摘 要: 隨著因特網(wǎng)的迅速普及,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為一種新的教學(xué)方式得到廣泛的應(yīng)用。由于學(xué)習(xí)者的文化基礎(chǔ)不盡相同,這就對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能化、個性化提出了較高層次的要求。本文分析了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的不足,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合Agent技術(shù)提出了基于Multi-agent的智能教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的一個新思路。
關(guān)鍵詞: Multi-Agent 個性化教學(xué) 智能教學(xué)模型
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使知識獲取的方式多元化,除了采用傳統(tǒng)的教室教學(xué)方式外,人們開始傾向于借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,它借助網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù),將教師灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主式學(xué)習(xí)。教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化使人們的學(xué)習(xí)突破了時間和地域的限制,已逐漸成為教學(xué)發(fā)展的一種必然趨勢。
由于借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的用戶知識水平參差不齊,對同一知識點的理解,不同個體間存在較大差異,因而必須根據(jù)用戶的實際知識水平給予差別性教學(xué)?,F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)普遍存在動態(tài)交互能力不足、教學(xué)個性化不鮮明、教學(xué)智能化不突出等問題,造成用戶在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中對知識一知半解,甚至偏離學(xué)習(xí)目標(biāo)。如何提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性已成為當(dāng)前亟待解決的熱點問題。本文針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的不足,引入Agent技術(shù)加以改善,提出了基于Multi-agent的智能教學(xué)系統(tǒng)模型。
1.Agent技術(shù)的特性與優(yōu)勢
所謂Agent,也稱之為“代理”,它可以根據(jù)外部環(huán)境的變化作出主動的反應(yīng),獨立完成預(yù)定的任務(wù),不需要人為的干預(yù)。其本身就是一個智能體,可以根據(jù)用戶的需求自主的完成一系列特定的目標(biāo)或任務(wù)。Agent技術(shù)具有自治性、智能性、能動性、協(xié)作性、社會性等特點。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中引入Agent技術(shù)具有諸多方面的優(yōu)勢。
1.1改善教學(xué)的統(tǒng)一性
傳統(tǒng)教學(xué)采用教室統(tǒng)一授課的方式進(jìn)行教學(xué),很難關(guān)注到學(xué)生的個性化特征,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中具有明顯的主動性。借助Agent學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣愛好、學(xué)習(xí)能力等特點自主地選擇學(xué)習(xí)方式,智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更多地傾向于根據(jù)學(xué)生的個性特征組織教學(xué),提供最為適合的教學(xué)策略,引導(dǎo)學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)。
1.2增強系統(tǒng)的智能性
在教學(xué)過程中,Agent可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況跟蹤記錄,并進(jìn)行階段評估,根據(jù)學(xué)生對知識的實際掌握情況調(diào)整教學(xué)策略,學(xué)習(xí)周期結(jié)束后對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行分析,真實反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,便于教師對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略進(jìn)行改進(jìn)。
1.3增強系統(tǒng)的高效性
在多Agent系統(tǒng)中各個Agent彼此獨立的完成教學(xué)環(huán)節(jié)中的特定任務(wù),同時又彼此聯(lián)系,彼此協(xié)作,將系統(tǒng)中各個子模塊有機地聯(lián)系起來,共同完成教學(xué)過程,極大地提升了整個系統(tǒng)的高效性。
2.基于Multi-agent的智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計
2.1智能教學(xué)系統(tǒng)的模型
建立基于Multi-agent的智能教學(xué)系統(tǒng)的Agent結(jié)構(gòu)模型,如圖1所示。
?。?)信息管理Agent:負(fù)責(zé)用戶系統(tǒng)登陸時的身份確認(rèn)、權(quán)限設(shè)定及個人信息管理。用戶界面Agent根據(jù)用戶的個人信息建立相應(yīng)角色的子Agent,并對賦予相應(yīng)的權(quán)限。信息采集Agent和信息過濾Agent負(fù)責(zé)對用戶信息進(jìn)行采集和過濾,構(gòu)建用戶信息庫。
(2)學(xué)生模型Agent:負(fù)責(zé)構(gòu)建學(xué)生模型。將用戶信息庫中的學(xué)生個人信息進(jìn)行分類篩選,提取個人興趣愛好、知識水平和學(xué)習(xí)能力等信息,結(jié)合學(xué)生在登陸教學(xué)系統(tǒng)后的學(xué)習(xí)情況及在教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)學(xué)習(xí)的歷史記錄,形成學(xué)生個性化信息,構(gòu)建學(xué)生模型庫。
?。?)教學(xué)導(dǎo)航Agent:負(fù)責(zé)依據(jù)學(xué)生的個性化信息選取教學(xué)策略組織教學(xué),對教學(xué)過程進(jìn)行實時跟蹤,并進(jìn)行階段性評估,以備教學(xué)策略的實時調(diào)整。
?。?)策略協(xié)調(diào)Agent:負(fù)責(zé)分析教學(xué)策略的適用性,并對教學(xué)策略庫進(jìn)行更新和擴充。系統(tǒng)中已有的教學(xué)策略并不適用于所有的學(xué)生,教學(xué)過程需要根據(jù)實際情況對已有教學(xué)策略進(jìn)行修改和完善,修改完善后的教學(xué)策略將作為新的教學(xué)策略存入策略庫中。
2.2智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計采用B/A/S模式,客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接,而是借助Agent完成彼此間的動態(tài)交互,極大地提高了系統(tǒng)的安全性。主要包括三大模塊,各模塊功能介紹如下。
?。?)學(xué)生學(xué)習(xí)模塊:學(xué)生登錄后通過在線選課區(qū)選定所學(xué)課程,系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的知識水平和其他特征制訂最適合的教學(xué)策略組織教學(xué)。學(xué)生中途退出時,系統(tǒng)會自動記錄學(xué)生最近一次學(xué)習(xí)中斷點、學(xué)習(xí)情況等信息到用戶信息庫,已備學(xué)生下次進(jìn)入系統(tǒng)時繼續(xù)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過程中設(shè)有在線教師對章節(jié)習(xí)題的講解,以及實時答疑,學(xué)生還可以通過集體討論或給教師留言來獲取問題的解答,課程學(xué)習(xí)周期結(jié)束后將對學(xué)生進(jìn)行課程考核,記錄學(xué)習(xí)結(jié)果。這樣的教學(xué)方式充分考慮了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性,使學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確。
?。?)教學(xué)組織模塊:教師登錄后可進(jìn)入教學(xué)組織模塊,上傳所講課程的教學(xué)資料;對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新;根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋結(jié)果進(jìn)行教學(xué)反思;添加或修改相關(guān)課程的教學(xué)策略,以提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量。
(3)系統(tǒng)管理模塊:管理員登錄后自動進(jìn)入系統(tǒng)管理模塊,管理員擁有系統(tǒng)的最高權(quán)限,可以動態(tài)地管理整個系統(tǒng)資源庫,根據(jù)課程教學(xué)的實際情況對系統(tǒng)資源庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴充或更新;對使用系統(tǒng)的所有用戶的個人信息進(jìn)行管理并賦予相應(yīng)的權(quán)限;維護系統(tǒng)的正常運行。
3.結(jié)語
在我國智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的研究尚處于初級階段,發(fā)展前景廣闊。本文設(shè)計的智能教學(xué)系統(tǒng)模型在注重智能教學(xué)的同時更注重了個性教學(xué),在一定程度上實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的智能性及個體差異性。系統(tǒng)有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善,進(jìn)而滿足不同人群對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的需求,增強系統(tǒng)的智能性和人性化色彩。
參考文獻(xiàn):
?。?]張榮梅,李福亮.基于Agent的網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,(6):84-86.
?。?]李海剛,吳啟迪.多Agent系統(tǒng)研究綜述[J].同濟大學(xué)學(xué)報,2003,31(6):728-732.