0、前言
當前時代下信息技術飛速發展，人類社會已經進入繁榮的信息時代，知識大量增加傳播速度加快。隨著計算機技術和網絡技術的廣泛應用，在現代教育領域也急需開創新的教育模式，教育教學方法的革新成為現在必須面臨的重要問題。因此，必須轉變傳統教育觀念，進行教育信息化改革，注重教學質量和效率的提高，培養素質全面提高的復合型人才，推動教育事業的迅速發展。
學校內的智能計算機輔助教學的應用是教育信息化的重要組成部分，已經越來越受到人們的重視。其中體育教學中的健美操教學是智能計算機輔助教學應用的重要方面，加快建立完善的教學體系，提高教學質量，是優化體育教學及其健美操教學發揮健美操教學重要作用必須面對的重要課題。
1、智能計算機輔助教學的來源
計算機輔助教學\\(Computer Assisted Instruction,簡稱CAI\\)是使用計算機模擬教師的教學行動,在學生與計算機建立聯系搭建了一個互動平臺來達到體育教學目的。在1959年美國IBM電腦公司研制成功世界上的第一個計算機輔助教學系統后,計算機輔助教學系統引起了許多國家的重視,衍生出了許多產品,并逐漸形成了計算機輔助教學技術產業。在系統的發展中經歷一個長期的發展歷程,在傳統CAI系統中在教學方式的選擇上和教學目標的控制上非常死板,不能夠適應教學實際中學生的水平和能力參差不齊的情況。隨著計算機科學和人工智能\\(Artificial Intelligence,簡稱AI\\)技術的不斷發展和成熟,人工智能被引進計算機輔助教學系統中,使系統在靈活性方面有了很大的提升，能夠對教學的對象進行判斷選擇教學方法。這種技術上的進步極大的提升了系統的應用價值，在實際應用中對教學內容的安排和方法的選擇都更有針對性,在人工智能技術和認知科學理論的指導下，系統進一步發展為智能計算機輔助教學系統\\(Intelligent Computer Instruction,簡稱I-CAI\\)。這是計算機技術應用的重要突破，開辟了技術應用的新領域,是教學方式的重大更新,大幅度提升了教學的質量和效率。
2、智能計算機輔助教學系統的定義和特點
智能計算機輔助體育教學以認知學為理論基礎,將人工智能技術應用于計算機輔助教學系統,提升了系統的智能性,以科學的判斷將教學的內容與方式進行分類,根據學生認知模型提供的信息,在智能系統中的綜合分析,形成個性化教學模式下的動態教學方案。根據學生的學習進度和接受水平,對學生學習中的困難點作出判斷,同時向學生提出更改建議對學習的整體進行改善。在對整體中學生容易出現難點的分布作出形象化的圖像分析圖,為老師在教學過程中提供依據，在實際操作中對測試重點、測試的類型提出可行性方案。在健美操教學時在內容、測試內容設置方面可以有很大的改觀,以軟件的組織形式為基礎調整健美操教學的計劃。通過對學生認知模型、教學內容、測試結果的智能分析,為教師對學生的學習情況進行判斷提供依據。在一定程度上智能計算機輔助教學系統可以勝任為一個優秀的健美操教學教師。
3、智能計算機輔助教學系統組織方法
智能計算機輔助教學系統在內容組織時主要根據教學的目標,人工智能對知識內容的理解也會有影響。系統對接受的信息分析,對數據庫中知識進行聯系,按照設置的推理方式,人工智能系統會根據所有因素綜合判斷,制定出智能化的教學方法,選擇或生成相應的教學信息提示給學生。學生學習時,教學過程是根據學生的現實情況展開的。綜上所述,智能計算輔助教學系統的技術組成主要為數據庫和智能處理器。在組織結構如下圖所示，由平行的教師、學生和診斷模型組成主體結構，通過數據知識庫提供專業知識，再將采集的信息輸入處理器做出判斷處理，建立完整的教學體系。
認知能力是一個人的學習能力、記憶力和思維能力的綜合,主要表現為分析問題的能力。以認知理論為科學基礎,運用人工神經網絡\\(ANN\\)中的反向傳播模型\\(BP模型\\),建立對學生學習水平和認知能力進行判斷的認知型學生模型?？梢詫⒄J知活動根據一定的標準分為六個級別輸入構建好的BP模型中,六個級別分別為識記、了解、運用、分析、整合、評價，將六個級別的評判測驗成績以及姓名、性別、年齡等個人信息和學習水平、身體機能、學習條件等12個量作為依據點,選取學生對概念、技術能力和運用能力方面的學習水平作為輸出節點。從概念上說是將12個元素綜合在一個三維空間中，組成一個的非線性映射:fbp:XyY,X={X1,X2,X3,…,X12},Y={Y1,Y2,Y3}。其中,X1,X2,…,X6分別表示學習過程的6個方面的評判測驗成績,X7,X8,X9,…,X12分別表示姓名、性別、年齡、學歷、生理條件、學習環境。Y包括差\\(0-59\\)中\\(60-75\\)、良\\(75-90\\)、優\\(90-100\\),Y1,Y2,Y3分別表示學生對含義、技術應用的掌握程度。
在具體的健美操教學內容和判斷推理機制完成處理的過程是:從認知型學生模型采集具體資料,使用具有智能處理能力的系統進行推理，制定不同的健美操教學方案。在系統中的表達方式為:IF<學生水平表示符號>THEN<新制定的教學方案>。示例如下:IF\\(知識表示內容\\)=\\(差\\)；THEN\\(知識內容細致講解\\)；IF\\(知識表示內容\\)>=\\(中\\)AND\\(知識應用水平\\)=\\(差\\)；THEN\\(內容復習、綜合講解、聯系應用\\)；整個健美操教學教學方案的制定過程就是一個數據處理器的處理過程,綜合學生學習程度的表示值\\(Y1,Y2,Y3\\)根據上述系統中相應的處理方式進行處理,制定下一步的教學方案。教學的過程就是將這個處理應用反復的進行,在每一個環節上確保學生的認知能力的提升,最終達到BP計算方法的合格標準。
4、結束語
在智能計算機輔助教學的實踐過程中可以發現，對教學中學生真是學習程度的判斷，對教學難點的把握，制定教學計劃以及計算機和教師的配合時應用的主要問題。主要體現在：一方面，涉及多項技術的應用，在各項技術上沒有充足的應用經驗，在具體應用時會不斷面臨很多新的問題；另一方面，人們在教育學習方面對過程的把握還缺少認識，這為智能計算機輔助教學的推廣制造了障礙。目前這種教學方式的技術的應用越來越成熟，隨著人們對教育教學的重視程度日益提高，智能計算機輔助教學應用前景非常廣闊。我國健美操教育教學水平也會隨著技術的發展更進一步，發揮在現代教學體系中的重要作用。
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