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随着计算机技术、网络技术的蓬勃发展和广泛应用,一种新的教学系统——智能教学系统(Intelligent Tutoring System, ITS)正在飞速发展。ITS在教育领域的应用不仅为人们提供便捷的学习机会、丰富的教学资源和优良的教学环境,使人们学习活动更具自主性和个性化,而且改变了传统教育的教育模式、教育理念和教学方法。ITS为构建学习型社会提供了一种重要技术基础,有着巨大的发展潜力和广阔的应用前景。近几年来,ITS的研究与开发已经与游戏相结合,如何开发出既能让学习者在娱乐的同时又能掌握所学技能成为教育工作者研究的热点。而严肃游戏是一种以教授知识技能、提供专业训练和模拟为主要内容的游戏,以其娱乐性、沉浸性、交互性等特点得以广泛传播。严肃游戏具有普通学习环境所不具备的优点：为学习者提供一个对现实世界的模拟仿真,同时能够在较大程度上调动学习者的学习动机和学习兴趣。因此ITS与严肃游戏的结合开发已受到教育工作者的重视。但是,具有沉浸性和交互性虚拟环境的复杂结构,与多机理的严肃游戏ITS结合,致使ITS的可扩展性和实用性降低。因此,可扩展性和实用性的提高是ITS发展的关键性问题。另一方面,许多ITS是根据学习者的兴趣、行为和习惯提供个性化教学服务,但是却忽视了学习者学习能力即对已学习知识的掌握情况,从而使ITS推荐的学习内容难与学习者的能力匹配,致使学习者认知超载迷失在学习中。因此,对于学习内容的智能推荐和教学策略的优化选择已成为ITS迈向真正智能化的核心问题。本文主要探讨智能教学系统在三维虚拟场景下学习内容智能推荐和教学策略优化选择,主要完成以下几个方面工作：(1)为了降低现阶段网上教育的枯燥性和增加ITS趣味性,本文结合严肃游戏,将学习任务融合到游戏中,提高学习者的学习兴趣,使学习者在娱乐的过程中完成学习任务。(2)为了提高ITS系统的可扩展性和实用性,本文提出基于Delta3D游戏引擎构造三维虚拟场景,可以很容易与其他游戏引擎结合进行更复杂虚拟场景构建。(3)为了提高ITS的智能性,根据现阶段ITS存在的智能性问题,本文提出基于BDI模型进行教师Agent行为建模,实现不同学习者施用不同教学策略。为实现学习难度由易到难的层次性递增原则,引入本体知识表示法进行学习内容概念及其相互之间关系的表示。(4)虚拟智能教学系统的设计与实现。为实现虚拟智能教学系统趣味性、扩展性、实用性及智能性,本文基于Delta3D游戏引擎,搭建3D虚拟场景,添加游戏模块,运用BDI进行教师Agent智能建模,并引入知识表示方法实现学习内容难易程度的层次性划分,最后实现根据学习者学习能力智能推荐其学习内容,并能够在娱乐的过程中完成学习任务的目的。