浅谈智能计算机辅助教学系统在体育教学中的应用

刘晨亮

(陕西科技大学,西安,710021)

浅谈智能计算机辅助教学系统在体育教学中的应用

刘晨亮

(陕西科技大学,西安,710021)

在人工智能化技术发展的推动下，计算机辅助教学CAI为顺应时代的要求，也发展成为智能化计算机辅助教学ICAI，智能计算机辅助教学系统在体育教学中的应用在一定程度上弥补了传统计算机辅助教学CAI中的漏洞一缺点，使课堂教学效果大幅度提升。

智能；智能计算机辅助教学；体育教学

1 智能计算机辅助教学

社会在不断发展，科学技术在不断更新，计算机学科以及智能化组成的智能计算机辅助教学被研发出来。Artificial Intelligence，人工智能这一技术在智能计算机辅助教学中起到的作用是非常重要的，将AI技术与CAI相结合，这样能够使教学系统更加完善，从而能够有效区分课程单元的教学内容、教学主体、教学方法，这样就能够从学生的个体性差异入手，针对不同阶段的学生提供不同的教学方式，以此形成的计算机辅助教学系统就称为：Intelligent Computer Instruction，简称ICAI。ICAI的研发成功预示着计算机学科更新了发展步伐，也同时意味着体育教学的理念与方式被革新。

2 CAI与ICAI系统特征

2.1 传统CAI系统特征

传统CAI系统需要设计者预先构建教学课件形式与模块，设计的步骤一般是：

第一，分析与理解课程教学目标。

第二，制定以学习目标为主的教学结构。

第三，细分各层次教学目标并添加画面内容。每一画面项目中需要加入体育教学内容与知识点提问。

第四，针对学习目标与难点设计提问问题，并设计理想答案以及相应的反馈信息。

第五，将各层次之间的项目内容有效衔接制成体育教学课件。

由于这种课件是预先整理设计的，所以在教学过程中的可变性与灵活性就会缺失，那么这种教学技术在一定程度上来说还是使学生受控于计算机教学，这种方法并不利于学习效率的提高。

2.2 ICAI系统特征

智能计算机辅助教学ICAI系统的构成核心是以认知为主，以此展开教学系统的内容设计，人工智能化技术与CAI结合之后就得出智能化的ICAI教学系统，这种辅助教学系统能够将体育教学中的方法策略与内容模式有效区分，以学生认知模型中的信息反馈为基础，从而进行人工智能系统中的整理与推理，最终自动生成以学生为主体并符合学生个体化差异的体育教学内容与教学方法。智能计算机辅助教学系统可以自动评价学生的学习能力，会对学生在学习中产生的错误行为进行分析，最终会针对学生的错误提出改正意见以及温故知识的学习方法。在此基础上，智能计算机辅助教学系统能够对全体同学进行错误评价，将此信息反馈给体育教师，教师通过信息的整理与分类可以统计出教学重点、教师方式以及教学侧重内容等。

3 计算机辅助教学ICAI系统的实现

3.1 系统模块框架

第一，领域模型：这一模型中的内容包括体育专业的授课知识点、课堂提问问题、问题理想答案、问题疑点难点解答过程。总体来看这一模型中的知识可以分为两类：其一是体育课程专业知识内容；其二是与内容相关的问题以及求解知识点，也可以称

做是过程知识。

第二，诊断模型：这一模型的作用是评价学生是否接受体育知识，通过学生的响应程度进行归纳分析，深入了解学生掌握体育知识的程度以及学习中错误行为出现的原因，最终以当前状态的形式传入到学生模型中。

第三，学生模型：这一模型是ICAI中的核心技术，用以了解学生掌握知识的真实水平、解析学生的学习能力，进一步实现学生个体化教学，为差异性教学策略提供一定的理论基础。

第四，教师模型：这一模型的主要任务是为学生提出学习问题，以体育教学中的主要内容与课程进度要求为主，设计相应的知识点问题用以诊断与监督学生的学习行为，在学生需要更进一步的学习资料时，这一模型可以为学生选择相应的内容。

3.2 系统中学生模型

第一，覆盖模型(Overlay Mode)：这一模型中能够显示出学生掌握与为掌握的知识点。这样的模型构建能够使学生知道在体育学习过程中产生的行为应该如何改正。

第二，偏差模型(Baggy Model)：这一模型中能够显示出学生对体育知识认知性的是非对错，以这种衡量的尺度来定夺学生掌握体育知识上的专业性偏差，这种模型能够更进一步找出学生在学习中产生错误的原因。

ICAI计算机辅助教学系统中学生模型的用途可以从两个方面进行解析：其一是能够整理学生信息，建立模型过程中要记录学生姓名、性别以及学号等；其二是能够准确掌握学生的学习能力以及学生水平，使教学系统能够有效区分学生的个体化差异，从而进一步实现智能计算机辅助教学。

3.3 ICAI系统优势

第一，系统以认知理论为核心来设计体育教学内容，这样形成的课件具有一定灵活性与可变性。

第二，在一定程度上能够激发学生的学习兴趣，这样能够使学生学习的主观能动性被培养出来，为学生提供自主的学习氛围。

第三，实现以学生为主体的差异性教学，进一步体现新课改中的因材施教教学思想。

第四，使课堂教学效果以学生学习能力均得到有效提高，如图所示。

4 计算机辅助教学对体育教学的意义

4.1 提高学生学习兴趣

教师在教学过程中可以帮助学生设计一些体育情景节目，然后学生可以根据自己的理解进行组织活动表演，以轮流的方式为主，尽量使每一个学生都能参与其中，教师针对表现较为突出的学生要给与一定的鼓励，同时教师可以编排关于体育知识的小竞赛，在活动中能够增强学生学习的自信心，也能够提升学生自主学习的意识，从而达到提高学生学习兴趣的最终目的。

4.2 提高教师教学的主动性

若在体育教学过程中应用智能计算机辅助教学系统，就会激发教师教学的主动性，因为智能计算机辅助教学需要体育教师以团体协作的形式来整理与区分教学用应用的资料，这一过程就会创新教学的有效方式，教师必须要进一步的综合考虑学生全面素质发展因素，才能够有效的制定与设计体育教学所应用的课件。那么这一过程中智能计算机辅助教学系统就会助推体育教师主动了解学生对体育教学的差异性需求，以当下的教学现状入手来制定合理的教学课件以符合学生的差异性学习接受能力，这一过程中被激发的就是体育教师的积极性与主动性。智能计算机辅助教学系统还有一个优势就是在课件设计过程中需要教师之间互相合作，这将大大提高体育教师的主观能动性，使每一位体育教师都能够参与到教学课件中，提高教师教学能力的同时也能够制约教师在教学中的不良现象，有效提高体育教师教学创造性。

4.3 实现因材施教教学目标

学生整体中存在个体差异，教师在教学过程中应该因材施教，所以就要求体育教师在教学备课的过程中多下心思，考虑到学生整体中的个性差异，通过与学生之间的交往与情感接触交流，尽量建立起学生与教师之间良好、信任、理解的关系，以便教师在教学过程中能够更好的掌握学生的个体性、世界观、表现欲以及身心状况，进而对其学习能力有较清晰的了解，能够因材施教促进每一位学生的学习兴趣。体育学习不能够脱离良好的学习环境氛围，所以体育教师在日常的教学活动中应该注重学习环境氛围的培养，良好的班风能够促进学生学习的融入性，能够形成较好的体育学习风气。

[1] 郭鹏.多媒体技术在体育教学中应用的探讨[J].文体用品与科技.2012(03)

[2] 李曼.试析多媒体教学中存在的若干问题[J].重庆邮电学院学报(社会科学版).2002(03)

刘晨亮，男，1978年出生，山东滨州人，硕士学位，讲师，研究方向：体育教学与训练

On the ICAI System in Physical Education Teaching

Liu Chenliang
(Shaanxi University of Science and Technology,Xi'an,710021)

In promoting the development of artificial intelligence technology,computer-aided instruction CAI to conform to the requirements of the times,but also develop into intelligent computer aided instruction ICAI,ICAI System in PE teaching to some extent make up for the traditional Computer Aided Instruction CAI vulnerabilities drawback that greatly enhance the effectiveness of classroom teaching

Intelligent;ICAI;Physical Education