Agent模式下的網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

周穎

摘要

人工智能是一門綜合性和交又性極強(qiáng)的學(xué)科，隨著社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用，使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)生活和工作方式的發(fā)生巨大改變，出現(xiàn)一個(gè)新的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展局面。國(guó)際上高度重視人工智能在全球發(fā)展中的重要作用，人工智能已經(jīng)成為多個(gè)國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略，繼而一些政策和規(guī)劃也制定出來(lái)，各國(guó)爭(zhēng)占科技的鰲頭。在飛速發(fā)展的智能領(lǐng)域，智能教學(xué)也進(jìn)嘆到非常的發(fā)展時(shí)期。智能教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ITS，也稱為智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI），是人工智能的一個(gè)分支本文首先探討了Agent技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于智能Agent的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的模型和解決方案。

【關(guān)鍵詞】Agent 智能教學(xué)

1 國(guó)內(nèi)智能教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)，提高教育開放水平，積極促進(jìn)信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新?！督逃畔⒒?.0行動(dòng)計(jì)劃》也著重強(qiáng)調(diào)了深化構(gòu)建全社會(huì)參與的推進(jìn)機(jī)制。實(shí)現(xiàn)教育信息化，就是要在信息時(shí)代建立適應(yīng)信息社會(huì)的教育新理念、體系、內(nèi)容，根據(jù)信息社會(huì)的要求進(jìn)行一次教育重構(gòu)，需要自上而下的頂層設(shè)計(jì)和變革。學(xué)習(xí)是智能Agent的重要功能，智能Agent能通過(guò)自主學(xué)習(xí)填補(bǔ)知識(shí)空白，能更好的滿足用戶的需求。

2 Agent技術(shù)

2.1 Agent的定義

Agent是一個(gè)軟件程序，它具有感知能力，問(wèn)題求解能力和與外界溝通交往的能力并且能連續(xù)不斷地自己發(fā)揮作用。還具備一些像知識(shí)，信念，意圖等類似于人類才具備的特性。

Agent技術(shù)的特征非常明顯，它有自身的計(jì)算資源和局部行為控制機(jī)制可以靈活多樣地與其他Agent（包括人）進(jìn)行通信，并能夠有效地與其他Agent協(xié)作?？梢愿兄獠凯h(huán)境（可能是物理世界、操縱圖形界面的用戶或其他代理等），并及時(shí)響應(yīng)相關(guān)事件。并可以遵循承諾和主動(dòng)性。

2.2 Agent技術(shù)的功能

Agent技術(shù)的本質(zhì)是復(fù)雜多變的在復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)環(huán)境里感知和適應(yīng)環(huán)境，有效利用環(huán)境中的各種數(shù)據(jù)、知識(shí)、信息和計(jì)算資源，為用戶提供快速、準(zhǔn)確、滿意的幫助。

3 網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)模型的設(shè)計(jì)

我們的最終目的是讓Agent具有自主性、協(xié)作性和智能性，因此我們必須要設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)模型。根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的不同模型主要由三個(gè)模塊構(gòu)成，即學(xué)生模塊，教師模塊和專家模塊。

3.1 學(xué)生模塊

學(xué)生模型是智能教學(xué)系統(tǒng)的核心，能夠及時(shí)正確的反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，即反應(yīng)出學(xué)生對(duì)某一學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度，以及學(xué)習(xí)風(fēng)格，學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)習(xí)慣等。它的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）學(xué)生可以通過(guò)它學(xué)習(xí)控制器精心合作學(xué)習(xí)，也可以加強(qiáng)和老師的溝通交流，請(qǐng)求老師答疑解惑，得到老師的反饋和一對(duì)一針對(duì)教學(xué)。

（2）可以建立一個(gè)開放的課程學(xué)習(xí)選修系統(tǒng)，讓同學(xué)們自主去選擇想學(xué)習(xí)的課程，這樣一來(lái)我們節(jié)省了我們調(diào)查的時(shí)間，而且可以做個(gè)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析。

（3）可以管理學(xué)生基本信息，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。包括學(xué)生的認(rèn)知能力、性格特點(diǎn)、學(xué)習(xí)進(jìn)展、己學(xué)情況，以及尚未完成的事項(xiàng)。完成對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，已學(xué)知識(shí)點(diǎn)的評(píng)價(jià)。

3.2 教師模塊

教師agent的作用是模擬現(xiàn)實(shí)中的老師，把自己的所擁有的知識(shí)通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆绞絺鬟f給學(xué)生，監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并對(duì)他們做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)，根據(jù)學(xué)生的要求，為他們解疑答惑。在系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）可以和其他教師agent合作教學(xué)，共同指導(dǎo)學(xué)生，互相學(xué)習(xí)提高各自的教學(xué)素質(zhì)。

（2）在老師和系統(tǒng)之間我們要建立一個(gè)中間體進(jìn)行交換信息實(shí)行控制和調(diào)節(jié)，將學(xué)生的情況準(zhǔn)確無(wú)誤的轉(zhuǎn)達(dá)給老師，同時(shí)還可以給出系統(tǒng)自己的意見和調(diào)解方式讓老師借鑒。

（3）管理學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生提供最優(yōu)的教學(xué)方案，選擇最佳的教學(xué)材料，做到因材施教。

（4）可以幫助老師修改教學(xué)上的不足，給老師的教學(xué)提供一個(gè)方便的幫助。

（5）根據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)的修正教學(xué)策略。

3.3 特殊 Agent的構(gòu)建與設(shè)計(jì)

要使一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)變得智能化特別化關(guān)鍵是特殊Agent的設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)學(xué)生的日常學(xué)習(xí)的行動(dòng)軌跡，與教師進(jìn)行互動(dòng)提取出學(xué)生的性格特征與興趣重點(diǎn)，為指導(dǎo)教學(xué)提供個(gè)性化依據(jù)。

（2）根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)反饋，判斷出學(xué)生的理論以及實(shí)踐部分的學(xué)習(xí)效果，為教師下一步的教學(xué)做出相應(yīng)的調(diào)整，鼓勵(lì)學(xué)生參與每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)活動(dòng)。

（3）根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，提高學(xué)生檢索數(shù)據(jù)的命中率。

3.4 基于Agent的NITS原型實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述Agent的描述，我們?cè)O(shè)計(jì)出了NITS原型（如圖1所示）。

4 小結(jié)

高等教育教學(xué)理論的興起與學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求日益增長(zhǎng)。將Agent技術(shù)應(yīng)用于智能教學(xué)系統(tǒng)，可以有效的克服傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)的不足和局限，是教學(xué)內(nèi)容變得更加有趣更富有人性色彩，讓學(xué)生能夠更快的汲取知識(shí)，還可以提高教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)水平。利用Agent對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行管理，可以實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為建立學(xué)生模型提供有效的依據(jù)，滿足利用Agent的交互性。加強(qiáng)學(xué)生之間，教師之間，老師和學(xué)生之間的溝通交流和合作;它可以用來(lái)了解智能教學(xué)系統(tǒng)的總體需求，提供解決方案，反映教學(xué)的智能性和主動(dòng)性。為教學(xué)系統(tǒng)的改革和素質(zhì)教育的提升有了重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李慧明.基于Web和多Agent的智能教學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].吉林大學(xué)，2007.