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智能型远程作业系统是一套基于互联网的智能型、开放式、跨学科和多层次的远程作业系统,该系统能够实现题目设计、作业布置、学生答题、自动批阅和评讲总结等作业环节的全程微机化。由于采用了人工智能和专家系统等技术,它不但能够自动批改计算题和证明题等主观题型,而且可以自动“透视”和动态构筑学生的学习“病历”。 目前,国内以练习形式出现的教育软件均只能解决选择题和判断题等客观题型的批改,而不能自动识别和批阅计算题和证明题等主观题型;国外在相关领域的研究和开发与国内的状况大致相同。在目前的教学过程中,学生仍然采用纸笔答题和教师仍然采用传统批改方式的情况足以表明本项目研究工作的前瞻性和原创性。 远程作业系统的研发具有重大意义。首先,远程作业系统可以促进作业环节教学质量、效率和效益的全面提高。其次,在远程教育中,现行的通过邮局邮寄或通过电子邮件发送作业的方式致使作业环节对学生学习纪律的监督作用形同虚设,而网上作业有助于远程教育形象的提升和整体质量的提高。最后,网上作业能够充分发挥学校网络资源的作用,并且必将在通过现代信息技术对传统教育教学手段进行的全面改革中发挥重要作用。 本文从人工智能技术的角度出发,对远程作业系统的知识表示、知识获取和知识利用机制作了较为系统的介绍,并介绍了知识库的精化工作——结构变换(这是本人的主要工作)。定义了特殊结构来实现学科理论知识的内部存储,并基于递归与/或树模型对学科理论知识进行分解。设计了图形/文本混合编辑器和公式编辑器等工具作为知识获取的工具。按照“约定俗成”的习惯原则,利用大量常识性知识,对原始公式字符串进行智能变换。基于比较模型,采用深度优先的控制策略,采用特定算法,按照数学意义上等价的原则,对关键步骤和学生解答进行比较识别,从而实现自动批改功能。