智能化遠程多媒體體育教學系統(tǒng)的實現(xiàn)

(陜西財經(jīng)職業(yè)技術學院 體育課教學部，咸陽 712000)

0 引言

隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，計算機的應用也從單用戶工作模式向多用戶協(xié)同發(fā)展，不受教學空間時間限制的遠程教學也被人們所接受，遠程教學以網(wǎng)絡作為傳輸信息的載體，將課程拓展到各個角落，學習者可以不受地域和時間的限制進行學習交流,遠程教學現(xiàn)在已經(jīng)成為新型的教育模式[1]。

由于目前體育遠程教學系統(tǒng)還沒有達到智能化和個性化教學，一些教學系統(tǒng)沒有因材施教的功能，針對個別學生的學習情況不能制定合適的教學方案。本文根據(jù)當前遠程教學系統(tǒng)存在的弊端，建立一種基于移動Agent技術的智能遠程體育教學系統(tǒng)，此系統(tǒng)較傳統(tǒng)的遠程教學系統(tǒng)更具備智能性[2]。

1 Agent技術原理

Agent是有自主運行能力的服務程序，與眾多軟件實體相比較，Agent智能化水平更高，主要有以下特點。(1)自控性：Agent在沒有人為操作可以自行運行操作，并對其行為和內部狀態(tài)有控制能力[3]。(2)推理性：Agent技術有豐富的知識來完成推理能力，并能夠對用戶進行推理和計算。(3)通信能力：通過某種通信語言與其他實體交換信息的能力。并且可以通過相互作用完成復雜任務。(4)感知能力：Agent可以及時感知到所處的環(huán)境變化。(5)目標導向能力：Agent可以實現(xiàn)一定的目標來規(guī)劃行為步驟[4]。

移動Agent還具有移動性，指的是它可以自主的攜帶任務從一臺主機到另一臺而且可以在新的環(huán)境里完成任務，Agent技術是與分布式計算技術Agent技術相結合運行的，Agent的出現(xiàn)大大促進智能系統(tǒng)開發(fā)。

2 基于Agent技術的遠程體育教學系統(tǒng)模型

因為遠程教學系統(tǒng)是復雜龐大的管理信息系統(tǒng)，覆蓋教學過程的各個環(huán)節(jié)，根據(jù)登錄用戶和權限的不同，可以產(chǎn)生不同的Agent，進入子系統(tǒng)產(chǎn)生Agent代理用戶進行操作。Agent還可以相互通信協(xié)作尋找到資源，移動到目標主機上完成未完成的任務[5]。

在遠程教學模型中有3種Agent，分別是教師Agent、學生Agent、管理Agent。如果用戶用不同的權限賬戶登錄，就會產(chǎn)生不同的Agent為此服務。之后會通過網(wǎng)絡通信或是到教學信息庫中查找適合的教學資源。這時，Agent在數(shù)據(jù)信息庫中找不到相關資源時，會到網(wǎng)絡中查找，查找整個網(wǎng)絡資源中是否有符合的目標主機或是Agent，如果找到，那么會攜帶部分數(shù)據(jù)和為完成的操作移動到目標主機上完成任務，完成后將最終結果返回給用戶[6]。教學信息科包含學習資源庫、試題庫、系統(tǒng)知識庫、教學策略庫、教學目標庫和學生模型庫，這些都是由管理員維護，管理員對其數(shù)據(jù)進行添加刪除和修改，對數(shù)據(jù)的本分和管理、群發(fā)系統(tǒng)消息等,如圖1所示。

圖1 基于Agent的現(xiàn)代遠程教學模型框架

3 Agent技術的實現(xiàn)過程

遠程教學系統(tǒng)的運行相對復雜，Agent體現(xiàn)了社會性，這個系統(tǒng)給學生提供了因材施教的個性化教學服務，下面分別介紹Agent技術的應用過程。

當用戶以學生的賬號登錄體育遠程學習系統(tǒng)時，在控制界面系統(tǒng)會自動生成Agent，在Agent系統(tǒng)自動生成學生信息檔案控制界面，它會通過網(wǎng)絡到學生信息庫中查找到學生的信息，如果是第一次登錄，在學生信息庫中會查不到這個學生的記錄，如果登錄過會在信息庫中記錄著學習體育的成績和出現(xiàn)過的問題。學生Agent查到相關的記錄，學生可以根據(jù)提示到下一步學習。其次，學生可以根據(jù)控制界面提供的學習目標規(guī)劃學習體育課程目錄，從而進入智能學習系統(tǒng)任意一個用戶都會成為獨立的學生Agent，在整個學習中學生Agent和智能的控制界面交互頻繁。此外學生Agent還有一個重要功能，就是學生在學習過程中出現(xiàn)問題時可以到教學信息庫中查看教師Agent回答過的問題，并把問題寫入學生信息庫以備學生Agent掌握自己學習情況，找到地址后學生Agent移動到教師Agent的主機上用通信解決問題，將問題答案返回給學生，實現(xiàn)教學的資源共享，這樣學生在智能體育遠程教學系統(tǒng)學習的同時，可以根據(jù)系統(tǒng)提供的教學策略進行有針對性的學習。如圖2所示。

圖2 基于Agent智能遠程體育系統(tǒng)學習流程

當用戶以教師的用戶登錄遠程體育教學系統(tǒng)時，系統(tǒng)會自動產(chǎn)生教師Agent，Agent系統(tǒng)會運用推理能力，根據(jù)學生以往的學習情況進入到適合的教學策略，幫助學生解決學習中難點。在選擇教學策略的同時，教師要查看有沒有解決學生問題，根據(jù)學生Agent地址去查看，如果學生Agent也在線那么就可以進行通信合作，如果不在線那么就會將問題的答案補充到信息庫中，學生登錄系統(tǒng)后將答案可以看到，另外教師Agent功能在系統(tǒng)上為學生解決的問題及教學策略會添加到教學信息庫中，以便學生學習和其他體育教師參考學習。

當系統(tǒng)管理員登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)會產(chǎn)生管理Agent，其功能是對此系統(tǒng)中的學習資源庫、教學策略庫等進行維護、備份數(shù)據(jù)庫、確保整個數(shù)據(jù)有效運行的作用。另外，它還需要對整個網(wǎng)絡中的Agent之間通信協(xié)作以及遷移做統(tǒng)籌協(xié)調。

基于Agent技術的現(xiàn)代體育遠程教學系統(tǒng)具有以下特征：1教學序列是學生學習過程中優(yōu)化產(chǎn)生的，學生可以不按照系統(tǒng)設計者的預定教學序列學習。2Agent系統(tǒng)具有智能性和自主性服務，所以學生根據(jù)其學習的水平會智能調整地課程難度，提高學生學習效率。3體育教師可以減輕教學壓力，準確的把握學生對知識點的掌握情況，有針對性地進行教學指導，提高教學效率。

4 總結

現(xiàn)代遠程教學系統(tǒng)應用Agent技術，利用智能性針對學生的學習水平，學習中的難點等一系列特征采取個性化教學策略，此教學系統(tǒng)使用Agent智能性的通信機制來獲得教學問題的協(xié)同解決環(huán)境，因此該系統(tǒng)更具有人性化，與傳統(tǒng)的遠程教學體系相比，此系統(tǒng)更具有靈活性多樣性能夠更好的實現(xiàn)體育遠程教學的目標。