认知型辅导员

认知型辅导员是一种特殊的智能辅导系统，它利用认知模型，在学生解决问题时向他们提供反馈。这种反馈会立即告知学生他们在辅导界面上的操作是正确的，还是不正确的；但是，认知型辅导员也有能力提供与上下文相关的提示和指导，以引导学生进行合理的下一步操作。

认知型导师这个名字现在通常指的是卡内基学习公司根据人类认知ACT-R理论为高中数学制作的一种特殊类型的智能辅导系统。然而，认知导师最初是为了测试ACT-R理论的研究目的而从20世纪80年代初开始开发的，它们也被开发用于其他领域和科目，如计算机编程和科学。认知型导师可以作为混合学习的一部分在教室里实施，混合学习结合了课本和软件活动。认知型导师项目利用认知模型，并以模型追踪和知识追踪为基础。模型追踪是指认知导师检查学生所做的每一个动作，如输入一个数值或点击一个按钮，而知识追踪则是通过在一个条形图上的测量来计算学生所学的必要技能。模型追踪和知识追踪基本上是用来监测学生的学习进度，引导学生走正确的道路来解决问题，并提供反馈。

智能辅导系统（ITS）有一个四组件架构：领域模型、学生模型、辅导模型和界面组件。领域模型包含与要学习的领域有关的规则、概念和知识。它有助于评估学生的表现，并通过设定一个领域专业知识的标准来检测学生的错误。学生模型是ITS的核心部分，预计将包含关于学生的知识：他们的认知和情感状态，以及他们在学习中的进展。

学生模型的功能有三个方面：从学习者那里收集数据和关于学习者的数据，表示学习者的知识和学习过程，以及对学生的知识进行诊断和选择最佳教学策略。辅导模型使用从领域模型和学生模型中获得的数据来决定辅导策略，如是否进行干预，或何时以及如何进行干预。辅导模型的功能包括指令传递和内容规划。界面部分以不同的形式反映辅导模型做出的决定，如苏格拉底对话、反馈和提示。学生通过学习界面与辅导员互动，也被称为交流。界面提供领域知识元素。

认知模型试图以知识在人类头脑中的表现方式来模拟领域知识。认知模型使智能辅导系统能够像学习者那样对解决问题的情况作出反应。采用认知模型的辅导系统被称为认知型辅导员。认知模型是一个专家系统，它承载了众多对学生提出的问题的解决方案。认知模型被用来通过复杂的问题追踪每个学生的解决方案，使辅导员能够提供逐步的反馈和建议，并根据学生的表现保持一个有针对性的学生知识模型。