基于人工智能的英语教学系统

摘 要：人工智能是研究人类智能活动规律的科学，论文介绍了人工智能的原理、特点及应用领域，分析了目前英语教学面临的问题，提出了基于人工智能技术的英语教学系统的实现方案。该系统采用.NET三层结构体系，基于B/S模式，具有良好的可靠性和维护扩展性。结合英语教学，使得英语教学系统的某些功能更加完善和人性化。

关键词：人工智能；教学系统；分析

1 背景

人工智能（Artificial Intelligenee，简称Al）是在计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、哲学、语言学等多种学科相互渗透的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。他主要研究如何用机器（计算机）来模仿和实现人类的智能行为。人工智能理论研究如何用人工的方法模拟、延伸和扩展智能，主要是理工学研究者所从事的工作，以自然智能理论为基础，如果能弄清各种自然智能的工作机制及其各个功能部件的结构关系，就可以通过已经高度发达的电子的、光学的和生物的器件构筑类似的结构对其进行模拟、延伸和扩展，从而实现人工智能。通过几十年的发展，已经形成了较为系统的理论体系，包含了极为丰富的内容，并在实际中得到了广泛的应用，发挥了显著的作用。

2 人工智能的发展概述

50年代，人工智能的概念首先提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、求解程序、USP表处理语言等，在这一阶段，人工智能专家重视问题求解的方法，忽视了知识的重要性，导致在机器翻译等方面出现了失败，使人工智能走入了低谷。从60年代末到70年代，专家系统的出现，使人工智能研究出现了新高潮。随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大的发展，这一时期人工智能的主要方向就是制造智能机器人。80年代末，神经网络理论和技术得到飞速发展。到90年代，由于网络技术特别是国际互联网技术的发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能体的研究，另一方面因为计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大，计算机的硬件有了突飞猛进的发展，许多原来无法完成的工作都能实现，因此，人工智能出现新的高潮。其中有些技术已经实用化，人工智能深入到社会上生活的各个领域。

3 英语教学系统设计分析

随着大学英语教学水平及大学新生英语水平的不断提高，教育部对大学教学大纲有了新的规定，对大学英语教学有了新的要求，对非英语专业学生有了更高的要求， 在这种情况下，有多媒体技术和网络技术支持的计算机辅助的大学英语教学迅速发展，这种教学方式旨在将传统课堂教学与现代信息技术结合起来，实行网络课程和传统课堂的优势互补，但是，目前的英语计算机辅助教学存在着种种问题，主要表现一下几个方面：

（1）师资不足问题。学生增多及英语小班化教学引起了师资短缺，英语教师精力不足，要从根本上解决这个问题就是要在有限师资下，提高教学质量，有针对性教学。

（2）学生基础知识不牢固问题。在大学教学改革下，英语教学的重点己经有了转移，教师没有多余的时间和精力给学生巩固基础知识，比如词汇、语法，基础知识在一定程度上阻碍了学生英语水平的提高，因此，要高效率帮学生巩固基础知识，进一步提高教学质量。

（3）学生自主学习意识不足问题。自主学习包含自我监控、自我指导、自我强化三个过程，要采取有计划的或已经熟练达到自动化程度学习的方法，督促学生定时有效的安排学习时间，使学生通过自我监控、反馈和调节实现学习目标。

4 英语教学系统功能结构分析

本系统采用B/S模式（浏览器/服务器）的體系结构，构建基于internet的网上教学辅助系统。系统包括两个两个模块：大学英语教学辅助专家系统、学生自主学习系统。整个系统包括四种用户：领域专家、英语教师、学生、系统管理员。用户登录时，根据不同的身份拥有不同的模块操作权限。

系统管理员：主要是指系统拥有者指定的对系统进行日常维护的人员，主要权限包括用户管理（对教师用户、学生用户、领域专家用户进行查询、增加、删除、修改）、题库管理（添加、查询、修改、删除）、修改密码等。

领域专家：指具有多年教学经验的资深英语教师，能够透彻分析英语试题中所涉及到的知识点、程度、确定度，能给出训练神经网络时所需要的既定格式的样本。主要权限包括知识库维护（对静态知识库和动态知识库进行添加、查询、修改、删除）、神经网络样本维护（添加、查询、修改、删除）、密码修改等。

教师：指普通英语教师，每个英语教师都有指定的班级和学生，主要权限有组织考试、上传考试结果、分析指定学生群体的知识点掌握情况等。

学生：指能够通过系统管理员给定的用户名密码登录系统的普通学生。主要权限有参加练习、自我诊断、历史练习诊断、知识点强化练习（系统根据历史练习诊断结果，结合记忆学原理进行练习）、修改密码等。

5 结论

本文介绍了人工智能的有关内容，分析了基于规则的不确定性专家系统的实现，并提出了基于人工智能的大学英语辅助教学系统的整体实现方案。本文设计的英语教学辅助专家系统，运用产生式和框架式相结合的知识表达方法，采用不确定性推理技术，能够完成大学英语教师对学生群体进行知识点掌握情况的基本评测。能够实现单个班级、多个班级、单个学院、多个学院的整体评测，减轻教师的教学负担，提高教学质量。

参考文献：

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[2] 姜波.浅谈人工智能技术[J].教育传播与技术.2008.

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