信息技术在教学上的应用已行之有年,在未来的信息社会中,此类应用的需求将持续增加。早期传统的电脑辅助教学系统,在辅助教师的教学时,已有了相当的成效。后来,由于引进人工智慧的技术,将传统CAI这种知识内容、教学策略固定不变的教学系统,改进为能依照使用者的差异而施予调适性教学的智慧型电脑辅助教学。
除了朝向更人性化更有智慧的电脑教学应用外,其环境也渐渐地由传统的辅助教学环境转变成为辅助学习环境,电脑不只可以模拟老师,还可模拟学习同伴,创造出合作或竞争的社会性学习环境。然而学习是阶段性的,每一个阶段都各有其学习目标及对应的教学策略,所以电脑应该能够独立地支持各个阶段或整合地支持全部的阶段。研究人员已提出一个影响许多学习系统设计的学习阶段模式,称为师徒学习模式。这个模式将学习分成四个阶段:模范,学生观察老师的执行过程并加以模仿;教练,在学习过程中,老师不断提供意见并协助学生完成整个过程;褪减,当学生自己能运用所学技巧时,老师逐渐减少其参与;反省,让学生观察自己的学习过程来自我改进。
虽然这个学习模式在各个阶段都有详细的教学策略,但对于学生的学习过程似乎描述得不够充足。科学家也基于学习是一种渐增地阶段过程,而提出一般智慧型电脑辅助学习环境设计的构架原则,称为OCTR社会学习模式,在每个阶段都有其学习目标,同时社会性环境也逐渐纳入学习活动中井。这个学习模式分成四个阶段,分述如下。初访:利用如说故事的教学策略,让学生在短时间内有初步的概念。教练:利用如支撑的教学策略,帮助学生解决问题,然后把帮助的分量逐步减少,使学生逐渐具备单独解决问题的能力。
修正:利用从教学中学习的教学策略,发掘学生的错误知识,然后修正学生所学得的知识。在这个阶段,学生应该已有独立解决问题所需的基本知识与技巧,可以借着同侪之间的互动导致领域知识的重整。熟练学生借着持续地练习或来自同侪的压力,而更进一步地巩固他的知识。同时要学生不断应用所学,往后遇到类似问题时,能迅速地解决。修正阶段时从教学中学习的教学策略,便是同侪教学的方式,即由一个学生扮演同侪老师的角色,另一个或多个学生扮演同侪学生的角色,同侪老师藉由教导同侪学生的活动中达到修正本身知识的目的。
除了修正知识外,同侪教学亦可培养同侪老师主动及独立学习的能力。本研究主要的目的便是在建立一个电脑化的同侪教学环境,即由使用者扮演同侪老师而由电脑扮演同侪学生,以支持OCTR社会学习模式中的修正阶段,除了达到修正使用者知识的基本目的外,进而完成培养其成为自我导向学习者的最终目的。我们根据现有智慧型学生系统架构的缺失,提出一个整合式智慧型学生系统架构。此外,我们也根据此一系统架构,利用一个语意网络处理系统SNePS制作了一个整合式智慧型学生系统雏形,以说明此构架的可行性。