基于智能代理技术的远程开放教育教学模型研究

基于智能代理技术的远程开放网络教学系统摘要：研究分析当前远程开放网络教学系统存在的主要缺陷，引入智能代理技术，提出基于智能代理技术的远程开放教育网络教学系统模型，并对此模型和植入当前广播电视大学远教平台的可能性进行了分析。本系统以期提高现有远程开放教育教学网络系统的智能性、适应性、友好性、可维护性和可扩充性，增加人性化色彩，改善远程网络教与学的效果，实现真正的远程开放网络教育。关键词：教学系统网络教学智能代理远程教育远程学习IntelligentAgentTechnologyBasedLongDistanceOpenWebEducationalSystemAbstract:ThisthesisanalyzedthemainlimitationsofthecurrentLongDistanceOpenWebEducationalSystem,introducedtheIntelligentAgentTechnology,andproposedtheModeloftheOpenWebEducationalSystemonthebasisofthistechnology.Then,itanalyzedthepossibilityoftheuseofthismodelintheLongDistanceEducationalPlatformofTVUs.Itishopedthat,withtheuseofthissystem,thepresentLongDistanceEducationalWebsystemcanbeimprovedinthefollowingaspects:itsintelligentability,itsadaptability,amity,maintainabilityandexpansibility.Inshort,thissystemcanamelioratetheeffectofweb-basedteachingandlearning,andrealizetherealLongDistanceOpenWebEducation.Keywords:EducationalSystem,Webteaching,IntelligentAgent,LongDistanceEducation,LongDistanceLearning现代远程开放教育突破了时空的限制，将教学活动带到每一个角落。远程开放教育学生的任何人（Anyone，可以在任何地方(Anyplace)、任何时间(Anytime)通过各种智能数字终端连接到网络教学环境学习想学的任何课程Anycourse，不再有传统的课堂的概念存在。现阶段的远程开放网络教学系统在一定的系统缺乏智能，对不同基础不同要求的学生和不同课程采用相同的教学策略，不能根据学生的认知水平和自网络课程、多媒体课件、作业提交与批改系统、考试系统、教师网页等教缺乏推理机制和学生模型的支持，不能确定学生的知识水平和认知特点，不能根据学生的意愿和理解能力去提供适合该生的学习材料并做出针对性的指导，即不能很好的做到因材施教；5）6）系统缺乏人文关怀。随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的迅速兴起和广泛应用，教育技术进入了一个新的发展阶段，特别是智能代理技术的发展为远程开放教育解决以上问题提供了新的思路和方法，能充分体现远程开放教育互动、开放、智能、自适应的特点[1]。1、智能代理（IntelligentAgent）技术智能代理技术[2]由自含式软件程序构成，利用储存在知识库里的信息执行任务，具有高度智能性和自主学习性；智能代理间能进行交流，共同执行单个智能代理所不能胜任的任务；能根据系统定义的规则，主动地通过智能化代理服务器代理用户完成某项任务，并能推测用户的意图，自主指定、调整和执行工作计划；具有通过学习而获得知识、从经验中不断积累，提高处理问题的能力[3]。总的说来，智能代理具有以下几个方面的特性[4]：(Intelligent任务、行为进行分解、分析，有针对性提供服务，具有解决问题所需的丰富知识、策略和相关数据。学生群WEBSERVER学生群WEBSERVER学生代理群数据库接口学生模型数据库Internet教学管理代教学代理群教学策略代理群教学评价代理/Intrane教师代理群数据库接口教师模型数据库教师群1：远程开放教育网络教学系统模型图自主性(Autonomy)。一个智能代理应该是一个独立自主的计算实体。它应能在无法事先建模的、动合用户需求的可利用资源与服务。机动性(Mobility在网络上灵活机动地访问各种资源和服务，还可以就完成特定任务同其他智能代理进行协商和合作，甚至把自己“迁移”到网络中的其他主机上去执行任务。为分析、信息的检索与过滤、协同学习和智能推理建议。通过这五个方面的作用，使得远程开放教育网络教学系统可以利用智能代理技术实现对学生自主学习行为和教师的辅导行为的监督，并根据学生的学习情况、进度和效果给出具体的指导，为教师进行辅导提供智力支持。智能代理可以以教学者、管理者、学习者、监控者、评价者、引导者和协助者等身份出现，协助远程学习者完成学习。智能代理技术在网络教学系统中的应用，在一定意义上为远程开放教育提供了质量保障和技术支持。2、基于智能代理技术的网络教学系统模型引入智能代理技术的远程开放教育网络教学系统模型如图1所示。几个代理模块的主要功能如下[，6]：1）进度、学习的内容和学生学习的历史记录自动确定教学策略，再根据策略知识库（或规则库）中关于各个策略代理的数据或推理规则决定相应的代理模式。当策略代理接收到协调代理的指令后，将格式化的策略数据发送给教学协调代理。根据学生的反应和教学内容的性质来调整教学的微策略。可以根据系统的忙闲合理生成教学管理代理，可以为学生代理搜索到最佳的教师代理以便指导学生学习，也可以将长期闲置的管理代理撤消或迁移到其他教学比较繁忙的站点。教学代理群。它是由教学协调代理和多个教学代理组成。每个教学代理具有独立解决问题所需要的领域知识，作为一个独立的智能个体完成其局部功能，负责具体的教学任务，如组织和呈现教学材料，进行问题解决，为学生提出建议或指导学生。当问题超出该代理具有的功能时，通过代理间的协作机制即协调代理取得其它代理的支持，实现知识的共享。在教学过程中，协调代理还能够根据教学管理代理发送的对教、2单个教学代理的基本框架如图3所示。智能学习代理智能学习代理教学资料库远程测试代理试题库远程作业代理作业库学生群智能答疑代理问题库Internet远程交流代理信息库/Intranet备课代理素材库授课代理……专家库……教师群教学协调代理知识（规则）库图2：教学代理群基本框架用户用户监控模块处理模块通信模块其它教学代理教学资源库知识库数据库图3：教学代理基本框架4）种形式的教学、测试内容，完成对教学情况的控制和监督，在教与学的过程中收集学生的反馈信息以完善学4]教师（学生）知识库代理工作模块（智能推理、计算）知教 识教师（学生）知识库代理工作模块（智能推理、计算）知教 识师操库（作规学历则生史库）信模息趣型库爱库 好）代教识代理师库理管（管设理学理置界生系及面）统知图4：教师（学生）代理结构图库内对使用系统的每一位教师都会有一条记录，用以记载教师的教学行为和提供支持服务的情况，为评价代理群提供数据。型库提供的数据，结合自身的规则策略库，运用智能推理机制，对学生的学习行为、学习态度、学习效果、学习能力和对教师的教学行为、教学态度、教学能力、提供支持服务的效果等方面进行科学合理、客观公正的评价。3、在广播电视大学远程教学系统中应用的可能之说，经过近105学生模型数据库学生模型数据库学生群教学策略代理群学生代理电大在线远教平台教学代理群教师模型数据库教师代理教师群管理代理群Internet/intranet4、系统特点[9]

图5：引入智能代理技术后的电大远教系统模型图和引导学生学习。它对引导学生学习具有一定的针对性和前瞻性，能合理规划和调整学习内容和进度，并具有推理诊断功能，诊断学生自主学习中的错误，分析原因并加以改进。可以全程监控并记录学生的整个学习过程，通过采集到的数据自动完善导学策略，使之更加符合学生本人的知识水准，并对教与学进行合理公正的评价，更好的提高学生自主学习的能力和效果。导者的感官和思维，提高学习者和辅导者的积极性和主动性。提高了整个系统的可维护性和可扩充性。5、小结智能代理技术能有效地解决远程开放教育网络教学中存在的一些问题，在教与学的过程中均能发挥很大的作用。如何开发具有个性化智能化的远程网络教学系统目前已成为研究人员考虑的热点之一，随着各种技术的进一步发展，智能代理技术在远程开放网络教学系统中扮演的角色将越来越重要。所以对远程开放网络教学开展智能代理技术的研究是很有意义的。文中提出了一个基于只能代理技术的远程开放教育网络教学系智能导教、动态跟踪、智能评价、人文关怀和智能处理问题等功能，可以实现真正的远程开放网络教育。5、参考文献张震．基于Web[J]2004（：