專(zhuān)家系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

朱連春

（滄州廣播電視大學(xué)，河北 滄州 061000）

縱觀高校教育系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源，普遍存在建設(shè)水平低、形勢(shì)不規(guī)范、數(shù)量龐雜等問(wèn)題，致使網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)質(zhì)量低下，利用率低。20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，專(zhuān)家系統(tǒng)從虛擬走向現(xiàn)實(shí)，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)眾多應(yīng)用領(lǐng)域最富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的領(lǐng)域，成為當(dāng)前現(xiàn)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢(shì)之一。那么，如何解決現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中的各種問(wèn)題，如何運(yùn)用專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)提升現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的水平和網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，成為擺在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工作者面前的課題。

一、專(zhuān)家系統(tǒng)的含義、組成和特點(diǎn)

專(zhuān)家系統(tǒng)是在特定領(lǐng)域具有專(zhuān)家水平、解決專(zhuān)門(mén)知識(shí)的程序系統(tǒng)，主要組成部分為知識(shí)庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋器、接口，系統(tǒng)可以對(duì)用戶(hù)提出的問(wèn)題作出解釋?zhuān)⒆詣?dòng)增長(zhǎng)解決問(wèn)題所需的知識(shí)。專(zhuān)家系統(tǒng)具有啟發(fā)性、透明性和靈活性的特點(diǎn)，因此，其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛。

專(zhuān)家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用主要集中在遠(yuǎn)程教育，它可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)層次、知識(shí)水平為他們找到最合適的教案和學(xué)習(xí)方法；它能判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的錯(cuò)誤，并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)；對(duì)教師來(lái)講，教師可以在系統(tǒng)里選擇不同的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生實(shí)行個(gè)別化教學(xué)。

二、高校遠(yuǎn)程教育資源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)現(xiàn)狀

1999年，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，中央電大開(kāi)始進(jìn)行“人才培養(yǎng)模式和開(kāi)放教育試點(diǎn)”項(xiàng)目。截至目前，中央電大、省級(jí)電大（44所）、地市級(jí)電大（961所）和縣級(jí)電大都開(kāi)展了此項(xiàng)目，且都形成了一個(gè)完整的系統(tǒng)以及三級(jí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)是對(duì)遠(yuǎn)程開(kāi)放教育學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的主要門(mén)戶(hù)，學(xué)生主要在三級(jí)平臺(tái)獲得所需的教學(xué)資源和時(shí)政信息。以滄州電大在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)為例，本系統(tǒng)配備了多臺(tái)服務(wù)器，web服務(wù)器有大容量的存儲(chǔ)空間，支持340課時(shí)的視頻教學(xué)資源，同時(shí)還配備了大容量的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，并不斷更新視頻點(diǎn)播服務(wù)器的教學(xué)資源。平臺(tái)運(yùn)行以來(lái)，由開(kāi)始的訪(fǎng)問(wèn)量寥寥無(wú)幾，至現(xiàn)在日訪(fǎng)問(wèn)量在500人以上，同時(shí)在線(xiàn)人數(shù)超過(guò)200人。

在線(xiàn)平臺(tái)的主要功能模塊包括：教學(xué)資源管理、學(xué)生學(xué)習(xí)支持、網(wǎng)上交流、行為記錄、評(píng)價(jià)系統(tǒng)和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)等。同時(shí)，該平臺(tái)還具有用戶(hù)身份的多樣性（教學(xué)管理員、系統(tǒng)管理員、學(xué)生、責(zé)任教師、輔導(dǎo)教師），用戶(hù)可根據(jù)自己的身份登錄系統(tǒng)，進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)資源管理、在線(xiàn)交流、在線(xiàn)學(xué)習(xí)等。本系統(tǒng)的各個(gè)模塊安排合理、管理有序、運(yùn)行有效，最終形成了開(kāi)放教育三級(jí)平臺(tái)的良性運(yùn)作。截至2011年10月，通過(guò)對(duì)平臺(tái)教學(xué)活動(dòng)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，隨著遠(yuǎn)程開(kāi)放教育的逐漸成熟，硬件設(shè)備已經(jīng)能滿(mǎn)足教學(xué)要求，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源十分豐富，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境已經(jīng)形成，平臺(tái)上適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)資源也已形成了規(guī)模。

三、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育存在的主要問(wèn)題

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育作為一種嶄新的教育形式，具有師生分離性、學(xué)習(xí)自主性、媒體性、“教”與“學(xué)”交互性等特點(diǎn)，雖然現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育取得了很大的進(jìn)展和成果，但也存在很多的局限性。

1.學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)的活躍度不高

在眾多的遠(yuǎn)程教育網(wǎng)站上，雖然注冊(cè)學(xué)生數(shù)眾多，但學(xué)生對(duì)平臺(tái)的訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)少，在線(xiàn)時(shí)間短，在一年的學(xué)習(xí)時(shí)間段中，學(xué)生只在平臺(tái)上做學(xué)校規(guī)定的選課、作業(yè)的下載、形考作業(yè)的上傳等必須做的事項(xiàng)，平均在線(xiàn)時(shí)間僅為75.25分鐘，平臺(tái)對(duì)學(xué)生并無(wú)強(qiáng)烈的吸引力。主要原因?yàn)槠脚_(tái)知識(shí)呈現(xiàn)方式比較單一，知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理，基本上是教材資料堆砌，內(nèi)在聯(lián)系很少，枯燥乏味。由于受帶寬的限制，目前只能實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的傳遞、課程的學(xué)習(xí)、作業(yè)的提交等異步教學(xué)的要求，對(duì)于實(shí)時(shí)授課、實(shí)時(shí)答疑等現(xiàn)代教學(xué)要求在技術(shù)上暫時(shí)還不能滿(mǎn)足。

2.教育資源的匱乏與資源重復(fù)建設(shè)的問(wèn)題

高質(zhì)量的教育資源是按照科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)組織在一起的，海量多媒體教育資源應(yīng)該和應(yīng)用管理平臺(tái)密切結(jié)合，核心是網(wǎng)絡(luò)課程和素材類(lèi)資源的建設(shè)?，F(xiàn)實(shí)情況表現(xiàn)在網(wǎng)上資源雜亂無(wú)序，尋找起來(lái)非常困難，真正有價(jià)值、適合教學(xué)的、可用的資源很少。與教育資源匱乏相矛盾的是教育資源的重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，教育資源難以實(shí)現(xiàn)共享。

3.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量保證問(wèn)題

遠(yuǎn)程教育是一項(xiàng)全新的事業(yè)，有很多因素影響著遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量。應(yīng)該建立一個(gè)全面統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀調(diào)控的遠(yuǎn)程教育質(zhì)量管理評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)課程內(nèi)容、課件質(zhì)量、學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系、考試和畢業(yè)生質(zhì)量等內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估，以此來(lái)規(guī)范整個(gè)遠(yuǎn)程教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

四、專(zhuān)家系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育體系不完善和平臺(tái)資源利用率低的對(duì)策

專(zhuān)家系統(tǒng)基本可以克服現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的主要缺點(diǎn)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，動(dòng)態(tài)、人性化專(zhuān)家系統(tǒng)充分體現(xiàn)主導(dǎo)—主體的教學(xué)模式，學(xué)習(xí)者是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的主導(dǎo)者，他們不但能自主學(xué)習(xí)，還能不斷得到強(qiáng)化，改進(jìn)學(xué)習(xí)策略，更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)。

第二，強(qiáng)調(diào)知識(shí)管理、知識(shí)反饋、知識(shí)建構(gòu)。知識(shí)具有高度靈活性，通過(guò)綜合教育各領(lǐng)域各個(gè)專(zhuān)家的知識(shí)，形成知識(shí)庫(kù)，提高解決問(wèn)題的能力，克服傳統(tǒng)教育形式依賴(lài)教師經(jīng)驗(yàn)和能力的缺陷。

第三，克服了專(zhuān)家教師重復(fù)勞動(dòng)產(chǎn)生的疲倦感，同時(shí)專(zhuān)家系統(tǒng)的推廣使用有效地節(jié)約了教師人力資源，對(duì)于解決某些地區(qū)教師資源過(guò)少以及由于某些特殊原因?qū)е陆處煵荒苷９ぷ鞯葐?wèn)題是一個(gè)很好的解決方法。

第四，按照記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序可以對(duì)每一步給出合理的解釋。由于專(zhuān)家系統(tǒng)是運(yùn)用專(zhuān)家知識(shí)，產(chǎn)生與專(zhuān)家同等解決問(wèn)題的程序系統(tǒng)，因此它的每一個(gè)步驟都是具體設(shè)計(jì)的，能對(duì)每一步作出解釋?zhuān)部梢愿鶕?jù)具體情況采取不同的措施。

五、專(zhuān)家系統(tǒng)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的應(yīng)用

由于計(jì)算機(jī)、電信和衛(wèi)星電視網(wǎng)的互相融合，已經(jīng)形成了面向現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的綜合傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)也已經(jīng)形成，平臺(tái)中包含豐富的教學(xué)資源和完備的網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境，學(xué)習(xí)資源向所有的注冊(cè)學(xué)生開(kāi)放。但良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并不意味著就可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者的要求，還要看教學(xué)資源能否滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者的要求；當(dāng)學(xué)生碰到問(wèn)題時(shí)，教師與學(xué)生能否進(jìn)行有效的交流、探討和協(xié)作，是擺在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育者面前的問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)的出現(xiàn)，在幾個(gè)方面彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的不足。

1.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與智能答疑專(zhuān)家系統(tǒng)（Question＆Answering System，簡(jiǎn)稱(chēng)Q＆AS）的結(jié)合

傳統(tǒng)的答疑系統(tǒng)都是以教師為主體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要是基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，工具有E－mail、公共討論和課程討論的BBS形式，無(wú)論哪種答疑方式，如果學(xué)生提問(wèn)過(guò)多，教師將無(wú)法進(jìn)行及時(shí)和詳細(xì)的解答，且重復(fù)的解答給教師帶來(lái)相當(dāng)大的工作壓力。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容都有相似的理解之處，主要通過(guò)關(guān)鍵字進(jìn)行查詢(xún)，精度不高。提高現(xiàn)存答疑系統(tǒng)的精度，關(guān)鍵在于語(yǔ)義層面上怎樣組織和表示信息。目前主要的研究方向是基于本體的智能答疑系統(tǒng)，嘗試在智能答疑系統(tǒng)中基于語(yǔ)義層面組織和表示信息開(kāi)拓新的思路和方案；基于語(yǔ)音視頻和數(shù)據(jù)挖掘，基于移動(dòng)和multiagent智能答疑系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的答疑管理，為學(xué)生和教師提供及時(shí)的交流；而且該系統(tǒng)提供了XML數(shù)據(jù)，便于與遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)進(jìn)行集成。

2.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)ITES（Intelligent Teaching Expert System）的結(jié)合

在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育過(guò)程中，由于學(xué)習(xí)者人數(shù)多、層次不同、自主性、背景情況各異，遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的資源并不能適應(yīng)不同學(xué)生的需求，導(dǎo)致教學(xué)平臺(tái)的資源利用率很低。智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)通過(guò)研究不同層次學(xué)生的知識(shí)需求和學(xué)習(xí)目的、目標(biāo)，探尋學(xué)生認(rèn)知的模式，從而使學(xué)生獲得個(gè)別化自適應(yīng)學(xué)習(xí)，使他們的學(xué)習(xí)效率更快、更高。網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家型心理健康教育系統(tǒng)的構(gòu)建是最重要的例子，實(shí)踐來(lái)源是當(dāng)前心理醫(yī)生、心理健康教育工作者利用網(wǎng)絡(luò)的信息交流工具服務(wù)于心理保健事業(yè)的種種研究工作。還有物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以選擇不同的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的個(gè)別化教學(xué)；通過(guò)模擬仿真提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性和趣味性。

3.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與智能網(wǎng)絡(luò)組卷測(cè)評(píng)系統(tǒng)的結(jié)合

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中，還沒(méi)有形成評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，用期末考試和試卷成績(jī)作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，致使“應(yīng)試教育”現(xiàn)象嚴(yán)重。針對(duì)這一難題，中央電大于2004年開(kāi)發(fā)了etas的網(wǎng)上考試系統(tǒng)和etas的網(wǎng)上自測(cè)系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，使教師可以分階段了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并適時(shí)根據(jù)學(xué)生提交的結(jié)果作出指導(dǎo)。克服了遠(yuǎn)程教育教與學(xué)分離而無(wú)法了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的弊端。近兩年來(lái)，智能組卷技術(shù)、計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測(cè)試（NCAT）、基于Internet的遠(yuǎn)程考試與評(píng)價(jià)、主觀題的測(cè)評(píng)問(wèn)題及自動(dòng)化等方面成為新一輪熱點(diǎn)，而對(duì)組卷策略賦予智能的探討更為許多學(xué)者所關(guān)注。

4.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與智能仿真遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)合

在遠(yuǎn)程教育教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和設(shè)備費(fèi)高，教師也不能在有效的時(shí)間內(nèi)細(xì)致地指導(dǎo)大批的學(xué)生，故現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)很少涉及實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)為學(xué)生自由搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞峁┝丝赡?，學(xué)生既可通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)動(dòng)手操作，又可自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)。虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)，使教師與學(xué)生之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)答疑，學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)、收獲和問(wèn)題在論壇上發(fā)布，教師可以對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，師生共同學(xué)習(xí)、探討，教師也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的收獲，及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)，使得實(shí)驗(yàn)更加完美。

六、專(zhuān)家系統(tǒng)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中的發(fā)展趨勢(shì)

專(zhuān)家系統(tǒng)目前在應(yīng)用方面存在著技術(shù)領(lǐng)域和高教領(lǐng)域開(kāi)發(fā)與應(yīng)用并重的特點(diǎn)。專(zhuān)家系統(tǒng)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的融合，為學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率提供了有利的技術(shù)支持。專(zhuān)家系統(tǒng)與自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人的集成，為專(zhuān)家系統(tǒng)和機(jī)器人提供了新的知識(shí)獲取途徑。通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)與自然語(yǔ)言相結(jié)合，克服了遠(yuǎn)程教育中普通的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）缺乏用自然語(yǔ)言進(jìn)行人機(jī)交流的缺點(diǎn)，促進(jìn)了教師在教學(xué)活動(dòng)中與學(xué)生進(jìn)行語(yǔ)言和情感交流。

專(zhuān)家系統(tǒng)作為一門(mén)交叉的前沿學(xué)科，正在改變著人們的思維方式和傳統(tǒng)觀念，雖然在基本理論和方法等方面存在著爭(zhēng)論，但可以預(yù)見(jiàn)，隨著現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的飛速發(fā)展，專(zhuān)家系統(tǒng)在此領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷擴(kuò)展和深入。

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