泛在學習環境下的智能教學系統設計

于延（哈爾濱師范大學，哈爾濱 150025）

泛在學習環境下的智能教學系統設計

于延
（哈爾濱師范大學，哈爾濱 150025）

本文提出了一種泛在學習環境下的智能教學系統模型。該模型將用戶學習體驗作為反饋輸出到知識庫中，使情境和知識得到更有效的融合。

泛在環境；智能教學系統；情境

近年來，智能教學系統 （ITS，Intelligent Tutoring System）一直是智能教育領域研究的熱點技術。智能教學系統的最大特點是智能化地針對學習者個人提供一對一的教學情境和教學方法，它以認知科學為理論基礎，綜合了信息科學、人工智能科學、心理學等眾多現代教育技術［1］。

1　國內外研究進展

20世紀50年代，計算機被應用到教育領域。60年代開始進入了計算機輔助教學（CAI）應用時期，70年代以后，結合人工智能技術的發展，促進了智能教學系統的研究和實現，一些學者和研究機構研發出了大量的智能教學系統實例。

20世紀90年代以后，智能教學系統技術得到充分發展和進步，研究性學習、協作型學習、移動學習、網絡教學系統等方法和技術不斷涌現。

我們國家智能教學系統的研究雖然起步較晚，但北京大學、清華大學、北方交通大學等高校紛紛推出自行研制的智能教學系統，對我國智能教育事業的發展起到良好作用。

2　泛在學習

泛在學習指的是無處不在的學習，是在泛在計算環境下提出的概念。泛在學習強調情境在學習過程中的重要作用，強調教學系統要有很強的情境感知能力并與學習者和情境有很強的交互功能。泛在學習的理論和方法已經成為人工智能知識管理領域非常熱門和有效的方法。

泛在環境下的知識建模技術，有基于框架、規則、模型以及本體的多種形式，可以在一定程序上解決了知識的存儲、表示和處理的問題，并且部分實現了知識的共享和復用［2］。

泛在環境下的知識管理技術可以采用集成情境的知識管理模型。將用戶和情境當作知識的一種，與傳統知識條目一起參與智能挖掘和處理［3］。

3　泛在學習環境下的智能教學系統

圖　智能教學系統模型Fig.The model of intelligent tutoring system

泛在學習環境下的知識建模和知識管理都強調情境與知識本身的集成，泛在學習環境下的智能教學系統設計也不能不考慮與情境集成。如圖是本文設計的泛在學習環境下智能教學系統模型。

泛在計算：也稱普適計算，是一切泛在環境的基礎和前提，無處不在的計算決定了無處不在的學習。

知識庫：基于泛在學習環境下的知識模型，系統要把通過泛在計算環境下獲取的知識、情境、用戶信息形式化地存儲到數據庫中。包括顯性知識和隱性知識。

知識挖掘推送：為了實現個性化教學環境設計，為每一個用戶量身定制知識內容和情境，需要設計多樣化的智能算法來檢索和挖掘知識庫，從而為用戶推送恰當的學習內容。

教學策略提供：有了恰當的教學內容和情境，還需要恰當的教學策略保證學習者的學習效果和學習興趣，這一層負責教學策略的挖掘和推送。

用戶應用層：能為用戶提供形式多樣的應用界面，以滿足不同用戶的個性化學習要求。

在用戶應用層，根據用戶的學習效果和體驗，要對知識庫進行及時反饋和更新。因為，用戶的學習行為和過程本身就是情境體驗，就是知識。

4　結語

本文介紹了智能教學系統以及其發展，介紹了泛在學習環境下知識建模和管理，提出了一種泛在學習環境下的智能教學系統模型。該模型將用戶學習體驗作為反饋輸出到知識庫中，使情境和知識得到更有效的融合。

［1］ 許高攀，曾文華，黃翠蘭.智能教學系統研究綜述［J］.計算機應用研究，2009，（11）：4019-4022.

［2］ 于延.泛在學習環境下知識建模研究［J］.黑龍江科學，2016，（03）:116-117.

［3］ 于延.泛在學習環境下知識管理研究［J］.黑龍江科學，2016，（04）:90-91.

The design of intelligent teaching system in ubiquitous learning environment

YUYan
（Harbin Normal University，Harbin 150025，China）

This paper presented a model of intelligent tutoring system in ubiquitous learning environment.The model can be used as feedback output tothe knowledge base，which makes the situation and knowledge more efficient.

Ubiquitous environment；ITS；Situation

TP312

A

1674-8646（2016）10-0150-02

2016-01-12

黑龍江省自然基金“泛在學習環境下集成情境的知識建模與知識管理技術研究”（F201319）；黑龍江省教育廳科技項目“基于多AGENT的智能教學系統關鍵技術研究”（12541247）；黑龍江省應用開發研究項目“支持情境感知的智能教學系統模型及應用研究”；哈爾濱師范大學大學生創新基金項目

于延（1976-），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，副教授，從事智能教育與數字游戲研究。