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多媒体教育应用的重大意义及发展趋势
 
慧聪网   2005年4月18日15时10分   信息来源:现代教育装备网    


  智能辅助教学系统由于具有“教学决策”模块(相当于推理机)、“学生模型”模块(用于记录学生的认知结构和认知能力)和“自然语言接口”,因而具有能与人类优秀教师相媲美的下述功能
  
   *了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平;
  *能根据学生的不同特点选择最适当的教学内容和教学方法,并可对学生进行有针对性的个别指导; 
  *允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话(由于机器理解自然语言问题尚未解决,目前绝大多数智能教学系统还难以做到这点)。

  但是智能辅助教学系统过分强调教师的指导作用,而且目前的智能辅助教学系统其教学方式都比较单调,难以作到图文、音像并茂,因而在激发学生兴趣,提高学生的主动性、积极性方面受到较大的限制。

  由以上分析可见,在多媒体教学系统和智能辅助教学系统之间存在性能互补关系,将二者结合起来就可以扬长避短,从而研制出高性能的新一代智能辅助教学系统。

  实现智能多媒体辅助教学系统的关键是:建构适合辅助教学需要的多媒体系统和设法使多媒体系统具有智能。

  要使多媒体教学系统具有智能,主要涉及学生模型建造和人工智能领域的知识表示与知识推理,后者要求探索出一种适合于多媒体环境的新的知识表示方法和相应的推理机制。考虑到多媒体数据库的信息组织方式通常采用超文本技术,它与人工智能领域的语义网络知识表示在形式上有类似之处,二者均是由节点和有向弧线组成的有向图,我们就有可能在语义网络的基础上,通过认真分析多媒体数据库的特点,而发展出一种新的知识表示方法和推理机制来实现这二者的结合。显然,从语义网络入手只是实现智能多媒体教学系统的一种可能途径,而非唯一途径,我们还可以探索其它的、或许是更好的途径。

  多媒体技术与人工智能(AI)技术的结合,除了体现在对多媒体教学系统引入学生模型和知识推理机制以外,还可体现在设法使多媒体知识库中的导航机构实现智能化。用超文本技术组织起来的多媒体知识库具有符合人类联想思维,便于阅读、浏览、查询等诸多优点,但也存在容易“迷航”的缺点。在一般的多媒体系统中,“导航器”只是起指示当前节点在整个知识网络中所处位置的作用(通常用流程图方式给出该节点的一系列前趋节点与后继节点),以便引导读者由知识网络中的当前节点转向目标节点。若是“智能化导航器”则不仅具有上述导航功能,还可根据学生当前的知识基础与水平,在该节点处向学生建议一条或几条最适合该生继续浏览或查询的路径;另外,在浏览过程中,当学生遇到困难时,该浏览器还能起“智能代理”(Intelligent agent)的作用,对该生进行帮助,这些帮助包括:①替学生查询有关资料;②以学习同伴身份和学生进行平等的讨论以加深学生对某个问题的理解;③以指导教师身份对学生的错误进行必要的指导以便使学生少走弯路。 

4.多媒体技术与建构主义学习理论的结合

  如前所述,建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支,建构主义的起源应追溯至皮亚杰的儿童思维发展理论,可谓源远流长。但是自八十年代初期以来,尽管认知心理学已逐渐取代行为主义心理学占据了统治地位,而建构主义学习理论在很长一段时期内并未产生明显的影响。直至近年来,随着多媒体技术的日益普及,建构主义学习理论才逐渐引起人们的广泛的注意,按照建构主义学习环境进行教改试验研究的学校也日渐增多。个中缘由固然有学习理论的流行必然要滞后于作为其理论基础的心理学的流行这样一个因素,但是更重要的因素则是九十年代以前社会上还缺乏实现建构主义学习环境的理想条件。前已指出,建构主义学习环境包含四大属性或四大要素即“情景”、“协商”、“会话”和“意义建构”。显然,多媒体技术的特性与功能最有利于四大属性的充分体现,例如:
 
 
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