教學(xué)軟件在職業(yè)教育中的發(fā)展是專門為用戶解決疑難問題的，非常具有代表性，在客戶進行產(chǎn)品選型前，我們一般建議用戶先看下教學(xué)軟件在職業(yè)教育中的發(fā)展。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
近幾年我國的職業(yè)教育得到了很大的發(fā)展,但現(xiàn)有的教育教學(xué)條件和環(huán)境跟不上技術(shù)的發(fā)展變化。本文針對職業(yè)教育教學(xué)的特點以及教學(xué)軟件存在的問題提出基于知識本體的職業(yè)教學(xué)軟件的應(yīng)用和發(fā)展方向。
現(xiàn)代信息技術(shù)在教育中廣泛應(yīng)用并導(dǎo)致教育系統(tǒng)發(fā)生深刻的變化，終身教育將是教育發(fā)展與社會進步的共同要求。這些動向預(yù)示未來教育將發(fā)生深刻的變革，我們應(yīng)當(dāng)及早準備，迎接新的挑戰(zhàn)�！�
1職業(yè)教學(xué)軟件現(xiàn)狀
目前我國職業(yè)教育正處于蓬勃發(fā)展時期,2008年我國職業(yè)院校的招生規(guī)模總數(shù)已達1100萬人,在校學(xué)生總數(shù)已超過3000萬人。中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育分別占高中階段和高等教育的一半。職業(yè)教育服務(wù)經(jīng)濟社會的能力正在日益顯現(xiàn)。職業(yè)教育的發(fā)展,極大地提高了我國勞動者的素質(zhì),明顯地改善了我國從業(yè)人員的結(jié)構(gòu),有力地支持了我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。同時隨著技術(shù)的更新,社會對從業(yè)人員的要求越來越高,職業(yè)教育必須緊跟技術(shù)發(fā)展潮流,提高學(xué)生技能水平是刻不容緩的事情。
引入新的教育教學(xué)模式是提高教育效率和效果的有效途徑。根據(jù)職業(yè)教育教學(xué)的特點,要求學(xué)生要有很強的實踐操作能力。但現(xiàn)有的教育教學(xué)條件和環(huán)境跟不上技術(shù)的發(fā)展變化,恰當(dāng)?shù)囊胗嬎銠C軟件仿真技術(shù),模擬實際的技術(shù)環(huán)境和條件是行之有效的方法之一。但現(xiàn)在教育軟件的發(fā)展速度較慢,跟不上教育改革的步伐。很多教育軟件商缺乏對教育的了解,在開發(fā)產(chǎn)品方面缺乏合理地規(guī)劃,研究團隊的研究力量薄弱,缺乏理論和創(chuàng)新,從而導(dǎo)致低水平重復(fù),同質(zhì)化嚴重,產(chǎn)品大同小異。為此,2009年4月南京市專門成立了教育應(yīng)用軟件開發(fā)工作室自主研發(fā)切合教育的軟件。
隨著人工智能的發(fā)展,使用知識庫開發(fā)智能教育系統(tǒng)能更好的適應(yīng)教育教學(xué)的發(fā)展。特別是對于職業(yè)教育,學(xué)生在實際操作中將面對各種各樣的問題,職業(yè)教育的核心就是培養(yǎng)學(xué)生如何分析、解決這些問題。智能化的教育教學(xué)軟件充分體現(xiàn)了這個方面的優(yōu)裕性。它利用知識庫引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際情況提出處理的方法,并對學(xué)生在操作中出現(xiàn)的問題給出提示和建議,指導(dǎo)學(xué)生改正。與現(xiàn)有單純的仿真軟件,智能化教育教學(xué)軟件不單要求學(xué)生掌握基本的操作技巧它更注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。因此開發(fā)適應(yīng)我國現(xiàn)有職業(yè)教育教學(xué)特點的智能教育系統(tǒng)是很有必要的。
2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢
計算機輔助教學(xué)在美國20世紀60年代后期就開始大力推行。但教育技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用缺少相應(yīng)的長期計劃和遠景目標,而且?guī)в幸欢ǖ拿つ啃院妥园l(fā)性,使之認識到只提高教育教學(xué)的硬件條件是遠遠不夠的,如果學(xué)校缺少一流的軟件和專用的數(shù)字化教材硬件條件發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。最重要的措施有:一、政府對全國教育技術(shù)的應(yīng)用和推廣有了統(tǒng)一的規(guī)劃、指導(dǎo)和評價;二、教育軟件的研發(fā)也不再僅僅是某個研究機構(gòu)或研究者個人的事,它必須和國家的長期教育策略相一致,并接受有關(guān)教育部門的指導(dǎo)。這些措施在美國教育界產(chǎn)生了積極作用。同樣的,英國在進入新世紀以后也非常重視建立計算機輔助教學(xué)軟、硬件系統(tǒng),并為學(xué)生開設(shè)信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的入門課程。
我國現(xiàn)在對現(xiàn)代教育技術(shù)方面比較重視硬件的投入,學(xué)校的計算機普及率很高,教育軟件追蹤最新的系統(tǒng)平臺和開發(fā)技術(shù),以其交互性強、信息量大,能進行快速檢索,具有多媒體功能而備受教師、家長、學(xué)生的關(guān)注。但是各教育軟件系統(tǒng)的資源自成體系,無法實現(xiàn)資源和信息的共享。因為缺乏教育軟件評價的規(guī)范化工作作為基礎(chǔ),使得軟件投入成為低水平的重復(fù)性開發(fā)工作,不但帶來資源浪費,也無法與國際上的教育信息技術(shù)體系相溝通。另外,教育軟件開發(fā)時理念動機很低,大部分軟件只是作為某一教學(xué)環(huán)節(jié)的鞏固訓(xùn)練,使用傳統(tǒng)教學(xué)手法一樣可以達到相同的教學(xué)目的,體現(xiàn)不出現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)越性。
現(xiàn)在職業(yè)教育一般采用仿真軟件配合教學(xué)。比如在數(shù)控加工教學(xué)中使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來模擬數(shù)控加工過程。但仿真軟件不能代替教學(xué)軟件。仿真軟件不能代替教學(xué)軟件,它存在嚴重弊端。弊端一,仿真軟件只是模擬操作過程,沒有與理論知識結(jié)合起來,不利于學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本概念的理解,這將影響學(xué)生基本素質(zhì)的培養(yǎng),影響學(xué)生未來發(fā)展。弊端二,教學(xué)本來就是千變?nèi)f化的過程,必須針對不同的學(xué)生和不同的社會需求進行適時調(diào)整,而仿真軟件做不到這一點,它無法針對教師和學(xué)生的要求進行變化。發(fā)展智能教育教學(xué)是必然趨勢。
3知識本體在職業(yè)教學(xué)軟件的應(yīng)用
隨著社會信息化程度的不斷提高，計算機在社會各個領(lǐng)域里已經(jīng)得到了廣泛的普及和應(yīng)用，多媒體技術(shù)作為一種有效的輔助教學(xué)手段，已在不少數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中產(chǎn)生了積極的作用。多媒體教學(xué)集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體，能產(chǎn)生生動活潑的教學(xué)效果，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和記憶能力；同時，充分利用多媒體的表現(xiàn)力、參與性、重視力和受控性強的特點，既能達到傳授知識、開發(fā)智力、培養(yǎng)能力又能實現(xiàn)因材施教和個別化教學(xué)的目的。
基于知識的教學(xué)軟件是教學(xué)軟件的發(fā)展方向。對于知識系統(tǒng)而言,所涉及到的概念應(yīng)該是根據(jù)人類的理解去定義它。所謂定義就是用人類能理解的方式描述。一個知識結(jié)構(gòu)是人類對世界的認識而總結(jié)出來的,世界原本就存在在那兒,我們不過是用某種方式去描述它,定義它。人類對知識的描述有很多種,最常用的就是人類形成的自然語言。而后為了更準確的描述知識并方便在實踐中應(yīng)用知識,引入了數(shù)學(xué)方式描述。使用數(shù)學(xué)形式表示知識完成了對知識的量化過程,同時隨著邏輯學(xué)的發(fā)展,邏輯學(xué)中的證明和推理方法使得知識結(jié)構(gòu)(系統(tǒng))在一個科學(xué)嚴謹?shù)沫h(huán)境中不斷完善發(fā)展。利用知識本體為教育教學(xué)服務(wù)是提高教育教學(xué)智能化的重要手段。從二十世紀80年代開始,Neches、Gruber等研究者將哲學(xué)上的本體概念引入到人工智能中,建立了關(guān)于人工智能以及計算機科學(xué)中的本體概念 。以后在對計算機科學(xué)與信息科學(xué)的研究中,研究者們進一步提出了本體工程,建立了各種知識本體,形成了用于構(gòu)建本體的方法和用于支持這些方法的工具和語言。所謂知識本體是指對領(lǐng)域知識的共享概念模型和明確的形式化規(guī)范說明。按照這個理解,知識本體可以看作是對某個領(lǐng)域中的概念以及概念之間關(guān)系的抽象和規(guī)范化描述,這種描述可以作為一種提取、處理領(lǐng)域知識的工具。在智能教育教學(xué)軟件中引入知識本體,完善知識表示,更好的體現(xiàn)知識的層次性和完整性,同時提高軟件的交互性,讓學(xué)生利用軟件完成自主學(xué)習(xí)。