基于Web的智能教学系统评价

1、基于Web的智能教学系统评价The Evaluation of Web-Based Intelligence Tutoring System*聊城师范学院教育技术系上海市华东师范大学教育信息技术系2000研 200062Tel-mail：Z ZhushqS*曲阜师范大学电化教育系阜 273165 基于Web的智能教学系统(Web-Based Intelligence Tutoring System)综合了传统的ITS系统的优势，同时又结合了Web的特点，是智能教学系统的发展方向。在发展的过程中，如何对基于Web的智能教学系统进行

2、评价是一个很重要的问题。从实践层面上，本文作者认为评价应该从三个方面来进行，即软件系统评价、教学功能评价和实践应用评价。关键词：智能教学系统 评价 Web ITS系统1 基于Web的智能教学系统智能教学系统(Intelligence Tutoring System)是以认知科学为理论基础，综合利用人工智能技术、教育心理学、计算机科学等多门学科的成果而形成的一种对学生实施有效教学的技术。ITS系统的智能性主要表现为：（1）ITS系统区别对待不同的学生，注重一对一的师生关系(Tutoring)，讲究根据不同学生的认知特点进行个性化教学，实现“因材施教”。（2）系统具有一定的自主性，动态了解学生的学

3、习状态，根据学生的水平和学习情况选择和调整学习内容和进度，系统自动生成各种问题和联系，在理解教学内容的基础上自动解决问题并生成答案。（3）系统具有一定的智能性，以最佳的方式组织教学。系统可以诊断学生的学习错误，分析原因并采取纠正措施，能自动评价学生的学习行为，不断改善教学策略等等。传统上，智能教学系统由四大部分组成：知识库(有关领域的知识描述)、学生模型(学生的知识水平和学习能力)、教师模型(知识的传授方法)和人机交互界面。其中人机交互界面部分是在智能教学系统和学生之间建立友好的通信交流方式，有时也被看成是教学方法的补充而作为教师模型的一部分。传统的智能教学系统多数是单机或单独运行的(stan

4、d-alone)，系统费用昂贵，维护代价高，难以大范围推广应用。随着Web技术的发展和不断成熟，基于Web的智能教学系统研究越来越受到重视。在Web上构建智能教学系统，这种方式利用网络实现了分布式教学，可以同时接受多个用户的并发访问，资源利用率大大提高，又不受时间和空间的限制，可以在最大程度上满足“因材施教”的需要。基于Web的智能教学系统(Web-Based Intelligence Tutoring System)综合了传统的ITS系统的优势，同时又结合了Web的特点，客户端结构简单，适用范围广，人机交互界面简洁明了。系统具有智能性，结合学生的特点进行教学，可以通过多种多样的交流工具进行有

5、效的交互和即时的通信反馈，能够智能的引导学生学习，提供了丰富的信息来源和良好的导航结构，可以进行有效的信息过滤等等，实践证明，基于Web的智能教学系统是ITS系统的发展方向。在发展基于Web的智能教学系统的过程中，如何对系统进行正确的评价也越来越重要了。Web上的ITS系统既是一种计算机软件系统，同时又具有一定的教育意义和实践价值。从实践层面上，本文作者认为对基于Web的智能教学系统的评价应该从三个方面来进行，即软件系统评价、教学功能评价和实践应用评价。2 软件系统评价Web上的ITS系统首先是一种计算机软件系统，我们首先应该从软件工程的角度来对系统进行评价，判断系统是否实现了原先计划的功能模

6、块。这可以从这样几个方面来进行：2.1 系统的模块评价基于Web的ITS系统的体系结构和传统的ITS系统相似，只是在实现环境和采用的技术上有了新的变化。同传统的ITS系统评价一样，首先应该对整个系统的功能模块进行评价。对系统的知识库进行评价，判断相关学科领域的知识表述是否正确合理。在理想情况下，在整个系统完成之前应该保证知识库的描述是正确的，在系统完成之后这个模块就应该被认为是正确的。确保领域知识模块的正确性是ITS系统评价的首要任务，只有这个任务完成了才能进行其他的评价。（1）学生模型的评价：学生模型应当具有诊断和建模的功能。诊断就是可以检测学生的行为并从中获取有意义的信息。建模就是通过一种

7、有意义的方式把学生过去和现在的信息描述出来，并提供给ITS系统使用。学生知识模块的比较标准就是实际的学生，学生模型建立的越准确，系统对学生的反映就越灵敏和智能。（2）教师模型的评价：在理想情况下，ITS系统的教师模型应当可以模拟一个优秀教师的教学行为。在一个特定的教学条件下，教师模型可以依据一定的教学策略和教学方法来设计并支配整个的教学过程。教师模型应当可以根据不同的学习者特征，如学习者的原有知识结构、认知发展水平、学习风格和学习倾向性等，来实行个别化的教学，“因材施教”，建立一个个性化的学习系统。教师模型的评价标准应当是科学的教育教学理论和优秀的教师教学行为。（3）人机交互界面的评价：由于W

8、eb技术和计算机图形技术的发展，Web上的ITS系统的人机交互界面与传统的ITS系统相比有了很大的提高。良好的人机交互界面应当简洁明了，清晰醒目，符合人机工程学的规范，有效的减少学生的认知负担，界面容易操作。（4）系统的自主学习功能评价：ITS系统应当是具有智能性的，能够自主的进行学习，能够像现实生活中的教师那样利用自身行为的一些信息来监控自己的行为，能够根据学生的行为反应来调整自己的教学策略和教学方法。随着时间的流逝，去评价ITS系统行为的变化，来检测系统的自主学习模块有没有切实改善系统的行为，这一点是非常重要的。2.2 系统的整体性功能评价按照系统的设计思想和软件设计规范，检查评价系统的整

9、体性能。将系统放到真实的环境中进行测试，系统的各部分功能是否正常，模块之间的衔接是否合理、流畅和自然，系统整体的健壮性、稳定性、容错性如何等等。2.3 系统的Web特点评价在评价基于Web的智能教学系统时，我们必须注意整个ITS系统是基于Web的，是在网络上运行的，所以评价系统是否适应了Web的特点，是否适合于网络应用也是十分必要的。比如系统的整体结构是否适合Web方式，内容组织是不是适宜学生的网络学习，是否可以适应不同的客户端硬件系统，是否可以适用于不同的浏览器和操作系统，对网络带宽的要求是否适当，是不是采用了当前应用比较广泛的网络开发技术，是不是提供了不同的语言版本，是不是支持网络上的协同

10、学习，彼此之间的交流方式是不是简单、流畅等等，Web方式的应用必须考虑到类似这些的问题。2.4 系统的文档资料评价完整的文档资料是任何一个软件系统的重要组成部分，在软件的开发、运行、维护和应用中起着非常重要的作用，必须予以高度的重视。Web上的ITS系统必须具有完整的文档资料，便于日后的维护使用，这一点也是评价内容中不可缺少的一部分。3 系统的教学功能评价Web上的ITS系统必须服务于整体的教学功能，任何技术上的实现都应当为教学服务，以教学为中心。这一部分的评价应当由资深的教育教学专家、教育技术开发专家和教育教学第一线教师参与，评价可以从这样几个方面来展开。3.1 系统的教育教学思想、理念的评

11、价一个实用的ITS系统必须贯彻先进的教育教学思想、教育理念，符合学生学习的认知心理特点。近年来，建构主义的学习理论逐渐成为Web学习方式的核心理论。整个Web上的ITS系统必须体现建构主义学习理论的要求，提供丰富的学习情境，并利用Internet网开放式的环境构建一个相互交流、协作的环境，提供有效的人机对话和人人对话，实现建构主义的“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”四个要素的要求。在教学策略和教学方法上，应当给学生提供多种多样的学习方式，可以让学生进行人机交互的学习、小组的协作学习、探究式的学习等等，系统应当可以对学生的各种学习方式提出合理的建议等等。3.2 系统的知识组织、导航结构的

12、评价基于Web的ITS系统应当给学习者提供丰富的超媒体资源，为学习者创造出一种由他们自行控制的学习环境。在这种学习环境中，知识的组织和导航结构很重要。如果设计的不好，就会使一些学习者迷航，产生一种无所适从的感觉，从而增加学生的认知负担，降低学习效率。Gayle等人(1999)的教育实验显示，在航行中高分组的学习者是靠自信、系统提示和练习为基础来做航行决定的，很少依靠好奇、熟悉和兴趣等来产生航行决定，这样的学习者在学习之后的测试中所得分数也比较高。在Web上的ITS系统应当为学生建立学习者自己的日志，为学生呈现系统自动生成的学习者状态、学习进度、目前的知识水平和学习方法建议等等信息，给予学生及时

13、准确的提示。系统自动记录学习者的学习路径、学习心得，提供便捷的检索和帮助方式，提供清晰明了的导航结构等等。3.3 对系统的评价系统进行评价评价与反馈是Web上的ITS系统不可缺少的一部分，对于这一部分也应当进行严格的评价。目前许多系统中的评价只是系统对学习者的评价，还应当考虑学习者自身的评价、协同学习中同伴的评价等等，这些方式的评价对于学习者获得学习成就感是非常有效的。另外还应当具有系统对自身系统的评价功能，这是系统智能性的体现，这有利于系统自身根据一定的策略进一步的完善。4 系统的实践应用评价将Web上的ITS系统投入实际使用以后，还应当对系统的实践应用效果进行评价，来检验系统的实际运行情况

14、。在前面两类评价通过的基础上，此时应当重点评价系统的实际教学效果。主要可以从这样几个方面来进行。4.1 系统是否可以有效的提高学生的学习成就评价一个ITS系统成功与否的关键就是要看它是不是可以有效的提高学生的学习成就。在系统运行一段时间后，应当检验一下学生的学习成就，看看这套系统是不是提高了学生的学习成绩。这种评价可以采用测试法、对照实验法、学生自我测评法等等开展。在做这样的评价时，应当注意对学生的不同层次的学习掌握程度进行评价，例如知识可以分为陈述性知识、程序性知识、元认知策略等，应当对这些层次或领域的知识都进行评价，评价它们各自掌握或提高的程度，从而对系统的实际教学效果有一个总体的评价。4

15、.2 在实践应用中评价系统的体系结构、教学设计设计是否合理，是否符合学生的认知习惯和学习习惯在实际的应用过程中，还应当进一步评价系统的设计是否合理，是不是存在由于系统设计的问题而增加了学生的学习困难和认知负担，系统不是适应学生原有的学习习惯，学生对于系统容易掌握吗？学生对于系统的教学设计、教学方法有没有什么意见等等。4.3 评价学生对于Web上的ITS系统的态度和情感简单地讲，学生对于这套ITS系统的喜爱程度如何？学生对于这套ITS系统的情感和态度能够影响学生的学习效果，所以它们也将影响到ITS系统的实际教学效果。如果学生喜欢这套ITS系统，那么这套系统就会极大地激发学生的学习兴趣和学习动机，

16、学生就会积极地参与到学习活动中来。在评价过程中，发现哪些地方不受学生的欢迎甚至学生非常厌恶，应当及时的加以改进。5 结论对评价的研究是基于Web的ITS系统研究的重要方面。只有好的评价，才能使Web上的ITS系统应用不断完善，取得实践上的最大效果。参考文献1 林君芬，余胜泉. 关于我国网络课程现状与问题的思考J.现代教育技术. 2001.（1）：P55-59.2 黄荣环. 以系统辨证论的观点论现代教育技术. Http:/.3 Mary A. Mark.Evaluation Methodologies for Intelligent Tutoring Sys

17、tems. Http://mark93evaluation.html.4 何克抗. 多媒体教育应用的重大意义及发展趋势。Http://department/zwx/zhongdayiyi.htm.5 ichard Harris，ITS Evaluation: A New Framework，Http://lmi/isatax.htm6 杨凯，腾至阳. 基于Client/Server的浏览式网络课件的设计J. 现代教育技术. 2001.（2）：P35-38.Web-Based Intelligence Tutoring System, integrating the advantages of the traditional Intelligence Tutoring System and the characteristics of Web, represents the trend of the development of ITS. How to evaluate Web-Based ITS is of muc