基于概念图知识表示的教学专家系统的设计与实现

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职业教育处于一种特殊的教育阶段,它所要求的是学生掌握的技能和理论的结合,注重培养学生实践操作能力。随着职业教育改革的不断深化,运用建构注意学习理论构建新型的教学模式,促进教学手段与方法的改革,迎接信息社会对于职业教育的挑战,已经成为当今职业教育的必然选择。 教学专家系统是一种借助人工智能技术,让计算机扮演教师的角色实施个别化教学,向不同需求、不同特征的学习者传授知识、提供指导的适应性教学系统。解决了传统CAI和CBT不能利用领域知识和学生模型进行决策的不足,但遇到了知识表示的困难。 本文将能直观形象的方式表达知识结构,并有效呈现思维的过程及知识的关联的概念图引入到专家系统,以解决目前教学专家系统知识表示的瓶颈。论文的主要工作如下: (1)将概念图作为教学专家系统的知识表示模型。概念图不但能够表示传统知识表示方法所表示的知识,而且具有表达能力强、表达直观、可靠性好、易于实现、接近自然语言等特点,使系统能够方便的管理知识库。 (2)在关系数据库的基础之上实现概念图知识库。知识库是一个专家系统的核心部件,概念图知识库既可以表示事实也可以表示经验规则。 (3)设计了符合概念图链式推理的推理机制。 (4)以计算机应用基础课程为背景,用Prolog实现了基于概念图的教学专家系统原型。实验表明在个性化教学方面达到了预定的教学目标。
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