ICAI系统学生模型的设计与系统评价

摘要

随着现代科学技术的飞速发展,计算机信息技术被逐渐引进教育,改变了传统的教育技术的形式,辅助课堂教学和辅助学生自学的CAI,成为计算机技术的重要应用领域.在教育迈向大众化、终身化的时代,基于单机环境的CAI系统在理论和技术层面均显示出了其局限性.随着网络技术、人工智能技术和认知心理学的发展,基于认知学习理论的ICAI系统成为现代教育技术中CAI辅助学习模式的新的发展趋势,也是教育网络化、大众化趋势的实现途径之一.该论文首先分析了CAI在应用中的局限性和ICAI的发展历程、优势以及ICAI的研究现状及热点.从CAI产生的理论依据入手,具体阐述了ICAI的理论基础-认知学习理论,并研究了认知学习理论应用于ICAI系统的特殊问题,同时论述了作为ICAI理论支撑的个性化理论在系统中的应用.随后对ICAI系统结构进行了详尽阐述,包括知识库的组成与实现、教师模型和人机界面设计,重点对学生模型的不同实现方法进行了分析,具体概括了ICAI系统中学生模型不同构建方法的缺陷和局限性.随后系统阐述了一个学生模型的实现过程,在理论上构建了一个基于认知理论的实用学生模型.最后对ICAI系统评价方法进行了详细阐述,分析、概括出了对ICAI系统进行评价所能依据的指标体系,为开发、设计或选择ICAI系统提供了有力依据.

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第一章绪论

1.1 ICAI的界定

1.2 ICAI与CAI的比较

1.2.1 CAI的局限性

1.2.2 CAI与ICAI的区别

1.2.3 ICAI系统的优点

1.3 ICAI的发展历程

1.4 ICAI的研究现状及研究热点

1.4.1 ICAI的研究现状

1.4.2影响ICAI发展的因素

1.4.3研究热点

1.5论文的主要内容

第二章ICAI的理论依据研究

2.1 ICAI的理论依据源于CAI的理论基础

2.1.1 CAI产生的理论依据

2.1.2 ICAI理论的发展

2.2认知学习理论是ICAI的重要理论依据

2.2.1认知学习理论概述

2.2.2认知学习理论应用于ICAI的特殊问题

2.2.3认知的计算机模拟

2.3个性化教学理论是ICAI的理论支撑

2.3.1个性化教学理论的本质

2.3.2个性化教学理论在ICAI设计中的应用

第三章ICAI系统结构

3.1 ICAI系统构成

3.2知识库及其实现

3.3教师模型分析

3.4学生模型的构成及实现方法

3.4.1学生认知模型的主要模块的介绍

3.4.2建立学生模型的方法

3.5人机接口简介

第四章学生模型的设计与实现

4.1学生模型

4.1.1领域知识结构

4.1.2实用的ICAI学生模型

4.2学生模型在知识点上的行为描述

4.3学生模型在知识体系上的行为

4.4学生模型在ICAI中的应用

第五章系统评价

5.1 ICAI系统评估方法

5.1.1两段式评估方法

5.1.2三段式评估方法

5.2评价指标体系

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢