1．本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
网上教学是以网络为基础的教学系统,它以网络作为传输信息的载体,是网络和多媒体技术相结合的一种新型教育技术。目前,网上教学已经成为研究的热点,世界各国对于网上教学都给予了高度的重视,并积极投入大量的资金开展这一领域的基础与应用方面的研究,目的是使人们能在全球范围内实现信息交流、资源共享、科技合作和远程学习。网上教学是未来教育发展的趋势,它必将成为全民教育和终身教育的主渠道。但在现阶段网上教学还面临着许多的问题。(1)现有的教学系统的动态交互功能不强,多是教学材料的堆砌。学生只是被动地接受教学内容,不能实际地参与到系统中进行发现式、创造式的主动学习,很难达到最佳的学习效果。(2)系统的智能性较低。一是不能根据学生的当前情况提供合适的、智能化的交互界面,调动学生的兴趣。二是仍然束缚在传统素质教育的模式中,不能根据学生的水平和学习情况提供相应的指导,实现因“才”施教。(3)系统的测试和评价功能不强。现有的网上测试系统多是在固定的Web页面上放一些固定的试题,不能根据学生的要求和学习情况自动选题组卷、变换题目,灵活性较差;不能根据学生的当前薄弱项发现学生知识体系中其他相关弱点,而且难度级别比较粗略,评价不够准确。(4)缺乏有效的引导。学生在网络环境中随意性较大,甚至盲目地漫游,这既浪费了时间又达不到学习的目的。(5)现有的网上教学系统基本上都是现阶段内容松散的超文本结构。
Agent技术源于分布式人工智能，是人工智能和计算机科学新的综合，可用来解决复杂分布的现实问题，开发处于动态的、不确定环境中的、健壮的、大规模的软件系统。按其应用，又分为单Agent和多Agent系统两种。Agent的特点可从两方面进行阐述：Agent的心智模型和Agent的社会模型。这两种特征使得软件Agent是智能的和自主的，同时又是健壮的。将Agent技术应用到远程教学上面来，能克服现阶段远程教学的局限和不足。如利用Agent软件管理学习者的信息，就能动态跟踪学习者的学习行为，并可以根据学习者以前的学习情况，向学习者提出建议，并自动组织学习内容，从而克服了现阶段内容松散的超文本结构。Agent的社会属性能够满足建构主义协同学习的需要，可将每一个学习者看成一个Agent，学习者之间通过Agent的协同机制完成协同学习；同时，教师也可以理解成一个Agent，同样可以和学生交流信息，同时教师之间还可以进行协同教学。
随着DAI(分布式人工智能)的发展,软件Agent的研究已经在计算机科学的各个领域引起人们的极大兴趣,Agent是一种在异质的协同计算环境中能够持续完成自治的面向目标行为的软件实体,可以通过感知学习推理以及行动,在基于知识库的训练后能够模仿人类社会的行为。Agent至少应该具有以下几个方面的关键属性:
1、自治性。Agent能自行控制状态和行为,能够在没有人或其他程序介入时操作和运行。2、感知能力和反应能力。Agent能够及时地感知和响应其所处环境的变化。3、能动性。Agent能够主动表现出目标驱动的行为,能够自行选择合适时机采取适宜动作。4、通信能力。Agent能够用某种通信方式如KQML语言与其他实体交换信息和相互作用。5、持续性。Agent是连续运行的,其状态在运行过程中应该保持一致。6推理和规划能力。Agent具有学习知识和经验,能够进行相关的推理和智能计算。智能Agent的这些技术特性将在远程教育系统的开发中得到充分利用并使其成为网上教学应用的核心技术之一。远程教育系统一般覆盖教学的各个环节,是一个多Agent结构并且根据使用者的不同身份,将系统划分为教师Agent、学生Agent、管理者Agent,每个Agent采用BDI信念愿望意图模型设计个体行为,具体为信念能力承诺意向和行为规则集合,并进行必要的消息通讯,协调彼此行动。完整的远程教育系统还需要包括如下几个支撑子系统:教学课件发布、生成、上传及管理子系统,网上答疑及作业提交评价子系统,远程在线考试评测子系统,视频点播和视频会议式学习子系统;交互式讨论交流和后台管理子系统等。这些子系统积累了大量的有用教学资源和参考资料信息,如访问日志、考试成绩、问题答疑信息、交流讨论和作业以及学习进度和页面访问次数等。为了把各个子系统有机结合起来,可以设计学习跟踪Agent并在整个系统的各个模块中跟踪学习者的学习状态,收集相关信息进而能对用户作出合理的综合评价,并将评价结果及时动态反馈给学生和教师;也可以设计信息管理Agent,对用户进行身份识别与访问权限管理；还可以设计教学资源管理Agent,及时动态地对教学信息资源进行有效地更新、归类、增删处理；对于系统的安全与出错处理也可以设计专门的Agent来维护系统的正常运行。通过统计分析和观察用户的一些有效相关信息,主动询问和加权三元组描述,我们可以充分发现并提取学习兴趣且可根据用户需求从资源库中过滤出适合学习者的学习资源,使得系统能够“懂得”学习者的需求,并通过多Agent之间的协作,有效提高系统的智能性、协作性和共享性,为学习者提供个性化服务。
我们可以预见,随着计算机技术和信息技术的发展,网络化、智能化、个性化的计算机远程教育将成为未来教育的主要手段。尤其是在流行的WWW技术基础上融入人工智能的思想,使得网络教学在交互式、智能化和远程教育方向上迈上了新台阶,提供的全新教学模式和教学管理方法将对教学体系改革和素质教育的实施起到积极的推动作用。在这个领域的研究还有待于进一步的深入。教学系统中的智能Agent可以作为教学管理者、教学辅助者，甚至作为教学对象陪伴学生学习。随着网络环境的不断完善（足够带宽、多网合一等）和智能Agent技术的逐渐成熟，基于智能Agent的网络教学系统将是未来网络教学的发展方向。
