學生學習情況的評估并根據評估結果調整教學策略的功能。同時，智能教學輔助系統還包含學習功能允許教學專家根據教學的需要動態地調整知識庫。學生自主學習系統基于神經網絡對學生學習結果進行診斷并提出學習建議。

（二）用戶角色設定

系統包括四種用戶：知識專家、教師、學生和系統管理員。不同用戶的操作權限不同。

（1）系統管理員：主要是對系統進行日常維護的操作人員，其主要權限有用戶管理、題庫管理、密碼修改。

（2）知識專家：該專業領域的專家具有較強的專業背景，能夠對本專業涉及的知識點有較清楚的認識和理解，能夠給出訓練神經網絡所需的樣本。主要權限是維護知識庫以及對神經網絡的樣本進行維護。

（3）教師：主要負責組織考試分析學生知識掌握情況等工作。

（4）學生：主要權限包括參加練習、自測、知識強化練習、錯誤診斷等。

（三）數據庫設計

1.數據庫需求分析

為實現系統功能，該系統將主要用到下述幾種信息：

（1）用戶信息：主要保存各種類型的用戶信息。具體包括用戶名、密碼、用戶類型等基本用戶信息。

（2）用戶靜態知識：主要包括各專業的靜態知識，記錄所有的知識點以及知識點的關聯信息。靜態知識只能由知識專家修改。

（3）題庫：主要包含知識專家提供的各種試題，包括試題的題干、選項、答案等。

（4）規則：將知識專家提供的領域知識以規則的形式表示和保存，形成系統推理知識庫，包括題目序號、知識點序號和確定度等。

（5）樣本：主要指知識專家提供用于訓練神經網絡的樣本，包括樣本名稱序號等。

（6）分析結果：主要指每次上傳考試結果后對指定學生群體進行分析的結果，。

（7）權值：主要指每個樣本學習后神經網絡的權值分布。

（8）學生練習信息：主要包含每次練習的日期、正確性等信息。

（9）學生練習分析結果：主要包括練習時間、知識點的掌握情況等。

2.數據庫物理設計

操作系統為Windows 2003 Server，web服務器采用Internet Information Server（IIS）6.0，開發軟件使用ASP，后臺數據庫采用SQL Server 2000，為了開發方便，將數據庫服務器與web服務器配置在一臺計算機上。

三、業務流程分析

1.考核分析流程

教師登錄系統根據教學內容學習目標和學生學習的層次從題庫中抽選試題組織試卷。根據學校條件，老師可以選擇在線進行考試也可以打印成紙質試卷以傳統方式進行考試。考試完成后，老師將EXCEL格式的成績表上傳到系統，系統就可以對考試情況進行分析，教師可以選擇分析的學生群體范圍。例如某個班的知識掌握情況或者某個系部的掌握情況等。

2.學生學習流程

學生登錄后選擇一種模式進行診斷練習，診斷練習完成后系統會根據學生練習的情況進行分析，然后系統會根據分析結果從題庫中抽取包含學生比較薄弱的知識點的練習題供其練習。每次練習結果都會被系統保存并為學生提供學習建議。

3.知識庫維護流程

知識專家登錄后，進入添加題目的界面，進入對應的題目為每個題目的選項填寫具體的知識點分析、信任度等內容，然后保存退出。

本文將人工智能技術和計算機輔助教學技術相結合，同時引入艾賓浩斯遺忘曲線的數學模型，使計算機輔助教學系統具有教師的智能。該系統可以根據學生的學習情況動態地調整學習內容，指導學生自主學習，同時還可以幫助教師進行考試結果分析，并提供一定的教學意見。該系統的原型系統已經在Windows平臺上實現。實驗表明，系統能夠通過推理分析幫助教師了解所教學生的知識點掌握情況；能夠根據學生學習情況和遺忘規律動態調整學習內容，指導學生自主學習。該系統具有良好的應用前景和推廣價值。

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1673-0046（2011）06-0034-02