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目前,高等院校的高级语言教学中普遍存在着学生多教师少的问题,将程序设计和程序调试的经验进行总结构建教学专家知识库,研制开发辅导学生上机的教学专家系统有助于教师及时对学生上机出现的问题进行辅导。 本文主要就如何开发该编程辅助教学专家系统给出了设计方案,并最终实施。该系统采用产生式知识对教学专家的领域知识进行表示。文章首先分析了国内外专家系统的基本原理和开发方法,重点对知识库的构建、推理机制进行了探讨。其次,针对高级语言教学,本文设计了教学专家系统知识库和推理机,并从逻辑结构和物理结构两个层次详细讨论了该系统的知识库,分析了知识的管理策略;在以往存在的正向推理和反向推理的推理决策基础上,由于实际学生编程出现的问题动态复杂,教学专家知识不能精确定位所有问题,设计了模糊推理方法,详细描述了推理算法。最后,按照软件工程理论,本文对该编程辅助教学专家系统进行了总体设计、详细设计,并最终编码实现了该系统,进一步验证了文中提出的推理算法和知识库构建策略。 系统能够将从教学专家处获取的领域知识用智能编辑程序的方式输入知识库以及方便的整理规则知识,对用户提供友好的界面。系统运行良好,能够针对高级语言初学者程序中出现的大部分错误,经过推理分析,指示并提出改正方法。