基于Agent的智能网络教学模型

网络教学存在一些不足，最主要的问题是不能针对每个学员的具体情况，智能地变更教学策略。

摘 要：随着Internet的蓬勃发展，网络教育已经深入千家万户。Agent(智能主体)是当代计算机科学前沿研究方向之一，Agent技术与网络教育的结合，将会为远程教育开辟一个新的局面。

关键词：网络教育 智能主体 系统模型

中图分类号：TP393; G640 文献标识码：A 文章编号：1003-9082(2014)06-0002-01

一、网络教学

随着计算机网络技术的发展和普及，基于网络的远程教学日益受到各国的重视。网络教学既是一种教育手段，也是一种学习方式，一种新的教学理念。网络教学克服了传统教学方式的不足，突破了时间、空间的限制，任何学员在任何时间，在任何有网络条件的地点，都可以选择适合自己的学习内容，真正地实现了随时学习。网络教学也为学习者提供了统一、开放的学习平台，学习者不受年龄、职业等条件的限制，全体社会成员都可获得均等的教育机会。

从某种程度上讲，网络教学带来了教学模式的根本变革——从以“教”为主变成了以“学”为主，扬弃了“教师讲，学生听”的班级教学方式，代之以人机互动、网上实时交流和在线答疑等多种形式。虚拟现实技术的应用也帮助学员更好地掌握一些操作性强的技能学习，比如电脑上模拟驾驶等。

当然，网络教学也不是万能的。据初步调查，有相当一部分学习者在网络教学时，会遇到不同程度的困难。主要是因为网络教学也存在一些不足：

(1)以视频、文本等教学资料呈现为主，学员被动学习。

(2)知识不连贯、分散，学员面对的往往是知识的海洋，无从下手。

(3)对不同教育程度、不同认知水平的学员采用了相同的教学过程和策略，没有做到针对不同学员“因材施教”。

(4)缺少有效、实时地教学反馈，教学环节中遇到的问题不能得到及时总结和分析，从而造成教学质量停滞不前。

二、Agent技术

Agent实质上是具备独立功能的计算机程序，它的内部可以划分为多个功能块，具备策略库，能够自主学习具备一定的智能特点，因此使用Agent的系统比较适合于网络教学系统的开发。

Agent的主要特点：

1.自治性;

2.自主性：Agent是一个独立自主的计算实体，它的运行不受人或其他Agent的直接干涉;

3.目标导向：能够根据高层的指示，负责决定如何来完成任务;

4.社会性：Agent可以通过某种Agent协作语言与其他Agent或人进行交互和通信;

5.适应性：可以对先前的经验进行积累，由使用者的喜好来决定自己的行动。

6.移动性：Agent作为一个活体，它能够在互联网上跨平台漫游，以帮助用户搜集信息，它的状态和行为具有连续性。

三、基于Agent的网络教学系统模型

1.网络教学系统模型的建立

网络教学存在一些不足，最主要的问题是不能针对每个学员的具体情况，智能地变更教学策略。软件Agent是具有推理和决策能力的计算机程序，是一个主动性的、自发的、有反应能力的智能软件，利用Agent这个特点设计的系统则可以很好地解决网络教学目前面临的一些不足。基于这个思路，笔者设计了一个基于Agent的网络教学系统模型：

基于Agent的网络教学系统模型

2.各部分功能介绍

2.1教学策略库：存放各种教学策略，根据不同特点的学员管理Agent会调用不同的教学策略。管理员可通过数据库访问接口进行策略的更新和修改。

2.2教学资源库：包括以视频、声音、文本、图片等形式存在的各学科教学资源，包括题库，包括在线答疑的问题及答案数据库等。可被管理Agent分发，可被答疑Agent调用及更新。管理员可通过数据库访问接口进行资源的更新和修改等操作。

2.3管理Agent：负责分发教学资源、题库、教学策略给各个学习Agent，负责接收来自学习Agent反馈的实时信息，下发教学策略，统计学员整体学习情况存入教学资源库，对教学结果进行评估。

2.4答疑Agent：接收来自学习Agent的学生提问，若资源库有解答则派送给对应的学生Agent，若为新问题无解答则存入教学资源库等待管理员进行资源的更新，统计学员的共性问题作为该学科基本问题库保存在教学资源库中。

2.5学习Agent：接收来自管理Agent的原始基础教学资源，将教学资源以生动形象的形式传递给学生，在学生终端展开网络教学和学习测试，根据学生掌握知识的快慢程度向管理Agent提出教学策略的变更，根据学生提出的问题和答疑Agent进行数据交流，解决学生提出的问题。将学员的学习进度量化反馈给管理Agent。

3.Agent结构设计

3.1管理Agent的结构设计

3.1.1数据库访问模块：用来访问教学策略库和教学资源库，接收来自管理控制模块对策略和题库等的下载请求，接收统计分析模块的分析结果并存入数据库。

3.1.2统计分析模块：统计来自学习Agent的教学过程数据，分析结果传递给数据库访问模块和管理控制模块。

3.1.3管理控制模块：接收统计分析模块的分析结果，接收答疑Agent的反馈结果，接收学习Agent的教学过程情况，根据这些结果采取不同教学策略。

3.2答疑Agent的结构设计

3.2.1数据库访问模块：接收来自在线答疑模块对资源库的下载请求，接收在线答疑模块的结果存入教学资源库。

3.2.2在线答疑模块：接收来自学习Agent的请求进行在线答疑，

在线答疑情况和管理模块交互。

3.3 学习Agent的结构设计

3.3.1数据接口模块：接收教学模块的需求，并与管理Agent交互完成教学策略的下达和教学结果的上传，与答疑Agent交互完成学生答疑请求的传递。

3.3.2教学模块：提供友好教学界面与学生交互，完成教学过程，接收新的教学策略，传递教学答疑和教学过程的结果。

四、总结

Agent具备自治性、自主性和适应性，在教育中的应用突破了原有的教学模式，假以时日必将使网络教学呈现一个新的局面。

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