信息技术的发展为革新传统教育带来了希望，但我国在信息技术与教学整合的研究尚处在起步阶段，尤其智能导引系统领域的研究较少。本文以智能导引系统研究主题，探讨智能教学系统的研究与发展。从美国“认知导引代数I”项目的发展、现状及其理论基础中分析智能导引系统的研究方式，同时，通过认知导引项目评估多方面了解“认知导引代数I”在教学中使用经验。在此基础上，通过比较我国的“Z+Z”智能平台与“认知导引代数I”的差异，进一步探讨我国智能导引系统与世界水平的差距，从比较中发现研发智能导引系统的科学方法。本研究分为四个部分： 第一章介绍了“认知导引代数I”发展的一个整体背景。美国基础教育质量问题引发了美国社会各界的担心，其中数学更是人们关注的焦点，各方学者为了提高教学质量共同协作寻求教育革新，其中运用信息技术提高教育质量受到了各方的关注。同时，信息技术、人工智能及学习科学的发展为智能导引系统的研究奠定了技术及理论基础 第二章介绍了我国智能教学辅助工具“Z+Z”的结构及功能，并分析了其特点。介绍了“认知导引代数I”课程主题及课程组成，并通过在“认知导引代数I”中学习分数加减法的学习为例说明该智能导引系统的使用模式，其中包括三个部分：对所学知识的说明、课程学习、问题解决。在此基础上，“Z+Z”智能教育平台相比，说明“认知导引代数I”的优势。 第三章根据美国两个学区使用“认知导引代数I”后进行的评估报告分别从学生和教师的角度对“认知导引代数I”的使用效果进行分析，讨论“认知导引代数I”的实效及可能存在的问题。 第四章对“认知导引代数I”的心理学基础ACT-R理论进行了简单的说明，从而明确该智能导引系统的理论性。同时针对“认知导引代数I”研究方法-基于设计的研究，进行分析，说明该研究方法的特点及作用。