基于client/server 的课件系统的设计与实现 发布时间： 2004-03-09 作者：王昌达--江苏理工大学计算机科学系（江苏镇江） 摘 要：本文讨论基于client/server的智能计算机辅助教学（icai）的实现技术，据此采用vb、sql server、iis等开发平台，建立了一个用于高等数学教学的icai试验系统。 关键词：client/server cai icai 课件 the development techniques for client/server-based icai system wang changda department of computer science, jiangsu university of science and technology (zhengjiang jiangsu province 212003) abstract: the paper discussed the development techniques of implementation of client/server-based icai system. by using the platforms of vb, sql server and iis, a network icai prototype system for advance mathematics teaching is developed. abstract: the paper discussed the development techniques of implementation of client/server-based icai system. by using the platforms of vb, sql server and iis, a network icai prototype system for advance mathematics teaching is developed. key words: client/server cai icai courseware client/server cai icai courseware 1 引言 传统的cai课件系统是在单机上将全部教学内容，以编程的方式预置于课件中。LocALHOST学生学习时，教学过程是按课件规定的路径和内容展开的。由于缺乏必要的通信手段和智能特性，无法实现任课教师与学生之间的交互，和按学生的不同认知能力准备教案的因材施教教学。随着计算机网络技术的日臻成熟，人工智能在专家系统领域取得的成功，它们为cai的发展提供了新的空间。我们认为cai的发展方向在于网络化、智能化。 2 icai的评价标准 智能计算机辅助教学系统（intelligence computer assisted instruction——icai）具有如下的一些特征[1]： ① 能自动生成各种问题与练习； ② 根据学生的学习水平与学习情况选择与调整学习的内容和进度； ③ 在了解教学内容的基础上自动解决问题，生成解答； ④ 具有自然语言生成与理解能力，以便实现比较自由的教学问答系统以提高人机交互的主动性； ⑤ 对教学内容有解释咨询能力； ⑥ 能诊断学生错误，分析原因并采取纠正措施； ⑦ 能评价学生的学习行为； ⑧ 能评价教师的教学行为[2]。 具备上述全部特征的icai系统是完美的，但实现是困难的。一般认为只要具备上列一个或几个特征，就可以称之为icai。 3 实现技术 3.1 client/server的实现 将用于教学的内容、刻画学生的认知模型所必需的数据资料保存在server端。教师在教研室通过client，负责实现对server端教学内容的更新与维护。学生在多媒体教室通过client与server相连，实现对教学内容的学习，学习结束后，学生客户端软件将依据学生对知识点的掌握情况，为其自动修改认知模型。督导人员在教务处通过client与server相连，实现对教学过程的监督与引导。 3.2 认知模型的建立 icai强调要按学生不同的认知模型，为其准备不同的教学内容，用以实现个别化教学与启发式教学。受认知心理学与教育学发展的制约，目前还无法准确地建立出单个人的认知模型。 我们粗略地将学生的认知模型，按其不同的认知能力分成高、中、低三类。同一内容的教案也按高、中、低三中难度组织，分别提供给具有相应认知能力的同学学习使用。学生在学习完每节的教学内容后，系统将要求他回答一定数量的相关问题，并根据其回答问题的准确率，确定他的新认知模型。 3.3 智能化教学过程的实现 我们借鉴专家系统的设计方法，实现icai课件系统中的智能功能。在该系统中组织了相应的规则库、事实库（学习历史纪录库）和推理实现机制，如图1所示。下面对推理实现机制做简要的介绍。规则库由册、章、节、超文本教案地址、阀值及多个前提组成，反映对该节的学习应满足的前提条件。学习历史库由册、章、节、认知等级、已学次数组成，反映学生对该节的认知能力。规则库的内容由教师负责修改。学生的学习历史纪录，在库中按每个人一张表组织，其内容在每次学习之后，由学生客户端软件依据该生对知识点的掌握情况自动修改。推理过程由专用的推理模块，按规则库提供的规则与学生学习历史纪录库提供的事实做出判断。我们通过学生在每节教学内容学习完成之后，对所附习题回答的准确率，将其认知能力划分成高、中、低三个层次，并将这个结果保存在学生学习历史纪录库中。学生下一次使用该系统进行学习时，该系统会按其不同的认知能力，为他准备相应难度的教学内容。不难看出，这种对认知能力的衡量是动态的。若学生不想按系统默认的进度学，则要求学生自行选择学习内容。若所选内容已经学过，则根据其当时所获得的等级为他准备学习内容；否则将视规则库及学习历史纪录中的内容，判断其是否可学而定。例如：规则库中限

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