CommonKADS方法支持下的网络外语教学系统探讨

摘要：CommonKADS是支持结构化知识工程的方法。它为开发一个基于知识的系统提供了一套完整的方法框架。文章介绍了CommonKADS知识工程方法，并应用该理论方法研究了知识工程的需求分析过程和知识模型建模技术。结合对当前大学外语教学现状的分析和运用网络教育来支持大学外语教学的设想，建立了相关的学习评价系统模型，为网络外语教学系统的进一步开发做出了积极的探索。

关键词：知识工程；CommonKADS；知识模型；网络外语教学

0　引言

知识工程是设计和实现知识库系统及知识库应用系统的理论、方法和技术，是研究知识获取、知识表示、知识管理和知识利用的一门学科。

1　CommonKADS方法

CommonKADS方法实现了知识工程从理论到应用的转变，它强调知识的动态属性，认为关键的决策性知识是知识获取的对象，把知识看作是具有良好结构的函数模型，可以根据知识的种类、模式和结构来进行明确的分析。在工程方法上，CommonKADS对基于知识的系统(knowledge based system，KBS)开发项目提供了良好的支持：在项目管理，组织分析(包括问题与机会的识别)，知识获取，知识分析和建模，用户需求获取，系统整合问题分析，知识系统设计等方面都有相应的支持方法和工具。CommonKADS从两个角度描述了KBS开发模型：①从结果角度，是一系列KBS不同方面和KBS环境的模型，这些模型在项目周期内是不断改进的；②从项目管理角度，是一个风险驱动的、通用的、螺旋的生命周期模型，这个模型可以配置到一个适应特定项目的过程中去。当今社会，知识资产的重要性不言而喻。CommonKADS方法为建立知识系统需求分析模型，帮助组织确认知识资产在组织流程中的价值，快速、正确地导入知识系统提供了一个解决方案的框架。

2　当前大学外语教育现状

大学英语是高校的必修课程。英语能力是大学生立足现代社会必备的基本素质和技能，同时也是衡量大学教学水平的重要标志。然而，大学英语教学存在的问题却十分突出，如费时低效、大面积应试教学、学生高分低能等等。这与教学环境不佳、师资不足有很大的关系。网络外语教育――作为一种全新的、基于互联网的教学模式为变革传统的大学英语教学提供了良好的契机和有力的支撑。它能够缓解师生比例失衡的矛盾，形成以学生为中心的教学模式，优化教学环境，是解决现状问题的一个很好的途径。

3　CommonKADS方法在网络外语教学中的应用

在应用网络外语教学的时候，不应该仅仅将它作为课堂教学的简单辅助手段，应该将网络教学活动置于整体教学计划之中，与真实课堂教学有机结合。这样才能真正将教师从现有的课堂“说教”模式中解脱出来，让教师的知识尽可能多地发挥在目前尚无法由机器替代的领域中，比如学生的文字表达、听说能力的培养、评价等方面。网络外语教学有能力承担起“说教”式课堂的大部分职责，许多常规性的教学活动，如对课文的讲解、词汇的解释基本上都可以转交给网络教学。

上面所描述的网络外语教学的开展离不开相应系统的开发实现，而网络外语教学系统是一个知识密集型的系统，涉及到教学设计，教学评价等许多知识。CommonKADS方法的提出就是为了解决知识工程应用、知识系统设计等相关问题的，所以对网络外语教学系统用CommonKADS方法进行分析建模是很合适的，而且CommonKADS方法在其他知识系统项目的实际操作中被证实是一套行之有效的方法。本文对网络外语教学系统中学习评价子系统用CommonKADS方法进行了知识建模分析。

3．1　知识建模概述

目前大学英语分为6个等级，分别是一级至六级。学生达到相应等级的要求即可进入下一个级别的学习。通常的做法是：在新生入学时，根据入学考试成绩将学生归入不同的学习等级；一学期完成一个级别的教学，并在学期末进行考试，主要由考试成绩决定学生能否进入下一级别；还可能有一些特别规定，比如在CET4考试中达到一定的成绩可以免修四级课程。这种作法的缺点在于：①缺少灵活性。学生入学时的分级情况几乎不会根据其后续的学习情况被调整；学生必须按部就班地按照教学计划来学习。②评价方式不是很合理。外语能力包括听说读写四种能力，书面考试的考查范围有限，教师无法从更广的方面来考查学生的外语能力。

在CommonKADS方法支持下，可以开发―个评价学习者水平等级的系统，作为网络外语教学系统的子系统其目的有二个：①将由教师完成的常规评价工作(比如：学生阅读理解能力)转移给系统完成，教师则去关注目前还不能由系统完成的评价工作(比如：学生说的能力)；②使学生学习过程弹性化，灵活化，根据自身情况调整学习进度。有两点需要注意：①本评价系统并没有改变目前已经比较成熟的外语水平评价方式；②有些评价任务必须有教师的参与，这样做的一个好处是可以甄别网络学习是否冒名顶替。

3．2　知识资产分析过程

利用CommonKADS方法分析知识系统，首先是建立三类模型，即组织模型、任务模型和主体模型，然后在此基础上分析关键任务，建立知识模型，提出主要的知识推理过程和内容。

CommonKADS方法通过工作表的方式来完成三类模型的建模：组织模型用OM-1到OM-5这五张工作表描述，任务模型用TM-1和TM-2工作表描述，主体模型用AM-1工作表描述。这是整个知识系统建模的基础。

(1)组织模型

OM-1简略描述了通过访谈、讨论的方式所获得的模型组织结构、目标、实施策略和外在因素等，并对已察觉到的问题列出可能的解决方式；

OM-2描述了OM-1所提出的问题对组织内相关部门结构、程序、人员、资源、知识、文化和权力等六大方面的影响；

OM-3则依OM-2的工作流程，分别展开每一个流程内的工作，并分解工作所运用到的知识资产，再对该知识的重要性加以评估；

OM-4是在OM-2的知识资产下，描述出解决问题所运用的知识资产，评价其是否正确，以作为未来改善之依据；

OM-5则针对OM-1提出的可能解决方式，分别对投资风险、成本和利益、信息科技的支持性、项目等方面进行可行性评估。

(2)任务模型

建立任务模型，主要目的是明确人们意识中“任务”和组织意义上的“任务”的关系，使二者在模型中建立联系。任务模型是业务过程的分解。它使用工作表TM-1与TM-2来分析各项工作要素，TM-1针对OM-3的每一工作流程加以描述，而TM-2则描述TM-1所列出的知识项目。

(3)主体模型

组织模型、任务模型主要是从问题症结角度进行描述，主体模型则重组组织模型和任务模型中的信息，以便从主体的角度来考虑知识系统。因为一个系统的成功依赖主体的主动写作和协作能力。

3．3　知识建模

(1)知识模型(Knowledge Model)的构成

一个知识模型由三个知识范畴构成。第一个范畴称为领域知识。这个范畴详细说明特定领域知识应用中需要的信息类型。第二个范畴包含推理知识。推理知识描述了使用领域知识的基本推理步骤。第三个范畴是任务知识。任务知识描述一个应用所要达到的目标是什么，如何分解任务和推理来实现这些目标。

(2)知识模型的建立

完成上述三类模型建模后，接着就是建立知识模型。知识模型的核心是第二范畴的推理知识及推理过程。基于以上对于评价子系统的组织及其任务的描述，以下先给出评价子系统的推理知识树，然后构造出知识推理模型。