智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中的正反向教學(xué)策略研究

黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院 顧 敏

1 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的支撐理論

智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，搭載教育理論，保證各類(lèi)教學(xué)工作的開(kāi)展，可以精準(zhǔn)契合于整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)中，以完成規(guī)范化教育、智能化教育等，減輕教育資源的投入力度，提高實(shí)際教學(xué)效用。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)最早可追溯到1959年，其是由美國(guó)學(xué)者研發(fā)的，最初依托于計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)的輔助功能，是以行為主力理論為基礎(chǔ)，為計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)提供一個(gè)輔助類(lèi)框架，然后受到學(xué)習(xí)理論以及各類(lèi)教育技術(shù)的更新，經(jīng)由認(rèn)知主義理論、建構(gòu)主義理論等方面的變革，真正實(shí)現(xiàn)了整體化、多元化的輔助教學(xué)體系，以滿足現(xiàn)代化教育工作的開(kāi)展。

1.1 行為主義理論

在行為主義學(xué)習(xí)理論中，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)初期，其屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)與教育體系融合的基礎(chǔ)階段，但是受限于技術(shù)及教育理論本身存在的匱乏問(wèn)題，大多數(shù)是按照程序教學(xué)理論進(jìn)行延伸的。通過(guò)系統(tǒng)功能的不斷總結(jié)，將教學(xué)技術(shù)作為一種基于強(qiáng)化刺激型的可延伸體系，這樣當(dāng)教學(xué)系統(tǒng)所發(fā)揮出的教育功能落實(shí)到學(xué)生身上時(shí)，學(xué)生將依據(jù)自身主觀思維來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)教育體系的認(rèn)可。從另一方面來(lái)看，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所呈現(xiàn)出的學(xué)習(xí)訴求是按照計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)給予的教育功能實(shí)現(xiàn)的，即為學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，自身主觀思維與受教育思維所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，將作為輔助教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)行的主驅(qū)動(dòng)源，而正是此類(lèi)行為方面的引導(dǎo)，可以有效為教育內(nèi)容、教學(xué)組織及教學(xué)規(guī)劃的提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化教育。

1.2 認(rèn)知主義理論

認(rèn)知主義理論的運(yùn)用，則標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，其是在原有程序教學(xué)理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)行為認(rèn)知學(xué)以及心理學(xué)等，闡述學(xué)生學(xué)習(xí)行為以及教育行為之間的關(guān)聯(lián)性。認(rèn)知主義理論更加偏向于受教育者所接收的信息，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)認(rèn)知能力產(chǎn)生一種刺激性的引導(dǎo)，在認(rèn)知與心理相結(jié)合的模式下，將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)行為進(jìn)行宏觀層面的約束，這樣對(duì)于學(xué)生而言，通過(guò)外部的不斷刺激，可以將自身的主觀思維界定為認(rèn)知學(xué)習(xí)是自身發(fā)展的第一要素。經(jīng)過(guò)不斷的教育與受教育者之間的磨合，令學(xué)生在興趣、態(tài)度、愛(ài)好等方面做出相應(yīng)的認(rèn)知選擇，以此來(lái)強(qiáng)化實(shí)際教育效用。

1.3 建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義理論可以看成是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的成熟時(shí)期。建構(gòu)主義理論主要是通過(guò)構(gòu)筑一個(gè)基于學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的相對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與轉(zhuǎn)變，這樣通過(guò)情景化、協(xié)作化的學(xué)習(xí)體系，可以真正發(fā)揮出以學(xué)生為中心、以教師為引導(dǎo)、以?xún)?nèi)容為主體的教育功能，體現(xiàn)出學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)階段的實(shí)際價(jià)值。從計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)而言，其本身對(duì)于受教育者所傳達(dá)的信息是以數(shù)據(jù)鏈為主，通過(guò)知識(shí)內(nèi)容的可視化表達(dá)、多元化表達(dá)等，為學(xué)生自身建構(gòu)體系實(shí)現(xiàn)一個(gè)基準(zhǔn)目標(biāo)的核定，這樣對(duì)于傳統(tǒng)教育相比，則可進(jìn)一步樹(shù)立教學(xué)目標(biāo)，保證各類(lèi)教育工作的開(kāi)展可以緊緊跟上專(zhuān)業(yè)課程的發(fā)展腳步。

2 智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的主要特征

智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為一門(mén)綜合性的系統(tǒng)，其是將人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、教育技術(shù)以及心理課程等進(jìn)行整合，通過(guò)教學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的規(guī)范化教育。從現(xiàn)有的實(shí)踐角度來(lái)看，依托于計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以模擬出實(shí)際教學(xué)方案，然后將內(nèi)容與方法相隔離，通過(guò)可視化信息模型的建構(gòu)為學(xué)生傳達(dá)一種基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)內(nèi)容。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以自動(dòng)將學(xué)習(xí)環(huán)境與自身的思維意識(shí)進(jìn)行整合，更為直觀的感受到教學(xué)內(nèi)容所帶來(lái)的價(jià)值。從系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看，其本身是建立在各個(gè)學(xué)科理論之上，依托于知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)內(nèi)容的表達(dá)形式，及時(shí)生成各類(lèi)教學(xué)問(wèn)題，同時(shí)系統(tǒng)可依據(jù)學(xué)生所呈現(xiàn)出的各類(lèi)參數(shù)信息來(lái)制定出與當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度相關(guān)聯(lián)的各類(lèi)教學(xué)內(nèi)容，這樣便可有效保證學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以自動(dòng)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的智能化彰顯，增加計(jì)算機(jī)與學(xué)生之間的交互性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以更為清晰地了解到自身在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的不足，并通過(guò)系統(tǒng)所傳遞的信息加以改正，以強(qiáng)化實(shí)際教育質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)還具備評(píng)價(jià)功能，依托于學(xué)生在學(xué)習(xí)期間內(nèi)呈現(xiàn)出的各類(lèi)行為進(jìn)行指標(biāo)核定，查證出學(xué)生當(dāng)前行為是否規(guī)范，通過(guò)全面化的教育查證，可以分析出不同特征下的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)是否可以全過(guò)程落實(shí)到整個(gè)教學(xué)體系中，進(jìn)而為后續(xù)教育工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐。

3 智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)是通過(guò)不同模塊對(duì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)定，以構(gòu)筑出一個(gè)更為完整的教學(xué)體系，滿足專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)工作的開(kāi)展需求。

第一，領(lǐng)域知識(shí)系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)是教學(xué)平臺(tái)中的數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)，通過(guò)大容量的存儲(chǔ)模式，可以保證各類(lèi)知識(shí)結(jié)構(gòu)全部容納到整個(gè)體系中，然后依據(jù)不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域來(lái)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整體劃分，這樣通過(guò)知識(shí)點(diǎn)與整個(gè)知識(shí)框架之間的關(guān)聯(lián)，可以查證出當(dāng)前操控體系下整個(gè)數(shù)據(jù)模式應(yīng)當(dāng)遵循的傳輸路徑，進(jìn)一步為教學(xué)工作開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐。

第二，學(xué)生系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)是針對(duì)學(xué)生在當(dāng)前教學(xué)模式下存在的各類(lèi)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行信息跟蹤與反饋，了解到學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的各類(lèi)問(wèn)題，然后記錄到主系統(tǒng)中，這樣在后續(xù)學(xué)科專(zhuān)業(yè)教育中，可以依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類(lèi)聯(lián)動(dòng)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)專(zhuān)業(yè)信息的定向化傳輸，提高實(shí)際教學(xué)質(zhì)量。

第三，教師系統(tǒng)是以教師的教學(xué)行為及主體教育作用為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)筑出基于數(shù)據(jù)核心實(shí)現(xiàn)的教育管理系統(tǒng)，保證在教學(xué)工作推進(jìn)與落實(shí)過(guò)程中，可以深度了解出整個(gè)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方向之間存在的差異性。

第四，教學(xué)決策系統(tǒng)。其類(lèi)似于人工智能，通過(guò)教學(xué)模型來(lái)制定出基于數(shù)據(jù)基準(zhǔn)信息的教學(xué)策略，保證不同教學(xué)功能的實(shí)現(xiàn)，可以正確建立在整個(gè)系統(tǒng)之上，提高動(dòng)態(tài)的教學(xué)在現(xiàn)階段課程專(zhuān)業(yè)設(shè)定及應(yīng)用過(guò)程中的針對(duì)性。當(dāng)此類(lèi)特點(diǎn)落實(shí)到學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)中，則是以認(rèn)知模式為基礎(chǔ)，提高數(shù)據(jù)對(duì)接的精準(zhǔn)性，滿足教育工作的開(kāi)展需求。

4 智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中的正反向教學(xué)策略

基于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)現(xiàn)，在內(nèi)部知識(shí)內(nèi)容的數(shù)據(jù)支撐下，各個(gè)課程之間在數(shù)據(jù)方面將產(chǎn)生一定的依賴(lài)性，而此類(lèi)教學(xué)屬性呈現(xiàn)出的知識(shí)點(diǎn)受到教育訴求，將產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn)，其作用于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)之上的教學(xué)板塊之上，則是通過(guò)正向教學(xué)與反向教學(xué)來(lái)表達(dá)。

4.1 正向教學(xué)策略

智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)支撐下的正向教學(xué)策略實(shí)現(xiàn)時(shí)，是依據(jù)內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)信息的相對(duì)表達(dá)形式，進(jìn)行相關(guān)界定的，其可以看成是基于數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的羅列屬性、拓?fù)渑帕袑傩缘?。但是由于?shù)字在羅列過(guò)程中，產(chǎn)生的列位表達(dá)模式，擴(kuò)大了數(shù)字羅列范疇，即為數(shù)字排序不是按照從小到大的模式，而是通過(guò)混合模式進(jìn)行羅列，增加了數(shù)據(jù)的多變性。但是要想真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)羅列，則需要按照智能算法，查證出不同數(shù)據(jù)組合中，可以獲得最佳組合路徑與數(shù)據(jù)羅列的相對(duì)值，只有這樣才可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的排列，保證數(shù)據(jù)信息在實(shí)際確認(rèn)過(guò)程中，可以正確驅(qū)動(dòng)某一類(lèi)教學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的正向教學(xué)。一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部錯(cuò)落的數(shù)字排序，表明著當(dāng)前操控視域下，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)邏輯化認(rèn)證時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循的羅列規(guī)則，此過(guò)程中數(shù)據(jù)信息節(jié)點(diǎn)的連接是按照從小到大的順序予以整合，這就令同一個(gè)路徑上的信息存在一定的可追溯特點(diǎn)，然后通過(guò)線性程序表達(dá)出當(dāng)前數(shù)據(jù)羅列范疇下，應(yīng)當(dāng)遵循的排列規(guī)則，確保后續(xù)操控節(jié)點(diǎn)下，不同數(shù)據(jù)在執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算功能時(shí)，可以按照初始化的信息節(jié)點(diǎn)，分辨出當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，各類(lèi)信息節(jié)點(diǎn)在相對(duì)應(yīng)場(chǎng)合內(nèi)應(yīng)當(dāng)遵循的數(shù)據(jù)閾值，如果在數(shù)據(jù)羅列過(guò)程中，因?yàn)橹R(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)數(shù)據(jù)存在沖撞問(wèn)題，則按照數(shù)字之間的關(guān)聯(lián)順序進(jìn)行處理。這樣一來(lái)，在執(zhí)行某一項(xiàng)教學(xué)策略時(shí)，則可按照內(nèi)部系統(tǒng)所傳達(dá)的數(shù)據(jù)信息，分析出當(dāng)前知識(shí)結(jié)構(gòu)是否滿足計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行需求，以提高實(shí)際教學(xué)質(zhì)量。

4.2 反向教學(xué)策略

反向教學(xué)策的實(shí)現(xiàn)，則是指計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)出的內(nèi)容并不是在第一時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)，而是通過(guò)相關(guān)算法求解出當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)訴求下的各類(lèi)邏輯順序，并與學(xué)生在整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)信息進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證邏輯順序是否可以通過(guò)知識(shí)結(jié)構(gòu)。此過(guò)程對(duì)于順位的知識(shí)傳輸來(lái)講，則屬于基于固有知識(shí)結(jié)構(gòu)的逆反式表達(dá)，然后通過(guò)相關(guān)指標(biāo)的下達(dá)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的反向教學(xué)操作。

從內(nèi)部算法程序來(lái)看，在知識(shí)圖結(jié)構(gòu)的羅列下，每一個(gè)邏輯順序下的知識(shí)結(jié)構(gòu)必須具備相對(duì)應(yīng)的整合功能，這樣一來(lái)，在人工智能技術(shù)、精密算法的應(yīng)用下，則可找出在當(dāng)前知識(shí)合集內(nèi)，每一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)所處的空間位置。待確定完空間位置時(shí)，其映射到整個(gè)系統(tǒng)中，則是以一種邏輯順位的形式，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操控，確保教學(xué)策略的執(zhí)行可精準(zhǔn)貼合于學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求，提高整體教學(xué)質(zhì)量。