人工智能技术在教育中的应用.pdf

人工智能技术在教育中的应用

作者：胡继礼殷云霞

来源：《电脑知识与技术》2007年第18期

摘要：人工智能技术作为各种学科相互渗透的产物，其理论和应用的研究领域几乎涉及人

类的一切活动范畴，本文主要介绍人工智能在教育中的应用，特别针对人工智能技术应用在教

育中产生的智能化计算机辅助教学系统进行了详细讨论。

关键词：人工智能；智能化计算机辅助教学；专家系统；知识库

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21667-02

TheApplicationofArtificialIntelligenceinEducation

HUJi-li,YINYun-xia

(AnhuiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Hefei230038,China)

andtheirapplicationofArtificialIntelligencehaveexpandedintonearlyalltheareasofhuman

withIntelligenceComputerAidedInstructionbasedontheartificialIntelligence.

Keywords:ArtificialIntelligence;CAI;expertsystem;knowledgebase

引言1

人工智能作為当今世界三大尖端技术(空间技术、能源技术和人工智能技术)之一，是计算

机科学的一个分支，它的目标是构造能表现出一定智能行为的代理。人工智能是一门极富挑战

性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识、心理学和哲学、机器学习、计算机视觉

等。总的说来，人工智能的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考。人工智能的研究更

多的是结合具体领域进行的，主要研究领域有专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理

解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决定支持系统和人工神经网络。它

总的来说是面向应用的，随着人工智能的诞生和发展，人们开始把计算机用于教学领域。同

时，自七十年代以来，有教学能力的专家系统得到研制。人工智能技术与专家系统的成就，

促使人们把问题求解、知识表示这些技术引入计算机辅助教学(CAI)，这便是智能型计算机辅

助教学(CAI)。

近几十年来，随着人工智能技术的日渐成熟，它的一些研究成果被陆续应用到教学领

域，推进了教育发展改革和教学现代化进程。人工智能在教学系统的重要性也已形成共识。

人工智能在教育中的作用2

目前在教育技术中涉及到AI的主要有以下领域：

知识的表示与访问2.1

基于人工智能的知识表示是以知识为对象，以计算机的软硬件和计算机科学及人工智能和

专家系统技术为工具，以哲学、心理学和逻辑学等为方法和指导，将知识表达成计算机可以直

接处理的“知识库”，使用“计算机的智能”来模拟人类专家或“人类智能”，对知识进行快速、精

确、自动、科学的处理。它不属于通常的“数据管理或信息管理”的“数据”层次，而是属于“知

识处理”或“知识”的智能化层次。其主要内容是对于知识进行形式化的表示、自动化的推理，

智能化的教学或创造。计算机辅助教育是其中重要的组成部分。

符号2.2计算

符号计算包括数值计算、符号计算和函数作图。其代表软件是Mathematica，当该软件在

1988年第一次发布，对科技及很多其他领域的计算机使用方式产生了深刻的影响。

Mathematica1.0发布时，商业周报将其列入当年最重要的十大新产品名单。这标志着现代科技

计算的开始。Mathematica也被大量地用于教育:有成百上千的课程，从高中课程到研究生课程

用它作基础。随着各种学生版的发布，Mathematica也已成为全世界各种不同专业学生的重要

工具。

对学生2.3错误的自动诊断

采用人工智能技术，使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平，不仅能发现学生

的错误，而且能指出学生错误的根源，从而做出有针对性的辅导或学习建议。而且根据学生的

特点自动选择教学内容，自动调整教学进度，自动选择教学策略与方法。

实现智能性超媒体教学系统2.4

超媒体系统有理想的教学环境，容易激发学生的学习兴趣和学习主动性，但不能保证达到

预期的学习目的，而且