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专题二信息化教学环境下的信息技术与课程整合研究 计算机技能训练导师系统iTutor 邵子航 (华南师范大学教育信息技术学院广州：510631) 【摘要】 大学非计算机专业一年级开设的计算机基础课程多采用在多媒体课室(计算机+大屏幕投影)或者传 统课室(黑板+粉笔)授课，然后在机房上机实践的教学方式，一方面由于学生计算机应用水平存在差异，而教学又忽 视了个性化学习的需求；另一方面学生数量比较大使得教师无法在有限的实践课时里给予及时有效的上机辅导。本论文 介绍一个智能导师系统——计算机技能训练导师系统iTutor，通过实验研究验证其教学效果，并提出该系统的改进建议。 【关键词】 智能导师系统；应用；评价 一、问题概述 长期以来，在高校非计算机专业的计算机基础教学中存在有两个特殊问题，第一是教学过程需要传递 的信息量很大，第二是实验教学占有重要地位。 1．教学信息量大 在传统的教学实践中，针对这个问题一般采用简单的技术手段来解决，比如在多媒体教室中通过计算 机加大屏幕投影的方式呈现大量的教学内容，这样就从原来的粉笔加黑板的教学方式过渡到了教师讲解加 多媒体演示的教学方式。教师充分利用计算机的图形图像处理、动画、视音频等功能，操作计算机、大屏 幕投影仪、摄像机、音响设备等媒体，采用投影、播放图像、现场操作演示等手段为学生传授知识。【l】因此， 原本在课堂中无法讲解清楚的内容可以通过这些技术手段实现教学。直观生动的内容呈现方式使抽象乏味 的概念和知识变得具体形象，从而激发了学生学习的兴趣。 但是，这种教学方式也会造成一些负面影响。如果学生注意力稍一分散，就会错过相当一部分内容； 另外，由于师生比太小，教师很难顾及到每个学生，对一些不认真的学生较难管理。 近几年来随着网络技术的不断发展，一些针对计算机基础教育的网络教学系统和平台相继出现。【2卅这 些系统和平台将音频、图形图像、动画和文本等多种媒体进行有效的整合，试图帮助学生充分理解教学内 容的重点和难点，提高教学效率。但是现有绝大多数教学系统和平台仅仅是教材搬家、讲义搬家，学生在 利用它们辅助学习时往往面对着大量的信息无所适从，极易产生挫折感，学习效果并不显著。 2．实践性很强 计算机基础课程是实践性很强的课程，计算机知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机 的实践。加强实践教学环节的目的是培养学生的上机操作能力、解决实际问题的能力以及知识综合运用能 力等。实践教学在计算机基础教学中应该起很大的作用，总体来讲，计算机基础课的实验学时与讲课学时 之比应不低于1：1。 值得肯定的是，在目前的计算机基础课程的教学中学生上机操作的机会比较多，一方面是由于实验学 时得到了有力保障，另一方面也是由于高校计算机基础教学设备条件的不断改进。但是，仍然有问题亟待 解决。随着近年来高校扩招力度的加大，师生比逐渐减小，在实验学时一个教师往往要面对几十个甚至上 ．79．． 教育信息化与创新人才培养 百个学生，因此，对于学生在操作练习中出现的问题教师无法给予一一回答，学生得不到及时的反馈就很 容易产生学习挫折感，从而导致注意力不集中等诸多问题，减弱了学习效果。 面对计算机基础课程教学中出现的种种问题，研究者们从不同的视角给出了各种解决方案。本文试图 将智能导师系统引入到计算机教学中，以寻求一种具有可操作性的解决方案。 二、计算机技能训练导师系统iTutor 智能导师系统(IntelligentTutoringSystem，ITS)目前尚无统一的定义，也有人将其称之为“智能教学 系统”、“智能辅导系统”等，本论文使用“智能导师系统”界定之。从字面上看，tutor的意思是私人教师， 具有一对一的含义。因此，ITS从开始之初就非常注重个别化教学的研究和实现。而另一方面，智能导师 (Intelligent 教授的知识，了解并记忆学生的学习情况和反应，能够与学生交互并且知道如何组织教学内容。[51 尽管各个具体的智能导师系统因其侧重点的不同具有不同的体系结构，但是一般来说，ITS具有四个功 能模块：专家模型(描述领域知识)、学生模型(描述学生的知识水平和学习能力)、教师模型(