人工智能

教育科研开题报告的撰写

haihai — Sun, 07 Nov 2004 12:40:00 GMT

教育科研开题报告的撰写

基本格式

课题名称

课题的提出

提出本课题的缘由
研究本课题的意义（包括浅析国内外于本课题有关研究的基本状况）

研究本课题的目的、任务

研究本课题的目的
实现本课题研究所需完成的基本任务
本课题研究的主要内容（包括本科题主要概念的界定）

研究的方法与步骤

课题名称
课题名称一般要包括：研究的对象、研究的问题、研究的方法要用比较精炼的话语概括

〖课题的来源〗
1. 从科技文献、信息的分析总结中提出
  
  〖注〗
  1. 对我们基础教育的教师来说，课题要小；要便于研究。
  2. 要有现代意义（要有创造性意义，别人已研究过或已有公认了结论的，就失去了意义，除非选择新的研究角度，或另辟蹊径）
  3. 要对实践和理论有积极意义（这一点很重要，对我们基础教育的教师来说，特别是对建议进行的时间要有积极意义；能在伦理上有所突破，那当然更好，但要注意，不要苛求在理论上的突破，这样的难度较大）
  4. 可行性（美国贝尔研究所前所长莫顿曾指出：“选择题目不能草率，如果根本没有实现可能，选题就等于零。”）
  1. 课题的提出-
    问题的提出
    1. 课题的目的、任务
    简述研究本课题的目的、任务。
  2. 研究计划
    
    〖主要从以下几个方面考虑〗
    1. 较详尽地阐述本课题研究的目的
    2．较详尽地阐明为达到研究的目的，所需研究的主要的任务。

关键概念的界定（定义）
为避免在某些关键概念名词理解上出现歧义，就有必要对研究所设计的重要概念下一个比较明确的定义。
研究对象
对象所指的范畴必须明确。例如上课题中的“青年学生”，是指高中学生？大学生？还是都包括在内？

选择研究对象应注意：根据课题的目的任务来确定对象的代表性。（实施时应尽量避免主观意志对选择对象的影响，例如，下意识的选择成绩较好的学生或个别平时较为特殊的学生为研究对象，等等。）
研究方法及实施要点

科研课题的研究一般有以下一些研究方法：
自然观测法-是研究者在自然状态下，有目的、有计划、有系统地对研究对象加以细致的观察，获得对研究对象发展变化现象更全面、更系统、更真实和客观的了解，从而进一步认识研究对象与周围环境等之间的内在联系和本质属性。适用于研究对象较少，活动相对集中，研究周期较短的课题。

调查法棗运用座谈、访问、问卷、测验与评定等手段，有计划、由系统的收集研究对象的客观材料，通过对材料的整理分析，掌握研究对象某一方面的现状或发展趋势等。

实验法棗在严格控制的情况下，有计划的变化研究对象周围的环境等，观察、记录、测定与此相伴随的研究对象的变化，由此认识研究对象与周边条件之间的因果关系。

文献资料（情报资料）研究法棗通过对古今中外与特定研究对象有关资料的收集、整理、分析和研究，认识和解释特定研究对象历史演变过程或发生、发展的规律等。
实施要点
主要包括:

本研究中的关键问题及其突破的方法；采用实验研究中，干扰因素的控制方法；等等。

研究成果
〖研究成果的主要形式包括〗

研究报告；

相关的论文；自己制作的实验器材、实验获得的实物；自己制作的实物；等等。
研究步骤--研究日程及分阶段成果指标

开题报告的格式

haihai — Sun, 07 Nov 2004 12:31:00 GMT

开题报告的格式

　　由于开题报告是用文字体现的论文总构想，因而篇幅不必过大，但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚，应包含两个部分：总述、提纲。
1 总述

开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。

2 提纲

开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。

3 参考文献

开题报告中应包括相关参考文献的目录

4 要求

开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下第3部分第2）项“格式”的规定。
开题报告

学生：

一、选题意义

1、理论意义

2、现实意义

二、论文综述

1、理论的渊源及演进过程

2、国外有关研究的综述

3、国内研究的综述

4、本人对以上综述的评价

三、论文提纲

前言、

一、

1、

2、

3、

二、

1、

2、

3、

··

三、

1、

2、

3、

结论

四、论文写作进度安排

毕业论文开题报告提纲

一、开题报告封面：论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师

二、目的意义和国内外研究概况

三、论文的理论依据、研究方法、研究内容

四、研究条件和可能存在的问题

五、预期的结果

六、进度安排

七、教研室可行性论证结论

附内容格式：

开题报告用纸规格为A4纸，正文用4号宋体字，小标题用4号黑体字，每一面的上方（天头）和左侧（订口）应分别留边25mm，下方（地脚）和右侧（切口）应分别留20mm，版心尺寸为165×252mm（约30字／行，32行／页）

实习体会

haihai — Mon, 27 Sep 2004 09:04:00 GMT

今天已经是实习第十四天了，基本适应了这里的生活。由于前段时间挺忙的，再加上学校的网路原因，很久没来了！

我们一组17人再加上我们的知道老师郭老师，初来实习学校就被这里美丽的校园给吸引了。衢州中专的校园环境太漂亮了，所有的设施都是新的！是经过统一设计的！整个学校的色调是暖色调的！给人温馨的感觉！

这里不仅环境好，这里的老师更好。对我们实习生是非常欢迎的，第一天刚到，毛副校长，学生处主任、教务处主任、系主任、所以任课老师、班主任等都出席了欢迎大会。

网络电影八种视频格式转换详解

haihai — Sat, 07 Aug 2004 17:00:00 GMT

常见的视频格式有很多，如果你稍微了解一点儿视频知识，就应该不会对诸如AVI、MPEG、MOV、RM等常见视频格式感到陌生。兵来将挡，水来土囤。什么格式的文件就有什么样的播放器与之对应：MOV格式文件用QuickTime播放，RM格式的文件当然用RealPlayer播放但假如你的计算机中只装有RealPlayer播放器，而你所得到的却是一个MOV格式文件，此时你跟谁急都没用。最好的办法就是要找到这两种视频格式之间的“桥梁”（视频转换软件）从而实现它们的互相转换，你就可以美滋滋地欣赏精彩的视频文件了。

AVI→MPEG(MPEG-1)

AVI和MPEG应该是很常见的视频格式了，所以格式转换的软件颇多，有bbMPEG 1.23、Honestech MPEG Encoder 1.1、TMPGEnc beta 12a等等。这里，我们介绍的是“Honestech MPEG Encoder 1.1”，它是能够帮你把AVI视频文件转换成MPEG视频文件格式的一个软件。由于使用了一种特殊的编码算法，使得转换文件的工作能够更快速、准确地完成。虽然编码特殊，但你大可不必担心操作步骤过于复杂，因为该软件有着简单的操作界面，只要选择想要转换的AVI视频文件，接着设置转换文件的存档名称和保存路径，即可以开始转换文件。另外推荐的是“Panasonic MPEG1 Encoder 2.51”，这是日本松下公司所研制的AVI转换MPEG-1的一个软件，如果你有纪念性的家庭录影带，可以事先转换成AVI格式，再用这个软件将它转换成MPEG-1格式，然后用刻录器将MPEG-1格式文件刻录光盘片，得到的就是普通的VCD光盘了，可以拿到任何VCD播放器上播放。

MPEG(MPEG-1)→AVI

常用的软件有Honestech MPEG Recoder 1.0、VCDGear (GUI) 2.0 Final等等。这里推荐使用的软件是“Honestech MPEG Recoder 1.0”，因为它可以在播放影像文件的时候记录和捕捉活动的图像数据，而且在保证高质量的情况下实现从MPEG到AVI文件之间的转换，为磁盘节省了不少空间。如果你的要求稍高一点，可以试用一下“VCDGear”，它在从VCD中转换出MPEG影像时可以修正MPEG中含有的错误。

MPEG(MPEG-1)→ASF

要将MPEG-1格式的影像文件转换成微软的ASF视频流格式文件，所需要的软件工具有：Sonic Foundry Stream Anywhere、Windows Media Toolkit等等。因为需要ASF压缩编码驱动库的支持，首先必须安装Windows Media Toolkit。然后运行Sonic Foundry Stream Anywhere，从中打开你的MPEG文件，将之另存为ASF文件就可以了。注意设置一下生成ASF的参数，最佳的是在320×240和30帧/秒的情况下。

ASF→MPEG(MPEG-1)

将ASF视频流格式的影像文件转换成MPEG格式的影像文件需要借助于AVI格式这个“桥梁”，推荐使用以下软件组合：DVMpeg 5.0＋，VirtualDub，Windows Media Tools。首先启动Windows Media Tools和DVMpeg，再运行VirtualDub，打开你想转换的ASF文件，处理后将生成的AVI文件保存到一个文件夹，然后DVMpeg就会自动把它转换成MPEG文件。当然，条条道路通罗马，除了上面介绍的方法外，你也可以借助其他软件工具把ASF文件转换为AVI格式的文件，再使用相应的软件把AVI转换成MPEG格式。由于ASF视频格式的先天限制，一般来说它的图像质量往往比不上MPEG-1，所以转换之前，请三思而后行。

MOV→MPEG (MPEG-1)

要将MOV格式转换为MPEG格式，需要以下几个软件协同工作：Adobe Premiere、Panasonic MPEG。先请安装好Adobe Premiere和Panasonic MPEG驱动程序，运行Adobe Premiere，新建一个Project（工程项目），用导入命令导入一个MOV文件（如果你不能导入文件的话，请先完全安装Quicktime 4.0 Player），然后将之导出MPG文件，注意文件类型选择为“Panasonic MPEG1”。这里所说的MOV格式是指用Apple的Quicktime 4.0做出来的MOV格式，如果是用Quicktime 3.0生成的MOV格式文件，用Panasonic MPEG可以直接打开。

（MPEG-4）→（MPEG-1）

将MPEG-4格式文件转换成MPEG-1文件推荐使用Panasonic MPEG Encoder 2.2＋和Divx－Codecs。首先要安装Divx－Codecs驱动程序，这个东西就是DivX的压缩编码器，然后启动Panasonic MPEG Encoder 2.2＋，选择待转换的DivX文件，接下来可以调整视频文件的尺寸和压缩比例，甚至还可以控制是否加入交错平滑处理和为视频文件加入黑边等等，可以按照自己的实际需要来选择。最后确认压缩就完工了。

DVD(MPEG-2)→VCD(MPEG-1)

由于DVD驱动器尚未普及以及DVD光盘成本昂贵等客观原因，DVD影片一直未能像VCD一样流行。但我们可以将喜爱的DVD影片转换成MPEG-1格式的视频文件，留在硬盘上观看或是刻成VCD光盘。DVD转VCD的软件并不多，这里推荐的是“DivX DVD”影像编码软件，可以在www8.sdnet.gd.cn:82/DivX.htm处下载得到。这绝对是一个出色的影像压缩转换程序，它能够将DVD影像复制并压缩为标准650MBCD－ROM格式的影像压缩软件。不过这样做可能会对DVD的版权造成无法预料的影响。

VCD(MPEG-1)→（MPEG-4）

把VCD转成 MPEG-4，第一步就是要把VCD的DAT文件转成一般视频软件都认识的MPEG-1 格式。要完成这个任务，最简单直接的方法就是利用《超级解霸》转录功能，将所需部分转录成AVI文件，并保存起来备用。第二步需要用到的软件是“VirtualDub 1.3”，这个软件的速度和方便性都是一流的，所以大家如果没什么特殊要求的话，推荐使用。在进行MPEG-4的编码压缩工作之前，切记事先需安装了DIVX MPEG-4 的压缩编码驱动程序，否则不可以进行MPEG-4的转换。还有一个与VirtualDub 1.3功能差不多的软件是“Vcdgear 2.0”(www.vcdgear.com)，也值得一试。把VCD转为MPEG-4的好处是压缩后只占原来的1/3的容量，但图像质量却没有什么损失。

此外还有“XingMPEG Encoder 2.2”，它可以将AVI、MOV等多种格式的视频文件转换成为MPEG格式，根据它的向导提示，可以很容易地完成格式转换的过程。它的功能非常强大，而且操作简便，是被普遍看好的一款工具软件。可以实现的功能很多，包括将AVI文件转换成MPEG格式，将WAV格式的音频文件转换成为MPEG格式音频文件，而且还可以建立符合MPEG-1标准的VCD、CD－I Movies等格式，支持苹果公司的QuickTime格式的MOV文件转换为MPEG格式。除此之外，还可以录制的文件包括MPA/MP3(audio), MPV(video)等。其网址为www.xingtech.com/。单击[New]命令按钮，弹出任务向导对话窗口)，选择PAL制式，单击[下一步]按钮，在接下来的对话窗口中设定好视频源文件和输出文件名称，最后单击[完成]按钮即可。

除了以上介绍的方法外，和音频格式转换一样，你如果有专门的视频编辑软件的话（如Ulead Mediastudio、MainActor等等），也可以把它们当作格式转换软件，只要是视频编辑软件能打开的格式，你就可以把它另存为它所支持的另外一些格式，这也不失为一种方便快捷的方法。比如“MainActor”就是一款极好的动画视频格式转换和编辑剪接工具，可以实现AVI、MPEG、MOV等格式之间的互转互用。

猴子和香蕉的故事

haihai — Sat, 07 Aug 2004 16:45:00 GMT

－道德的起源－
　　
把五只猴子关在一个笼子里，上头有一串香蕉，实验人员装了一个自动装置，，一旦侦测到有猴子要去拿香蕉，马上就会有水喷向笼子，而这五只猴子都会一身湿。首先有只猴子想去拿香蕉，当然，结果就是每只猴子都被淋湿了。之後每只猴子在几次的尝试後，发现莫不如此。於是猴子们达到一个共识：不要去拿香蕉，以避免被水喷到。後来，实验人员把其中的一只猴子释放，换进去一只新猴子A。这只猴子A看到了香蕉，马上想要去拿。结果，被其他四只猴子海K了一顿。因为其他四只猴子认为猴子A会害得他们被水淋到，所以制止他去拿香蕉。A尝试了几次，虽被打的满头包，依然没有拿到香蕉。当然，这五只猴子就没有被水喷到。後来，实验人员再把一只旧猴子释放，换上另外一只新猴子B。这猴子B看到香蕉，也是迫不及待要去拿。当然，一如先前所发生的情形，其他四只猴子海K了B一顿。尤其是那只A猴子，打得特别用力（这叫老兵欺负新兵，或是媳妇熬成婆 ^O^）。B猴子试了几次，总是被打的很惨，只好作罢。後来慢慢地一只一只，所有的旧猴子都换成新猴子了，大家都不敢去动那香蕉。但是他们却都不知道为什麽，只知道去动香蕉会被扁。这就是“道德”的起源喽。

－阶级的起源－

实验人员继续他们的实验，不过这一次他们改变了喷水装置。一旦侦测到有猴子要去拿香蕉，马上就会有水喷向拿香蕉的猴子，而不是全体。然后，实验人员又把其中的一只猴子释放，换进去一只新猴子C。不同以往的是，猴子C特别的孔武有力，看到了香蕉，也马上想要去拿。一如以前所发生的情形，其他四只猴子也想海K猴子C一顿。不过他们错误估计了C的实力，所以结果反被C海K了一顿。于是猴子C拿到了香蕉，当然也被淋了个透湿。C一边打着喷嚏一边吃着香蕉，美味，但是也美中不足。A、B、D、E没有香蕉吃却也比较快乐，毕竟没有被淋到嘛。后来C发现只有拿香蕉的才会被淋到，于是他就要最弱小的A替他去拿。A不想被K，只好每天拿香蕉然后被水淋。B、D、E越发的快乐了起来，这就叫比上不足，比下有余嘛。于是五只猴子有了三个阶级，这下子“阶级”也随着道德的起源形成了。

－道德的沦丧－

天变热了，笼子里的猴子们想冲凉却找不到地方。终于出现了一位反潮流英雄，猴子HERO。HERO在无意中碰到了香蕉，理所当然的引来了一顿饱打。但在挨打的过程中，猴子们享受到了冲凉的乐趣。等身上的水干了之后，猴子A在无意中碰撞了HERO，使HERO又一次接触到了香蕉，于是，猴子们享受了第二次冲凉，HERO遭到了第二次痛殴。在此之后，只要大家有冲凉的需要，就会有一只猴子“X”挺身而出，对HERO进行合理冲撞。
大家对HERO的态度也有了明显的不同，在平时大家会对HERO异常温和，以弥补在冲凉时为维护规则而不得不对它进行的暴力举动。一天，在大家冲凉时，饱受折磨的HERO闻到了香蕉的清香,生物本能使它在别的猴子心有旁鹜时将香蕉吃了。而且此后没有了新的香蕉来填补空缺。猴子们陷入了另一个尴尬境地：没有冲凉的水，也没有香蕉，只有HERO。于是，另一个规则形成了。猴子在烦躁的时候会痛打HERO出气，HERO不得反抗。当笼子里的旧猴子被新猴子换掉时，新猴子会在最快的时间内学会殴打HERO。终于有一天，老天有眼，历尽沧桑的HERO被另一只猴子代替了。猴子们失去了发泄的对象，只能任意选取一个目标进行攻击。从此以后，笼子里的猴子们不吃不喝不冲凉，唯一的举动就是打架。这就是道德的沦丧。

－道德的重建－
　　
实验人员对猴子们的争斗不休感到不安。为了重建道德秩序，他们决定继续供应香蕉。一天，正在混战的猴子们发现头顶多了一串香蕉，它们其中的一个A不顾身上的剧痛，把香蕉摘了下来。于是久违的甘露出现了，未曾尝过甜头的猴子们先是茫然失措，继而争先恐后的加入冲凉的行列。香蕉反而被遗忘了。当猴子B、C、D、E发现A在享受淋浴的同时还吃着美味的香蕉，嫉妒心使它们暂时团结起来，共同K了A一顿，将A吃剩的香蕉夺过来，但是，此刻的香蕉成了匹夫怀里的宝玉，得到它的猴子虽然可以享受美味，但付出的代价也是巨大的。
实验人员不断放入香蕉，却发现战斗比以前更激烈了。分析清楚原因后，他们用木头做了一个假香蕉扔进了笼子。此时猴子们已经学聪明了，它们知道触摸香蕉可以享淋浴，而试图独占香蕉则会遭到痛扁。于是，一个新的现象出现了，当猴子们有冲凉的需要时，会有一只猴子将香蕉拿起来，而当它发现有遭到攻击的可能时，它会马上放下香蕉逃到一边去。这样，猴子们都能冲凉，但是又不至于再象以前那样N败俱伤。但是，没有猴子发现那个香蕉是假的。

－信仰的起源－

五只猴子A、B、C、D、E三个阶级快乐地生活了很久。他们精确的给出了三个阶级的定义，即吃香阶级、拿香阶级和干看着阶级。可惜猴子A由于长期的水中作业无可避免地引发了它肺部功能的衰竭，一天他在例行的拿香蕉作业中跌倒了就再也没有爬起来。于是实验人员又送进了一只同样孔武有力的猴F，当然他还是对屋顶的香蕉很有兴趣。不幸的是他最终以微弱的劣势被以C为首的群猴再次海K。第二天，又到了拿香蕉的时候，猴子C很无所谓，反正他还要吃香蕉，反正他不会被水淋到。真正恐慌的是B、D、E三猴，F是那么的健壮，他们这些媳妇是熬不成婆了 :(他们将面临一个艰难的抉择，谁该去步A的后尘？猴子B、D、E展开了激烈的争论，讨论谁最应该做下一个拿香阶级。猴子F很奇怪也很好奇，什么叫“拿香阶级”呢》猴子B、D、E解释道：所谓“拿香阶级”就是猴子界勇敢者的阶级。需具备一不怕苦二不怕死的大无畏精神方能得此殊荣。猴子F闻听不禁有些神往，有些跃跃欲试，当然他最终达到了目的，作了唯一的拿香阶级。再后来，B、D、E三猴陆续被换出局，换来的猴子个个健壮如C。他们继续大打出手，不过目标不是香蕉，而是那个唯一的拿香阶级。于是“信仰”也出现了。

－迷信的起源－

后来Ａ终于被好心的实验人员拉出了苦海。新来了猴子F。Ｃ觉得有必要维护自己的阶级地位，Ｂ、Ｄ、Ｅ则生怕自己顶了Ａ的缺…… 在各种复杂心情的作用下，B、Ｄ、Ｅ在Ｃ的带领下爆扁了F一顿，然后强令Ｆ做拿香蕉阶级。Ｆ开始不乐意，后来慢慢在Ｂ等的劝说下接受了等“待多年的媳妇熬成婆”这一宿命。慢慢地老资格的Ｂ、Ｄ、Ｅ猴子渐渐被淘汰，Ｃ发现自己在体力上不再占有优势，很难再通过武力让这一游戏规则继续下去，觉得十分苦恼。这时，一只最有希望升级为吃香蕉阶级（暨Ｃ的理所当然接班人）也是Ｃ谋臣的Ｈ向Ｃ进言。于是君臣定计。Ｈ开始依靠自己多懂几种猴语而在其他若干猴面前树立的权威形象，向其他猴鼓吹：“每一只新来笼子的猴子都是有罪的，这种罪责来自血统。……只有摘香蕉的猴子才能被（实验人员）送到天堂。”事实上，因为被水冲很容易得肺炎病倒而被实验人员淘汰掉，猴子们不知此情，反而以为被淘汰的猴子真的进了天堂。渐渐，猴子都相信了这套理论，并且讲给每一只新猴子听。然后就这么流传下去，越传越神奇。以至于后来摘香蕉阶级的猴子都为了能摘香蕉而大打出手。……这些都是Ｃ没有想到，Ｈ没有看到的，那时他们都已经死了。然而迷信就这么诞生了。

向大家求助SQL-Tutor: an Intelligent Tutoring System for mastering SQL

haihai — Wed, 28 Jul 2004 23:32:00 GMT

研究需要，想下载一个SQL（一个ITS系统）。下载了几个版本，可无法运行，缺少相应的文件，提示如下：

求救高手帮忙！

或提高SQL的下载地址！

SQL-Tutor: an Intelligent Tutoring System for mastering SQL

haihai — Wed, 28 Jul 2004 23:24:00 GMT

Overview of SQL-Tutor

SQL-Tutor is a knowledge-based teaching system which supports students learning SQL. The intention was to provide an easy-to-use system that will adapt to the needs and learning abilities of individual students. The tailoring of instruction is done in two ways: by adapting the level of complexity of problems and by generating informative feedback messages. The architecture of the stand-alone version of the system is illustrated in the following figure.

SQL-Tutor is based on Constraint-Based Modeling (CBM), a student modeling approach proposed by Stellan Ohlsson. It is a very efficient approach which concentrates on the violations of the basic principles in the domain of instruction. Currently there are more than 600 constraints in the system, which compiled into a structure resembling RETE networks, in order to speed up the matching process. The system also knows about various databases, problems and the ideal solutions to them, and uses this knowledge to diagnose students' answers. Currently the system only deals with the SELECT statement, but we believe that is not a serious limitation; the same approach can be used for other SQL statements, queries do cause most problems for students anyway, and many concepts covered by SELECT are directly applicable to other statements and other relational languages.

In order to adapt to individual students, SQL-Tutor maintains a model for each student. A student model contains information about the history of previous sessions (like a list of problems solved correctly etc) and also contains a model of the student's knowledge, expressed in terms of constraints.

When a student logs in for the first time, the system creates a new model, and lets the student select a database and a problem to work on. Every student solutions is analyzed (ie, propagated to the constraint network), and the system reports on its findings. There are several levels of feedback messages:

Positive/negative feedback simply informs the student whether his/her solution is correct or not;
Error flag informs the student about the clause of the SELECT statement an error appeared in;
Hint provides a general description of the error;
Detailed hint, providing more information about the error;
Partial solution gives the correct version of the clause where an error appeared;
Complete solution present the ideal solution to the problem.

SQL-Tutor versions

The work on SQL-Tutor started in 1996, and now there are three version of the system available, developed in in Allegro Common Lisp, Franz Inc.

Solaris version (interface developed in Tcl by Kendrick Elsey)
Windows version (interface developed by Andrew King and Andre Renaud)
Web Version (interface developed by Kurt Haussler and Konstantin Zakharov)
The first Web-enabled version of the system was developed using HTTP-CL Web server. The current version uses AllegroServe, a Web server that comes with ACL.
The architecture of the Web-enabled version of SQL-Tutor is illustrated in the following figure.

Interface of the Web-enabled SQL-Tutor
Try it out: SQL-Tutor on the Web
(The Web version has been open to outside users on March 29, 2000. Currently only available to Canterbury students)

SQL-Tutor is now available through the Addison-Wesley's Web Portal DatabasePlace

Downloading SQL-Tutor

The Windows version is available for ftp-ing.

1946 people have downloaded the system in the period May 1999 - January 2001.

Download SQL-Tutor

Evaluation studies

First study

The first evaluation study was held in April 1998. We thank Franz Inc. for allowing us to use ACL in a way we were not licensed for; we could not perform the study otherwise. The purpose of the study was threefold:

to test CBM as a theory, and see whether it supports learning;
to test the completeness and correctness of the constraint base;
to evaluate the interface.

There were 20 students involved in the study, concurrently enrolled in COSC313, a database course. The students have already learnt about SQL in the lectures (roughly 6 sessions), and had 4 weeks of practical labs, defining SQL statements on several databases implemented in Ingres, before the evaluation study. The study involved students using SQL-Tutor in a 2-hours laboratory session. At the end of the session, the students filled a user questionnaire.

Results are published in the paper: Evaluation of a Constraint-Based Tutor for a Database Language Mitrovic, A. Ohlsson, S. Int. J. on Artificial Intelligence in Education, 10(3-4), 1999, pp. 238-256.

May 1999 study

The second evaluation study was held in May 1999, using the Web version of SQL-Tutor. The purpose of the study was threefold:

to evaluate the feedback given to students;
to test (again) how well CBM supports learning;
to test the completeness and correctness of the constraint base.

The students involved were enrolled in COSC313, a database course. The students had already learnt about SQL in the lectures (roughly 6 sessions), and had 4 weeks of practical labs, defining SQL statements on several databases implemented in Ingres, before the evaluation study. The study involved students using SQL-Tutor in a 2-hours laboratory session.

Results are described in the paper: Mitrovic, A., Martin, B. & Mayo, M. Using evaluation to shape ITS design: Results and Experiences with SQL-Tutor. Int. J. User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. 12, no. 2-3, pp. 243-279, 2002. .

October 1999 study

The second evaluation study was held in October 1999, using the Web version of SQL-Tutor. The purpose of the study was threefold:

to evaluate the effectiveness of the pedagogical agent (SmartEgg);
to evaluate the Bayesian student model and the problem selection strategy;
to test (again) how well CBM supports learning.

The students involved were concurrently enrolled in COSC205. The study involved students using SQL-Tutor in a 2-hours laboratory session. Results are published in the following papers:

Mitrovic, A., Suraweera, P. Evaluating an Animated Pedagogical Agent. Proc. ITS'2000, G. Gauthier, C. Frasson and K. VanLehn (eds), Springer, pp. 73-82, 2000.

Mayo, M., Mitrovic, A. Using a probabilistic student model to control problem difficulty. Proc. ITS'2000, G. Gauthier, C. Frasson and K. VanLehn (eds), Springer, pp. 524-533, 2000.

2000 study

The goal of this study was to investigate students' self-assessment skills. The study is described in the paper: Mitrovic, A. Investigating students' self-assessment skills. In: M. Bauer, P.J.Gmytrasiewicz and J. Vassileva (eds) Proc. 8th Int. Conference on User Modeling UM-2001, Sonthofen, July 2001, Springer-Verlag LNAI 2109, pp. 247-250.

2001 study

The goal of this study was to investigate the effects of a simple open student model on students' learning and self-assessment skills. The study is decribed in a paper presented at the international conference on Adaptive Hypermedia and adaptive Web-based systems AH 2002 (Malaga, Spain, May 29-31, 2002).

2002 study

The goal of this study was to investigate how the scaffolding (and fading) effects students' problem-selection skills. The results are available in the paper presented at the 11th international conference on Artificial Intelligence in Education, AIED 2003 (Sydney, July 20-24, 2003).

2003 study

The goal of this study was to investigate the effect of an adaptive problem selection strategy on students' learning. The results are not available yet.

Mail all questions regarding SQL-Tutor to sql-tutor@cosc.canterbury.ac.nz

Disclaimer: The opinions expressed in this document are those of the author, not the University of Canterbury nor its Council. To my home page

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Last modified: December 16, 2002

智能计算机辅助教学（ICAI）的发展和运用

haihai — Wed, 28 Jul 2004 23:23:00 GMT

目前在准备毕业论文，自己喜欢人工智能这个研究方向，再结合导师的研究方向，选择了智能计算机辅助教学（ICAI）的发展和运用。ICAI是随着CAI的发展而产生的，它克服了CAI的一些弊端，是今后CAI的发展方向。而ICAI的发展处于起步阶段。

ICAI的历史可上溯至60年代,当时有人提出了自适应CAI系统的概念(这些系统能使CAI因材施教地适应不同学生的不同水平要求),并开发建立了一系列能够训练学习者进行计算和词汇记忆的系统。由于这类系统能够自动选出难度与学生能力相适应的问题供学习者选用,因此称为自适应教学系统,它是ICAI系统的萌芽。到了70年代,ICAI的研究才真正开展起来。l970年,Carbomell研制成功了第一个ICAI系统—用来教授南美地理的SCHOLAR教学系统。1977年,Stevens和Co11ins开发了WHY系统,Brown和Burton研制成功了SOPHIE系统,Goldstein和Carr设计了WUMPUS程序。1979年,Goldstein开发了WUSOR系统。以上这几个系统都是ICAI领域中比较具有代表性和开拓性意义的系统。这一阶段前期的研究重点是建立专家模块,后期的研究重点逐渐转为建立学生模型模块。80年代,教学策略问题开始受到重视。因此,ICAI系统的研究主要集中在如何使用人工智能技术确切地表示学生模型和教师模型上,以使教学系统具有更高层次的应答敏感和全局观念。1981年,C1ancey开发了GUIDON系统,Burton开发了WEST系统,Brown开发了BUGGY系统,Burton和Vanlehn开发了DE—BUGGY系统;1983年,Stevens和Hollan开发了STEAMER系统;1984年,S1eeman齐发了LMS系统,Woolf开发了MENO系统,Johnson开发了PROUST系统,Anderson开发了ACTP系统;1987年,Vanlehn开发了SIERRA系统。进入90年代以后,合作教学模式、认知学生模型构造和智能超媒体辅助教学系统成为ICAI新的发展方向。1991年,Lesgold和Katz开发了SHERLOCK系统。另外,由于对专家系统外壳(ExpertSystemShell)的研究日益受到重视,ICAI在这方面也取得了一些成果,如著名的PIXIE系统。除此之外,还有人提出了智能超媒体教学系统的概念。所谓智能超媒体,就是将人工智能技术与超媒体的信息组织、管理方式结合在一起而形成的智能型知识(或信息)处理技术。在智能超媒体教学系统中,ICAI模块可以利用超媒体提供的友好界面来激发学生的学习兴趣和学习动机,同时还可以利用超媒体向学生提供图文声像并茂的解释信息;而超媒体模块则可利用知识推理技术实现教学内容和教学策略的适应性控制,对学生进行有针对性地指导。因此,智能超媒体教学系统不仅综合了1CAl系统和超媒体系统各自的优点,还有效地弥补了它们各自的不足。当前,智能超媒体教学系统的研制和开发已成为人工智能和多媒体教育应用领域中一个重要的前沿课题。

ICAI在中国的发展虽然起步较晚,但已有了一定的进步,利用计算机自动推理研究成果开发了一些I-C
AI教学软件,如理科教学软件:《几何专家》、《数学实验室—立体几何》等。这些软件对我国的ICAI的发展起到明显的促进作用。

高中信息技术之人工智能初探实施方案(初稿)

haihai — Wed, 28 Jul 2004 22:56:00 GMT

高中信息技术之人工智能初探实施方案(初稿)

浙江师范大学教育学院教育技术沈树声

设计思想：随着全日制普通高中《信息技术》课程标准的推出，高中信息技术课程包括必修与选修两个部分，而人工智能初探就是其中的一个选修模块，是作为智能信息处理技术专题设置的，这对强调提高学生信息素养是非常必要的。但同时，从未接触人工智能的高中生来说，学习这块内容是具有很大难度的，甚至是高中的信息技术老师，人工智能的教学，没有现成的模式和经验可以参考，也是具有一定难度的。这就在一定程度上对人工智能在高中的开始和发展带来障碍。正时针对这些问题，我们开发了《高中信息技术之人工智能初探》这个网络课件（其中教材有张剑平老师提供）。

使用对象：主要从事高中信息技术人工智能教学的一线老师和高中生（主要是高二学生），及其他学习者！

功能模块：根据使用对象的不同，分为三个部分：教师（名师说课、教学案例、教师培训、专题论文、教学工具、问题解答、教师论坛、学生管理）、学生（章节内容、学习笔记、教学日历、作业递交、在线考试、疑难问题、学生讨论、电子辞典）、游客（与学生模块一样）。

内容简介：根据专家建议将人工智能初探安排在高中一年级第三、四学期或以后开设。本课程为老师的教学活动提出了确实可行的实施建议、教学计划（如图），并提供了名师说课、教学案例等模块，帮助一线老师有效地开展教学！通过本课程的学习，学生应能描述人工智能的基本概念，会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其基本特点；能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统；知道人工智能对人类学习、生活的影响；通过感受人工智能技术的丰富魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。课件结构如下图：

特色服务：1、名师说课：主要是供信息技术老师使用，是人工智能方面的专家（张剑平等）对如何开展人工智能教学辅导，供老师参考。

2、教学案例：主要还是提供给信息技术老师使用，在本模块给教师提供了一些根据新课标的而编写的教学设计案例，以及一些比较新颖的教学模式（如小组合作学习，探究式发现学习、任务驱动教学发等）

3、教学工具：主要针对新课标中教学评价的实施而设置的。在这里主要提供了一些处理学生信息的平台：如EasyTest网络测试评估制作工具、学生反应信息分析系统、正态分布分析工具、统计描述分析工具、评价研究工具、教学流程设计工具等。

4、演示操作：这个主要是为学生设置的。人工智能本身是高层次的知识内容，对学生学习有一定难度，尤其是动手操作部分。针对这一情况，提供了教师边操作边讲解的视频内容（主要是通过屏幕捕捉来实现，再加上用lash来制作的操作过程。

5、动手实践：主要是在上一模块演示操作的基础上，教师为学生提供足够的资源，发挥学生的想象力，来完成教师提出的任务！

网页框架：（如下图）

一级页面：

二级页面：

教师登陆

学生登陆：

一个不错的在线聊天机器人

haihai — Wed, 28 Jul 2004 16:51:00 GMT

http://aimovie.warnerbros.com/html/flash.html

高中信息技术课程标准

haihai — Wed, 28 Jul 2004 16:14:00 GMT

选修五人工智能初步

人工智能技术是当前信息技术应用发展的热点之一。与一般的信息处理技术相比，人工智能技术在求解策略和处理手段上具有独到之处。“人工智能初步”模块介绍了人工智能的基本概念和人工智能领域内容易为高中学生所理解和掌握的部分内容，是选修模块。

通过本模块的学习，学生应能描述人工智能的基本概念，会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其基本特点；能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统；知道人工智能对人类学习、生活的影响；通过感受人工智能技术的丰富魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。

本模块的教学应强调让学生体验若干典型人工智能技术的应用；要根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学；要发现有特长的学生并对他们进行有针对性的教学。本模块对采用的人工智能语言与专家系统工具不作具体要求，可以根据实际情况自主选择。

本模块由3个主题组成，结构如下：

（一）知识及其表达

1．内容标准

（1）能描述人工智能的概念与基本特点；知道人工智能技术随着计算机硬、软件技术的进步和应用需求而发展的事实和客观规律。

（2）列举人工智能的主要应用领域；通过演示或实际操作，体验人工智能的若干典型应用，知道其发展现状。

例1 符号运算：通过网站http://www.wolfram.com/ 在线执行符号运算软件Mathematica，进行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。

例2 模式识别：声音识别、指纹识别、签名识别等识别技术的应用越来越广泛。

例3 机器证明：这是我国科学家做出过重要贡献的人工智能应用领域之一。

例4 智能代理：该技术在网上信息检索、个性化服务等方面有着广泛的用途。

（3）掌握知识的概念；学会知识表达的基本方法。

例1 用产生式规则表达简单的“动物识别”知识。

例2 将上述“动物识别”的产生式规则用“与/或图”来表达。

例3 采用框架表达“天气预报”知识。

2．活动建议

（1）就下列话题展开讨论：利用符号运算软件能解决中学课程中的哪些问题？具有哪些优点？

（2）对产生式规则、与/或图、框架等常用的知识表示方法的特点、适用场合进行比较。

（3）人工智能的基本思想已经在许多领域中得到了应用，“在家里寻找外星人”（SETI@home）项目就是利用人工智能的神经网络和分布计算思想的一个成功案例。该项目由美国行星学会和美国加州大学伯克利分校于1999年5月开始实施，它利用特定屏幕保护程序调用全球上网的个人计算机的闲置能力，分析世界上最大的射电望远镜获得的数据，帮助科学家探索外星生物。

教师先向学生简单解释神经网络、分布计算的基本思想以及SETI@home项目的社会意义，学生登录http://setiathome.ssl.berkeley.edu/home_chinese.html 网站了解或亲自参与该项目。通过该活动使学生知道人工智能领域中神经网络、分布式计算的概念，了解SETI@home项目的具体内容，感受现代信息技术服务于人类文明的价值。

（二）推理与专家系统

1．内容标准

（1）演示或使用简单的产生式专家系统软件，感受用专家系统解决问题的基本过程；了解专家系统的基本结构。

例通过网站 http://www.expertise2go.com/ 在线执行“PC产品顾问”（Desktop PC Product Advisor）专家系统，为准备添置的个人电脑规划合理的硬软件配置。

（2）通过实例分析，知道专家系统正向、反向推理的基本原理；会描述一种常用的不精确推理的基本过程。

（3）了解专家系统解释机制的基本概念及其在专家系统中的重要作用。

例执行专家系统，分别使用“Why”和“How”命令，了解其解释过程。

（4）了解专家系统外壳的概念；学会使用一个简易的专家系统外壳，并能用它开发简单的专家系统。

例在专家系统的开发过程中，通常采用“原型化”策略。

2．活动建议

（1）针对学生熟悉或感兴趣的一个分类问题，利用简易专家系统外壳开发一个简单的专家系统。例如，用于识别校园中植物的专家系统。

（2）有人认为：“信息技术的应用已经经历了数值计算、数据处理、知识处理三个阶段，专家系统是知识处理阶段的典型代表。”在学习了专家系统的相关内容后，让学生从信息技术的应用对象、策略与方法等方面对上述三个阶段的特点进行比较。

（三）人工智能语言与问题求解

1．内容标准

（1）了解一种人工智能语言的基本数据结构和程序结构，掌握相关概念，知道人工智能语言的主要特征。

例浏览Prolog语言网站http://www.visual-prolog.com/，考察它的实例程序。

（2）初步学会使用该语言设计程序求解简单问题，并能够上机调试、执行相应的程序。

例1 用匹配方法解决简单的查询问题。

例2 用递归方法求解汉诺塔（Hanoi）问题。

（3）了解状态空间的概念与方法，学会用该方法描述待求解的问题。

例 “井字棋”问题。

（4）通过简单博弈问题的分析，了解用盲目搜索技术进行状态空间搜索的基本过程，知道启发式搜索的基本思想及其优点。

例 1996年，“深蓝”计算机向国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫挑战失败。1997年，“深蓝”的后嗣替“父”报仇，以3.5:2.5的总比分击败卡斯帕罗夫。事实上，“深蓝”序列计算机中存放了包括卡斯帕罗夫的所有比赛棋谱在内的近百年的棋谱历史记录，它的“智能”主要体现在对海量的实战棋谱所进行的启发式搜索上。

2．活动建议

（1）以小组为单位，对本模块教学中尚未涉及的人工智能应用问题展开调查，就它们的应用情况、工作过程、优点与局限性以及对人们生活和工作所产生的影响进行讨论与分析。

（2）观看、阅读与人工智能相关的影视作品或文学作品，发挥自己的想象力，描述人工智能技术的应用前景，以班级网站或板报的方式展示和交流。

案例3

标题：“植物分类顾问”专家系统的设计

涉及标准：模块“人工智能初步”；条目（二）推理与专家系统（1）（2）（3）（4）。

建议学时：6

学习目标：

（1）调查校园或所在社区的常见植物，总结、归纳它们的分类特征信息。

（2）用产生式规则来表示植物分类知识。

（3）利用给定的专家系统外壳，构建一个简单的植物分类专家系统。

（4）演示所完成的专家系统，并通过电子讲稿展示小组的工作成果。

过程设计：

（1）教师向学生讲解专家系统的基本原理以及一个简单的产生式专家系统外壳的使用方法。

（2）教师介绍简单“动物分类”专家系统实例的规则集，教师指导学生自己提出植物分类的基本特征、分类规则的组织方法。

（3）学生以3～8人为一组，分工合作开展实地考察，查阅网站和图书资料，收集、总结相关植物的外形特点、生活习性和应用价值等信息。经过分析，组织出分类规则（20条以上），画出这些规则所对应的“与/或图”（层次大于2层）。

（4）各组将规则输入计算机，通过专家系统外壳进行调试，实现相应的专家系统。

（5）演示、交流与评价：各组在全班范围内演示自己的成果，教师和其他小组给予评价。可以参照学习目标来制定具体的评价标准，从小组调查、分析与设计过程中的协作程度，所编写的产生式规则的科学性、产生式规则与层次的数量，所实现专家系统的实用性，电子讲稿的展示效果等多方面综合考虑。

（6）师生总结专家系统的基本思想，专家系统适用的问题解决类型，专家系统的应用对于社会经济活动的意义。

（7）该项活动的一部分工作需要在课余时间进行，在此期间可以通过E-mail联系或向教师请教。

案例评析：

本案例通过基于项目的学习，能够使学生体验到利用产生式规则的专家系统解决实际问题的全过程。在这一学习过程中，学生不仅可以学会使用专家系统外壳开发实际专家系统的基本方法，而且可以通过该过程感受人类专家分析、解决问题的基本思想，体会到用专家系统进行问题求解的优势。同时，还可以培养学生相互协作的精神。

本案例说明了针对看起来比较难的专题，也可以使学生通过亲自参与体验其基本方法与思想，取得成果获得成就感，从而形成有效学习。

本案例还说明，“人工智能初步”模块既适当地介绍了一些简单的人工智能应用，也介绍了人工智能语言的基本使用方法，其目的是使学生更好地理解人工智能技术思想与方法的特征，而不是要求学生掌握过多过难的技术。比如专家系统外壳的获得、修改或制作，技术难度较高，不能够硬性地要求学生去做，应该由教师来完成。

人工智能

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May 1999 study

October 1999 study

2000 study

2001 study

2002 study

2003 study

智能计算机辅助教学（ICAI）的发展和运用

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