基于Agent的远程教学系统研究

何玉新

(吉林农业工程职业技术学院，吉林 四平 136001)

基于Agent的远程教学系统研究

何玉新

(吉林农业工程职业技术学院，吉林 四平 136001)

远程教学系统成为现代教学中的一种新模式和发展方向，但是绝大多数的远程教学缺乏智能化和个性化，通常不能同时满足学生的要求。因此构建智能化，个性化的远程教学系统成为远程教学系统中的热点问题。本文在分析Agent技术的基础上提出Agent的远程教学系统的研究与设计，并且定义了系统中各模块的用途和意义，从而使远程教学系统更智能化和个性化。

Agent技术;远程教学;个性化;智能化

0 引言

随着现代计算机网络的发展，远程教学逐渐成为网络中教学方面的重要模式。远程教学是学生与教师、学生与教学组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教学形式，是将课程传送给校园外的一处或多处学生的教学。远程教学不受时间、空间和地点的限制，通过互联网社会上的任何人都可以随时随地的通过网络进行远程学习，选择自己想要得到的教学。现代远程教学是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教学方式。计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展，特别是因特网的迅猛发展，使远程教学的手段有了质的飞跃，成为高新技术条件下的远程教学。这种远程教学方式的代价成本较低，为人们节省了时间。但是远程教学没有达到完全的个性化和智能化，因为远程教学常常无法同时满足每个人的需求，很多教学系统都是强制学习者学习提供的教学内容，很少给予相应的建议和帮助，灵活性较差，这样大大降低了远程教学的效率。

1 Agent技术

1.1 Agent的主要特点

Agent广义上包括人类、物理世界的机器人和信息世界的软件机器人，狭义上指信息世界中的软件机器人或称软件Agent。它代表用户或其他程序，以主动服务的方式完成一组操作的机动计算实体。Agent的主要特点：

(1)自治性：Agent可以在没有其他人的干预下独立运作，对自己的行为和状态有控制能力。

(2)反应性：Agent能够分析周围的环境，并对环境的变化作出相应的反应

(3)能动性：Agent对环境的变化作出的反应并不是简单的反应，是能够接收到启动信息，作出有一定目标的能动的行为。

(4)学习性：Agent作为独立的计算实体能够自学习，能将从学习者处得来的兴趣，学习情况等信息转化为内部的资源存储到知识库里，建立起学生的个性化模式。

(5)社会性：Agent通过某种通讯语言和其他代理人进行交互活动。

(6)协作性：Agent能通过各种通讯协议和其他代理进行信息交流，并可以相互协作共同完成复杂的任务。

(7)移动性：Agent具有移动能力，即为完成自己的任务，可以从某地移动到其他地方。

1.2 Agent的体系结构

Agent的体系结构是指构造Agent的特殊方法学，它描述了组成Agent的基本成分及其作用、各成分的联系与交互机制、如何通过感知到的内外部状态确定Agent应采取的不同行动的算法，以及Agent的行为对其内部状态和外部环境的影响等等。目前，人们已提出的Agent的体系结构大致可分为以下三类。

(1)审慎式体系结构(Deliberative Architecture)

该体系结构的特点是Agent中包含了显式表示的世界符号模型，Agent的决策是通过基于模板匹配和符号操作的逻辑(或准逻辑)推理作出的，如同人们通过“深思熟虑”后作出决定一样，因此被称为审慎式的体系结构。该体系结构在(分布式)人工智能领域占主导地位。我们可以认为构造经典的基于知识的系统，就是按照这种体系结构构造Agent的雏形的。因此，也可以说该体系结构的存在与现代人工智能的历史一样长。

(2)反应式体系结构(Reactive Architecture)

该体系结构的特点是Agent中包含了感知内外部状态变化的感知器、一组对相关事件作出反应的过程，和一个依据感知器激活某过程执行的控制系统，Agent的活动是由于受到内外部某种"刺激"而发生的，因此被称为反应式的体系结构。该体系结构在目前主流的分布式系统中占主导地位。因此，也可以说该体系结构的存在与现代计算机系统的历史一样长。

(3)混合式体系结构(Hybrid Architecture)

该体系结构的特点是Agent中包含了审慎式和反应式两个子系统，通常这两个子系统是分层次的，前者建立在后者的基础之上。这种体系结构的研究与实验目前在人工智能领域较为活跃，我们认为有关成果将对分布式系统中Agent应用功能的增强产生直接影响。

2 Agent的远程教学系统设计

按照软件工程的设计思想，结合远程教学系统的特点，如图1所示，将远程教学系统分为三个模块，分别为个性化选择模块，中间代理模块，数据库模块。

2.1 个性化选择模块

个性化选择模块设计用户的接口，包括学习者个性化界面，教师个性化界面和管理员个性化界面。包括用户浏览器界面Agent，作业表现工具，答疑表现工具，交流表现你根据和管理表现工具。

2.2 中间代理模块

当学习者登陆后，系统会自动生成学生代理Agent辅助学习者语系统交互，

图1 Agent的远程教学系统模块

指导学习者进行学习，根据学习者的实际情况，寻找合适的策略给学习者，并且在学习结束后将学习者的学习记过反馈给数据库。在学习者学习期间，学生Agent和个性分析Agent之间的交互很繁忙，学生Agent提供的学生学习状况由个性分析Agent进行分析，并将分析结果传递给学生，为学生学习提供指导。

当教师登陆后，教师Agent根据学生的实际情况，结合学生的学习爱好，选用适当的教学策略，制定个性化教学方案，选择合适的知识传授给学生，监督和评价学生的行为，实时回答学生的提问。还可以通过组织网上作业，考试等安排来实现教授内容的因人而异。

当管理者登陆后，管理者对教学的整个情况进行宏观调控。管理者登陆时，一旦激活管理者Agent就一直处于活动状态，随时响应用户Agent的请求。管理Agent主要包括成员管理，信息管理和写作过程管理等。

2.3 数据库模块

数据库模块主要包括系统所有的物理数据，包括课件库、作业库、考试库，还有学生的个性化信息，教师的个性化信息。课件库的主要作用是存储各种教材的相应课件，存放和管理相关领域的所有知识。作业库包括教师给学生提供的课后作业，并有相应的答案和解题指导。考试库中的试题都有知识点，难度，类型的属性，试题不仅包括试题本身还包括具体的评分标准和答案。学生的个性化信息记录学生的个人资料，包括学号、姓名、年龄，同时也记录学习时间、次数。教师的个性化信息记录教师的资料，负责的学生学号姓名，学生的作业、考试、掌握知识的情况。以数据库中的学生个性化信息为例，适用XML实现学生的基本信息的代码如下，该代码只是简单的的实例，真正实现的代码需要很长。

3 结语

Agent技术应用于远程教学系统，可以较好的实现教学系统的智能化，个性化，实时化以及交互化。利用Agent技术，教师可以针对不同学生的学习水平进行因材施教，实现个性化教学;学生与学生之间，学生与教师之间，教师与教师之间可以实现相互合作，使整个教学系统能够最优化，提高系统的效率。随着人工智能和信息技术的发展，网络化，智能化的远程教学系统将成为将来教学的主要方式，尤其利用Agent技术，在教学的效果与教学模式上都远好于传统的教学系统。

［1］ 何炎祥，陈荃萌.Agent和多Agent系统的设计与应用［M］.武汉：武汉大学出版社，2001.

［2］ 岳永恒.基于Agent教学系统中关键问题的研究［D］.长沙：长沙理工大学，2005.

［3］ 蔡军卫，田中彬，马彦，等.基于agent的个性化远程教学系统研究［J］.甘肃科技，2007，23(7)：86-87.

［4］ 杨红颖，王向阳，赵红.一种基于多Agent的远程教学模型框架［J］.现代远程距离教育，2005(2)：53-57.

［5］ 曲朝阳，王丽英，魏晓明.基于Agent的远程教育系统研究［J］.东北电力学院学报，2001，12(2)：37-52.

责任编辑：吴旭云

The study of distance teaching system based on Agent

HE Yu-xin
(Jilin Agriculture Engineering Polytechnic College，Siping 136001，China)

The distance teaching system has become a new mode and development direction in modern education，but most of which lack intellectualization and individualization and usually cannot meet the requirements of students.Therefore，the construction of intellectualized and individualized distance learning system becomes a hot issue.Based on analyzing Agent technology，this article presents the study and design of Agent distance teaching system and defines the use and significance of each module so as to realize intellectualized and individualized distance teaching system.

Agent technology;distance teaching;individualization;intellectualization

TP393

A

1009-3907(2010)08-0074-03

2010-06-20

何玉新(1974-)，女，吉林四平人，讲师，主要从事计算机应用技术的研究。