基于Web的智能化计算机操作辅助学习系统的分析论文
高等职业教育以“实践为主，理论够用”为课程设置原则，以培养高素质的专门技能型人才为目标。高职院校学生在课程学习过程中，除了掌握必备基础理论及专业知识，还必须重视实践教学，重点掌握课程的实践操作技能，学生的实践操作能力是高职学生能力及水平的重要体现。本文根据体育高职院校学生的特点，设计智能化的计算机操作辅助学习系统，提高学生掌握计算机实践操作的能力。
1、问题提出
体育高职院校学生不同于其他高职院校，课堂教育教学一直是体育高职院校的一个难点。主要体现在:学生基础差，学习能力不足;难以激发学习兴趣;自制力不足，无法约束自己;认为只要运动成绩好就可以，其他的不重要。这些特点应用传统的课堂教育难以实现好的教学效果。实践过程中，教师在教学过程中，教师不能面面俱到，对每个学生不能有具体的指导，问题会不断积累，造成学生学习效率低下。而学生因接触计算机的时间长短不一，水平参差不齐，接触时间长的认为自己已经会了，而基础差的又觉得课堂练习时间不足，造成学生学习过程中的消极心态，影响学习兴趣。为了解决这些问题，各个高校不断探索新的教学模式，计算机辅助教学系统应运而生。
2、计算机辅助教学的介绍
计算机辅助教学(CAI)，是在计算机辅助性进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学过程、进行教学训练的方法与技术。它能有效的缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标，特别是在网络环境下，教师通过辅助教学软件可以多很多帮手，辅助学生更好地掌握知识。
随着计算机技术的不断发展，计算机辅助教学已经成为教育的重要手段之一。作为正常教学的辅助模式，它具有辅助教师完成教学任务，使学生能够自我学习。通过辅助教学系统，方便学生对知识的构建，根据学习者本身的知识能力和水平，自我控制学习的进度及方法，辅助学习者掌握知识。
3、辅助学习系统的实现
利用网络技术搭建辅助教学系统，作为教师及学生信息交流的桥梁，辅助教学系统能够整合教学资源，丰富教学内容及手段，弥补传统教学模式存在的不足，利用网络的平台，最大限度的激发学生的学习兴趣，将学生的学习纳人辅助系统的学习中。针对体育高职院校学生的特点，在计算机辅助教学系统中需要设计需要与传统的辅助教学软件不同，在课堂教学和课后都要具有约束力。
31系统设计
3.1.1界面简单，操作方便，易于使用
利用导航列表使界面结构清晰，便于使用;对于知识结构能够分层显示，问题不明确。
3.1.2具有可扩展、可移植性
计算机技术发展迅速，计算机系统不断升级，教材不断变化，既要适应当前教材和计算机系统的需要，又要为以后扩展、扩充做好准备。
3.1.3能够自动调整学习进度
根据学生的水平和日常学习情况自动调整学习进度，充分考察学生的认知能力，学习内容能够自动推送，避免学习能力强的学生学习内容过于简单，学习能力差的学生学习内容过于复杂。
3.1.4能够测试及反馈，分析错误原因
测试是考察学生学习情况的一种直观的方法，测试分为知识点测试、综合能力测试和整体测试三类，知识点测试考察学生知识点操作情况;综合能力测试考察综合运用知识点能力，例如对一篇Word文章进行字体、字号、表格、图片等多项知识点的考察。整体测试是将计算机基础操作的Windows , Word , Excel ,PowerPoint和网络几部分作为一个整体在有限时间内综合考察。根据测试的结果给出错误的知识点，并给出错误的可能的原因。推送相关知识点反复学习。
3.2系统的实现
系统具有的功能有:具有计算机操作的所有知识点;能够诊断学习操作练习中出现的错误并进行内容推送，反复学习;能够对每个学生学习情况进行个别教学辅导。
3.2.1模块的定义
3.2.1.1教学资源库
教学资源库存储着教师的教学资源及教学体验，它是开放的、具有指导作用的并且能够可扩充和可修改的一个知识库。如试题库、课件、素材、答疑库等。通过学习者适当的组合构建自我学习模型，充分发挥教学资源库的指导、服务功能。
3.2.1.2学生模型库
学生模型库存储的学生学习情况及学习进度，对技能掌握的程度，通过专家系统的产生式规则描述学生的学习信息，为教师诊断学生学习情况，提取相应的学习内容，提供行之有效的帮助。
3.2.1.3教师推送
在课堂教育中，教师将教学资源库中的教学信息推送到学生的学习界面，学生根据教师的'推荐进行系统学习，在考查及课后辅导中，根据不同专业的学生的学习特点，结合学生模型库中的学习信息，从教学资源库中推荐适合的学习内容给学习者，便于分层次教学辅导，保持学生的学习兴趣。
3.2.1.4学生情况诊断
对于学生模型库中学生学习信息，通过学生情况诊断模块的推理诊断，利用关系数据库中的SQL语句进行模块查找，仿真推理过程进行推理，将学生的情况反馈给教师进行针对性的教学辅导。
3.2.1.5Web服务器
学生客户端通过浏览器访问Web服务器，Web服务器访问教师推送库及学生情况诊断库，经过后台智能化处理过的信息供给学生及教师访问，学生可以在课堂上及课后进行自我学习，教师也可以快速的了解学生情况，及时修正教学内容及教学方法。
3.2.2核心模块的实现
智能化的教师推送模块和学生情况诊断模块是本系统的核心，如何根据学生的认知情况进行智能化的诊断，教师根据学生诊断情况的反馈把握教学内容及教学方向，选择其相关内容显示。
3.2.2.1利用专家系统实现智能化
专家系统是能够利用计算机技术仿真人类专家思维求解复杂问题，是人工智能技术的一个发展方向，将行业专家的专业知识和经验，用某种知识表达的方式存人到计算机知识库中，系统对知识库进行推理演绎，能够做出决策判断。通常主要包含知识、规则和推理机三个部分。
选择关系数据库作为专家系统的知识库，因关系库具有强大的管理功能，能够进行增加、删除、修改等操作;关系数据库具有海量存储能力;另外，关系数据库开发工具比较成熟，能够快速进行系统的研发。记录专家知识通过产生式规则，即IF<条件>THEN<结论>形式，在条件部分有与(AND)、或(OR)关系，关系数据库一条记录多个字段之间存在与的关系，在一个字段多个记录之间存在或的关系，利用他们之间的转换关系可以储存专家知识。
推理机是专家系统的核心，推理演绎的效率是系统成功与否的关键，推理的工作过程可以简单分解为匹配、冲突处理。本系统中匹配的过程是通过查询选择优先级高的规则的，冲突处理是在有多条规则符合的情况下，系统优先选择符合条件数多的规则。通过对学生测试后，记录学生的认知情况存人知识库中，利用产生式规则的推理生成不同的教学辅导内容，其表现形式为:IF<知识点=“复制操作”and错误原因=“移动”> THEN(推送复制操作方法、常见错误、复制操作动画); IF<知识点成绩><=80>THEN(生成新的教学内容)…根据测试信息反馈针对性的教学内容推送就是一个推理机推理的过程，每测试一次就修正学生模型库中学生学习进度情况，直到学生完全掌握知识点
4、结束语
本文提出了网络环境下，利用关系数据库与知识库的结合，推理出智能化计算机操作辅助系统，区别于传统的CAI，该系统不但能够提供丰富的教学资源供学生自主学习，还能够根据学生的学习情况针对性的进行辅导，便于教师掌握学生学习情况，也让学生在自主学习过程中获得高效的辅助。智能化教学辅助是现代职业教育发展的必然要求。
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