第一篇：基于Web和多Agent智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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基于Web和多Agent智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

作者：梅創(chuàng)社

來源：《現(xiàn)代電子技術(shù)》2011年第18期

摘要：針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)缺乏智能性問題,在實現(xiàn)基于XML擴展Agent通信語言基礎(chǔ)上,提出并實現(xiàn)了一種基于多Agent智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型。實際應(yīng)用說明，該系統(tǒng)具有智能性,能提供適應(yīng)用戶的個性化教學(xué)服務(wù),激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,改善教學(xué)效果。

第二篇：基于XML的Web數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

龍源期刊網(wǎng) http://.cn

基于XML的Web數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

作者：王振輝

來源：《現(xiàn)代電子技術(shù)》2010年第20期

第三篇：基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

馬穎峰 金燕 馬晶晶

陜西師范大學(xué)知識媒體研究所

陜西西安 710062

【摘要】本文以多Agent技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動的一般過程，設(shè)計了一個基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，并對教學(xué)活動過程中各Agent是如何進(jìn)行協(xié)同工作進(jìn)行了簡單地論述。

【關(guān)鍵字】教學(xué)活動過程；多Agent技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)

The network instructional design of the multi-Agent system based on the teaching activities

process

MA Yingfeng, JIN Yan, MA Jingjing Shanxi normal university, knowledge Media Institute, Xi'an , 710062 【Abstract】Based on the multi-agent technology, the author of the article has designed a multi-agent network teaching system of the instructional activities process, with reference to the general process of the network teaching activities.Also, the author gave a brief elaboration on the cooperation of different agents in the teaching activities process.【Key words】Teaching activities process;Multi-Agent technology;Network teaching system Agent技術(shù)已出現(xiàn)數(shù)年，將其應(yīng)用研究于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)之中的研究也引起普遍的關(guān)注，以此來增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性、互通性、及時反饋性和個性化交互性。然而這些基于Agent技術(shù)的教學(xué)系統(tǒng)，多為基于功能結(jié)構(gòu)的思想而設(shè)計的，[1][2][3]而顯見將Agent滲透到教學(xué)活動過程而設(shè)計的教學(xué)系統(tǒng)，甚至對功能模塊在整個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動是如何發(fā)揮作用及各模塊之間是如何實現(xiàn)協(xié)作等問題的關(guān)注也不夠。這種基于功能結(jié)構(gòu)的教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)注的是知識傳授功能，注重了學(xué)習(xí)結(jié)果，而忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)活動過程。而面對目前所倡導(dǎo)的以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為目標(biāo)，以探究式、協(xié)作式、發(fā)現(xiàn)式等教學(xué)理念的教學(xué)模式來說，從適應(yīng)性方面的缺陷是明顯的。本研究試圖從教學(xué)活動過程的角度來探索基于多Agent的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，以適應(yīng)我國新的課程改革的需要。

一、教學(xué)活動過程與多Agent技術(shù)

“綜觀世界教育史，我們知道，關(guān)于教學(xué)活動的界定有兩種，其一種是以教師為中心的、以知識的傳授與獲得為主的模仿教學(xué)活動；另一種是以學(xué)習(xí)者為中心的、注重學(xué)習(xí)者思維的態(tài)度與探究的方法的變化教學(xué)活動。隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，教學(xué)活動有逐步從模仿走向變化.以及兩者不同程度融合的趨勢。”[4]教學(xué)活動過程是整個教學(xué)的關(guān)鍵，對學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)起著重要的作用。一個好的教學(xué)活動，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生主動性和參與性，使得學(xué)生的聰明才智得到充分地發(fā)揮，有利于促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力形成，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

與以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)活動相比，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動強調(diào)以學(xué)生為中心，在教師的有效引導(dǎo)下，學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)需要來運用豐富的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主化學(xué)習(xí)。這種教學(xué)活動注重學(xué)生的思維發(fā)展和個性培養(yǎng)，它能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生運用學(xué)習(xí)方法上的靈活性和接受信息的選擇性，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動過程是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。

“Agent是一個具有自適應(yīng)性和智能性的軟件實體，能代表用戶或其他程序，以主動服務(wù)的方式完成一項工作”[1]。它具有自主性、交互/協(xié)同性、反應(yīng)性、目標(biāo)導(dǎo)向性、推理和規(guī)劃能力及可移動性等特性。多Agent由一組獨立的但又協(xié)同工作的Agent構(gòu)成，相互通信，彼此協(xié)作來完成同一任務(wù)，Agent是其基本的組成單位，又是獨立運行的實體。與單Agent相比，多Agent功能強大，能夠完成單個Agent很難完成的任務(wù)以解決一些復(fù)雜的問題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的可變因素非常之多，教學(xué)活動過程的可控要素紛亂，為此，基于多Agent的設(shè)計方式便成為基于教學(xué)活動過程的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的首選方案。

二、基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思想

本文主要從教學(xué)活動過程角度出發(fā)，來設(shè)計整個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型。對該模型進(jìn)行設(shè)計時，本文沿著教學(xué)過程這條主線，分別來介紹系統(tǒng)各個模塊的功能及它們是如何協(xié)調(diào)工作的。該模型設(shè)計的指導(dǎo)思想：

1、教學(xué)過程的每個環(huán)節(jié)是控制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵點

對于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來說，不能僅僅停留在教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)資源的分析上，應(yīng)該以系統(tǒng)的觀點，從過程角度分析網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的活動和實施過程，即對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)過程分析，因此，對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程分析在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中發(fā)揮著重要意義。

2、促進(jìn)網(wǎng)上教學(xué)評價

網(wǎng)上教學(xué)評價主要用于監(jiān)控、調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，要注重對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程的評價，通過利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢對整個教學(xué)過程做跟蹤、監(jiān)控、檢測、指導(dǎo)，來關(guān)注教學(xué)活動中學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)態(tài)度和應(yīng)變能力等，從中發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋并相應(yīng)給出教學(xué)建議和補救方案。此外，為了使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更有針對性、預(yù)見性，需要在教學(xué)設(shè)計前對學(xué)習(xí)者進(jìn)行評價，根據(jù)這個評價的結(jié)果來制定教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、選擇學(xué)習(xí)策略，來幫助學(xué)習(xí)者可以有選擇地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)最終的自主性學(xué)習(xí)。

三、基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型框架構(gòu)建

基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型框架

一）主要功能模塊的功能

1、界面接口Agent。該接口主要負(fù)責(zé)學(xué)生、教師、管理者與教學(xué)、管理系統(tǒng)之間的交互聯(lián)系，記錄交互過程，并能夠為不同的用戶的交互提供個性化的交互界面。

2、學(xué)生。學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)后，系統(tǒng)會自動生成一個學(xué)生Agent。該Agent負(fù)責(zé)學(xué)生與系統(tǒng)的交互聯(lián)系，通過了解學(xué)生的實際情況，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)、更新學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫、為學(xué)生學(xué)習(xí)提供合適的學(xué)習(xí)資料等。

3、教師。教師登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)以后，系統(tǒng)會自動生成一個教師Agent。該Agent負(fù)責(zé)教師與系統(tǒng)的交互聯(lián)系，對教學(xué)的過程進(jìn)行的指導(dǎo)和監(jiān)控、完善學(xué)生模型庫和教學(xué)策略庫、自動求解和智能指導(dǎo)教學(xué)過程中遇到的問題等。

4、管理者。管理者登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)后，系統(tǒng)會自動生成一個管理者Agent。該Agent主要負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中教學(xué)活動包括一系列的管理，如學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)生檔案管理、教學(xué)過程管理等。

5、教學(xué)Agent群。教學(xué)Agent群由多個教學(xué)Agent組成。每個教學(xué)Agent均具有獨立解決問題所需要的領(lǐng)域知識和技能，作為獨立的智能個體負(fù)責(zé)完成具體的教學(xué)任務(wù)，如組織和呈現(xiàn)教學(xué)材料、給學(xué)生的學(xué)習(xí)提出建議、輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)等。

6、教學(xué)過程管理Agent。它對整個教與學(xué)過程進(jìn)行管理，監(jiān)視教學(xué)會話和教與學(xué)的行為，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)和教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)來調(diào)整教學(xué)的微策略，如：改變刺激方式，增加或減少教學(xué)范例，提供練習(xí)等。

7、學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫。學(xué)生模型的主要作用：一方面是對學(xué)生信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，記錄下學(xué)生的學(xué)號、姓名、性別等；另一方面是系統(tǒng)通過相關(guān)的學(xué)習(xí)和推理，挖掘用戶信息數(shù)據(jù)的潛在信息，從而獲得學(xué)生的知識水平、認(rèn)知程度、興趣愛好、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)情況，為智能化教學(xué)提供依據(jù)。此外，使用過系統(tǒng)的學(xué)生都會在學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫中有一條記錄，用來和跟蹤他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以便根據(jù)其調(diào)整教學(xué)策略。

8、教學(xué)策略Agent群。教學(xué)策略Agent群由多個教學(xué)策略Agent組成?！懊總€策略Agent自動對學(xué)生學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，根據(jù)匯集的各類信息，策略Agent可以針對每一類教學(xué)對象的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)中遇到的問題等一系列的特征，提供不同的教學(xué)資源，并給出具體指導(dǎo)和教學(xué)策略。”[5]

二）基于教學(xué)活動過程的Agent協(xié)同工作

“網(wǎng)絡(luò)教育中的教學(xué)過程可簡稱為“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程”，作為一般教學(xué)過程的具體化，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程是處于時空相對分離的教師和學(xué)生，通過若干環(huán)節(jié)和以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的教學(xué)活動實現(xiàn)教學(xué)目的。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程的四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：課程導(dǎo)入、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)組織、學(xué)習(xí)支持與教學(xué)評價?！盵6]下面按著這四個環(huán)節(jié)，從教學(xué)過程角度來認(rèn)識該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型。

1、課程導(dǎo)入階段：

用戶從界面接口Agent登陸后，界面接口Agent首先要對每一個新登陸的學(xué)員進(jìn)行注冊，并獲取一個唯一的標(biāo)識符，追加在學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫中；其次，從學(xué)生行為中獲悉相關(guān)信息記錄并寫入學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫；最后將學(xué)生的交互信息傳遞給教學(xué)過程管理Agent，為后面的教學(xué)提供依據(jù)。

2、教學(xué)（或?qū)W習(xí)）組織與教學(xué)支持階段：

這兩個階段是整個教學(xué)過程的關(guān)鍵階段，整個教學(xué)過程中，各個Agent都具有不同的功能，并通過它們相互合作共同完成整個教學(xué)目標(biāo)。由于在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，教學(xué)組織與學(xué)習(xí)支持是交叉進(jìn)行的，所以此處把這兩個階段放在一起介紹。

學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)為學(xué)生提供交互界面，開始引導(dǎo)學(xué)生的進(jìn)行學(xué)習(xí)。整個教學(xué)過程：一是學(xué)生Agent要從學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫調(diào)用目前登錄學(xué)生的學(xué)生基本信息和學(xué)習(xí)記錄，查看學(xué)生以往的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)這些記錄為學(xué)生本次學(xué)習(xí)呈現(xiàn)最初的學(xué)習(xí)資料；二是教學(xué)Agent能通過對學(xué)生行為的分析，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，它還負(fù)責(zé)組織和呈現(xiàn)教學(xué)材料、給學(xué)生的學(xué)習(xí)提出建議、輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)等；三是教學(xué)過程管理Agent對整個教與學(xué)過程進(jìn)行管理，監(jiān)視教學(xué)會話和教與學(xué)的行為，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)和教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)來調(diào)整教學(xué)的微策略。如：改變刺激方式，增加或減少教學(xué)范例，提供練習(xí)等；四是學(xué)生Agent在學(xué)習(xí)過程中根據(jù)學(xué)生的實際情況，通過教學(xué)Agent從教學(xué)策略庫中選擇合適的策略給學(xué)生以引導(dǎo)，在學(xué)習(xí)結(jié)束后將學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果返回學(xué)生模型數(shù)據(jù)庫。

此外，在整個教學(xué)過程中，還有幾個Agent一直起著關(guān)鍵作用。如： 一是教師Agent。它通過教學(xué)Agent對教學(xué)的過程進(jìn)行相關(guān)的指導(dǎo)和監(jiān)控，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)反應(yīng)，并收集學(xué)生的反饋信息以完善學(xué)生模型庫和教學(xué)策略庫，利用教學(xué)策略Agent提供的策略和自身推理機制的推理對教學(xué)過程中遇到的問題自動求解和智能指導(dǎo)。此外，“教師Agent還可以從試題庫中抽取相關(guān)的問題進(jìn)行討論以加強理解；教師Agent還是專業(yè)知識的資料庫和主動收集者，能對每一個學(xué)習(xí)者提供專業(yè)的最大的資源數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的課程或課程框架（指包含教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)步驟等）供教學(xué)Agent選擇”[2]。

二是管理者Agent。在教學(xué)過程中，它主要負(fù)責(zé)對整個教學(xué)情況宏觀的調(diào)控。管理者Agent通過其它Agent的數(shù)據(jù)和資料，了解到整個教學(xué)活動的情況，自動生成相關(guān)的管理數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)者的相關(guān)信息（如學(xué)習(xí)時間、地區(qū)分布、學(xué)習(xí)者水平等等）、學(xué)習(xí)資源的管理、教師工作統(tǒng)計等，協(xié)助管理者進(jìn)行有效快速的反應(yīng)。“同時，管理者Agent還要負(fù)擔(dān)起諸如其他Agent的增刪管理、名錄和地址管理、通訊鏈條的管理職責(zé)”[3]。

三是安全Agent。它負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的安全，盡量排除教學(xué)系統(tǒng)中的一些不安全因素，解決系統(tǒng)中存在的一些網(wǎng)絡(luò)安全問題，這樣能夠減少教學(xué)系統(tǒng)在運作過程中存在著一定的風(fēng)險，確保整個教學(xué)系統(tǒng)能夠正常運行。

3、教學(xué)評價階段：

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)評價由教學(xué)評價Agent來負(fù)責(zé)，根據(jù)實際教學(xué)活動的需要，評價Agent對相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行評價。它主要對以下幾個方面進(jìn)行評價：

對學(xué)生的評價。對于學(xué)生的評價，既是獲取學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的手段，也是學(xué)生自我教育的過程。評價內(nèi)容主要包括以下幾個方面：學(xué)生交互程度的評價，例如學(xué)生與其他學(xué)習(xí)伙伴、學(xué)習(xí)環(huán)境之間的相互作用如何，這樣的評價可以通過記錄學(xué)習(xí)者利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺中的各種交流工具輔助學(xué)習(xí)進(jìn)行；學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的評價，該評價反映學(xué)生是否能夠進(jìn)行主動學(xué)習(xí)、是否能夠積極參加學(xué)習(xí)活動、是否愿意和別人進(jìn)行交流等相關(guān)問題；資源利用情況的評價，包括從教師獲得或從互聯(lián)網(wǎng)獲得的資源的使用情況，反映出學(xué)習(xí)者對資料的處理情況和能力；作業(yè)與考試的評價，反映學(xué)習(xí)者對知識的掌握情況。

對教師的評價。評價內(nèi)容主要有以下幾個方面：教師與學(xué)生的反饋與交流評價，它反映教師與學(xué)生之間的交流程度、教師對學(xué)生提出問題的反饋是否及時；教學(xué)內(nèi)容評價，如教師能否及時更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容是否豐富、教學(xué)內(nèi)容信息量是否合適等；情感效果評價，該評價反映教師與學(xué)生之間的情感交流程度。

對整個教學(xué)系統(tǒng)的評價。主要有以下幾個方面：系統(tǒng)功能評價，該評價主要反映系統(tǒng)實現(xiàn)功能的情況；系統(tǒng)整體性能評價，如系統(tǒng)能否穩(wěn)定工作、是否有足夠有效地控制、是否提供足夠的工具軟件等問題；資源情況評價，反映系統(tǒng)資源建設(shè)情況，如對資源的管理情況、資源上載功能、資源分類及其相應(yīng)的檢索功能等。

四、基于教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的特點

1、系統(tǒng)安全性強。該教學(xué)系統(tǒng)系統(tǒng)模型中增加了安全Agent，用來負(fù)責(zé)整個教學(xué)系統(tǒng)的安全。安全Agent能夠排除教學(xué)系統(tǒng)中隱藏的不安全因素，能夠解決教學(xué)過程中遇到的安全問題，系統(tǒng)的完全性有了很大的提高。

2、注重教學(xué)評價。與其他已有模型相比，該教學(xué)系統(tǒng)模型增加了教學(xué)評價Agent，它主要采用形成性評價方式來對整個教學(xué)活動過程進(jìn)行評價。這種評價方式使學(xué)生“從被動接受評價轉(zhuǎn)變成為評價的主體和積極參與者”，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生有效調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生獲得成就感，增強自信心，培養(yǎng)合作精神。

3、智能性較高，能夠真正實現(xiàn)因材施教。該系統(tǒng)能夠提供智能性、自主性的Agent服務(wù)，能夠針對每位學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)水平及學(xué)習(xí)狀況等，合理規(guī)劃和調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，采取不同的教學(xué)方式，提供不同的教學(xué)資源，智能地對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)，從而最大限度挖掘每個人的潛力，真正實現(xiàn)了因材施教。

4、人性化教學(xué)方式。教師在多個Agent幫助下，能夠了解到學(xué)生原有知識水平、興趣愛好及學(xué)習(xí)情況等，它能夠根據(jù)不同的學(xué)生給出不同的學(xué)習(xí)計劃并且隨時根據(jù)學(xué)生的當(dāng)前狀態(tài)調(diào)整教學(xué)方式，這樣更加注重了每個學(xué)生的個性。這種教學(xué)方式，改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中單純呈現(xiàn)教學(xué)材料，對學(xué)生千篇一律的教學(xué)方式，更加注重學(xué)生的個性化。

五、結(jié)束語

多Agent技術(shù)能夠有效地解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中存在的一些問題，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在交互式、智能化方面邁上了新臺階，大大提高了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的效率。本文結(jié)合Agent技術(shù)，提出了一個教學(xué)活動過程的多Agent網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型，詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)中的各功能模塊在教學(xué)活動是如何發(fā)揮作用及各模塊之間是如協(xié)同工作的。該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型重視學(xué)生的學(xué)習(xí)活動過程，能夠更好地適應(yīng)目前所倡導(dǎo)的教學(xué)理念，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起著重要的作用。當(dāng)然，本系統(tǒng)還存在一些不足之處，如本文中沒有涉及該系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)等問題。相信經(jīng)過以后的不斷完善，本系統(tǒng)將會更加符合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需要。

第四篇：基于WEB技術(shù)的科研項目驗收管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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基于WEB技術(shù)的科研項目驗收管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

作者：趙麗葉 李志敏

來源：《科技創(chuàng)新導(dǎo)報》2012年第24期

摘要：目前大多數(shù)科研課題管理系統(tǒng)都實現(xiàn)了課題的申報、評審、立項等工作，而后期的過程管理、驗收管理過程還缺少科學(xué)的信息化流程。本文提出了基于J2EE的SSM框架的科研項目驗收的網(wǎng)上個人申請、管理員審核以及專家評審的整個過程的解決方案，真正簡化了科研項目驗收過程，實現(xiàn)了科研項目驗收管理過程的科學(xué)化、高效性和公平性。

關(guān)鍵詞：項目驗收管理 信息化流程 SSM

第五篇：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 高攀 郭理* 鄭鴻英

摘 要：基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)綜合傳統(tǒng)的ITS系統(tǒng)優(yōu)勢，同時又結(jié)合Web的特點，系統(tǒng)具有智能性，能夠智能地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。本文提出了一種基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)模型，探討了智能教學(xué)系統(tǒng)的知識庫的設(shè)計、教學(xué)策略的設(shè)計及個性化教學(xué)的實現(xiàn)，最后給出系統(tǒng)實現(xiàn)的具體思路和解決方案。1 引言

智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Tutoring System，ITS)作為人工智能學(xué)科的重要研究應(yīng)用領(lǐng)域，是21世紀(jì)人類社會數(shù)字化教育的必然發(fā)展方向。其研究涉及人工智能(Artificial Intelligence，AI)、計算機科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)和行為科學(xué)等多個學(xué)科，研究的最終目的是由計算機系統(tǒng)負(fù)擔(dān)起人類教育的主要責(zé)任，即使計算機系統(tǒng)具有智能，并在一定程度上代替人類教師實現(xiàn)最佳教學(xué)。由于ITS涉及到多門學(xué)科，所用到的相關(guān)學(xué)科的技術(shù)即使在本學(xué)科也不夠成熟以及人類對其自身的學(xué)習(xí)過程還認(rèn)識不夠，所以對ITS 的研究仍存在相當(dāng)大的難度，存在知識的表示、對學(xué)生的評估、對學(xué)生錯誤的診斷、教學(xué)規(guī)劃、人機自然語言對話處理等技術(shù)難題。2 基于Web的ITS的系統(tǒng)模型 2.1 傳統(tǒng)的ITS模型

傳統(tǒng)上，智能教學(xué)系統(tǒng)由四大部分組成：專家知識庫(有關(guān)領(lǐng)域的知識描述)、學(xué)生模型(學(xué)生的知識水平和學(xué)習(xí)能力)、教師模型(知識的傳授方法)和人機交互界面。模型如圖1所示。其中人機交互界面部分是在智能教學(xué)系統(tǒng)和學(xué)生之間建立友好的通信交流方式，有時也被看成是教學(xué)方法的補充而作為教師模型的一部分。

傳統(tǒng)的智能教學(xué)系統(tǒng)多數(shù)是單機或單獨運行的(stand．a(chǎn)lone)，系統(tǒng)費用昂貴，維護(hù)代價高，難以大范圍推廣應(yīng)用。隨著Web技術(shù)的發(fā)展和不斷成熟，基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)研究越來越受到重視。在Web上構(gòu)建智能教學(xué)系統(tǒng)，這種方式利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了分布式教學(xué)，可以同時接受多個用戶的并發(fā)訪問，資源利用率大大提高，又不受時間和空間的限制，可以在最大程度上滿足“因材施教”的需要。

圖1傳統(tǒng)的ITS模型

2.2 基于Web的ITS系統(tǒng)模型

基于Web的ITS的系統(tǒng)模型如圖2所示。其中，知識點庫存放課程知識點，知識點可分為不同的類型和難度級別、重點度級別等；教學(xué)課件庫存放各種形式的課件；教學(xué)方法庫存放各種教學(xué)模板。學(xué)生學(xué)習(xí)能力是教師實施因材施教的依據(jù)，模型突出了其重要性。模型綜合了傳統(tǒng)ITS系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時又結(jié)合了Web的特點，客戶端結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，人機交互界面簡潔明了。系統(tǒng)具有智能性，結(jié)合學(xué)生的特點進(jìn)行教學(xué)，可以通過多種多樣的交流工具進(jìn)行有效的交互和即時的通信反饋，能夠智能地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，提供了豐富的信息來源和良好的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行有效的信息過濾等等，實踐證明，基于Web的ITS是ITS系統(tǒng)的發(fā)展方向。

圖2基于Web的ITS系統(tǒng)模型

2.3 系統(tǒng)用戶及其主要功能

系統(tǒng)的用戶可分為管理員、教師和學(xué)生三類。管理員負(fù)責(zé)添加和刪除一門課程，確認(rèn)教師的身份和權(quán)限等。教師是領(lǐng)域?qū)＜遥哂姓n程的領(lǐng)域知識，組織和管理教學(xué)資源，負(fù)責(zé)確定某門課程的教學(xué)策略和方法，制定教學(xué)方案，設(shè)計教學(xué)模板。學(xué)生在系統(tǒng)指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，完成系統(tǒng)規(guī)定的測試。3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 學(xué)科知識庫的設(shè)計

學(xué)科知識庫由學(xué)科知識體系庫和教學(xué)內(nèi)容庫構(gòu)成。知識體系就是知識點的集合，并且包括知識點之間的相互關(guān)系結(jié)構(gòu)[3]。知識體系庫包含知識點屬性和知識點鏈接兩個數(shù)據(jù)庫。知識點屬性數(shù)據(jù)庫是知識表示的基礎(chǔ)，它反映知識點的集合；知識點鏈接數(shù)據(jù)庫反映知識點之間的關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)，主要用于知識推理。

而教學(xué)內(nèi)容庫是根據(jù)知識點來安排的。知識點的屬性包括以下幾個內(nèi)容：

(1)知識點的編號應(yīng)該具有唯一性，根據(jù)知識點結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行編號，它能夠反映知識點層次，可作檢索和查找用；

(2)知識點內(nèi)容的類型有：事實、概念、技能、原理、問題求解等5種類型；

(3)知識點的難度有：容易、一般、難、很難；

(4)知識點的重要程度有：選學(xué)、一般、重要；

(5)知識點的教學(xué)目標(biāo)有：識記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價。3.2 教學(xué)策略的設(shè)計

教學(xué)策略(instructional strategy)是對完成特定教學(xué)目標(biāo)而采取的教學(xué)活動程序、方法、形式和媒體等因素的總體考慮。在ITS系統(tǒng)中，教學(xué)策略起著核心作用。在課件設(shè)計時，則要把這些總體考慮體現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)任務(wù)的安排和教學(xué)交互活動的設(shè)計中。

教學(xué)元素是實現(xiàn)教學(xué)過程的基本元素。常見的教學(xué)元素有:呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、呈現(xiàn)正例、呈現(xiàn)反例、呈現(xiàn)知識點、呈現(xiàn)輔助說明、呈現(xiàn)例題、呈現(xiàn)習(xí)題、呈現(xiàn)評價、呈現(xiàn)提示、測試和提問等等。

教學(xué)元素分為兩類，一類是陳述性的，一類是操作性的。陳述性教學(xué)元素用于陳述教學(xué)材料以及評價信息等，學(xué)習(xí)者不能對其進(jìn)行操作，只能讀不能寫。而操作性元素要求學(xué)生主動參與，同時根據(jù)學(xué)生的操作結(jié)果決定下一教學(xué)元素。

教學(xué)元素的結(jié)構(gòu)可以描述如下:

Struct TeachElem en t {

Int teID;

Char teName [2 0];

Char tePath [2 0];

}

教學(xué)策略模板提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)序列框架，用于對某一類知識點進(jìn)行教學(xué)。它是由教學(xué)元素以一定的方式組織起來形成教學(xué)策略模塊。

一般的知識點本文系統(tǒng)采用如圖3所示模板:

圖3一般知識點模板

對于重要的知識點，本文系統(tǒng)采用如圖4所示模板:

圖4 重要知識點模板

所有的教學(xué)策略模板構(gòu)成教學(xué)策略模板庫，教學(xué)策略模板的具體教學(xué)內(nèi)容和控制流程都存放在該庫中。對于系統(tǒng)中每一個知識點，它都根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和目標(biāo)，組合成不同的教學(xué)行為。3.3 個性化教學(xué)的實現(xiàn)

基于Web智能教學(xué)系統(tǒng)可以比較好的實現(xiàn)個性化教學(xué)。在教與學(xué)的過程中，它根據(jù)不同的學(xué)生模型和學(xué)習(xí)請求，經(jīng)過推理，智能的選擇最佳教學(xué)策略和教學(xué)素材來進(jìn)行個性化教學(xué)。結(jié)合系統(tǒng)的教學(xué)需求和教學(xué)環(huán)境，本文系統(tǒng)采用如圖5所示的方案來實現(xiàn)個性化教學(xué)。

圖5個性化學(xué)習(xí)的實現(xiàn)

在教學(xué)過程中，個性分析模塊依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力值選擇適合該生的教學(xué)策略和教學(xué)素材。教學(xué)策略的選擇在此過程中是最為關(guān)鍵的。如圖6:

圖6教學(xué)策略的具體實現(xiàn)過程 系統(tǒng)實現(xiàn)

由于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用的需要，以及考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴充性，系統(tǒng)采用Browser／Web／DataBase的三層體系結(jié)構(gòu)。

Web服務(wù)器接受請求，通過應(yīng)用程序服務(wù)器執(zhí)行一個Java服務(wù)器端小程序Servlet并返回其輸出，從而實現(xiàn)與客戶機進(jìn)行信息資源的交互。其中，客戶PC機為瀏覽器運行平臺；提供教學(xué)內(nèi)容的個性化展示的由HTML和JSP實現(xiàn)；Web服務(wù)器生成頁面由JSP和Servlet實現(xiàn)；處理學(xué)生模型提取、動態(tài)規(guī)劃，習(xí)題測試、學(xué)生模型的更新維護(hù)以及教學(xué)控制等則由Servlet及JavaBean實現(xiàn)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供學(xué)生模型庫、教學(xué)內(nèi)容庫、教學(xué)策略庫、試題庫等。5 結(jié)論

基于Web的智能教學(xué)系統(tǒng)的研究可以說仍然處于研究階段，其主要的研究方法就是將遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的智能教學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合，運用人工智能技術(shù)來更加有效地實現(xiàn)教學(xué)的個性化和智能化?；痦椖浚菏幼哟髮W(xué)自然科學(xué)研究項目基金（ZRKX2006-Y15）作者簡介：

高攀（1981—）新疆石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

郭理（1968—）新疆石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 通訊作者 鄭鴻英（1981—）新疆石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院