認知型輔導員

認知型輔導員是一種特殊的智能輔導系統，它利用認知模型，在學生解決問題時向他們提供反饋。這種反饋會立即告知學生他們在輔導界面上的操作是正確的，還是不正確的；但是，認知型輔導員也有能力提供與上下文相關的提示和指導，以引導學生進行合理的下一步操作。

認知型導師這個名字現在通常指的是卡內基學習公司根據人類認知ACT-R理論為高中數學制作的一種特殊類型的智能輔導系統。然而，認知導師最初是為了測試ACT-R理論的研究目的而從20世紀80年代初開始開發的，它們也被開發用于其他領域和科目，如計算機編程和科學。認知型導師可以作為混合學習的一部分在教室里實施，混合學習結合了課本和軟件活動。認知型導師項目利用認知模型，并以模型追蹤和知識追蹤為基礎。模型追蹤是指認知導師檢查學生所做的每一個動作，如輸入一個數值或點擊一個按鈕，而知識追蹤則是通過在一個條形圖上的測量來計算學生所學的必要技能。模型追蹤和知識追蹤基本上是用來監測學生的學習進度，引導學生走正確的道路來解決問題，并提供反饋。

智能輔導系統（ITS）有一個四組件架構：領域模型、學生模型、輔導模型和界面組件。領域模型包含與要學習的領域有關的規則、概念和知識。它有助于評估學生的表現，并通過設定一個領域專業知識的標準來檢測學生的錯誤。學生模型是ITS的核心部分，預計將包含關于學生的知識：他們的認知和情感狀態，以及他們在學習中的進展。

學生模型的功能有三個方面：從學習者那里收集數據和關于學習者的數據，表示學習者的知識和學習過程，以及對學生的知識進行診斷和選擇最佳教學策略。輔導模型使用從領域模型和學生模型中獲得的數據來決定輔導策略，如是否進行干預，或何時以及如何進行干預。輔導模型的功能包括指令傳遞和內容規劃。界面部分以不同的形式反映輔導模型做出的決定，如蘇格拉底對話、反饋和提示。學生通過學習界面與輔導員互動，也被稱為交流。界面提供領域知識元素。

認知模型試圖以知識在人類頭腦中的表現方式來模擬領域知識。認知模型使智能輔導系統能夠像學習者那樣對解決問題的情況作出反應。采用認知模型的輔導系統被稱為認知型輔導員。認知模型是一個專家系統，它承載了眾多對學生提出的問題的解決方案。認知模型被用來通過復雜的問題追蹤每個學生的解決方案，使輔導員能夠提供逐步的反饋和建議，并根據學生的表現保持一個有針對性的學生知識模型。