基于WEB的智能英语教学系统的设计与实现

摘要

随着计算机多媒体技术和网络技术的不断发展和成熟，以人工智能(ArtificialIntelligence，AI)与计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction，CAI)相结合产生的智能计算机辅助教学(Intelligence Comptlter Assisted Instruction，ICAI)改变了传统CAI课件模式化、机械化的教学方式，为学生提供了一种新型的双向式教学环境，代表着先进的教学思想和教学方法。 ICAI是智能化的CAI。它将教学内容与教学策略分开，根据学生资料库提供的学生模型，通过智能系统的搜索与推理，动态生成适合于个别化教学的内容与策略；通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，提供合理的改进方案，同时修改原来的学习策略：对于全体学生在学习过程中经常出现的错误或具有共同性的问题，ICAI能进行分布统计分析，形成教学指导方案，为教师对教学内容的调整改进提供依据，为教务人员提供对任课教师教学业绩评价的参考意见，为家长提供对孩子学习成绩的查询。 本文结合《大学英语四级》考试，分析并实现了基于Web网的智能英语教学系统(Web-based Intelligent Engli sh Tutoring System，WBIETS)的设计方案，论文的具体研究和实现工作主要包括以下几个方面： (1)分析了传统CAI课件的缺陷和目前国内外ICAI教学软件的特点，提出了开发WBIETS系统的动机和意义； (2)阐述了ICAI系统的基本理论和开发原理，针对Authorware软件平台，采用Prolog语言和SCORM标准等相关技术为开发工具，对系统设计过程中的一些重要模型和使用到的关键技术进行了深入的讨论； (3)设计出了WBIETS系统的基本模型和结构方案，对系统进行了总体架构设计与功能模块分析； (4)论述了WBIETS系统的实现过程，开发出了能支持学生、教师、教务人员和管理员四种用户在Web网上完成各种教学、评估和管理活动的整体框架和应用模块； (5)总结了WBIETS系统的特色，创造性地解决了传统CAI课件缺乏网络支持、缺乏智能性、缺乏教师指导、缺乏教务人员监督和缺乏家长参与的“五缺乏”问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 ICAI简介

1.1.1 ICAI的发展

1.1.2 ICAI的现状

1.1.3 ICAI的特点

1.1.4 ICAI的价值

1.2课题的内容及其设计目标

1.2.1本课题的提出

1.2.2本课题主要研究内容

1.2.3系统设计目标

1.3课题的意义及创新

1.4本论文内容组织安排

第2章ICAI基本理论与原理

2.1 ICAI系统的概念

2.2 ICAI系统的开发原理

2.2.1现代教学理论

2.2.2专家系统原理

2.3 ICAI系统的理论设计模型

2.3.1学生模型

2.3.2教师模型

2.3.3领域模型

2.3.4诊断模型

2.3.5推理规则库

2.4本章小结

第3章开发工具及其实现技术

3.1 Authorware平台

3.1.1 Authorware与数据库

3.1.2 Authorware流技术

3.1.3 Authorware网络发布

3.2 Prolog语言

3.2.1 Prolog语言特点

3.2.2 Visual Prolog软件特点

3.3 SCORM标准

3.3.1 SCORM组成部分

3.3.2 SCORM特点

3.4本章小结

第4章WBIETS系统的设计

4.1 WBIETS的系统组成

4.2 WBIETS的系统设计

4.2.1体系结构

4.2.2系统功能

4.2.3系统框图

4.3 WBIETS系统的关键技术

4.3.1构造认知型学生模型

4.3.2基于概念图模型的知识表示

4.3.3基于框架的智能教学策略库

4.3.4基于可信度的不确定性推理

4.3.5基于SCORM数据模型的应用

4.4本章小结

第5章WBIETS系统的实现

5.1系统程序结构图

5.2实现管理员子系统

5.2.1客观题库设计和制作

5.2.2主观题库设计和制作

5.3实现学生子系统

5.3.1数据库技术

5.3.2使用知识对象

5.3.3创建学生认知模块

5.4实现教师子系统

5.4.1程序设计

5.4.2启发式规则

5.4.3教学策略推理

5.5实现教务人员子系统

5.5.1程序设计

5.5.2实现家长查询

5.6本章小结

第6章WBIETS系统的测试

6.1测试目标

6.2测试环境

6.3测试流程

6.4本章小结

第7章结束语

7.1本论文所做工作及其获得的成果

7.2展望

参考文献

工程硕士在读期间发表的论文

致谢