基于人工智能技术的电子商务辅助教学系统

李博

（肇庆科技职业技术学院，广东 肇庆 526114）

基于人工智能技术的电子商务辅助教学系统

李博

（肇庆科技职业技术学院，广东 肇庆 526114）

文章将人工智能技术和计算机辅助教学技术相结合，同时引入艾宾浩斯遗忘曲线的数学模型，采用软件工程的方法设计实现了基于人工智能的技术的电子商务辅助教学系统，以弥补当前电子商务教学资源的不足。

人工智能；计算机辅助教学；神经网络

随着我国经济的快速发展和互联网在我国的迅速普及，电子商务在我国迎来了快速发展的春天。与此同时，各大专院校电子商务专业的招生规模也迅速扩大。然而电子商务是一个新兴的行业，电子商务人才特别是专业教师匮乏，因此，大专院校特别是职业院校电子商务专业的师资力量增长缓慢。由于师资力量的不足，现有的专业课教师承担者超出正常工作几倍的课时量，疲于奔命常常无暇顾及教学质量和教研教改工作。加大师资力量的投入是解决这一矛盾的根本途径，但这也是一个长期的过程，短期内很难见效。构建一个具备一定智能，可以代替老师完成一些教学工作任务的计算机辅助教学系统是短期内缓解师资压力的有效途径。

一、系统功能

建构主义学习理论认为，在学习过程中学生应该主动积极地去学习和发现知识，而我们的教师在这个过程中只需要在适当的时机给学生以启发、指导和交流，引导其向正确的方向思考，从本质上认识其中的规律。基于上述理论系统应该具备下述功能：

1.因人而异针对不同的学生采取不同的教学策略。系统可以对每次阶段性测验结果进行分析，总结出每一个学生的认知特点，然后针对其特点动态地调整教学策略和教学内容，真正做到因材施教。

2.系统可以记录和跟踪学习者的学习习惯和学习行为，根据学习习惯和学习行为来调整知识展现的策略，增加学生的学习兴趣。

3.系统为教师和学生之间提供一对一、一对多和多对多的交流渠道，学生随时可以通过本系统与有关的老师以及同学进行对话、提问，探讨学习中遇到的问题，了解学习建议和进度安排等，使整个教学过程更加透明。

4.本系统可以对学生的学习状况进行推理并在此基础上进行综合评价，并且可以像真正的老师一样指出其不足之处并提供改进建议，而不是简单地通过考试成绩来对其进行评价。

二、系统设计

（一）系统结构

为了实现系统的功能，系统包括两个模块：智能教学辅助系统和学生自主学习系统。智能教学辅助系统是一种基于规则的专家系统，主要完成对学生学习情况的评估并根据评估结果调整教学策略的功能。同时，智能教学辅助系统还包含学习功能允许教学专家根据教学的需要动态地调整知识库。学生自主学习系统基于神经网络对学生学习结果进行诊断并提出学习建议。

（二）用户角色设定

系统包括四种用户：知识专家、教师、学生和系统管理员。不同用户的操作权限不同。

（1）系统管理员：主要是对系统进行日常维护的操作人员，其主要权限有用户管理、题库管理、密码修改。

（2）知识专家：该专业领域的专家具有较强的专业背景，能够对本专业涉及的知识点有较清楚的认识和理解，能够给出训练神经网络所需的样本。主要权限是维护知识库以及对神经网络的样本进行维护。

（3）教师：主要负责组织考试分析学生知识掌握情况等工作。

（4）学生：主要权限包括参加练习、自测、知识强化练习、错误诊断等。

（三）数据库设计

1.数据库需求分析

为实现系统功能，该系统将主要用到下述几种信息：

（1）用户信息：主要保存各种类型的用户信息。具体包括用户名、密码、用户类型等基本用户信息。

（2）用户静态知识：主要包括各专业的静态知识，记录所有的知识点以及知识点的关联信息。静态知识只能由知识专家修改。

（3）题库：主要包含知识专家提供的各种试题，包括试题的题干、选项、答案等。

（4）规则：将知识专家提供的领域知识以规则的形式表示和保存，形成系统推理知识库，包括题目序号、知识点序号和确定度等。

（5）样本：主要指知识专家提供用于训练神经网络的样本，包括样本名称序号等。

（6）分析结果：主要指每次上传考试结果后对指定学生群体进行分析的结果，。

（7）权值：主要指每个样本学习后神经网络的权值分布。

（8）学生练习信息：主要包含每次练习的日期、正确性等信息。

（9）学生练习分析结果：主要包括练习时间、知识点的掌握情况等。

2.数据库物理设计

操作系统为Windows 2003 Server，web服务器采用Internet Information Server（IIS）6.0，开发软件使用ASP，后台数据库采用SQL Server 2000，为了开发方便，将数据库服务器与web服务器配置在一台计算机上。

三、业务流程分析

1.考核分析流程

教师登录系统根据教学内容学习目标和学生学习的层次从题库中抽选试题组织试卷。根据学校条件，老师可以选择在线进行考试也可以打印成纸质试卷以传统方式进行考试。考试完成后，老师将EXCEL格式的成绩表上传到系统，系统就可以对考试情况进行分析，教师可以选择分析的学生群体范围。例如某个班的知识掌握情况或者某个系部的掌握情况等。

2.学生学习流程

学生登录后选择一种模式进行诊断练习，诊断练习完成后系统会根据学生练习的情况进行分析，然后系统会根据分析结果从题库中抽取包含学生比较薄弱的知识点的练习题供其练习。每次练习结果都会被系统保存并为学生提供学习建议。

3.知识库维护流程

知识专家登录后，进入添加题目的界面，进入对应的题目为每个题目的选项填写具体的知识点分析、信任度等内容，然后保存退出。

本文将人工智能技术和计算机辅助教学技术相结合，同时引入艾宾浩斯遗忘曲线的数学模型，使计算机辅助教学系统具有教师的智能。该系统可以根据学生的学习情况动态地调整学习内容，指导学生自主学习，同时还可以帮助教师进行考试结果分析，并提供一定的教学意见。该系统的原型系统已经在Windows平台上实现。实验表明，系统能够通过推理分析帮助教师了解所教学生的知识点掌握情况；能够根据学生学习情况和遗忘规律动态调整学习内容，指导学生自主学习。该系统具有良好的应用前景和推广价值。

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