近年來數位學習正積極發展，政府和企業都投入相當多的心力從事該領域的研究，輔以人工智慧的技術，數位學習方式從原本單純的單向學習，逐漸轉變成互動式的數位學習模式，並且從最近的研究中發現，數位化的學習更開始重視適性化的發展模式，此發展模式主要希望能減輕教師負擔，且提高學生的學習效果；以求降低學習時間，提高學習效率。
所以本研究利用Brown & Burton (1978)的Buggy model，Lu (2005)的Ontology-based 的ITS為理論基礎，企圖檢視數學加減法診斷系統在學童使用介面上及診斷錯誤的情形。學童在經過電腦測驗後，採用問卷調查法及實地觀察法，調查系統使用情形之後，再比對系統與教師的判斷，找出系統與教師的差異性為何。最後再訪談大學中從事數理教育學系相關研究的大學教授，針對系統的分類錯誤方式及系統與教師的判斷差異性，提出意見及評估方式。最後彙整以上資料，提出此診斷系統之改善建議設計。
研究結果顯示此系統對於學童對於ITS透過遊戲方式進行能提高學童的滿意度及學習效果，但對於遊戲故事的枯燥、單調將會降低學童的學習效果，且對電腦出題的難易順序難以掌握，將影響學童的成績。在錯誤診斷上，發現將會有部分的錯誤類型不適用於台灣的學生，是因為國內數學教學法所導致的結果。將系統診斷與教師判斷比對之後，完全一致的判斷結果占總題數24.7%。針對差異性的部份，再與專家進行訪談，得到教師對於學童的錯誤會有主觀的判斷及相同錯誤類型會有不一致判斷，相較於系統診斷將可以避免此問題；但系統的診斷結果過於繁細，對於實際應用在輔助教學效果不大。因此最後將提出系統介面與錯誤診斷之改善設計建議。

Bagley, C., & Hunter, B. (1992). Restructuring Constructivism and Technology: Forging a New Relationship [J]. Educational Technology, 32(7), p22- 27.
Bodner, G. M. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63(10), 873-878.
Brown, J. S., & Burton, R. R. (1978). Diagnostic models for procedural bugs in basic mathematical skills. Cognitive Science, 2, 153-192.
Carpenter, T. P., & Moser, J. M. (1984). The acquisition of addition and subtraction concepts in grades one through three. Journal for Research in Mathematics Education, 15, 179-202.
Cox, L.S. (1975). Systematic errors in the four vertical algorithms in normal and handicapped populations. Journal for Research in Mathematics Education, 6,202-220.
Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., & Scott, P. (1994). Construction scientific knowledge in the classroom. Journal of Educational Researcher, 23(7), 5-12.
Fuson, K. C. (1982) . An analysis of the countung-on solution procedure in addtion. In Capenter et al. (1982) .
Hugh, L. B., & Charles, G. C. (1988). Foundations of Intelligent Tutoring Systems: An Introduction. In C. Polson, & J. J. Richardson (Eds.), Foundations of Intelligent Tutoring Systems, (pp.1-20). Lawrence Erlbaum Associates Publishers
Blando, J. A., Kelly, A. E., Schneider, B. R., & Sleeman, D. (1989). Analyzing and Modelling Arithmetic Errors. Journal for Research in Mathematics Education, 20, 301-308.
Jonassen, D. H. (1991). Objectivism vs. Constructivism: Do we need a new paradigm? Educational Technology Research and Development, 39(3), 5-14.
Becker, L. A. (1988). Computer-Aided Misconception-Based Intelligent Tutoring and Exercise Generation, Programmed Learning and Educational Technology, 25.67-73.
Lerner, J. W. (2003). Learning disabilities: Theories, diagnosis, and teaching strategies (9th ed.). Boston: Houghton Miflin.
Lu, C. H., Wu, C. W., Wu, S. H., Chiou, G.. F., & Hsu, W. L. (2005).Ontological Support in Modeling Learners' Problem Solving Process. Educational Technology & Society, 8 (4), 64-74
Resnick, L. B. (1987). The development of mathematical intuition. In M. Perlmutter (Ed.), Minnesota Symposium on Child Psychology (Vol. 19, pp. 159-194). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
Roberts, Franklin C., Park, Ok-choon. (1990) Intelligent Computer-Assisted Instruction: An Explanation and Overview. Expert Systems and Intelligent 2, 131-136.
Sipple, C. J., & Sipple, R. J. (1980) Computer dictionary. Indianapolis, Ind. : H. W. Sams.
Vanlehn, K. (1990). Mind bug: The origins of procedural misconceptions.Cambridge, MA: MIT press.
Richard E. Mayer. (1987) Educational Psycholory : A Cognitive Approach.林清山 (譯) (1990)。教育心理學—認知取向。台北市：遠流出版社。
王立行 (1992)。輔助教學的理論與實務探討。資訊與教育雙月刊，30，24－33。
呂玉琴 （1988）。加減法文字題的分類、解題策略及影響因素。國民教育，28(8-9)，17-29。
吳錦波、蔡崇勝 （1987）。資訊管理領域研究方法之比較研究。資訊管理學報，4，7-17。
侯文娟 (1994)。智慧型教學系統。資訊與教育雜誌，39，4-10。
張世忠 (2000)。建構教學理論與應用。台北市：五南圖書公司。
張俊彥、翁玉華 （2000）。我國高一學生的問題解決能力與其科學過程技能之相關性研究。科學教育學刊，8(1)，35-55。
黃偉鵑 （1994）。小學生數學運算錯誤類型之研究(碩士論文，國立政治大學，1994)。全國博碩士論文資訊網，082NCCU0332028。
劉天民 （1993）。高雄地區國一整數與分數四則運算錯誤類型的研究(碩士論文，國立高雄師範大學，1993)。全國博碩士論文資訊網，081NKNU0480005。