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基于认知理论的网络智能化教学平台的设计与实现
http://www.edu.cn   2008-04-28 中国教育技术网 作者:原福永;杜耀蕊

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  3.2用"逐步逼近法"构造学生认知模型

  学生认知模型的实现有两种方法--"小组评估法"和"逐步逼近法"。"小组评估法"优点是简单,无需对庞大领域知识中的每个知识点进行认知分类,适用于集体授课的教学模式。其主要缺点是评估带有一定的主观随意性,而且得到评价矩阵后一般不能更改。"逐步逼近法"的优点是计算机简单,不仅适用于个别化的教学,也适合于集体授课的教学模式,而且避免了评估中的主观随意性,最后的评估结果也符合学生的实际认知能力水平。由于它更适用于用计算机来实现,所以系统采用逐步逼近法构造学生认知模型。

  用逐步逼近法构造学生认知模型有一个先决条件,即事先必须对领域知识进行"认知分类"--领域知识库中要对每个知识元素标出它在学生认知能力培养方面的特性,这里的知识元素即我们上一章所说的知识点。

  本系统中逐步逼近法是这样实现的:

  (1)学生登陆时先检查是否存在该生的认知能力记录表,如果没有,就由学生填写本人的认知能力评估表。其中的认知能力由学生本人给出。值为[0,1]内的任一实数。1和0表示对应最强和最弱的认知能力。为了学生有相应的参考,我们给出了学生的评价等级区间:

  优秀=[0.8,1];良好=[0.6,0.8];中等=[0.4,0.6];较差=[0.2,0.4];很差=[0,0.2]

  例如:若针对六种能力,自我感觉中等,则可以在中等区间内选取某值作为评估值,此值不要求十分精确,取0.45,0.50,0.52均可,在以后的逐步逼近过程中可以修正。这样我们就得到六项认知能力值,即"初估值"

  (2)根据一次评估值,我们开始以下的三级学习。首先进入基础学习阶段,从题库中选出适合学生认知能力的题目进行测试。根据做题的对错,我们对"初估值"做出修正。修正规则如下:

  规则1:ifYandlevel=1thena=a+0.025

  解释:如果学生答对一道难度级数为1的题,则在相应的认知能力值上加0.025

  规则2:ifNandlevel=1thena=a-0.075

  规则3:ifYandlevel=2thena=a+0.050

  规则4:ifNandlevel=2thena=a-0.050

  规则5:ifYandlevel=3thena=a+0.075

  规则6:ifNandlevel=3thena=a-0.025

  规则7:ifYandlevel=4thena=a+0.100

  规则8:ifNandlevel=4thena=a-0.010

  (3)综合认知能力的反映

  为了全面的评估学生的认知能力,教育心理学专家通过专家的经验确定了各个认知能力的量比值[22],从而可以得到一个综合的认知能力指数。六种认知能力的不同权重为:

  识记=0.1400;理解=0.1125;应用=0.1625;分析=0.1800;综合=0.2750;评价=0.1300

  由此可得学生的综合认知能力指数为:

  A=0.1400*识记+0.1125*理解+0.1625*应用+0.1800*分析+0.2750*综合+0.1300*评价

  (4)系统依次进入第二阶段、第三阶段,处理方法如上。

  显然,二次评估值与一次评估值相比,在对学生认知能力的评估上又接近了一步,如此继续下去。学生每前进一个阶段,认知评估值要修改一次,而每一次修改都要比前一次更接近准确值。这就是"逐步逼近法"的含义。

  四、系统实现方法

  4.1网络运行模式

  网络运行模式主要有以下三种:主机/终端,C/S模式,B/S模式。主机/终端模式是用一台高性能的主机带有多个终端,通过分时共享方式使用主机资源,此种模式不能充分发挥网络平台的优势,目前在信息系统开发中已经很少采用。C/S模式由客户机和服务器组成,通过网络连接,服务器完成数据的存储管理和部分或全部数据处理工作,客户机负责用户界面的处理和部分数据处理。C/S模式支持开发的工具很多,运行效率较高,但需要在客户机上安装客户应用程序,用户在固定的机器上工作,应用程序的运行、维护成本较高,而且也不能充分发挥In ternet网络平台的优势。

  另一个就是B/S模式,也是本系统采用的模式。它是当今Internet平台上最流行的运行模式。B/S模式由浏览器(browse)和服务器(webserver)组成,通过网络连接,其基本结构如图3-1所示。它和C/S模式有很多相似之处,但浏览器是通用的用户界面,不需在浏览器端安装用户应用程序,服务器提供用户需要的信息,但要访问网络数据库中的信息还需要进行某种扩展。信息系统采用此种模式可以使数据处理、内部信息(Intranet)的浏览和外部信息的浏览界面完全一致,方便用户使用。同时,由于浏览器端不安装用户应用程序,可大大降低运行维护费用。

  我们的服务器配置为:

  Windows2000advserver;VisualInterDev6.0和Frontpage2000,VisualC++6.0;

  相关技术有ASP、HTML、CSS、VBScript、JavaScript;

  数据库服务器:SQLServer7.0;

  与传统的B/S模式不同,我们通过VC6编写COM/COM+组件引入了"中间件"技术,从而实现了Web的三层技术。

  4.2COM+与ASP

  COM+是微软下一代新的组件结构,总的来说,COM+就是将MTS(MicrosoftTransactionServer)集成到COM(ComponentObjectModule)中,从而为COM调用提供了一种新的基于MSMQ(MicrosoftMessageQueue)的通信方法。COM+提供了无缝连接系统,在该系统下,创建服务器应用就像实现客户应用一样简单。

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