發(fā)布時間:2023-10-08 10:04:27
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇人工智能網(wǎng)絡(luò)教育,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:人工智能;網(wǎng)絡(luò)教育;應(yīng)用;前景
中圖分類號:TP18
“人工智能”一詞最早是在20世紀(jì)50年代末期在Dartmouth學(xué)會上提出的。它是計算機(jī)技術(shù)的一個分支學(xué)科,但又同時包含了很多領(lǐng)域的不同學(xué)科,例如生物信息學(xué)、機(jī)械理論學(xué)、數(shù)理推論、語言文化等,它的研究領(lǐng)域非常的廣泛,包括機(jī)器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學(xué)、機(jī)器人研究、語言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動程序設(shè)計研究、航天科學(xué)與應(yīng)用、龐大的信息處理、儲存、管理研究。此后,越來越多的科研人員開始了對人工智能技術(shù)的研究。國際上比較先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)有麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)、德國人工智能研究中心、索尼公司等,中國的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)主要有清華大學(xué)、北京紫光優(yōu)藍(lán)機(jī)器人技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、北京大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等幾十家機(jī)構(gòu)。
目前,將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教育中是很多研究者關(guān)注的熱點,在近些年的研究中取得了很大的進(jìn)步,取得了一些先進(jìn)的成果,但是在研究中也遇到了一些問題,需要研究人員進(jìn)行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀,探討了人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用,通過研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施,最后對人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1 網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變,“網(wǎng)絡(luò)教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來新的挑戰(zhàn),它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進(jìn)行了改變以外,同時使教學(xué)更富有吸引力和生氣,吸引更多的人愿意到Internet教學(xué)中來學(xué)習(xí)自己想要的知識,他們可以不受時間、空間、身份的限制,到這個虛擬的課堂來進(jìn)行“充電”。但在當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)教育還在初級的發(fā)展階段,在實際的推廣和應(yīng)用中還存在著一些問題:
(1)在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的過程中,支持學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)沒有很好的滿足學(xué)習(xí)者的要求,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的手段和給學(xué)習(xí)者答疑的方法都比較落后,服務(wù)的方式受到一些客觀因素的限制;
(2)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中有很的問題存在,例如空間的分散性差,時間的流動性和自主性差,除此之外,便攜性也比較差等;
(3)目前,雖然網(wǎng)絡(luò)教育中進(jìn)行的考試具有開放性,但是考試的公平公正性、考試類型的科學(xué)性、出題的權(quán)威性都很難保證;
(4)目前來看,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力,但這種查詢的能力是很有限的。
2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
2.1 智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國的研究大師波恩切克提出來的,是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前,由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,在網(wǎng)絡(luò)教育的應(yīng)用和研究方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α@纾悄軟Q策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動圖書館中的得到了廣泛的應(yīng)用,該系統(tǒng)能夠為數(shù)字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息,幫助他們明確決策和管理的目標(biāo),通過建立決策模型并加以修改或完善,為數(shù)字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。
2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)
智能教學(xué)系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來的,可以為學(xué)習(xí)者提供一種智能的授課環(huán)境,它將計算機(jī)的模擬功能來體現(xiàn)在整個教學(xué)過程中,使用人工智能技術(shù)和多媒體技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)手段,共同形成一個交互式的開放的教學(xué)系統(tǒng),在這個學(xué)習(xí)系統(tǒng)中,學(xué)生可以主動的獲取學(xué)習(xí)知識,系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個人情況來進(jìn)行合理和科學(xué)的教學(xué),以達(dá)到最佳的、理想的教學(xué)效果。
2.3 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
支持服務(wù)是現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個高效靈活、強(qiáng)有力的支持服務(wù)子系統(tǒng)是有效地開發(fā)、管理和實施計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項目的保證。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)習(xí)者方便快捷地調(diào)用各種資源,以獲得學(xué)習(xí)的成功。
2.4 智能硬件網(wǎng)絡(luò)
智能網(wǎng)是20世紀(jì)80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及,通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力,而且要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供高級信息處理能力。就目前的狀況而言,對現(xiàn)有的計算機(jī)教育網(wǎng)絡(luò)賦予其一定的“智能”,從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠(yuǎn)見的選擇。
3 做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施
3.1 加大資金的支持
對于做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作,絕對離不開資金的支持,因此各級政府部門應(yīng)該做好相關(guān)的預(yù)算,落實好國家對于支持人工智能技術(shù)的相關(guān)政策,對于在人工智能技術(shù)發(fā)展中做出突出貢獻(xiàn)的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持,支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作,促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的發(fā)展和應(yīng)用。
3.2 加快人員培訓(xùn)工作,建立技術(shù)研究團(tuán)隊
人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作具有技術(shù)性、專業(yè)性強(qiáng)等很多特征,因此,必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才,同時還要對這些人員進(jìn)行全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn),使得這些人員既要懂管理,又要精通人工智能的專業(yè)知識,通過全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和人才引進(jìn),建立人工智能的技術(shù)研究團(tuán)隊,使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮,在人工智能方面有所創(chuàng)新,保證人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中得到更好的應(yīng)用。
3.3 加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作
在人工智能技術(shù)研究方面,美國、英國、德國等國家都走在世界的前列,而我國的人工智能技術(shù)研究的能力較低,與上述發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距。因此,如何縮小這種差距,實現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的應(yīng)用,就需要我們的研究人員加強(qiáng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí),和這些國家的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的溝通和聯(lián)系,借鑒其先進(jìn)的研究經(jīng)驗,根據(jù)自己的實際需要,進(jìn)行一些實際的合作。
4 結(jié)束語
由于人工智能技術(shù)本身存在著巨大的優(yōu)勢,人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會不斷地進(jìn)行發(fā)展而趨于成熟,這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境,全面提升網(wǎng)絡(luò)教育的整體教學(xué)質(zhì)量,并有望增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教育的全面開放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用,需要加大資金的支持,加快人員培訓(xùn)工作,建立技術(shù)研究團(tuán)隊,加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作,使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的支持服務(wù)更加人性化和擬人化,更加體現(xiàn)以人為本的關(guān)懷精神。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:人工智能;計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué);現(xiàn)狀;運用
中圖分類號:TP393-4
所謂人工智能,就是利用人工方法在計算機(jī)上實現(xiàn)智能,也可以說是人工智能在計算機(jī)上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑:一是以生物學(xué)理論為支撐,掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律;二是以計算機(jī)科學(xué)為支撐,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬,實現(xiàn)人機(jī)互動;三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類,人類和計算機(jī)智能,兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)化,相反,機(jī)器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先,人工智能具備非常強(qiáng)的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實現(xiàn)對海量信息的快速檢索,滿足個性化信息需求;其次,人工智能具備很強(qiáng)的知識表示能力。具體來講,就是人工智能對信息的行為,能夠像人類智能一樣,對模糊的信息加以表示;最后,人工智能具有較強(qiáng)的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分,以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機(jī)器提出具體要求便可,至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先,人機(jī)對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機(jī)對話方面極為欠缺,導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味,不能取得預(yù)期良好效果,但智能多媒體卻不然,他能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)自由對話和互動,同時還能結(jié)合學(xué)生實際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次,教學(xué)可行性更強(qiáng)。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個人素養(yǎng)方面都存在差異,而且學(xué)習(xí)主動性也不盡相同,人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)狀況,為每一位學(xué)生設(shè)計制定個性化的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)目標(biāo),對學(xué)生進(jìn)行針對性較強(qiáng)的教學(xué),真正實現(xiàn)因材施教。再次,具有強(qiáng)大的創(chuàng)造性和糾錯性。前者屬于人工智能的顯著特征,而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后,智能多媒體具有老師特征。在實際教學(xué)過程中,智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價,以便能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點,有助于實現(xiàn)教學(xué)相長,全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá),人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變,網(wǎng)絡(luò)時代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會對人才的實際需求,培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前,高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流,盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢,但在資金投入、效益創(chuàng)收和時空限制等方面具有很大的弊端,靈活性不足,無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn),并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制缺陷,而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性,吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去,任何人無論何時何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期,在實際運用方面還存在許多問題:第一,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全,導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后,由于各種原因,在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性;第二,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中存在著空間分散、時間流動和自主性差等問題和弊端;第三,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限;第四,如何實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試的開放性,確保考試的客觀性、公正性、權(quán)威性,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸;第五,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI,還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種,一種是單機(jī)版的初級課件,包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主,以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔,實現(xiàn)師生互動、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實際教學(xué)中以操作容易、更新及時和維護(hù)方便著稱,但實際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件,盡管在互動性方面有著不錯的效果,但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此,高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件,已經(jīng)成為了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件,盡管兩者都有各自的優(yōu)勢,但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段,仍存在許多問題和弊端:無法實現(xiàn)因材施教,無法開展層次教學(xué);作為教學(xué)的一大主體,學(xué)生在個性化交互操作方面仍有很大不足;對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計、分析和評價等。
3 人工智能技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。(1)知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了,它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫,而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個性化設(shè)計。同時,要實現(xiàn)知識庫資源的高度共享,并及時加以更新和補(bǔ)充,如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。(2)教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計主要是出于教學(xué)綜合性考慮的,教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點內(nèi)容。該模塊的實現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機(jī)對話等領(lǐng)域的知識為前提,結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點,利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。(3)學(xué)生板塊。及時掌握學(xué)生心理動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征,結(jié)合學(xué)生實際狀況加以智能評判,進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個性化輔導(dǎo),實現(xiàn)因人施教和因材施教,全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。(4)用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊,整個智能系統(tǒng)的正常運行離不開人工程序操作,用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。(1)加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密,多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢。互聯(lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時空性等優(yōu)勢,加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。(2)加強(qiáng)智能的應(yīng)用。人機(jī)對話、機(jī)器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式,傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計算機(jī)取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。(3)加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異,舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時代要求,加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求,更好地幫助學(xué)生解決實際問題,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語
人工智能技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路,將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道,提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量,并有可能徹底打破計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時空限制,全面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化、人性化和智能化,充分落實以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局,我們有理由相信,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。
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[關(guān)鍵詞]Web3.0:個性化信息服務(wù)平臺;個人門戶
[中圖分類號]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [論文編號]1009-8097(2012)11-0121-03
Web3.0是互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的一種新模式,作為一個新生的概念,不同業(yè)界的人士有不同的理解。2006年,JohnMarkoff在紐約時報上提出Web3.0,他指出Web3.0即所謂的“智能網(wǎng)絡(luò)”,是由語義Web、微格式、自然語言搜索、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能人和人工智能等技術(shù)共同構(gòu)成的基于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的第三代網(wǎng)絡(luò)形式,其中主要強(qiáng)調(diào)機(jī)器促進(jìn)信息的理解,以便給用戶提供更豐富和直觀的體驗。2007年,Google的CEO埃里克施密特在首爾舉行的數(shù)字論壇上將Web3.0定義為:Web3.0將由一些很小的網(wǎng)上應(yīng)用程序組成。SramanaMitra在自己的博客上寫到Web3.0=(4C+P+VS),4C即Content(內(nèi)容)、Commerce(商業(yè))、Community(社區(qū))、Context(情境);P即Personalization(個性化);VS即Vertical Search(垂直搜索)。雖然說法不同,但他們都認(rèn)為Web3.0的核心軟件技術(shù)是語義網(wǎng)和人工智能,Web3.0技術(shù)時代的互聯(lián)網(wǎng)會更加個性化、精準(zhǔn)化和智能化。
業(yè)界人士認(rèn)為,以實現(xiàn)“智能化的人與人和人與機(jī)器的交流”為理念的Web3.0主要具有以下特征:
(1)微內(nèi)容(Wfidget)的自由整合與有效聚合。利用Mashup技術(shù),Web3.0對用戶生成的內(nèi)容信息進(jìn)行整合,使內(nèi)容信息的特征性更加明顯,進(jìn)而便于互聯(lián)網(wǎng)用戶檢索與整合。
(2)適合多種終端平臺,實現(xiàn)信息服務(wù)的普適性。雖然Web2.0讓用戶參與了信息的創(chuàng)造、傳播和分享過程,但它仍局限于單一的互聯(lián)網(wǎng)平臺。然而,Web3.0突破了這一局限,將實現(xiàn)兼容不同終端設(shè)備,實現(xiàn)融合網(wǎng)絡(luò)的普適化。
(3)良好的人性化用戶體驗。Web3.0的設(shè)計理念是“以人為本”,所有的設(shè)計都緊緊圍繞著用戶的喜好進(jìn)行。在UGC篩選性的過濾的基礎(chǔ)上,Web3.0采用個性化引擎和個人喜好信息處理技術(shù),對用戶的行為特征進(jìn)行分析歸納,從而幫助網(wǎng)絡(luò)用戶高效、準(zhǔn)確地搜索到自己感興趣的信息內(nèi)容,提高了用戶信息搜索整合效率。
一、基于Web3.0個性化信息服g-系統(tǒng)模型
個性化信息服務(wù)既是一種個性化服務(wù),又是一種信息服務(wù)。它以用戶的需求為策略,以信息內(nèi)容為管理核心,允許用戶根據(jù)自己的興趣獲取定制服務(wù),以提供智能化的、高效的信息服務(wù)。一個較為完善的個性化信息服務(wù)平臺應(yīng)滿足以下三個方面的要求:(1)具有能容納用戶個人特征信息的特定模塊以供工作人員分析;(2)必須匯集與整合海量的、各種類型的信息資源以供用戶進(jìn)行個性化瀏覽;(3)用戶可在該系統(tǒng)申請獲得個人空間,依據(jù)自己的興趣愛好和專業(yè)領(lǐng)域建立個人信息服務(wù)門戶,系統(tǒng)根據(jù)用戶特征的不同而提供不同的服務(wù)項目和服務(wù)結(jié)果,幫助用戶獲得與其特征描述相一致的動態(tài)性數(shù)字化資源。個性化信息服務(wù)流程如下圖1所示:
從圖1可知,具有Web3.0理念的信息服務(wù)平臺可讓用戶更好地使用網(wǎng)絡(luò)資源和體驗網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。因此,借助Web3.0信息服務(wù)平臺可為用戶創(chuàng)設(shè)一種方便管理、方便查找信息資料的個性化信息服務(wù)環(huán)境,進(jìn)而使用戶親身體驗到一套全新的個性化信息服務(wù)。
圖2是結(jié)合Web3.0的思想和技術(shù)特點以及個性化信息服務(wù)平臺所設(shè)計的一個基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)的模型,此系統(tǒng)的核心是Web3.0信息服務(wù)平臺,它是一個利用Web3.0技術(shù)并針對用戶的個人需求、環(huán)境、心理、知識等特征為用戶實施特定信息服務(wù)的平臺。
該系統(tǒng)的工作流程如下:
首先Web3.0信息服務(wù)平臺利用Web3.0的語義檢索、智能聚合等技術(shù),并基于用戶偏好對各大綜合網(wǎng)站(如新浪、雅虎、搜狐等)上的信息進(jìn)行篩選、聚合,生成有效的高質(zhì)量的用戶興趣信息庫;
其次,根據(jù)存儲在用戶興趣信息庫中的用戶可能感興趣的信息,構(gòu)建不同用戶的興趣模型;并且當(dāng)用戶從中挑選出自己真正感興趣的信息進(jìn)行閱讀的時候,用戶閱讀的信息會被Web3.0信息服務(wù)平臺內(nèi)嵌的信息聚合器捕捉,進(jìn)而傳送給信息服務(wù)平臺,使用戶興趣模型得以不斷更新;
最后,用戶興趣模型生成或更新后,Web3.0信息服務(wù)平臺根據(jù)用戶興趣特征為用戶提供各種基于用戶偏好的個性化信息服務(wù)(如個性化內(nèi)容訂制服務(wù)、個性化信息檢索訂制服務(wù)、個性化頁面訂制服務(wù)、個性化信息推薦服務(wù)等);用戶利用Web3.0信息服務(wù)平臺來構(gòu)建自己的“個人門戶”,進(jìn)而利用“個人門戶”來呈現(xiàn)表達(dá)自己的個性。簡單地說,在基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)中,Web3.0信息服務(wù)平臺一方面為用戶通過內(nèi)嵌的信息聚合器捕捉用戶的興趣信息,另一方面利用Web3.0技術(shù)并根據(jù)用戶興趣模型為用戶提供的個性化的信息服務(wù)。
二、基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)勢
1.利用新技術(shù),實現(xiàn)信息的深層挖掘。
在基于Web3.0個性化信息的服務(wù)系統(tǒng),運用Web3.0的核心軟件技術(shù)語義檢索、智能搜索對良莠不齊的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行提煉加工,使之有序化:同時,利用這些技術(shù)信息可以在底層數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行通訊,底層數(shù)據(jù)庫具備完整的信息交換機(jī)制,用戶要做的只是將想要的東西列出,并與個人的偏好和背景連接在一起,搜索引擎就能自動將數(shù)據(jù)信息提供給用戶。
2.為用戶提供切實有效的個性化信息服務(wù)。
在基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)中,建立用戶興趣模型,它能很好地反映用戶的興趣偏好,并且隨著用戶興趣偏好的改變,用戶興趣模型能夠及時作出適應(yīng)性的改變。同時,服務(wù)系統(tǒng)自動尋找相關(guān)領(lǐng)域信息源,有效組織信息資源,主動向用戶提供個性化信息推薦服務(wù),從而改“人找信息”為“信息找人”。
3.以用戶為中心,建立真正意義上的“個人門戶”。
在基于Web3.0個性化信息的服務(wù)系統(tǒng)中,用戶通過Web3.0信息服務(wù)平臺可擁有自己的“個人門戶”,它集合了博客、相冊、好友、部落、網(wǎng)摘、通信等功能,提供了完備的個性表達(dá)及友好互動支持。根據(jù)個人的資訊喜好、行為習(xí)慣,最終打造成彰顯個人特色的門戶,通過該門戶用戶便可以享受到全面的個性化服務(wù),全新的互動方式、真實的社會關(guān)系。
三、基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)教育的影響
網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展十分迅速,基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)已逐漸成為當(dāng)代社會一種重要的學(xué)習(xí)方式。盡管基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)初露端倪,但由于其獨有的優(yōu)勢,它必將在基于網(wǎng)絡(luò)的教育活動中發(fā)揮出更大的功用。
1.有效提高學(xué)習(xí)者自助學(xué)習(xí)的效果
自助學(xué)習(xí)是互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的一種有效學(xué)習(xí)方式。自助學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者利用龐大的互聯(lián)網(wǎng)信息資源和遠(yuǎn)程教育資源選擇自己認(rèn)為有用的資料進(jìn)行學(xué)習(xí),并按自我意愿自由選擇所應(yīng)掌握的知識量,通過自己喜歡的形式表現(xiàn)出來。基于web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)以Web3.0語義檢索、智能聚合等技術(shù)為依托,為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者提供個性化的智能搜索引擎。在自助學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者運用個性化的智能搜索引擎搜集自己感興趣的知識,這樣學(xué)習(xí)者就不再單純地被動接受教師認(rèn)為有用的知識,而是借助互聯(lián)網(wǎng)按照自己的意愿積極地、創(chuàng)造性地尋求知識。
2.為學(xué)習(xí)者提供更加有序有效的信息
隨著Web2.0成為互聯(lián)網(wǎng)的主流,基于Web2.0建立的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、個人學(xué)習(xí)環(huán)境紛紛出爐,為學(xué)習(xí)者帶來了學(xué)習(xí)契機(jī)。但是,學(xué)習(xí)者利用Web2.0模式下的學(xué)習(xí)系統(tǒng)所的Blog/Vlog/Wiki造成網(wǎng)絡(luò)上布滿大量稂莠不齊的信息,為學(xué)習(xí)者的搜索帶來了極大的不便。而我們所構(gòu)建的基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)具有Web3.0模式下“可控”的Blog/Vlog/wiki,使得的信息更加有序,可信度更高。
3.促進(jìn)學(xué)習(xí)者積極主動地進(jìn)行表現(xiàn)學(xué)習(xí)
隨著技術(shù)的Web不斷發(fā)展,為學(xué)習(xí)者進(jìn)行表現(xiàn)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了便利的可能條件和環(huán)境,基于網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)學(xué)習(xí)能有效消除學(xué)生被動接受知識、缺乏主動性和創(chuàng)造力等弊端。在基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)中,學(xué)習(xí)者通過體驗各種個性化信息服務(wù)后,能根據(jù)自己需要、喜好等個人特征創(chuàng)建“個人門戶”。“個人門戶”是搭建新的學(xué)習(xí)平臺,開創(chuàng)多種形式的學(xué)習(xí)展示、交流區(qū)的更有效便捷的方式。通過這樣的平臺,學(xué)習(xí)者能自由表現(xiàn),發(fā)表自己的觀點、提出質(zhì)疑、探究摸索、寫作交流、嘗試解決問題、自主創(chuàng)新等,使其天性得以充分的展露,實現(xiàn)潛能向顯能的轉(zhuǎn)化。這樣不僅能是學(xué)習(xí)者在表現(xiàn)中體驗勝任的歡愉,還能提升他們的成就感。
四、小結(jié)
基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)與以往的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)相比,更加人性化、智能化。但是由于Web3.0剛剛嶄露頭角,許多支撐技術(shù)(如語義網(wǎng)、人工智能技術(shù)等)目前發(fā)展還不成熟,因此基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)面臨著一定的困難。盡管如此,我們相信隨著Web3.0技術(shù)的發(fā)展和成熟,基于Web3.0的個性化信息服務(wù)系統(tǒng)必定會有更大的發(fā)展,也必將給網(wǎng)絡(luò)信息化教育帶來翻天覆地的變化。
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中圖分類號: TP391.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:2095-2163(2011)03-0027-04
Application of Multi-AGENT in Network Intelligent Tutoring System
WANG Jianhua
Abstract:During many years, traditional modes of computer-aided teaching can not meet the educational needs of universities and colleges. And there exist a low degree of intelligence, lack of teaching strategies and other shortcomings for most of the traditional teaching system softwares. So intelligent tutoring system has become a research hotspot of intelligent computer education. Combined with the features of Multi-AGENT and the application theory in intelligent tutoring system, the paper presents the design model of network intelligent tutoring system based on Multi-AGENT, analyzes in detail system-level functions, and gives out the classification design of system database, as well as the characteristics of system model.
Key words:
0 引言
智能教學(xué)系統(tǒng)是當(dāng)今計算機(jī)輔助教學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于教育領(lǐng)域,使得高校的教學(xué)方法、教學(xué)手段有了很大的改變,從而徹底地改變了人們的教育觀念和教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)可以為教學(xué)雙方提供海量的教學(xué)資源,使學(xué)習(xí)者之間在海量的用戶中實現(xiàn)了無限溝通和交流。多AGENT系統(tǒng)應(yīng)用于智能教學(xué)系統(tǒng)是最新的技術(shù),建構(gòu)主義教育思想和人工智能領(lǐng)域中理論的結(jié)合使得智能化的、面向?qū)W習(xí)效果的、交互的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)模型的建立成為可能[1]。本文提出了一個基于多AGENT的網(wǎng)絡(luò)自主和協(xié)作模式的智能教學(xué)系統(tǒng)模型,并分析了系統(tǒng)的邏輯功能和特點。
1 多AGENT系統(tǒng)及應(yīng)用
1.1 多AGENT系統(tǒng)的概念
多AGENT系統(tǒng)是由多個可計算的AGENT組成的集合。每個AGENT能作用于自身和環(huán)境,操縱環(huán)境的部分表示,并與其它AGENT通訊,從而通過AGENT間的合作、協(xié)商、協(xié)調(diào)、聯(lián)盟,模擬現(xiàn)實社會中的群體智能活動,完成復(fù)雜的任務(wù)[2]。多AGENT的這些特點正可以用來解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的問題。
Multi-AGENT系統(tǒng)是指一些通過多個AGENT協(xié)作完成某些任務(wù)或達(dá)到某些目標(biāo)的計算系統(tǒng)。單個AGENT的能力是有限的,但可以通過適當(dāng)體系結(jié)構(gòu)把多個AGENT組織起來,從而彌補(bǔ)各個AGENT的不足,使整個系統(tǒng)的能力超過任何單個AGENT的能力。多AGENT系統(tǒng)表示一個問題需要多個求解實體,這種系統(tǒng)具有傳統(tǒng)分布,并發(fā)問題求解的優(yōu)點,同時具有復(fù)雜的交互模式。
1.2 多AGENT系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
多AGENT系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的選擇影響系統(tǒng)自主性、自適應(yīng)性的程度。體系結(jié)構(gòu)中必須有共同的通信協(xié)議或傳遞機(jī)制。對于特定的應(yīng)用,應(yīng)該選擇與多AGENT系統(tǒng)相匹配的結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)[3]將多AGENT體系結(jié)構(gòu)劃分為以下三種。
(1)集中式結(jié)構(gòu)。采用類似星型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),將AGENT分成若干個組,每個組內(nèi)的AGENT 采取集中式管理,即每一組AGENT提供一個控制AGENT,以此來控制和協(xié)調(diào)組內(nèi)不同AGENT的合作,如任務(wù)規(guī)劃和分配等等。
(2)分布式結(jié)構(gòu)。各AGENT組之間和組內(nèi)各AGENT之間均為分布式結(jié)構(gòu),各AGENT組或組內(nèi)各AGENT無主次之分,處于平等地位。
(3)層次式結(jié)構(gòu)。集合了集中式和分布式兩類結(jié)構(gòu)。其中包含一個或多個層次結(jié)構(gòu),每個層次結(jié)構(gòu)有多個AGENT,這些AGENT可以采用分布式或者集中式。相鄰層之間的AGENT可以直接通信,或者利用控制AGENT進(jìn)行廣播通信。
1.3 多AGENT技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用
智能AGENT可以以虛擬的教師、虛擬的學(xué)習(xí)伙伴、虛擬的實驗室設(shè)備和虛擬的圖書館管理員身份出現(xiàn),從而增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的趣味性、個性化和人性化色彩,改善人機(jī)教學(xué)效果,使遠(yuǎn)程教學(xué)效果達(dá)到和超過傳統(tǒng)的教學(xué)效果[4]。在學(xué)習(xí)過程中,智能AGENT可以根據(jù)學(xué)生的個體差異安排學(xué)習(xí)計劃、學(xué)習(xí)建議;在練習(xí)和訓(xùn)練過程中,智能AGENT根據(jù)各個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)水平,為學(xué)生提供合適的習(xí)題與實驗,相當(dāng)于私人教師進(jìn)行個別授課與個別輔導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)迷航時,智能AGENT還能起到導(dǎo)航的作用,為學(xué)生指點迷津,順利地將學(xué)生帶到目的地。
2 基于多AGENT的智能教學(xué)系統(tǒng)模型
本文提出的基于多AGENT的智能教學(xué)系統(tǒng),主要面向三類使用者:學(xué)生、教師和管理者。通過相對應(yīng)的AGENT對使用者的使用行為進(jìn)行學(xué)習(xí)和模擬,從而可以引導(dǎo)其個性化地使用該學(xué)習(xí)系統(tǒng)。系統(tǒng)除了要實現(xiàn)教師和學(xué)生在課堂教學(xué)中的一切功能以外,還要提供許多遠(yuǎn)程功能,例如:作業(yè)的提交和評價、同學(xué)間的協(xié)作學(xué)習(xí)、教學(xué)策略的實時更新等。筆者提出的基于多AGENT的智能教學(xué)模型如圖1所示。整個系統(tǒng)在邏輯上由數(shù)據(jù)提供層、訪問控制層、公共服務(wù)層、教學(xué)應(yīng)用層、用戶協(xié)作層和用戶層6個部分構(gòu)成。
2.1 用戶層
教學(xué)系統(tǒng)的所有用戶可分為學(xué)生、教師和管理員三個部分。由于用戶角色的不同以及行為和思維習(xí)慣的不同,導(dǎo)致其使用的系統(tǒng)功能不同,使用習(xí)慣也不同。由于不同的用戶可能來自于不同的網(wǎng)絡(luò)平臺,例如互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)WAP網(wǎng)、各種類型的終端設(shè)備等,系統(tǒng)的設(shè)計可以整合所有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)平臺。用戶無論在何種網(wǎng)絡(luò)平臺下,都可以正常使用系統(tǒng)。
2.2 用戶協(xié)作層
對于使用系統(tǒng)的所有用戶,用戶協(xié)作層負(fù)責(zé)身份驗證。對于已經(jīng)登錄到系統(tǒng)中的用戶,用戶協(xié)作層中的“學(xué)生協(xié)作AGENT”和“教師協(xié)作AGENT”負(fù)責(zé)多個學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)以及多個教師之間的協(xié)作教學(xué)。根據(jù)不同學(xué)生用戶的特性,并依據(jù)系統(tǒng)掌握的教學(xué)策略和規(guī)則,系統(tǒng)會適當(dāng)?shù)貙W(xué)生用戶按照不同的原則進(jìn)行分組,或者將各方面程度相近的學(xué)生分成一組,或者將不同程度的學(xué)生分成一組,以模擬實際的教學(xué)環(huán)境。
2.3 教學(xué)應(yīng)用層
學(xué)生用戶和教師用戶的一切教學(xué)活動都在教學(xué)應(yīng)用層中完成。有關(guān)教學(xué)的每一個應(yīng)用都分別對應(yīng)一個AGENT,可引導(dǎo)用戶進(jìn)行操作、為用戶提供個性化操作界面和教學(xué)內(nèi)容;與其它AGENT進(jìn)行通信、協(xié)作,智能地選擇適合用戶的教學(xué)策略。
(1) 學(xué)生與教師共同的應(yīng)用
教學(xué)系統(tǒng)模型中關(guān)于教師和學(xué)生共同的應(yīng)用有討論答疑、作業(yè)管理、課程報告管理、學(xué)習(xí)評價管理等。
① 討論答疑AGENT面向所有用戶提供討論服務(wù),可以根據(jù)學(xué)生用戶不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格、問題討論的范圍等因素智能地實現(xiàn)自動分組討論。
② 作業(yè)管理AGENT協(xié)助教師AGENT負(fù)責(zé)為不同類型、不同程度的學(xué)生用戶分發(fā)作業(yè),協(xié)助學(xué)生用戶提交作業(yè)。
③ 課程報告AGENT協(xié)助教師AGENT為學(xué)生用戶提供大作業(yè)、設(shè)計報告、實驗報告、小論文以及畢業(yè)論文等的出題、選題等工作。
④ 學(xué)習(xí)評價AGENT的功能是與和教學(xué)相關(guān)的各個AGENT實時通信和協(xié)作,負(fù)責(zé)完成教師教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程的所有評價工作。最后將評價結(jié)果保存到相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
(2) 學(xué)生活動應(yīng)用
學(xué)生用戶在教學(xué)系統(tǒng)中獨有的應(yīng)用主要有學(xué)習(xí)、練習(xí)、實驗和測試等。
① 學(xué)習(xí)是學(xué)生用戶使用教學(xué)系統(tǒng)最多的功能,學(xué)習(xí)AGENT引導(dǎo)學(xué)生用戶在教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)習(xí)專業(yè)知識。根據(jù)不同學(xué)生用戶的類型和學(xué)習(xí)風(fēng)格,為用戶提供個性化的操作界面。
② 練習(xí)AGENT根據(jù)學(xué)生用戶的學(xué)習(xí)效果,為用戶智能地提供練習(xí)題目。還可以根據(jù)學(xué)生用戶歷史練習(xí)成績,提供難度適中的練習(xí)題,使學(xué)生用戶能逐漸適應(yīng)新知識,從而循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。練習(xí)AGENT還可以為小組用戶提供相應(yīng)難度的習(xí)題供大家比賽,從而檢驗小組學(xué)習(xí)效果。
③ 實驗AGENT的功能是協(xié)助教師AGENT設(shè)計實驗題目和引導(dǎo)學(xué)生用戶完成實驗內(nèi)容,為實驗題目提供智能仿真環(huán)境,幫助學(xué)生用戶提交實驗報告。
④ 測試AGENT協(xié)助教師AGENT完成學(xué)科測試的出題工作,包括試卷結(jié)構(gòu)的設(shè)定、智能組卷的完成以及試卷分發(fā)等工作;協(xié)助學(xué)生AGENT完成測試過程、答案提交等工作。
(3) 教師活動應(yīng)用
教師用戶在教學(xué)系統(tǒng)有的應(yīng)用主要有課程管理、教學(xué)內(nèi)容管理、教學(xué)資源管理、試題管理等功能。
① 課程管理AGENT負(fù)責(zé)課程的開設(shè)、課程信息的維護(hù)、知識點的劃分、制定知識點之間關(guān)聯(lián)規(guī)則以及基本教學(xué)策略的制定等工作。
② 教學(xué)內(nèi)容AGENT主要負(fù)責(zé)協(xié)助教師按知識點內(nèi)容將教學(xué)內(nèi)容錄入課程內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中,并負(fù)責(zé)對其進(jìn)行維護(hù)。
③ 資源管理AGENT協(xié)助教師AGENT負(fù)責(zé)對圖片、聲音、視頻等教學(xué)資源進(jìn)行管理。包括教學(xué)資源的錄入、修改、刪除等。
④ 試題管理AGENT協(xié)助教師AGENT完成對學(xué)科試題庫的建設(shè),包括題型管理、題目管理、難度設(shè)定等。同時與練習(xí)AGENT和測試AGENT協(xié)作,為學(xué)生用戶提供個性化試題服務(wù)。
2.4 公共服務(wù)層
構(gòu)成教學(xué)系統(tǒng)的各AGENT需要通信與協(xié)作,系統(tǒng)的不同用戶還會有不同的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計需求,系統(tǒng)需要安全穩(wěn)定地運行,還需要為用戶提供豐富、準(zhǔn)確的幫助信息,這一切功能的實現(xiàn)都通過系統(tǒng)的公共服務(wù)層來提供。
公共服務(wù)層為所有AGENT服務(wù),是AGENT應(yīng)用和底層數(shù)據(jù)庫之間的接口。公共服務(wù)層由教學(xué)策略AGENT、查詢服務(wù)AGENT、系統(tǒng)消息AGENT、系統(tǒng)安全AGENT和在線幫助AGENT構(gòu)成。
2.5 訪問控制層
為了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全,系統(tǒng)特別在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和公共服務(wù)層之間設(shè)置了一個訪問控制層。訪問控制層負(fù)責(zé)接受公共服務(wù)層的訪問要求,直接訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),返回訪問結(jié)果,并負(fù)責(zé)響應(yīng)訪問控制層的數(shù)據(jù)挖掘請求。
2.6 數(shù)據(jù)提供層
智能教學(xué)系統(tǒng)需要海量數(shù)據(jù)支持,包括課程內(nèi)容提供、各類用戶信息、學(xué)生歷史成績數(shù)據(jù)、教學(xué)策略數(shù)據(jù)、教學(xué)資源及系統(tǒng)知識規(guī)則庫等。將以上每一類數(shù)據(jù)單獨存放在一個數(shù)據(jù)庫里,方便數(shù)據(jù)的分類和管理,形成數(shù)據(jù)倉庫。
3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計
基于多AGENT的智能教學(xué)系統(tǒng),要想實現(xiàn)其智能的功能設(shè)計,需要海量的數(shù)據(jù)支持。面對海量用戶群,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)該支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及分布式存儲和處理。系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)分成以下7個數(shù)據(jù)庫分別存儲與處理。
(1)學(xué)生信息庫。學(xué)生信息庫用于存儲所有學(xué)生用戶的自然信息,包括為學(xué)生用戶登錄系統(tǒng)提供的用戶名、密碼、姓名、性別、出生日期等信息,還包括興趣、愛好、家庭情況、學(xué)習(xí)習(xí)慣等信息。另外,還記錄學(xué)生用戶在教學(xué)系統(tǒng)中的所有活動內(nèi)容日志。
(2)教師信息庫。教師信息庫用于存儲所有教師用戶的自然信息,包括為教師用戶登錄系統(tǒng)提供的用戶名、密碼、姓名、性別、出生日期等信息,也包括興趣、愛好、家庭情況、教學(xué)習(xí)慣等信息。與學(xué)生用戶類似,教師信息庫同時也會記錄教師用戶的所有活動內(nèi)容日志。
(3)學(xué)生成績庫。學(xué)生成績庫記錄所有學(xué)生用戶的成績信息,包括練習(xí)成績、測驗成績、考試成績等信息。做為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),學(xué)生成績庫是系統(tǒng)眾多AGENT進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析處理的數(shù)據(jù)來源。系統(tǒng)為學(xué)生用戶提供的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容,都是建立在已有學(xué)生成績數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,教師AGENT和學(xué)習(xí)評價AGENT的活動也離不開對學(xué)生成績數(shù)據(jù)的挖掘與分析。
(4)課程內(nèi)容庫。課程內(nèi)容庫用于存儲某一門課程包括章節(jié)設(shè)計、知識點設(shè)計和全部知識在內(nèi)的全部內(nèi)容,還包括所有知識點之間的關(guān)聯(lián)。為了適應(yīng)智能教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)要求,對任何一個知識點允許多名教師用戶設(shè)計不同的教學(xué)過程,以滿足不同用戶的學(xué)習(xí)要求。
(5)教學(xué)策略庫。教學(xué)策略庫是智能教學(xué)系統(tǒng)的靈魂,根據(jù)課程內(nèi)容庫中存儲的知識點結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián),系統(tǒng)會為不同學(xué)生用戶隨機(jī)或有目的地、智能地生成不同的教學(xué)策略。根據(jù)學(xué)習(xí)評價AGENT的反饋,不斷地強(qiáng)化優(yōu)規(guī)則、淘汰劣規(guī)則,由此建立起穩(wěn)定的教學(xué)策略規(guī)則庫。
(6)教學(xué)資源庫。教學(xué)資源庫用于存儲課程的全部教學(xué)資源。由于智能教學(xué)系統(tǒng)是開放的,學(xué)生用戶和教師用戶是海量的,所以教學(xué)資源庫對所有用戶是開放設(shè)計的。所有用戶都可以自主創(chuàng)建教學(xué)資源,在系統(tǒng)運行過程中,優(yōu)秀的資源會得到越來越多的使用機(jī)會,從而更多地應(yīng)用于教學(xué)策略中。
(7)系統(tǒng)知識庫。系統(tǒng)知識庫用于存儲智能教學(xué)系統(tǒng)除教學(xué)策略之外的規(guī)則。
4 系統(tǒng)模型特點
本文設(shè)計的智能教學(xué)系統(tǒng)模型最大限度地模擬現(xiàn)實世界人類的教學(xué)活動,通過多AGENT之間的信息共享、溝通協(xié)作,以海量教學(xué)資源和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),實時更新豐富的教學(xué)策略,為不同用戶提供個性化的學(xué)習(xí)界面,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。系統(tǒng)模型主要有以下幾個特點:
(1)最大限度地模擬現(xiàn)實世界。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)要想真正發(fā)揮作用,贏得使用者的喜愛,就要實現(xiàn)真正的個性化教學(xué)、人性化教學(xué),實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí),實現(xiàn)動態(tài)實時教學(xué)策略管理。這就要求網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)最大可能地接近真實世界的教學(xué)環(huán)境,最大可能地模擬學(xué)校教學(xué)生活,只有這樣,學(xué)習(xí)者才能有真實感、親切感,才能喜歡網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng),愿意使用該系統(tǒng),因此,才能高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)活動。
本文提出的智能教學(xué)系統(tǒng)模型,通過將現(xiàn)實世界中的真實教學(xué)任務(wù)適當(dāng)?shù)胤纸鉃槎鄠€步驟,系統(tǒng)豐富的功能由多個不同的AGENT互相協(xié)作完成,所有AGENT各司其職,比較全面地模擬了現(xiàn)實教學(xué)環(huán)境。
(2)多AGENT分工合作。系統(tǒng)由多個AGENT協(xié)作完成教學(xué)任務(wù),各AGENT之間既可以單獨完成既定的任務(wù),也可以通過溝通和協(xié)作完成較復(fù)雜的大型任務(wù)。詳細(xì)的分工使系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)清晰明了,便于具體實現(xiàn)。
(3)引入學(xué)習(xí)風(fēng)格的評價。學(xué)習(xí)風(fēng)格是學(xué)習(xí)者持續(xù)一貫的、帶有個性特征的學(xué)習(xí)方式,是學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)傾向的總和。學(xué)習(xí)策略指學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)傾向指學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情緒、態(tài)度、動機(jī)、堅持性以及對學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容等方面的偏愛。系統(tǒng)模型中的學(xué)生AGENT在學(xué)生登錄成功后,負(fù)責(zé)監(jiān)測、記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格方面的數(shù)據(jù),并記入到學(xué)生信息庫中。根據(jù)長時間監(jiān)測的結(jié)果智能地總結(jié)出該學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格,從而根據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格提供個性化的學(xué)習(xí)界面。
有些學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)傾向會隨學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)環(huán)境的不同而變化。系統(tǒng)的學(xué)生AGENT會根據(jù)學(xué)生信息庫中數(shù)據(jù)的變化動態(tài)地跟蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格,從而動態(tài)地改變教學(xué)策略,讓學(xué)習(xí)者真正體會到是在一個現(xiàn)實的教學(xué)環(huán)境當(dāng)中。
(4)分組協(xié)作教學(xué)。系統(tǒng)模型當(dāng)中引入了學(xué)習(xí)風(fēng)格的評價內(nèi)容,學(xué)生協(xié)作AGENT可以將學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)風(fēng)格作為分組的依據(jù),從而實現(xiàn)協(xié)作學(xué)習(xí)。系統(tǒng)還可以分析教師的教學(xué)風(fēng)格,從而為學(xué)生提供個性化的教學(xué)服務(wù)。系統(tǒng)的設(shè)計面向整個互聯(lián)網(wǎng),龐大的教師群和學(xué)生群在同時使用,就涉及師生結(jié)對的問題。系統(tǒng)通過對教師教學(xué)風(fēng)格和學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格的匹配,為學(xué)生智能分配教師、為教師智能分配學(xué)生,而且這一過程是動態(tài)的。學(xué)生用戶面對的是一位或多位虛擬教師,教師面對的是多位虛擬學(xué)生。這一技術(shù)徹底實現(xiàn)了師生之間協(xié)作教學(xué),從而最大限度地提高了教學(xué)效率。
(5)教學(xué)策略的實時調(diào)整。系統(tǒng)中數(shù)量眾多的AGENT分工協(xié)作,實時采集教學(xué)活動的所有信息,存入系統(tǒng)的多個數(shù)據(jù)庫中,從而形成了海量的教學(xué)活動信息資源庫。系統(tǒng)的各個AGENT會通過數(shù)據(jù)挖掘AGENT所提供的服務(wù),從各個數(shù)據(jù)庫中挖掘最新的關(guān)聯(lián)規(guī)則,從而動態(tài)地改變教學(xué)策略。教學(xué)策略的動態(tài)調(diào)整豐富了教學(xué)系統(tǒng)的功能,使系統(tǒng)更加人性化,同時也使學(xué)生用戶感到所面對的是一位有性格、有情緒、會隨時改變教學(xué)方法的虛擬教師。
(6)多元的教學(xué)評價機(jī)制。真實、完全地反映用戶使用教學(xué)系統(tǒng)的情況,就要客觀、全面地對教學(xué)活動進(jìn)行評價,這就要求系統(tǒng)的評價主體與評價內(nèi)容必須具有多元性[5]。在本文所提供的系統(tǒng)模型中,學(xué)生AGENT可以實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的自我評價、或?qū)π〗M成員的評價、對虛擬教師的評價以及對教學(xué)策略的評價;教師AGENT可以對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價、可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價、也可以對同行的教學(xué)工作進(jìn)行評價。系統(tǒng)的評價主體由傳統(tǒng)的單一評價主體―教師,擴(kuò)展到由學(xué)習(xí)者、小組成員、教師等構(gòu)成的多元評價主體。評價量規(guī)表從學(xué)習(xí)內(nèi)容的評價、探究活動過程的評價、以及學(xué)習(xí)成果的評價等多個方面展開,為學(xué)生提供一個更為寬松的評價環(huán)境與更為科學(xué)的評價指標(biāo)。
5 結(jié)束語
智能化教育一直是全世界教育界和教育技術(shù)領(lǐng)域的理想和目標(biāo)。計算機(jī)技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使計算機(jī)輔助教學(xué)得到廣泛的應(yīng)用。新的教育理論層出不窮,特別是人工智能理論和技術(shù)的發(fā)展,為計算機(jī)智能教學(xué)提供了廣闊的發(fā)展空間。然而,在中國現(xiàn)有的教育體制和技術(shù)支持下,真正的智能教育理論實現(xiàn)起來非常困難,導(dǎo)致現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)出現(xiàn)了很多無可奈何的尷尬。網(wǎng)絡(luò)教育是“人-機(jī)-人”的交互過程,在這一過程中,如何提高網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)的智能化程度是目前教育技術(shù)領(lǐng)域的一個重大課題。
本文結(jié)合多AGENT的特性及在智能教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用的理論,提出了基于多AGENT的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計模型,詳細(xì)分析了系統(tǒng)各層次的功能,并給出了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的分類設(shè)計以及系統(tǒng)模型的特點。
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關(guān)鍵詞:信息系統(tǒng)發(fā)展階段;網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺;生態(tài)屬性
【中圖分類號】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【論文編號】1009-8097(2015) 05-0047-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.007
引言
隨著信息和通信技術(shù)在人類社會各個方面不斷產(chǎn)生深刻的影響,人們相信,基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)將打破過去人們學(xué)習(xí)和交流的時空界限,從而顛覆現(xiàn)代教育整個組織框架所賴以建立的“教學(xué)必須發(fā)生在教室里的一位教授和一組學(xué)生之間”這一基本假設(shè)。然而,近年來的大量研究卻表明,雖然在基礎(chǔ)設(shè)施和學(xué)習(xí)資源建設(shè)方面取得了長足進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)卻遠(yuǎn)未達(dá)到人們的期望;基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)發(fā)展仍屬于“嬰兒階段”;在大多數(shù)傳統(tǒng)院校內(nèi),面對面的課堂教學(xué)仍然是絕大多數(shù)院校的主要教學(xué)形式,基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)只是被用作傳統(tǒng)教學(xué)的輔助手段;人們還發(fā)現(xiàn),由于教師和學(xué)生在地理位置上的分離,傳統(tǒng)以教師為中心來展開的教學(xué)模式遷移到網(wǎng)絡(luò)上,效果并不好。所以,盡管基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)是一種迷人的嘗試,但它并未真正地使教學(xué)發(fā)生變革,對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生的影響也微乎其微。
從總體看來,世界各國多年來在該領(lǐng)域的成百上千億元的資金投入,尚未得到合理回報,甚至付諸東流;成千上萬的教師未能在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下實現(xiàn)教學(xué)理念與技術(shù)的有效整合,甚至成為浪費時間的盲目實踐;學(xué)習(xí)者對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)充滿期待,卻在投入遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)教育成本的情況下收獲著失望;一些反技術(shù)思潮隨之而起。這就導(dǎo)致國家教育信息化政策制定進(jìn)入某種困境:是加大投入繼續(xù)推進(jìn)還是放慢步伐觀望?在此方面比較先進(jìn)的國家,如美國,也仍然在教育信息化建設(shè)政策方面不斷進(jìn)行著“修修補(bǔ)補(bǔ)”的調(diào)整。
在近20年來,這一現(xiàn)象已成為公認(rèn)的世界性問題。除了教育技術(shù)界(乃至整個教育界)的學(xué)者們撰文、著述探討這個問題之外,還有很多政府機(jī)構(gòu)、教育實體及IT企業(yè)甚至教師或?qū)W習(xí)者個人都在共同探索這個問題的原因及解決之道。概括地說,這方面的研究結(jié)論主要有應(yīng)用理念有誤論、教師阻礙論、技術(shù)缺陷論、資金匱乏論等。這些研究從各自的角度,發(fā)現(xiàn)了這個世界性問題的某個側(cè)面或局部性問題,并提出了一些解決方案。但值得注意的是,現(xiàn)有的考察大都集中在主觀方面,卻忽略了這樣一個客觀事實:信息技術(shù)發(fā)展有其內(nèi)在的邏輯,信息系統(tǒng)建設(shè)也總是表現(xiàn)出階段性,作為信息技術(shù)應(yīng)用結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的發(fā)展,無疑要受到這個發(fā)展邏輯與階段性的制約,正如一個嬰兒,無論為他(或她)補(bǔ)充多少營養(yǎng)、投入多少精力、以何種指導(dǎo)思想進(jìn)行培育,都不可能使他跨越式地變成一個少年。因此,本文嘗試從信息系統(tǒng)發(fā)展階段理論的視角出發(fā)對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的進(jìn)化軌跡進(jìn)行分析。
一 信息系統(tǒng)階段理論和技術(shù)成熟度曲線
l 信息系統(tǒng)發(fā)展階段理論
早在1974年,國際上社會技術(shù)系統(tǒng)學(xué)派代表人物之一美國哈佛大學(xué)教授理查德?諾蘭(R.L.Nolan)就提出了反映信息系統(tǒng)發(fā)展過程的諾蘭模型――信息系統(tǒng)發(fā)展的四階段論,之后經(jīng)過實踐進(jìn)一步驗證和完善,又于1979年將其調(diào)整為六階段論,即初始階段、普及階段、控制階段、整合階段、數(shù)據(jù)管理階段和成熟階段。這是一種波浪式的發(fā)展歷程,前三個階段具有計算機(jī)數(shù)據(jù)處理時代的特征,后三個階段則顯示出信息技術(shù)時代的特點,前后之間的“轉(zhuǎn)折區(qū)間”在整合期中,由于辦公自動化機(jī)器的普及、終端用戶計算環(huán)境的進(jìn)展而導(dǎo)致了發(fā)展的非連續(xù)性,這種非連續(xù)性又稱為“技術(shù)性斷點”。諾蘭強(qiáng)調(diào),此六階段是由信息系統(tǒng)發(fā)展的客觀規(guī)律所決定的,各階段彼此不能相互超越。
20世紀(jì)90年代初,鑒于形勢的發(fā)展變化,美國的信息化專家米切(Mische)對諾蘭模型作了進(jìn)一步修正,將綜合信息技術(shù)應(yīng)用的連續(xù)發(fā)展劃分為四個階段,即起步階段、增長階段、成熟階段和更新階段。并認(rèn)為,決定這些階段的特征有五個方面,包括技術(shù)狀況;代表性應(yīng)用和集成程度;數(shù)據(jù)庫和存取能力;信息技術(shù)融入企業(yè)文化;全員素質(zhì)、態(tài)度和信息技術(shù)視野。其中,每個階段的具體特征又被繼續(xù)細(xì)分,總括起來有100多個不同屬性。這些特征和屬性可用來幫助一個組織確定自己在綜合信息技術(shù)應(yīng)用的連續(xù)發(fā)展中所處的位置。
2 技術(shù)成熟度曲線
技術(shù)成熟度曲線(The Hype Cycle,又稱技術(shù)循環(huán)曲線、光環(huán)曲線、炒作周期)是著名IT咨詢機(jī)構(gòu)Gartner 1995年提出的對各類新興技術(shù)進(jìn)行分類和技術(shù)成熟時進(jìn)行判斷的一種理論。它認(rèn)為日新月異發(fā)展的科技,從其誕生到成熟需要經(jīng)過5個階段:
萌芽期(Technology Trigger):在此階段,隨著媒體的過度大肆報道和非理性的渲染,產(chǎn)品的知名度無所不在。然而尚未有實用產(chǎn)品出現(xiàn),其經(jīng)濟(jì)適用性也有待證明。
過熱期(Peak of Inflated Expectations):早期公眾的過分關(guān)注演繹出了一系列成功的故事(不可避免也同時伴隨著眾多失敗的例子,只是大部分被置若罔聞)。
低谷期(Trough of Disillusionment):隨著這項科技的缺點、問題、局限逐漸暴露,失敗的應(yīng)用案例比比皆是,公眾的興趣逐漸減少,只有少數(shù)幸存者才能繼續(xù)獲得投資。
復(fù)蘇期(Slope of Enlightenment):經(jīng)歷此前的種種失敗后,此項技術(shù)可帶來的經(jīng)濟(jì)效益逐漸清晰并得到更廣泛理解;技術(shù)發(fā)明者陸續(xù)推出第二代、第三代產(chǎn)品;嘗試性的投資增多,比較保守的企業(yè)仍在觀望。
成熟期(Plateau of Productivity):該技術(shù)已被主流市場接受,評價此技術(shù)實用性的標(biāo)準(zhǔn)逐漸明晰,新科技所蘊(yùn)藏的廣闊市場前景和實用價值開始兌現(xiàn)。
這個曲線反映了人們對技術(shù)和商業(yè)創(chuàng)新的周期性興趣爆發(fā)和經(jīng)常性失望的起起伏伏,是一種利用時間軸與新技術(shù)在媒體上的曝光度來判斷采用新科技的風(fēng)險與收益的工具。
在此圖中,越往左,代表技術(shù)越新潮,越處于概念階段;越往右,則技術(shù)越成熟,商業(yè)化應(yīng)用性越好,發(fā)揮出提高生產(chǎn)率的效果越顯著。縱軸代表期望值,人們對于新技術(shù)通常會隨著認(rèn)識的深入,期望不斷升溫,伴之以媒體炒作而到達(dá)頂峰;隨之因技術(shù)瓶頸或其他原因,期望逐漸冷卻至低點,但技術(shù)成熟后,期望又重新上升。
二 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)化的四個階段
信息系統(tǒng)發(fā)展階段理論是基于上世紀(jì)70至90年代以企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)為考察對象提出的,其具體的定義與現(xiàn)代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的形勢已有較大出入;技術(shù)成熟度曲線也并不特指教育領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)律,它甚至還因把重心放在技術(shù)的媒體曝光度而不是技術(shù)的本質(zhì)上受到批評。但是,前者提出的信息系統(tǒng)發(fā)展具有的階段性特征、其應(yīng)用成效與所處發(fā)展階段密切相關(guān)的思想、后者反映的新技術(shù)應(yīng)用效果顯現(xiàn)的曲折過程,對我們今天理性地認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的進(jìn)化軌跡,仍然可以提供一個有價值的觀察角度。
按主流的學(xué)習(xí)理論,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者通過與學(xué)習(xí)環(huán)境相互作用而獲得知識和能力的穩(wěn)定變化的過程。學(xué)習(xí)是“形成連接、創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)”的過程,也是“培養(yǎng)學(xué)習(xí)力,構(gòu)建學(xué)習(xí)生態(tài)”的過程。因此,只有當(dāng)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境(對本研究而言即為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺)有很高的融合度時才能獲得顯著的效果。
此外,在現(xiàn)實社會中,學(xué)習(xí)環(huán)境從來不是一個孤立的場所,而是包括圖書館在內(nèi)的一系列配套設(shè)施、教學(xué)資源,教師、學(xué)生的交流互動機(jī)制乃至外部社會之間的信息流通等。這些與學(xué)習(xí)有關(guān)的存在被統(tǒng)稱為學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境。真正有效的學(xué)習(xí)正是發(fā)生在這樣一個大的學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境中一一這是一個開放的、動態(tài)變化而又相互依賴的、具有自組織適應(yīng)的、由交叉重疊的興趣共同體構(gòu)成的系統(tǒng)。
基于上述認(rèn)識,可知信息技術(shù)應(yīng)用于教育,是通過技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)平臺作用于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知而發(fā)揮作用,其復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般企業(yè)的信息系統(tǒng)建設(shè)。所以其建設(shè)過程和成效的發(fā)揮,既符合信息系統(tǒng)發(fā)展的一般階段性規(guī)律,還會滯后于一般的企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè);作為基于互聯(lián)網(wǎng)而建設(shè)生長的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,其成效呈現(xiàn)也必須要等到整個網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)生態(tài)形成后才有可能。
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺綜合體現(xiàn)為學(xué)習(xí)資源、技術(shù)平臺和人三者之間的交互關(guān)系。根據(jù)這種交互融合的、由淺入深、由簡單到復(fù)雜并借鑒信息系統(tǒng)發(fā)展階段的理論,可將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的進(jìn)化過程劃分為四個具有顯著特征的階段:
第一階段是單項技術(shù)應(yīng)用期,表現(xiàn)為技術(shù)和技術(shù)之間的關(guān)系。雖然教育界和公眾都對信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用潛力充滿期待,但實際情況卻是僅在局部或有限層面上實現(xiàn)了初級功能。典型應(yīng)用是普通的學(xué)習(xí)資源庫和簡單的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的初期,網(wǎng)絡(luò)資源庫用來存儲和管理教學(xué)資源,使學(xué)習(xí)者可以自主地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時間。但由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施水平低下,計算機(jī)配置、網(wǎng)絡(luò)帶寬等都非常差,因此最早期的網(wǎng)絡(luò)教育模式也受很大限制,功能僅限于資源管理,內(nèi)容以文本為主,資源格式與管理技術(shù)不統(tǒng)一,難以廣泛共享。隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能的發(fā)展,以及網(wǎng)絡(luò)用戶的增加,在學(xué)習(xí)資源庫的基礎(chǔ)上,開始提供用戶注冊管理、課件目錄管理、學(xué)習(xí)者的信息數(shù)據(jù)記錄等功能,且開始提供音視頻課件,但一般不具備教學(xué)內(nèi)容制作的功能。這一階段大體處于Web l.0技術(shù)模式之下,學(xué)習(xí)者是單向的學(xué)習(xí)資源接受者。可以說,這一階段是公眾的高期望與技術(shù)應(yīng)用效果差的現(xiàn)實反差最大的時期。
第二階段是綜合技術(shù)整合期,主要體現(xiàn)平臺和平臺之間的關(guān)系,典型應(yīng)用是各種通用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。在第一階段教學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,一定程度上實現(xiàn)了對教學(xué)過程(課件的制作與、教學(xué)組織、教學(xué)交互、學(xué)習(xí)支持和教學(xué)評價)的基本支持:從教學(xué)的管理(用戶與課程的管理)到與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫及其管理系統(tǒng)的整合,集成了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需要的主要功能,形成了一個相對完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境。通過SCORM標(biāo)準(zhǔn)體系,實現(xiàn)了跨平臺的內(nèi)容共享與整合,對內(nèi)容交互數(shù)據(jù)的記錄與跟蹤等。從整個互聯(lián)網(wǎng)范圍看,各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺層出不窮,尤其是近兩年蓬勃發(fā)展的大規(guī)模開放課程(MOOC),整合了多種社交網(wǎng)絡(luò)工具和多種形式的數(shù)字化資源,形成多元化的學(xué)習(xí)工具和豐富的課程資源;突破傳統(tǒng)課程時間、空間的限制,突破傳統(tǒng)課程人數(shù)限制,一定程度上實現(xiàn)了與大眾的互動和回應(yīng),并使用輔的在線自動評價系統(tǒng)來提高學(xué)習(xí)效果。但每個平臺仍然相對獨立,與其他平臺、系統(tǒng)之間的聯(lián)系、融合度依然較低。這一階段公眾對信息技術(shù)的教育應(yīng)用潛力期望回落,變得理性,甚至還出現(xiàn)了某種程度的技術(shù)懷疑論:數(shù)字技術(shù)的巨大教育潛能似乎總是難以得到充分的利用和發(fā)揮,“技術(shù)潛能與現(xiàn)實之間仍存在一道鴻溝”。
第三階段是使用者的連通期,也可稱為技術(shù)消隱期,主要體現(xiàn)平臺和人之間的關(guān)系。信息技術(shù)經(jīng)過幾十年的高度發(fā)展,為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺充分實現(xiàn)特定的學(xué)習(xí)理論提供了很大的自由度和表現(xiàn)力,更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更快的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、豐富的多媒體資源制作和工具、學(xué)習(xí)分析與評價工具、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí)者知識狀態(tài)和學(xué)習(xí)風(fēng)格偏好跟蹤分析工具等,使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺逐漸由以學(xué)習(xí)內(nèi)容為中心,轉(zhuǎn)向以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動為中心;基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺支持大規(guī)模用戶的同時與在線學(xué)習(xí)交互;開放共享運動的深入發(fā)展,使得各網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺更加開放,具有更好的連通性和資源共享程度;跨平臺、移動的、多終端融合的無縫學(xué)習(xí)更為普及,使人們已經(jīng)可以忘記技術(shù)體系作為人與知識中間平臺的存在,比較自由地使用學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí);人與資源網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺已具備早期生態(tài)系統(tǒng)的特征,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果漸漸呈現(xiàn)出來,在線教育與傳統(tǒng)學(xué)校教育的融合度提高,在某些方面可能還超過了傳統(tǒng)教育。但是,雖然網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺已經(jīng)不再像早期那樣表現(xiàn)為一個個孤立的存在,但其本身仍缺乏與學(xué)習(xí)情境相關(guān)的信息架構(gòu)支持能力。
第四階段是群體智能的涌現(xiàn)期,體現(xiàn)的是人和人之間的關(guān)系,也可稱為回歸期。這一階段,信息技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高度發(fā)達(dá),整個傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的物質(zhì)環(huán)境,從教育到各類教學(xué)設(shè)施、學(xué)習(xí)工具均已高度數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,全部學(xué)習(xí)資源均已數(shù)字化地存在和產(chǎn)生,而整個學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程卻再次以模擬的連續(xù)世界的面貌出現(xiàn)一一數(shù)字化地存在,模擬化地呈現(xiàn),線上與線下的界線已有機(jī)融合。隨著聯(lián)網(wǎng)用戶的增多,互聯(lián)網(wǎng)結(jié)點已經(jīng)接近人類大腦的神經(jīng)元總數(shù),并且互聯(lián)網(wǎng)上的信息呈爆炸性增長,知識融合與智能匯聚的速度加快,連通的、動態(tài)變化的、具有有機(jī)體濕潤性等特征的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境逐漸形成。與之相適應(yīng),網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺也使人與技術(shù)深度融合,呈現(xiàn)出開放、自組織等生態(tài)特征。主要表現(xiàn)為:一是各網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺與整個互聯(lián)網(wǎng)空間的全部資源達(dá)到無縫融合,形成一個無限大的資源智能網(wǎng)絡(luò)空間,并可實現(xiàn)自由檢索(包含圖片、語音和視頻檢索)和基于大數(shù)據(jù)的深度分析;二是教師的教學(xué)活動和學(xué)習(xí)者的個人學(xué)習(xí)活動,都可以以自然方式(書寫、語音或視頻等)完成數(shù)字化記錄,并共享于互聯(lián)網(wǎng)上;三是眾多學(xué)習(xí)者的微知識、微思考源源不斷地匯聚于互聯(lián)網(wǎng),使現(xiàn)有的資源智能網(wǎng)絡(luò)空間得以不斷地進(jìn)化發(fā)展,還可以借助語義分析技術(shù)實現(xiàn)資源結(jié)點間的動態(tài)鏈接,使整個資源智能網(wǎng)絡(luò)空間中的每個資源“細(xì)胞”通過資源鏈的不斷建立和豐富持續(xù)的共享信息、持久生長,從而提高整個資源空間的智能程度。在這一階段,作為整個教育系統(tǒng)一部分的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,與傳統(tǒng)教學(xué)體系將不再是顛覆與被顛覆的對抗關(guān)系,而是相互依存、交融共生關(guān)系,共同塑造人類學(xué)習(xí)與知識創(chuàng)造的新模式。