移動(dòng)Agent技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：從分析當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題出發(fā)，提出了一種全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理模型：基于移動(dòng)Agent技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)，最后，從技術(shù)角度闡述了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目錄入過(guò)程管理的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)Agent；實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理

中圖分類號(hào)：TP393.09

近年來(lái)國(guó)內(nèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)與以前相比有了很大的改善，對(duì)于一個(gè)應(yīng)用服務(wù)型大學(xué)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用性課程較多，與此相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也有所增長(zhǎng)，因此，有必要建立一套適應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理，同時(shí)可靠性、重用性、維護(hù)性和擴(kuò)充性都較佳的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)。

首先，對(duì)基于Agent技術(shù)的建模方法進(jìn)行分析，同時(shí)與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目錄入的教學(xué)過(guò)程相結(jié)合，設(shè)計(jì)UML活動(dòng)圖，以及將Agent建模應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域。其次，從分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理出發(fā)，構(gòu)建基于Agent技術(shù)的教學(xué)過(guò)程模型，分析模型中不同Agent的功能及其相互協(xié)作，并在技術(shù)層面探討和研究該模型，從而實(shí)現(xiàn)其對(duì)教學(xué)過(guò)程的管理。最后，針對(duì)過(guò)程管理系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的個(gè)性化定制，從技術(shù)上探討和研究教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目定制的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)。

1 移動(dòng)Agent技術(shù)的概況

移動(dòng)Agent，一個(gè)代替人或其他程序執(zhí)行某種任務(wù)的程序。Agent能選擇何時(shí)何地在不同主機(jī)上遷移，并在遷移過(guò)程中，可根據(jù)要求在該主機(jī)上掛起，然后遷移到另一臺(tái)主機(jī)上重新開始或繼續(xù)運(yùn)行該程序，最后把結(jié)果傳回到原用戶主機(jī)上。利用Agent技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，從一臺(tái)主機(jī)移動(dòng)到另一臺(tái)主機(jī)的自主遷移，自主完成指定任務(wù)[1]，并且會(huì)自動(dòng)返回結(jié)點(diǎn)進(jìn)行報(bào)告。

移動(dòng)Agent技術(shù)有三個(gè)方面特點(diǎn)表現(xiàn)：首先，能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中漫游，不制約與操作平臺(tái)，能夠在保持內(nèi)部狀態(tài)不變的同時(shí)，在兩臺(tái)獨(dú)立主機(jī)間自主移動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的移動(dòng)，而且減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流量。其次，在執(zhí)行過(guò)程中，可適應(yīng)外界變化，實(shí)現(xiàn)異步自主操作：獨(dú)立用戶獨(dú)立執(zhí)行操作。最后，在一定程度上體現(xiàn)了合作求解、管理通信等方面的智能性，Agent技術(shù)自主完成數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)算和推理則說(shuō)明其實(shí)施環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)[2]。

2 基于移動(dòng)Agent技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模型

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要平臺(tái)，用戶在該平臺(tái)上進(jìn)行教學(xué)、考核、答疑、實(shí)驗(yàn)、練習(xí)、作業(yè)等交互活動(dòng)。教師按照教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)大綱通過(guò)教學(xué)、考核模塊開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，布置實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考核實(shí)驗(yàn)成績(jī)，同時(shí)通過(guò)答疑模塊指導(dǎo)學(xué)生分組討論或答疑交流。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、練習(xí)、作業(yè)模塊完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和鞏固。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)包含了對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)習(xí)資料、學(xué)生信息、教師園地、站內(nèi)消息等內(nèi)容。首先，我們對(duì)工作流的六種建模方式進(jìn)行了分析。其次，分析教學(xué)過(guò)程，根據(jù)教學(xué)過(guò)程選擇建模方法，最后，在建模過(guò)程中利用移動(dòng)Agent技術(shù)使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程模型更完善[3]。

實(shí)驗(yàn)存儲(chǔ)服務(wù)器中包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)和實(shí)驗(yàn)特征提取Agent，并且實(shí)驗(yàn)特征提取Agent是移動(dòng)Agent。學(xué)生信息服務(wù)器則包括學(xué)生信息庫(kù)，實(shí)驗(yàn)錄入服務(wù)器包括一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況提取Agent和實(shí)驗(yàn)錄入Agent，且兩者都為移動(dòng)Agent。教師在系統(tǒng)教師端向?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目庫(kù)中錄入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生則通過(guò)系統(tǒng)學(xué)生端對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)是否掌握進(jìn)行標(biāo)記，系統(tǒng)學(xué)生端將這些標(biāo)記信息存儲(chǔ)到學(xué)生信息庫(kù)中。管理模型如圖1所示。

圖1 基于Agent的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理模型

3 基于Agent的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)

在基于Agent的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)中，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的管理模塊，對(duì)角色Agent、移動(dòng)Agent、消息Agent進(jìn)行了定義。

（1）角色Agent：不僅攜帶實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程參與者的信息，而且在授權(quán)的情況下可以改變實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)例諸如就緒、運(yùn)行等的五種狀態(tài)。同時(shí)針對(duì)各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)例之間的狀態(tài)改變、輸入輸出數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程參與者信息創(chuàng)建相應(yīng)的審計(jì)事件。

（2）移動(dòng)Agent：不僅攜帶實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程控制流信息，而且過(guò)程數(shù)據(jù)是否傳遞、執(zhí)行狀態(tài)和執(zhí)行環(huán)境是否傳遞都需要它來(lái)判斷，甚至一部分執(zhí)行代碼是否傳遞都會(huì)通過(guò)它來(lái)判定。其次，可以判斷是否滿足當(dāng)前跳轉(zhuǎn)條件，是否屬于人工執(zhí)行等。最后，在遇到意外情況時(shí)，可以進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)與事務(wù)回退。

（3）消息Agent：通過(guò)命令/回答型、請(qǐng)求/回復(fù)型、通知型三種模式通信，在保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性及流程同步性方面則采用發(fā)送、接收、處理Agent消息三種形式。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)中：首先，實(shí)驗(yàn)教師在錄入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，各個(gè)項(xiàng)目之間有一定的層次與邏輯關(guān)系，并且各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間又是一種并列的關(guān)系。在這樣的情況下，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)單功能劃分，降低網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理性，影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目處理效率。其次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要經(jīng)過(guò)錄入、審核等流程，整個(gè)教學(xué)過(guò)程周期長(zhǎng)，難免會(huì)發(fā)生異常情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)管理是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的部分。本文在分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的基礎(chǔ)上提出了基于Agent技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理系統(tǒng)，利用移動(dòng)Agent技術(shù)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的授權(quán)操作以及過(guò)程管理能力，是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理的一種改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳榮，徐東安.基于移動(dòng)Agent工作流系統(tǒng)的工作模式[J].計(jì)算機(jī)工程，2006（09）：135.

[2]劉貴紅.移動(dòng)Agent技術(shù)初探[J].數(shù)字化用戶，2013（14）：16.

[3]逢華，荊永君，王龍.基于移動(dòng)Agent技術(shù)的教學(xué)資源推薦系統(tǒng)研究[J].電化教育研究，2011（09）：79.

作者簡(jiǎn)介：甘楨鵬（1994-），男，浙江洞頭人，會(huì)計(jì)電算化121班班長(zhǎng)，?？疲芯糠较颍河?jì)算機(jī)應(yīng)用；項(xiàng)露芬，碩士，助教，研究方向：多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與應(yīng)用。

作者單位：浙江樹人大學(xué) 管理學(xué)院，杭州 310015；浙江樹人大學(xué) 信息科技學(xué)院，杭州 310015

基金項(xiàng)目：大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目：移動(dòng)Agent在工作流監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究（301000B1138399P）。