“痛风临床诊治”网上智能教学系统的设计与实现
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摘要
痛风(Gout)是一种古老的尿酸代谢障碍性疾病，它在我国的发病率逐年上升，但是，我国目前从事痛风防治的临床医师非常缺乏，临床上痛风的误诊或漏诊现象时有发生，由此延误了治疗时机导致病情恶化者亦屡见不鲜。重视和加强痛风临床诊治教学具有现实的紧迫性。另一方面，传统临床教学过程的不足之处日益凸现，如：课堂教学缺乏实际情境的支持，易造成知识惰性；学习评价以书面考试为主，不利于学生临床实践技能的发展；临床实习时间固定、指导教师有限，实习效果难以得到保障等。这些不足之处已经影响了痛风临床诊治教学的效果。
如何运用智能教学系统来弥补传统临床教学过程的不足，帮助医学院校提高痛风临床教学的效果，是一个具有现实意义的研究课题。
本论文在情境认知理论、建构主义学习理论等先进教学理论的指导下，综合运用多种技术、尤其是人工智能技术的支持，设计和开发了一个用于辅助痛风临床诊治教学的网上智能教学系统——Gout-ITS。该系统以真实性的临床诊治环境为依托、以典型病例的临床诊治过程为活动主线、由学生自主控制学习过程、由智能导师提供适当的指导和帮助、并有丰富的资源支持，具有情境性、实践性、个性化等特点，在使用过程中受到了师生的一致好评。
Gout is a kind of uric acid metabolism abnormal syndrome with a long history. The infection frequency increases annually in our country. However, the number of the clinicians specialized in gout is in great need. As a result, misdiagnosis and failure in treating gout happen frequently. The best chances for treatment are often missed, which leads to the deterioration of the syndrome. Therefore, it is high time to pay attention to and reinforce the instruction of clinical diagnosis and treatment of gout. On the other hand, the deficiency of traditional clinical instruction becomes more and more obvious. For example, classroom instruction without real situation support causes inertia of knowledge; paper test does not help students develop practical clinical skills; fixed practice time and limited tutoring teachers hardly guarantee the effect of clinical practice. All these deficiencies have already negatively influenced the effect of the instruction.
It is a worthy exploratory issue how to improve the effect of the instruction of the diagnosis and treatment of gout in medical colleges and to complement the deficiencies of traditional instruction by employing intelligent tutoring system (ITS).
Based on the advanced theories such as situated cognition theory and constructivism learning theory, applying a variety of technologies, especially artificial intelligence, this thesis designs and develops a web-based intelligent tutoring system called Gout-ITS. The mission of the system is to assist the instruction of diagnosis and treatment of gout. The characteristics of the system include: constructing real world clinical diagnosis environment, the process of diagnosis and treatment of typical cases, controlling learning process by students independently, intelligent tutor providing appropriate help, and support of rich learning resources. Fortunately, the system received a good feedback in practical use.
如何运用智能教学系统来弥补传统临床教学过程的不足，帮助医学院校提高痛风临床教学的效果，是一个具有现实意义的研究课题。
本论文在情境认知理论、建构主义学习理论等先进教学理论的指导下，综合运用多种技术、尤其是人工智能技术的支持，设计和开发了一个用于辅助痛风临床诊治教学的网上智能教学系统——Gout-ITS。该系统以真实性的临床诊治环境为依托、以典型病例的临床诊治过程为活动主线、由学生自主控制学习过程、由智能导师提供适当的指导和帮助、并有丰富的资源支持，具有情境性、实践性、个性化等特点，在使用过程中受到了师生的一致好评。
Gout is a kind of uric acid metabolism abnormal syndrome with a long history. The infection frequency increases annually in our country. However, the number of the clinicians specialized in gout is in great need. As a result, misdiagnosis and failure in treating gout happen frequently. The best chances for treatment are often missed, which leads to the deterioration of the syndrome. Therefore, it is high time to pay attention to and reinforce the instruction of clinical diagnosis and treatment of gout. On the other hand, the deficiency of traditional clinical instruction becomes more and more obvious. For example, classroom instruction without real situation support causes inertia of knowledge; paper test does not help students develop practical clinical skills; fixed practice time and limited tutoring teachers hardly guarantee the effect of clinical practice. All these deficiencies have already negatively influenced the effect of the instruction.
It is a worthy exploratory issue how to improve the effect of the instruction of the diagnosis and treatment of gout in medical colleges and to complement the deficiencies of traditional instruction by employing intelligent tutoring system (ITS).
Based on the advanced theories such as situated cognition theory and constructivism learning theory, applying a variety of technologies, especially artificial intelligence, this thesis designs and develops a web-based intelligent tutoring system called Gout-ITS. The mission of the system is to assist the instruction of diagnosis and treatment of gout. The characteristics of the system include: constructing real world clinical diagnosis environment, the process of diagnosis and treatment of typical cases, controlling learning process by students independently, intelligent tutor providing appropriate help, and support of rich learning resources. Fortunately, the system received a good feedback in practical use.
引文
1．魏宁，当前 CAI 课件的缺陷及未来 CAI 的发展方向，http://www.edu.cn／20011029/3007234.shtml
2．宋云娴，白鹏，智能教学系统设计与实现，电子工业出版社，1995年11月第1版
3．董法军，基于超媒体的智能教学系统的研究与开发，华北工学院计算机应用技术硕士学位论文，2000．12
4．廉师友，人工智能技术导论，西安电子科技大学出版社，2000．1
5．尹朝庆，尹皓，人工智能与专家系统，中国水利水电出版社，2001年1月第1版
6．武波 马玉祥 编著，专家系统，北京理工大学出版社，2001年1月第2版
7．陈朝东，一个非处方性药物咨询专家系统的设计与实现，华东师范大学计算机应用硕士学位论文，2000．2
8．史忠植，智能主体及其应用，科学出版社，2000
9．王陆，冯红，探讨基于教学过程的 ITS 系统模型，计算机工程，第26卷，第5期，2000．5
10．赵瑞清，知识表示与推理，北京：气象出版社，1991
11．王陆，王美华，ITS系统中基于关系模型的知识表示，北京大学学报(自然科学版)，第36卷，第5期，2000．9
12．赵瑛，智能教学系统的评价方法，天津师范大学学报(自然科学版)，第22卷，专辑1，2002．5
13．(美)诺顿(NorTon,P.)，(美)维贝格(Wiburg,K.)，吴洪健，倪男奇译，信息技术与教学创新，北京：中国轻工业出版社，2002．7
14．黄晓蕖，基于问题的学习 (PBL) 探究，第六届全球华人计算机教育应用大会，2002
15．高文，情境学习与情境认知，httpp://202.121.15.143:81/document/2001-8/gi010806.htm
16．高文，认知学徒制：一种基于情境的有效学习模式，http://www.hebiat.edu.cn/jjzx/MET/journal/articledigest1/renzhixuetu.htm
17．高文，情境认知中激励与评价的作用，http://www.hebiat.edu.cn/jjzx/MET/journal/articledigest4/situated_learning2.htm
18．王文静，情境认知与学习理论研究述评，全球教育展望，2002．1
19．陈明溥，颜荣泉，林怡君，认知学徒模式于网络化问题解决学习之应用探讨，2002年计算机与网络科技在教育上的应用研讨会论文集，119-124页
20．陈默，多媒体网络技术与情境教学，http://www.hslmw.com/node2/node116/node514/node531/node532/userobject6ai58748.html
21．温嘉荣，施文玲，从网络学习理论的观点谈教师在科技变革中的因应之道，ttp://140.127.47.4/wendy/peaper/learning%20theories.doc
22．(美)戴维·H· 等编著，郑太年等译，学习环境的理论基础，华东师范大学出版社，2002．9
23．毛新勇，建构主义学习理论在教学中的应用，http://www.pep.com.cn/200212/ca8622.htm
24．刘儒德，问题式学习：一条集中体现建构主义思想的教学改革思路，教育理论与实践，第21卷，第5期，2001
25．刘儒德，基于问题学习对教学改革的启示，教育研究，第23卷第2期，2002
26．张建伟，基于问题解决的知识建构，教育研究，2000．10
27．张建伟，孙燕青，通过问题解决来建构知识——内在条件分析，教育理论与实践，第21卷，第11期，2001
28．张屹，祝智庭，建构主义理论指导下的信息化教育，电化教育研究，2002年第1期
29．侯冬玲，问题解决型 CAI 课件中的教学策略设计，中国远程教育，2002．4
30．孙卫华，以建构主义为指导的计算机辅助教学软件设计，河北大学教育技术学硕士学位论文，2000．6
31．章伟民，曹揆申 著，教育技术学，人民教育出版社，2000年7月第1版
32．孟昭亨，痛风，北京：北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1997年10月
33．何戎华，痛风现代诊疗，江苏科学技术出版社，2002年4月第1版
34．陈清朗，痛风高效疗法，台北：元气斋出版社，2001年
35．邓兆智，熊曼琪 主编，内分泌科专病与风湿病中医临床诊治，人民卫生出版社，2001年2月第1版
36．总后勤部卫生部编，孙传兴 主编，临床疾病诊断依据愈好转标准，人民军医出版社 1998年6月第2版
37．陈炽贤，实用放射学，北京：人民卫生出版社 1998第2版
38．荣独山，X线诊断学第3册骨、关节、眼、耳、鼻、喉，上海：上海科学技
39．向友君，郭宝龙，利用 ASP 访问 Web 数据库的实现，计算机与信息技术，2002．7
40．(美)史密斯(Smith,E.A)著，韩军等译，Active Server Page宝典，电子工业出版社，2000．5
41．(美)波洛克(Pollock,J.)编著，云巅工作室译，JavaScript编程起步，人民邮电出版社，2001．9
42．薛元昀 等编著，网页数据库设计与发布，清华大学出版社，1999
43．潇湘工作室编著，Dreamweaver UltraDev网页设计与网站开发宝典，北京：人民邮电出版社出版发行，2000．12
44．痛风网：http://www.zgfsbw.com/gout.htm
45．37℃医学网：http://www.37c.com.cn.
46. Jeff W. Rickel, Intelligent Computer-Aided Instruction: A Survey Organized Around System Components, IEEE Transactions on Systems, Man, And Cybernetics, Vol. 19,No.1,\Omega January/February, 1989
47. Byung-In Cho, Dynamic Planning Models To Support Curriculum Planning And MultiPle Tutoring Protocols In Intelligent Tutoring Systems, Ph.D.Dissertation, Illinois Institute of Technology,Chicago,Illinois, 2000
48. Feng-Jen Yang, Turn Planning For a Dialogue-Based Intelligent Tutoring System, Ph.D.Dissertation, Illinois Institute of Technology, Chicago,Illinois, 2001
49. Mary A. Marl & Jim E.Greer, Evaluation Methodologies for Intelligent Tutoring Systems, http://citeseer.nj.nec.com/mark93evaluation.html
50. John R. Savery and Thomas M. Duffy, Problem Based Learning: An instructional model and its constructivist framework, Educational Technology, 1995
51. PL Nandi, JNF Chart, CPK Chan, P Chan, LPK Chan, Undergraduate medical education: comparison of problem-based learning and conventional teaching, HKMJ,Vol 6,No 3,September, 2000
52. Shute, V. J. and J. Psotka, Intelligent tutoring systems: Past, Present and Future, in Handbook of Research on Educational Communications and Technology, D. Jonassen Editor, Scholastic Publications, 1996
2．宋云娴，白鹏，智能教学系统设计与实现，电子工业出版社，1995年11月第1版
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39．向友君，郭宝龙，利用 ASP 访问 Web 数据库的实现，计算机与信息技术，2002．7
40．(美)史密斯(Smith,E.A)著，韩军等译，Active Server Page宝典，电子工业出版社，2000．5
41．(美)波洛克(Pollock,J.)编著，云巅工作室译，JavaScript编程起步，人民邮电出版社，2001．9
42．薛元昀 等编著，网页数据库设计与发布，清华大学出版社，1999
43．潇湘工作室编著，Dreamweaver UltraDev网页设计与网站开发宝典，北京：人民邮电出版社出版发行，2000．12
44．痛风网：http://www.zgfsbw.com/gout.htm
45．37℃医学网：http://www.37c.com.cn.
46. Jeff W. Rickel, Intelligent Computer-Aided Instruction: A Survey Organized Around System Components, IEEE Transactions on Systems, Man, And Cybernetics, Vol. 19,No.1,\Omega January/February, 1989
47. Byung-In Cho, Dynamic Planning Models To Support Curriculum Planning And MultiPle Tutoring Protocols In Intelligent Tutoring Systems, Ph.D.Dissertation, Illinois Institute of Technology,Chicago,Illinois, 2000
48. Feng-Jen Yang, Turn Planning For a Dialogue-Based Intelligent Tutoring System, Ph.D.Dissertation, Illinois Institute of Technology, Chicago,Illinois, 2001
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50. John R. Savery and Thomas M. Duffy, Problem Based Learning: An instructional model and its constructivist framework, Educational Technology, 1995
51. PL Nandi, JNF Chart, CPK Chan, P Chan, LPK Chan, Undergraduate medical education: comparison of problem-based learning and conventional teaching, HKMJ,Vol 6,No 3,September, 2000
52. Shute, V. J. and J. Psotka, Intelligent tutoring systems: Past, Present and Future, in Handbook of Research on Educational Communications and Technology, D. Jonassen Editor, Scholastic Publications, 1996