中學階段學習智能輔助系統研究

毛焰

摘 要：綜合介紹了中學學習智能輔助系統架構的設計原則、設計目標、系統架構及其基本功能等，系統功能基本實現了中學階段所學提出的知識結構化，學習規范化和方法科學化的要求，在很大程度上促進了學習方法進步，提高了學習質量，大幅度降低不必要的進間浪費。

關鍵詞：中學階段學習 智能輔助 系統研究

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（a）-0184-03

自從我國高考制度恢復以來，能進入一個理想的高校深造是每一個莘莘學子十數年寒窗苦讀所追逐的夢想，也是家長、老師和學校的期望。

作為少年期的結束，青年期開始的中學階段，生理發展迅速走向成熟，心理發展卻相對落后于生理發展，美國心理學家霍林渥斯把高中階段稱為心理上的斷乳期，這個時期的學生隨著自我意識的加強，獨立思考和處理事物能力的發展，在心理和行為上表現出強烈的自主性，迫切希望從父母的束縛中解放出來，開始嘗試脫離父母的保護和管理，中學生不再像兒童時那樣，向成人敞開自己的心扉，他們的內心世界變得更加豐富多彩，但不輕易表露出來，他們的思維敏捷，但又片面性較大，易偏激。這一特殊的心理特點給學生、老師和家長帶來了困惑。為此，設計一套智能化的學習輔助系統希望能解決這些問題。

中學學習智能輔助系統這一現代化的技術手段的應用，通過數據信息的動態更新，可以為學生、老師、家長提供精確的學習狀態信息，達到學生對自己，老師對學生，家長對學生全面而準確的了解；借助互聯網技術，實現學生、家長以及老師之間的溝通快速且可以突破時空的限制，尤其是學生與家長之間還能避免許多無謂的沖突；最終為學生成績的提高起到積極的作用。

1 設計原則

1.1 系統性原則

根據中學階段的學科特點和學生心理特點，按學生學習為主線、老師監督為輔線、家長幫助為補充的原則設計系統模塊，各模塊在功能上相對獨立，在邏輯上形成整體，彼此分工協作，協調統一，從而達到系統總體最優。

1.2 實用性原則

需求分析時充分考慮了高中階段的學習與生活特點，符合高中階段學生的知識體系與學習習慣。

1.3 開放性原則

遵守最新的國家標準和學科標準，采用模塊化、標準化設計，各模塊具有良好的互聯能力和互操作能力，具有良好的兼容性和擴展性，利于統一規劃、分步實施。系統預留外部接口，方便與其他系統和外部設備的連接。

1.4 規范性原則

在依據國家和學科標準的基礎上，形成一套適合中學階段學習與生活相關的信息處理和交換規范，用系統管理的方法來處學習過程中遇到的問題。

2 設計目標

2.1 總體目標

系統以計算機通信網絡信息技術為主導，通過特定的功能模塊，實現學生、老師、學校及家長信息資源的高度共享；利用數據分析技術，對各類信息資源進行深層次挖掘，建成集高新技術應用為一體的智能化學習輔助體系，為學生、老師和家長提供全方位、多視角的信息支持，使學習生活從以往宏觀、定性、粗線條模式，向宏觀與微觀相接合、定性與定量互為支持的科學化、數字化模式轉變，為學生以系統化的學科知識體系、標準化的學習生活方式的完成中學階段學習任務提供幫助。

2.2 基本功能

2.2.1 建立完善的數據管理平臺

建立完善的數據管理平臺，以統一的數據采集模塊功能收集學科知識、學生動態信息、老師與家長對學生學習相關的動態信息，實現信息數據的標準化。按照統一標準審核和整理各類數據資料，確保錄入數據的準確性及規范性，并對所錄數據開展系統的統計分析工作，實現對基礎信息資源的深層次挖掘，為學生、老師、家長提供數據信息支持。

2.2.2 建立中學學習科學化學習體系

借助智能輔助系統，建立按學科知識、學生能力訓練分析基礎上的科學化學習體系。

2.2.3 優化整合學生、老師、家長的學習經驗

助智能輔助系統，以計算機通信網絡技術為手段，實現學生、老師、家長信息資源獲得高度共享，將處于分散狀態的學習經驗，通過信息的優化整合，結合成有機的整體。

3 系統架構

系統按應用、服務和數據三層架構搭建

各模塊的主要功能。

（1）學科知識：通過學科分類、基本概念、重點難點、思維導圖四個基礎信息子模塊，依據學科特點通過思維導圖，將各學科的基本概念、重點難點系統化地串聯起來，使原來散亂的知識點變成有機的結合體，為學生快速、全面、系統化地掌握各科知識點提供幫助。

（2）基礎訓練：通過作業計劃、作業完成、課外練習三個子模塊，使老師制定的學習計劃與學生的完成情況通過系統自動對應，確保訓練質量，提高學習效率。

（3）方法探索：通過解題技巧、錯題分析、經驗交流三個子模塊，實現經典例題的解題思路與錯題分析的數據共享，達到借助別人經驗提高自己的水平，通過別人的錯誤分析讓自己少走彎路目的。

（4）學業評估：通過學業測評、測評分析、改進方向三個子模塊，學生可以快速發現自己的不足，合理分配時間；老師可發現共性的問題，調整教學方向。

（5）輕松一刻：通過活動信息、精彩片段、活動收獲三個子模快，記錄學習之余的各項活動信息。

（6）心靈溝通：通過學生園地、老師園地、家長園地三個子模塊，學生、老師和家長根據需要采用共享與獨享兩種模式實現相互間的溝通。

（7）系統管理：通過權限、用戶兩個系統管理子模塊，實現系統用戶的管理以及用戶的權限設置。

4 系統網絡拓撲結構

學生用戶、老師用戶、家長用戶在各自的權限范圍內均可通過互聯網，對中學學習智能輔助系統進行填報、維護和查詢相關信息。

5 結語

“中學學習智能輔助系統”系統功能基本實現了中學階段學所提出的知識結構化、學習規范化和方法科學化的要求，在很大程度上促進了學習方法進步，提高了學習質量，大幅度降低不必要的進間浪費，為中學處于中學階段的學生、老師和家長們盡到一份微薄之力。

參考文獻

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