构建英语数学表达阅读智能辅导系统

"这篇论文介绍了一种构建智能辅导系统及其作者系统的方 法，用于帮助日本学生阅读英文的数学表达式。系统利用了描述性计算语 法(DCG)来简化数学表达式的描述，并着重解决了识别学习者答案中的错误 来源以及评估他们理解状态的问题。尽管通常认为使用人工智能技术的 辅导系统在实践中并无大用，但论文提出，如果精心选择领域和合适的人 工智能技术，是完全可能构建出实用的智能辅导系统的。关键词包括：智 能辅导系统、ITS、作者系统、数学表达式。" 在科学和工程学院，学生经常需要阅读数学表达式，这是一项对语言和数 学技能都有较高要求的任务，特别是对于非母语为英语的学生来说，这个 任务更具挑战性。本文提出的智能辅导系统旨在解决这一难题，通过使用 描述性计算语法(DCG)，可以更直观地表示复杂的数学表达式，降低理解和 解析的难度。 DCG（Descriptive Combinatory Grammar）是一种形式语 法，它允许以一种简洁而直接的方式描述语言或数学结构。在本文中，DCG 被用来简化数学表达式的表示，使得系统能够更容易地解析和比较学习 者的答案与正确解。 文章的核心在于如何识别学习者的错误来源。这是智能辅导系统的关键 功能之一，因为它能提供针对性的反馈，帮助学生理解错误所在并进行纠 正。系统通过分析学生的解答，找出与正确答案的差异，从而定位错误的 部分，提供精确的纠正指导。 此外，系统还需要评估学生对数学表达式的理解程度。这通常涉及到复杂 的认知判断，包括理解概念、掌握规则和应用技巧。论文提出，通过设计 合适的评估机制和利用人工智能技术，系统可以模拟教师的评估过程，对学 生的理解状态进行合理判断。 虽然在教育领域，有时会质疑人工智能驱动的辅导系统的实用性，但本 文的作者认为，只要选择合适的学科领域和恰当的人工智能技术，这些系 统是能够有效地支持学习的。这可能涉及到自然语言处理、机器学习、知识 表示和推理等多方面的AI技术。 总结来说，该研究为开发一个针对阅读数学表达式的智能辅导系统提供 了一个坚实的方法论基础。它不仅解决了语言障碍问题，还通过集成错误 识别和理解评估，增强了学习体验，有望在实际教学环境中发挥积极作 用。这样的系统对于提升非母语英语学生的数学阅读能力，以及推动个性 化教育的发展具有重要意义。