ITS在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中的優(yōu)勢探討

鐘連君 陳雪嬌

渤海大學(xué) 遼寧錦州 121000

ITS在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中的優(yōu)勢探討

鐘連君 陳雪嬌

渤海大學(xué) 遼寧錦州 121000

本文簡要介紹了智能教學(xué)系統(tǒng)（ITS），并根據(jù)智能教學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中的一些問題展開論述。以此得出智能教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育后能夠產(chǎn)生的一些積極影響。

智能教學(xué)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育；優(yōu)勢

一、ITS（Intelligent Tutoring System）

從第一個(gè)系統(tǒng)即Scholar出現(xiàn)，ITS發(fā)展到今天已經(jīng)有30多年的歷史，然而它仍然是一個(gè)復(fù)雜且未有既定形式的軟件系統(tǒng)。

1.理解ITS

“智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)和智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI）是兩個(gè)可以互換的名稱，二者的細(xì)微區(qū)別在于：ITS是ICAI的特例?！彼囊粋€(gè)重要特征是教學(xué)針對個(gè)人，注重一對一的師生關(guān)系，講究因人施教，一個(gè)學(xué)生一種教學(xué)方法。它是以認(rèn)知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合人工智能技術(shù)、教育心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多門學(xué)科的成果而形成的一門對學(xué)生實(shí)施有效教育的技術(shù)。

從它的英文名稱字面來看，tutor的中文注解一般是家庭教師、私人教師。具有一對一的含義，針對性較強(qiáng)。所以ITS的設(shè)計(jì)初衷就是為個(gè)別化教學(xué)的研究和實(shí)現(xiàn)。而所謂智能教學(xué)，就要求我們所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠提供個(gè)別化的、因人而異的教學(xué)。通常我們所說的教學(xué)指的是學(xué)習(xí)者和知識(shí)傳授者之間的交互活動(dòng)。為此，ITS必須做到三懂：懂知識(shí)、懂學(xué)生、懂如何教。這些也衍生為每個(gè)ITS的基本結(jié)構(gòu)。

2.ITS的結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的ITS并無固定的結(jié)構(gòu)，每個(gè)人都可以根據(jù)具體情況和實(shí)際需要設(shè)計(jì)符合自身研究課題需要的ITS。但無論何種ITS一般都含有幾個(gè)模塊，即學(xué)生模塊(Student model)、專家模塊或領(lǐng)域知識(shí)庫(Expert model or domain knowledge database)、導(dǎo)師模塊(Tutor model)及智能人機(jī)接口模塊(Intelligent interface)。這也是國內(nèi)學(xué)者比較贊同的4模塊說（如圖1所示）。

圖1 ITS4模塊結(jié)構(gòu)

(1)學(xué)生模塊。這是ITS中至關(guān)重要的模塊，也即ITS必須做到的“懂學(xué)生”環(huán)節(jié)。判斷學(xué)生當(dāng)前對學(xué)科領(lǐng)域的理解狀態(tài)，描述當(dāng)前學(xué)生的知識(shí)狀態(tài)的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在該模塊中。ITS通過學(xué)生模塊建立對學(xué)生的了解，通過比較學(xué)生行為與專家行為，對學(xué)生進(jìn)行智能模擬，包括學(xué)生的知識(shí)狀態(tài)、認(rèn)知特點(diǎn)和個(gè)性特點(diǎn)等。

(2)專家模塊。此模塊針對的是教什么的問題，即ITS的“懂知識(shí)”環(huán)節(jié)。指定從專家那里得到的知識(shí)，這些專家從事多年的認(rèn)知任務(wù)（CT）分析。該模塊主要致力于知識(shí)如何表征和技能如何重現(xiàn)。此外，專家模塊還經(jīng)常需要處理不確定和不完善的信息，并對其決策進(jìn)行解釋，并且能夠同人類專家一樣做出具有潛力的推理。

(3)導(dǎo)師模塊。又稱專門知識(shí)模塊，是有關(guān)教學(xué)知識(shí)的專業(yè)知識(shí)與技能，它既有說明事物概念的陳述性知識(shí)，也包括利用這些概念性知識(shí)解決問題的過程性知識(shí)。此模塊主要解決如何教的問題，即“懂如何教”環(huán)節(jié)。

(4)智能人機(jī)接口模塊。該部分是用戶與系統(tǒng)之間不可或缺的部件，起連接作用。為其他各個(gè)模塊提供智能化的多媒體知識(shí)輸入、用戶信息和行為獲取、知識(shí)輸出的途徑。它與教學(xué)領(lǐng)域相連，潛在的交互也能得到充分的利用。同時(shí)，能夠使用必要的手段，促進(jìn)對概念和程序的理解。

相對于傳統(tǒng)的ITS，國外學(xué)者還提出過一些新型的ITS，主要有3個(gè)模塊：認(rèn)知模塊（Cognitive model）、智力模塊（Mental model）及遺傳圖（The genetic graph）。然而這種模塊結(jié)構(gòu)并未被我國學(xué)者所接受，目前我們的研究依然集中在傳統(tǒng)的ITS上。

3.ITS的特點(diǎn)

(1)智能化。僅從字面上，我們也不難看出，智能化應(yīng)該是ITS最突出的特征。智能化主要指的是智能教學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)認(rèn)知模塊提供的學(xué)生情況動(dòng)態(tài)選擇和調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)策略和教學(xué)行為。同時(shí)，系統(tǒng)可以診斷學(xué)生學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤，分析原因并采取糾正措施。系統(tǒng)能自動(dòng)評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，不斷改善教學(xué)策略等，旨在以最佳的方式組織教學(xué)。

(2)個(gè)性化。“個(gè)性化，通常和大眾化相對，常用指具有個(gè)體特性的需求和服務(wù)?！痹O(shè)計(jì)ITS的目的就是要避免大眾化，一視同仁，改變舊有的那些不符合新時(shí)期發(fā)展的觀念。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了它完全可以采用一對一的師生關(guān)系(Tutoring)，可以根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。

二、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育存在的一些問題

教學(xué)質(zhì)量是遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育存在之本。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育在我國剛剛起步，雖然取得了一定的成績，然而很多地方超常規(guī)“跨越式”地發(fā)展，出現(xiàn)了較多的問題，為人所詬病。目前，除去軟硬件條件的差異，在已經(jīng)開展的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中存在的主要問題有以下幾方面：

1.教學(xué)模式方面

在我國，真正意義上的遠(yuǎn)程教育從出現(xiàn)到今天的迅速發(fā)展，經(jīng)歷的時(shí)間不長。但就在短短幾十年內(nèi)卻出現(xiàn)了眾多的關(guān)于遠(yuǎn)程教育的教學(xué)模式。遺憾的是在這些林林總總的教學(xué)模式中，不管是哪一種獨(dú)立的教學(xué)模式，都不盡完善，不能完全適用于遠(yuǎn)程教育。

其中，比較明顯的問題是，雖然研究學(xué)者提出了不少的教學(xué)模式，但在實(shí)際應(yīng)用中，照搬傳統(tǒng)教學(xué)模式依然是主流。遠(yuǎn)程教育與傳統(tǒng)教育最本質(zhì)的區(qū)別在于教學(xué)的主體地位問題上，是“以學(xué)生為中心”還是“以教師為中心”。隨著建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的發(fā)展與成熟，“學(xué)生中心論”為人們所接受。然而，教師的作用也至關(guān)重要，離開了教師的指導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率必然會(huì)受到影響。那么，就需要我們在教師與學(xué)生之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，既要突出學(xué)生的主體地位，又要展現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。自然而然地，在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中也要從善如流，體現(xiàn)這一點(diǎn)。

2.學(xué)習(xí)方式方面

遠(yuǎn)程教育離不開現(xiàn)代技術(shù)和手段的支持，在被高科技打上烙印的同時(shí)，學(xué)習(xí)方式也將會(huì)發(fā)生質(zhì)的轉(zhuǎn)變。在遠(yuǎn)程教育的學(xué)習(xí)方式中需要體現(xiàn)卻未很好地體現(xiàn)的兩大重要特征是開放性和交互性。學(xué)習(xí)方式的開放性主要體現(xiàn)在幾方面：第一，突破“布道式”的傳教方式，轉(zhuǎn)變教師教什么學(xué)生學(xué)什么的格局，教師成為了教學(xué)中的組織者、引導(dǎo)者。第二，學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的中心，由知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)者。第三，教學(xué)過程由傳統(tǒng)的“教師傳授—學(xué)生接受—考試檢查”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境—學(xué)生主動(dòng)探索—協(xié)同討論—意義建構(gòu)”。交互性是指在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中，表現(xiàn)為不組班教學(xué)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)雙向交流、人-機(jī)或人-人對話，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互性。

3.學(xué)習(xí)成效方面

采用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的目的就是要以一種現(xiàn)代化的方式達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)教育方式的學(xué)習(xí)效果。然而實(shí)際網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的成效與這個(gè)目標(biāo)之間的差距還比較大。當(dāng)然，造成這種差距的原因是多方面的。諸如學(xué)習(xí)者、教師、實(shí)現(xiàn)技術(shù)、管理系統(tǒng)、考評系統(tǒng)等都會(huì)對最終效果產(chǎn)生或多或少的影響。

三、ITS的優(yōu)勢

想要將ITS應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育，首先要做的就是要在這種教育方式中準(zhǔn)確地定位ITS。ITS的目標(biāo)是：成為一個(gè)自主、優(yōu)秀的“教師”。但目標(biāo)不等于現(xiàn)實(shí)，當(dāng)前ITS還不可能完全取代人類教師，因?yàn)樗吘箖H僅是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，涉及更為深層次的心理問題時(shí)，它無法解決。因此，在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中，它仍無法占據(jù)完全主導(dǎo)地位，能做到的是為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供了一種新型的方式與方法。盡管如此，ITS的優(yōu)勢也足以讓人眼前一亮。

1.采用合理的教學(xué)模式

遠(yuǎn)程教育是一種特殊的教育形態(tài)，不能照搬傳統(tǒng)教育的理論范式和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也不能直接套用傳統(tǒng)教育的教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中的核心技術(shù)，它可以支撐更多教學(xué)模式，從而使得遠(yuǎn)程教學(xué)模式從單一走向多元化。ITS能夠根據(jù)所得到的學(xué)生知識(shí)背景和個(gè)體行為，自主選擇合適的模式對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。這就需要ITS每個(gè)模塊之間相互合作。

2.能夠展開一對一的教學(xué)

ITS最大的特點(diǎn)就是可以根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，一對一的輔導(dǎo)。學(xué)生是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的因素，不可或缺，而每個(gè)學(xué)生的身心發(fā)展?fàn)顩r又不存在完全一致的情況，每個(gè)人都帶有一些獨(dú)特的性質(zhì)。教學(xué)就是要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的具體特點(diǎn)而展開，那種“一攬子”工程已然滯后于當(dāng)代教學(xué)發(fā)展的需要。

3.在一定程度上提高了學(xué)習(xí)效果

ITS能夠提高學(xué)習(xí)效果，這通過一些學(xué)者的研究就能看到。但是，影響網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)效果的因素來自各個(gè)方面，ITS并未完全涉及。退一步說，即便能夠覆蓋涉及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的每個(gè)因素，它帶來的影響也不一定都是正面的。因此，僅僅用一個(gè)ITS來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的高質(zhì)、高效是不可能的。它也只能是在一定程度上提高學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)束語

設(shè)計(jì)智能教學(xué)系統(tǒng)，就是要從不同于以往的角度，以新的方式對教學(xué)產(chǎn)生正面的影響。將它應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育之后，目的并沒有發(fā)生改變。當(dāng)然，不可否認(rèn)的是ITS應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育不一定會(huì)帶來積極的效果。想要達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，依然離不開教師與學(xué)生的共同努力。

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ITS’s advantage in network distance education

Zhong Lianjun, Chen Xuejiao
Bohai university, Jinzhou, 121000, China

This paper introduces the Intelligent Tutoring System (ITS), and does dissertation according to the characteristics of intelligent tutoring systems and some issues in network distance education. Drawing some positive effects from intelligent tutoring system applied in network distance education.

intelligent tutoring system; network distance education; advantage

2010-04-20

鐘連君，在讀碩士生。陳雪嬌，在讀碩士生。