时间：2023-09-15 17:14:36
导语：在人工智能教学策略的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
【关键词】人工智能 计算机辅助教学 教学与控制
一、人工智能的定义
人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统角度来看，人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统，实现模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。人工智能是一门交叉科学，逐渐形成一门涉及心理学、认知科学、思维可循、信息科学、系统科学和生物学科等多学科的综合性技术学科。
二、计算辅助教学体系和现状
计算救助教学是利用多媒体计算机的功能与特点，利用计算机辅助教师完成各个教学环节，并通过与计算机之间的交互活动，激发学生的学习积极性和主动性，帮助学生更有效地学习。实用计算机辅助教学，有利于认识主体作用的发挥，它所提供的图像、声音、动画等信息由利于学生知识的获得与保持，达到提高教学教学的目的。
目前为止，所实用的绝大多数传统以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学将全部教学信息以编程方式预置于课件中，这样的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。因此现有的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学系统面临许多挑战，它主要存在以下几个方面的问题。
1.计算机辅助教学系统的闭塞性
不具有开放性是目前以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。其弊端在于固定内容的局限性使课件的适用面狭窄，而且设定的运行路线使授课缺乏自主性;授课的针对性不强;无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。
2.智能性的欠缺
现有的计算机智能辅助课件系统不能对不同何曾度的学生进行有针对性的教育，学生的学习是被动的，不能由系统自动提供助学信息而使学生有选择地学习。。
3.人机交互能力较弱
现有计算机智能辅助大多以光盘作为信息的载体，将材料中的内容以多媒体的形式展现出来，教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学者，学习者使用计算机智能辅助课件学习是完全被动的。
4.教师与学生的互动在教学中的缺乏
现有计算机智能辅助课件在学生自学以及进行操作使用时，如何学习都是学生自己的事。教师不能全完了解学习者的情况，学生在蹦到问题时不能向教师求教，师生之间互相封闭，谈不上师生互动，因此课件所起的效果大打折扣。
5.课程特点没有突出
各门课程在教学上有不同的要求，但现有课件对于这些不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲线或曲面，对有些课程来说，将这些曲线或曲面给出了一个简单的展示就足够了，而有些课程这样的展示不能达到教学目的的要求。
6.教学计划的欠缺
在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计，但课件的制作者往往并未意识到这一点。例如:现有的绝大多数课件都是单一的展播式，这样的可见制作“精美”，但它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是目的，应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性，着眼点在于学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有帮助，而不是表面上的制作“精美”。
综上所述，现有的计算机智能辅助存在许多问题，随着新技术的不断出现，这些问题将使计算机智能辅助越来越不能适应新的要求。因此以智能计算机智能辅助为代表的心的计算机辅助教学系统将成为教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。 转贴于
三、智能计算机辅助教学系统
智能计算机辅助教学系统(Intelligent ComputerAided Instruction)，简称ICAI。教学过程是一个复杂的教与学的思维过程，它需要教师以专门知识和经验为依据，经过吸取、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教学以及学生进行学习并得以实现的系统。在智能ICAI中，教学思想、方法、学习内容可用知识形式表示，如何解决知识的形式化表示以及知识的访问与调用问题，是人工智能的核心技术之一，也是将ICAI引入教育技术领域中所要面临的一个问题。知识库是实现知识推理与专家系统的基础，可以用知识库作为智能ICAI的构建环境。在知识库中，教学内容等的有关知识可以用事实与规则表示，并存储于知识库内，教学与学习过程既是对知识库中知识进行推理，并最终得出所需结果的过程。ICAI系统的一般包括以下几个模块:
1.知识库。知识库是关于教学内容的模块，解决“教什么”问题。知识库中的教学内容有待于教学与控制模块和学生模块进行选取、调用。
2.学生模块。学生模块是用于记录学生的学习情况，对学生学习的各个环节信息进行搜集，以便系统对学生的学习情况进行自动评估，提出具有针对性的学习建议和个别化的辅导。学生模块描述学生对教学内容理解、掌握的程度，系统可以根据学生模块的具体情况调整教学策略并提供适当的反馈。
3.用户接口模块。这是系统与用户交流的界面。整个系统依靠用户接口模块把教学内容呈现给用户、接受用户输入的信息、并向用户提供反馈。
4.教学与控制模块。这是教学过程与整个系统的控制模块，涉及到“如何教”的问题。它具有领域知识、教学策略和人机对话等方面的知识。根据学生模型提供的学生学习情况，通过智能系统的搜索与推理，得出智能化的教学方法与教学策略，能够较科学地评估学生的学习水平，可以通过分析学生以往的学习兴趣和学习习惯，预测学生的知识需求和常犯错误，动态地将不同的学习内容、学习方法与不同的学生匹配，智能地分析学生错误的原因进而针对地提出合理的教学建议、学习建议以及改进方法。
新世纪的教学将是以智能化的ICAI为主线，是多学科、多方位发展的新技术的体现。随着人工智能技术的发展、计算机辅助教学的成效将更加明显。
参考文献
关键词：人工智能；图形编程；创新实践
近年来，人工智能已成为一个高频词，各种与人工智能相关的智能家居、自动驾驶、智能语音、图像识别等新技术，深刻影响着社会的方方面面，也逐步改变人们的工作及生活方式。许多国家已经开始积极尝试，大力推进小学人工智能教学。2017年，国务院正式颁布《新一代人工智能发展规划》，明确提出了“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”；如今，计算思维培养又成为热点。在这样的一个时代背景下，学校和教师有责任和义务组织、引导学生去接触、了解、学习、应用人工智能技术，以适应未来学习和工作环境的变化。人工智能涉及的学科内容较为广泛复杂，小学生相对年龄较小，储备的相关知识较少，学校应如何在小学阶段有效开展人工智能教学，推进人工智能教学真正落地？笔者结合自己的教学实践，从“巧”借活动、“巧”设场景、“巧”编程序、“巧”创项目等方面，积极探索小学人工智能教学的推进路径。
一、“巧”设场景体验人工智能
人工智能的知识结构具有较强的逻辑性和抽象性，与之前信息技术课上所教的内容相比，难度及复杂性更高。在日常人工智能教学中，教师应根据学生的心理特点以及不同教学要求，改变教学方式，把体验搬进课堂，让学生通过具体的体验活动逐步理解人工智能的相关知识，把重难点从对概念、原理、技术的学习转换到了解相关概念、技术实现的过程、体验人工智能技术的应用上。丰富有趣的教育实践活动可以让学生在愉悦的教学情境中，从不同的思维角度、用不同的思维方式来认识和理解与生活密切联系的一些人工智能概念，如机器学习、大数据、神经网络等，体验人工智能在实际生活中的应用。例如在《人脸识别》一课教学中，需要让学生了解人脸识别技术的应用、影响、实现过程和原理，其中人脸识别的原理和过程较为复杂，如果教学中只进行简单说教，无法有效达成教学目标。本课设计了一个“人脸大比对”体验活动，活动分两个部分，第一部分就是通过百度AI开放平台里的人脸检测与属性分析功能，体验人脸检测中具体检测哪些属性；第二部分就是通过人脸对比功能，完成教师提供的三组人像照片的对比分析。在第一部分的实例体验中，学生通过自己上传照片进行检测，主要是通过对人脸的面部、肤色、毛发、眼睛、嘴、鼻和轮廓等150个特征的精准定位来准确地识别和计算出一张人脸的特征和属性信息，包括年龄、性别、颜值、情绪、是否戴眼镜等。这样的体验让学生非常感兴趣，也能很好地理解特征提取的过程。第二部分的体验是人脸对比，教师提供给学生三组照片，第一组是一对相似度很高的双胞胎；第二组是同一个人戴口罩和不戴口罩的照片；第三组是同一个人的两种表情。学生先自己观察，记录三组照片的结果，再上传照片到百度AI体验人脸对比过程，并查看对比结果。经过体验，学生认识到在现有的技术下，人脸识别的准确度还是非常高的，对人脸识别的过程也留下了非常深刻的印象。
二、“巧”编程序理解人工智能
从当前人工智能技术应用的实际情况分析来看，主要应用领域为大数据及机器学习，这些功能的实现得益于算法的不断完善。可见，算法学习是实现人工智能的关键，而对算法的学习又是计算机编程教学中的一大难点。推进小学编程教学将有利于帮助学生理解人工智能的相关知识。小学生相对抽象思维偏弱，采用图形化的编程教学，更加有利于他们接受，有助于提高学习的积极性。通过编程教学引导学生学会分析问题、抽象与建模、设计算法、编写程序脚本，在验证过程中不断改进和完善，并最终实现问题的解决，能有效培养学生的计算思维，并过渡到对人工智能所需要的其他知识的学习上。例如在五年级的《创编游戏》教学中，情境任务是设计制作一个猫捉老鼠的小游戏，目标是让学生认识“碰到颜色”“如果……那么……”等指令，能够用它们的组合来编写判断角色是否碰到边缘和老鼠的脚本。人工智能的概念主要体现在“碰到颜色”和“如果……那么……”语句的应用上，“碰到颜色”是侦测识别，“如果……那么……”则是逻辑判断的处理。在教学中，首先通过问题引导学生思考完成游戏需要考虑哪几个要素，从问题和答案中帮助学生提炼出“舞台”“角色”“动作”三个要素，进而帮助学生厘清实现游戏功能的基本思路。在程序编写中，让学生具体体验侦测模块的编写与判断语句的应用。简单的编程实践，能让学生逐步了解人工智能的基本概念及其实现流程。
三、“巧”创项目实现人工智能
知识的学习必须与学生的生活实际结合起来，如果学生在掌握人工智能知识和技能后能将所学知识应用于实践，解决生活中的实际问题，那么这样的学习就是真实有效的。学生通过设计创作具体作品，可以大大增强分析和处理问题、解决实际问题的意识和能力，培养逻辑思维和动手实践能力，这也是人工智能教育的方向和目的。根据学生的实际生活经验，教师将人工智能的具体应用案例巧妙引入课程中，引导他们科学地确定项目内容；通过对项目的梳理分析，建立逻辑关系和模型；用编程语言描述逻辑关系；采用硬件设备实现人工智能的具体功能，这种基于真实任务的学习活动，能有效促进学生的理解。例如四年级实践小组的“智能垃圾桶”作品，便是以垃圾桶为课题进行探究，先让学生对现有垃圾桶的优劣势进行分析，思考怎样改造垃圾桶才能真正实现智能化。通过教师的引领和自身观察，学生很快认识到智能垃圾桶应该具有的功能：一是能检测什么时候有人投放垃圾；二是垃圾桶盖能自动开启和关闭。确定了目标之后，就是思考达成上述目标需要哪些条件。学生根据已有知识，确定可以用超声波检测是否需要打开垃圾桶盖子，打开和关闭动作可以通过舵机和连杆来实现。通过探究后，学生根据设计的方案自主完成了智能垃圾桶的作品搭建，接下来就是通过编写程序和不断调试验证来实现预期的功能。作品完成后，学生可以根据实际情况进行功能的增加与修改，如增加桶内垃圾超过一定高度时能自动提醒的装置等，让智能垃圾桶更加智能。本次作品的创作过程，不仅锻炼了学生分析实际问题、解决实际问题的能力，又锻炼了他们的编程思维和计算思维，更重要的是体验了自己创作人工智能作品的乐趣和成就感。在人工智能应用日益普及的今天，人工智能课程进入小学课堂是大势所趋。在小学阶段开展人工智能课程教学，主要是为了让学生掌握人工智能知识，体验和运用人工智能技术，培养学生的信息技术核心素养、创新意识、实践应用能力，为学生适应未来社会打下扎实的基础。但人工智能教学具有其特殊性，如何有效推进人工智能教学，还面临着许多需要解决的问题。学校和教师应尽最大努力创设更好的人工智能教学环境，探索更有效的教学策略，促进学生对人工智能相关知识的学习。
参考文献
[1]丁华.人工智能教学中对学生计算思维的培养[J].华夏教师,2020(13):42-43.
[2]徐欣彦.引入体验活动创新小学人工智能教学模式[J].中小学信息技术教育,2019(9):62-64.
关键词：高中；信息技术；理论课
高中信息技术本身具有很强的实践性，但是很多学生在学习时只对实践知识感兴趣，而新课改的教学理念是培养学生的综合素质。所以教师在教学过程中应该注意采用合理的教学方式激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性，从而实现培养学生综合素质的教学目标，据此本文与读者对高中信息技术理论课教学策略进行共同分析。
一、高中信息技术理论课的特点
1.抽象性
虽然高中信息技术具有很强的实践性，但是实践的基础是理论知识，只有将理论和实践有效结合起来才能真正培养学生的综合素质。高中信息技术理论知识具有抽象性的特点，如算法与程序设计，其中的内容不仅涉及编程语言，还涉及语句结构，很多学生在学习这一节知识内容时，经常是不知所云。所以教师应该采用合理的教学模式帮助学生理解抽象的知识内容。
2.知识琐碎
高中信息技术旨在培养学生的综合实践能力，所以课程内容涵盖了很多的知识点，但是这些知识点之间的联系又不太密切。如选修1算法与程序设计和选修2多媒体技术应用之间的关联性就不太强，一个是偏重计算机语言，另一个是偏重计算机软件应用。所以教师在教学过程中应该采取合适的教学策略帮助学生学习。
3.学生的水平参差不齐
高中信息教材是按照学生具有一定的信息基础进行设计的，但是实际情况是有的学生对信息技术了解得比较多，可能在进入学校之前就已经了解了计算机的工作原理或者一些基本软件的应用。而有的学生在学习之前可能很少接触计算机，这种情况在农村学生中比较常见，很多学生因为家庭经济条件的限制很少能接触到计算机。所以总体表现出来的就是学生的学习水平参差不齐，这给教师的讲授带来一定的难度。
二、高中信息技术理论课教学策略
1.创建情境教学激发学生学习兴趣
兴趣是最好的老师，但是很多学生没有积极学习信息技术理论知识。虽然有的学生在刚开始有学习兴趣，但是随着课程难度的增加，慢慢地失去了学习兴趣。所以教师在教学过程中应该借助情境教学来激发学生的学习兴趣。情境教学不仅能调动学生学习的积极性，还能加深对理论知识的理解。
比如，在讲授获取网上信息一节时，教师可以根据教材中的搜索技巧、关键词、搜索引擎等为学生创设情境教学，在课堂的开始教师先点出本节课学习的重点是利用互联网查找自己需要的信息。然后教师给学生设置一些问题让学生搜索答案，如2004年的希腊雅典奥运会中国队获得的32块金牌的运动员和项目、北京到广州的火车车次，在这个过程中教师不要限制学生的搜索方法，之后再让学生用电子表格的形式记录下他们的学习经历。教师根据这些学习记录再给学生进行针对性讲解。如果按照传统的教学模式，教师会在课堂的开始就给学生讲授获取信息的途径和方法等，当教师讲授完之后，课堂时间也该结束了。由此可见，情境教学不仅能激发学生的兴趣，还能提高学生的学习效率，所以教师在讲授信息技术理论知识时应该重视情境教学的应用。
2.运用多媒体技术降低学习难度
多媒体技术能给学生提供生动的视频、图片，从而使抽象的信息技术知识变得更加生动、形象。很多教师在高中课堂上都会运用多媒体技术，它不仅能调动学生的学习兴趣，还能使学生充分发挥自己的主观能动性，所以在讲授高中信息技术中的一些抽象知识时，教师可以充分利用多媒体的优势设计教学活动。
比如，在讲授人工智能时，教师可以给学生先展示一些有关机器人、智能家居的视频，先让学生对人工智能有一个直观的感受，然后教师再通过智能机讲名字从而拨出电话这一实验让学生切身感受到人工智能的用途。最后让学生尝试着玩五子棋对弈软件，让学生亲身体验人工智能。这样做不仅能够激发学生的学习兴趣，还能激活信息技术课堂。又如，在讲授算法与程序设计一节时，教师可以通过智力Flash游戏狼、羊、菜过河来激发学生的学习兴趣，并让学生体会算法的作用。这个游戏主要是用if等运算语句来体现这三个动物的过河顺序，从而设计出c++语言代码。综上所述，在高中信息技术理论知识的教授中，教师应该注重采用灵活多变的教学模式来激发学生的学习兴趣。
高中信息技术理论知识虽然具有一定的抽象性，但是教师可以采用灵活多变的教学模式来降低学生的学习难度。教师可以通过运用多媒体、创建情境教学等方式来激发学生的学习兴趣，从而使学生能够专注到高中信息理论知识的学习中。这不仅是新课改推行的必然结果，也是高中信息技术教学体系发展的客观需求。
参考文献：
[1]方丽.浅谈如何上好高中信息技术理论课[J].甘肃科技，2014（4）：65-66.
摘要：“智能超媒体网络教学系统”是使用快速自然语言处理系统、概念提取和排序、个性化信息归档、管理和标签管理等新一代网络和人工智能技术的教学系统。本文主要讨论在向大学本科学生提供紧跟国际前沿技术发展的“智能超媒体网络教学系统”(工程实训和毕业设计平台)的基础上，创造一种全新的课程教学模式。该项目研究为西安交通大学城市学院第一轮科学研究课题，已取得阶段性研究成果并开始实际应用。
关键词：数字媒体；超媒体；网络；教学系统
中图分类号：G642
文献标识码：B
1项目目标
按照高等院校的学生实际学习状况以及日益严酷的就业市场前景，试图以计算机网络课程教学中已初步进行的一些课程教学模式的改革为基础，提出设立“智能超媒体网络教学系统”，加强学生实践能力和创新培养，以进行本科院校课程教学模式的改革和探索。
主要目标是在向学生提供紧跟国际前沿技术发展的“智能超媒体网络教学系统”的基础上，创造一种全新的课程教学模式。
为解决日益严重的信息超载问题，使用全新的 “Web-based教学”在线教学模式和高级人工智能软件，向学生介绍和组织互联网上感兴趣的资料，让学生更快地找到想要的信息，并且从大量的数据中，发现对个人来说重要的信息。
项目以培养大学生创新能力和实践能力为重点，通过使用网络教学和辅助教学系统，增强自主学习的兴趣，学会工程化的设计方法。在实际工程设计练习的同时，也可使学生应聘时展现本人技术实力和工作经验，为就业创造良好的机会。
课程改革增加专门的工程设计的实训课程，将学生置入与实际工作环境类似的工程设计团队，以模拟招投标项目环境为背景，自主选择课题，进行职务角色分工，在教师指导下，参考预置的类约1000M实际项目资料以及人工智能设计工具和个性化智能数据库查询系统随时收集的最新资料，按标准化，规范化的实际工作流程，进行项目调研，用户系统分析，技术方案设计，最后形成可实际用于工程实施的完整技术解决方案，设备与工程预算，招投标文件，项目实施演示PPT文档等。
2解决的主要问题
需要解决的主要是大学生创新能力、实践能力和可持续发展能力的培养。
(1) 构造一种智能化、全球化的网络教学平台――“智能超媒体网络教学系统”。
(2) 使用上述系统，学生可以在学院内完成高水平的项目实训和毕业设计。
(3) 学生可了解和亲手实践了解国际最新的超媒体技术和产品知识。
(4) 学生可在建成的辅助教学系统平台上完成全部系统设计，为考取国际认可的工程师认证打下坚实基础，促进学生就业。
(5) 学生可完成完整的技术解决方案，招投标文件，在学生应聘时展现本人技术实力和工作经验，为学生就业创造良好的机会。
3项目研究在国内外同一领域的现状与趋势分析
3.1现状
在知识经济的新形势下，一种全新的教学模式“Web-based教学”已经在逐渐开始兴起并不断的发展壮大，然而目前国内的网络教学和辅助教学系统只是使用了Web-based教学的形式，仍然算不上真正意义上的网络教学，不能脱离传统的教学模式自建一个完善的教学系统，只能算是传统教育模式的一种补充。
基于这种情况，本课题组开始进行“超媒体网络教学”课程教学模式的改革探索。通过近一学期的前期实验，已经取得相应预期教学效果。
已参加实训的三个班级200多名同学共组成28个团队小组，分别模拟了28个公司，以西安交通大学城市学院北郊新校区为工程设计环境，参与了学院校园网，校园无线局域网，学院数据网络中心，校园网通信平台，行政楼网络集成，办公自动化系统，数字化图书馆管理系统，数字校园智能监控网络，内网安全解决方案，大学视讯系统等项目的计算机网络工程设计。
所有团队均按预定教学计划在规定时间内完成了项目立项报告、全套招标文件、全套投标文件(包括概要设计，草图，设备清单，信息点统计表，技术方案详细设计与技术方案图纸，设备报价清单，投标技术方案，投标评审会演示PPT等文档)，并最后参加模拟投标会议和方案优选汇报会。
3.2趋势
目前，国内外教育界已开始研究真正意义上的网络教学和辅助教学系统。主要趋向是向智能化、全球化的网络教学方向发展。
国外较早就有人研究具有智能性的计算机辅助教学系统。近年来，有人提出了智能超媒体教学系统的要领，就是将人工智能技术与超媒体的信息组织、管理方式结合在一起而形成的智能型信息处理技术。
在智能超媒体教学系统中，可以利用超媒体提供的友好界面来激发学生的学习兴趣和学习动机，同时还可以利用超媒体向学生提供图文声像并茂的解释信息；而超媒体模块则可利用知识推理技术实现教学内容和教学策略的适应性控制，对学生进行有针对性的指导。当前，智能超媒体教学系统的研制和开发已成为网络教学应用领域中的一个重要的前沿课题。
4项目研究的重点
4.1课程教学模式的创新和发展
对在实训中将学生作为模拟企业的员工，严格按企业化模式进行管理，通过课程实训，完成贴近实际应用的工程化网络系统设计，以取得实践经验的教学模式进行重点研究，并尽可能开发出更新的课程教学模式。
4.2智能超媒体教学系统核心技术的理论研究
进行核心专利技术研究；算法研究及技术框架设计；软件总体规划及详细设计。
4.3智能超媒体教学系统软件开发和应用研究
进行验证及软件程序编码；进一步进行超媒体课程应用研究；同时考虑研究将系统平台应用于其它学科的教学模式改革。
5项目研究的创新点
(1) 在课程教学过程中结合实训和毕业设计，使用模拟公司工作岗位和招投标场景对学生进行工程化训练。
(2) 教学系统核心使用“主题聚类发现引擎”技术。按用户提出的个性化需求进行主题发掘，人工智能知识排序，重要信息推荐并提供分析图形显示的主题内容发现与聚合的优化搜索引擎。
(3) 在系统内部数据库提供1000M实际项目资料(包括招投标文件范本，工程实例，技术方案范本，设备产品，工程预算范本，PPT演示文档范本，日报-周报范本等分类数据库)以及相关人工智能设计工具和个性化智能数据库查询系统。网上搜索和用户PC机上的信息搜索集成一体。
(4) 向全球化的网络教学方向发展，使用语意分析，自主学习，及WEB 2.0环境中的信息挖掘和超前数据库处理技术，将最适合每个用户的需求的相关信息情报资料进行人工智能处理后即时推送给用户，主要解决了用户在网络时代被超量信息所淹没，无法在最短的时间内检索查询到自己所关心的相关信息的问题。
6项目研究的方案设计
6.1研究思路和技术方法
在项目研究上采取的研究思路和技术方法是：
(1) 使用WEB数据库、中间件和网站设计工具等构造三层架构的网络应用系统。
(2) 使用先进的搜索引擎和信息获取技术取得大量实训和毕业设计所需要的基础资料。
(3) 使用人工智能海量信息分析及提取技术进行个性化搜索及计算机辅助设计。
(4) 在网络化的基础上提供人工智能实训和毕业设计工具和个性化智能数据库查询。
6.2研究阶段
第1阶段：智能超媒体教学系统核心技术的理论研究；
第2阶段：软件总体规划及详细设计；程序编码；
第3阶段：课程教学模式的创新研究；教学系统验证试验；
第4阶段：智能超媒体教学系统应用研究。
6.3技术方法和路线
(1) 技术目标
研究开发个性化RSS主题聚类发现搜索引擎产品，进而形成一种按用户提出的个性化需求进行主题发掘，人工智能知识排序，重要信息推荐并提供分析图形显示的主题内容发现与聚合的优化搜索引擎产品。
(2) 技术内容
主题聚类发现引擎是一种按用户提出的个性化需求进行主题发掘，人工智能知识排序，重要信息推荐并提供分析图形显示的主题内容发现与聚合的优化搜索引擎。
主要解决了用户在网络时代被超量信息所淹没，无法在最短的时间内检索查询到自己所关心的相关信息的问题。大约可增加搜索查询速度几十到一百倍，并引导用户找到最适合自己的信息。
主题聚类发现引擎的技术核心可以按不同技术层面装入网站服务器，企业服务器，个人计算机形成以下不同用途的产品：
(1) 学校大型Web2.0环境网站RSS主题聚类发现搜索引擎
(2) 院系专用数据处理及信息挖掘优化搜索引擎
(3) 学生个人用户个性化专用信息挖掘优化搜索引擎。
(4) 设备价格比价搜索网络门户(可应用于计算机，电信，电子等不同领域)
6.4技术方法和路线
使用语意分析，自主学习，及WEB 2.0环境中的信息挖掘和超前数据库处理技术，将最适合每个用户的需求的相关信息情报资料进行人工智能处理后即时推送给用户。
部分技术方法摘要描述图示如下：
图1显示了本项目高级检索程序的实现。
图2显示文件组织系统的实现。
图3显示智能助理个体的实现和用知识库来发现和确认联想的例子。
智能检索挖掘系统运行于最终用户PC机上，包括Web server部分。系统采用类似B/S架构。利用IE插件开发技术，截取用户发送的Web请求信息，并由插件发送到Web server，由Web server实现相应的功能，最后通过分析提取处理相关信息，返回IE插件进行显示。Web server采用 + Apace进行开发。
7理论及实践意义
本项目的实施主要是为了进行“计算机网络”课程学科教育的教学改革研究与实践；其目的是全面推进素质教育，重点培养大学生创新能力、实践能力、创业能力、就业能力和可持续发展能力。
其主要意义是：
(1) 计算机网络课程是计算机专业，信息管理专业，电信专业的骨干专业课程，建设实训和毕业设计的智能超媒体辅助教学系统对促进教学和学科建设有重要意义。
(2) 实训和毕业设计辅助教学系统可在学生进行课程实训和毕业设计时提供人工智能设计工具和个性化智能数据库查询，以便学生完成高质量的毕业设计，同时通过课程实训完成贴近实际应用的工程化网络系统设计，取得实践经验，为就业作好充分准备。
(3) 技术先进的实训和毕业设计智能超媒体辅助教学系统可提供学习现代计算机网络技术的良好平台，增进教师学识水平，同时促进了教学水平的提高。
8推广价值
(1) 项目中涉及的学科教学模式改革研究成果可在有相似应用需求的本科院校，高职高专推广应用。
(2) 智能超媒体教学系统软件可以在相似的计算机专业，电信，信息管理，电力，能源，机械制造以及各类工科专业推广应用。
(3) 教学系统核心使用的“主题聚类发现引擎”技术可以按不同技术层面装入网络服务器或个人计算机形成以下不同产品，如企业专用数据处理及信息挖掘优化系统，个人用户个性化专用信息挖掘优化软件。
参考文献：
关键词：Agent；网络教学；XML
中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)18-31692-02
Intelligence Agent in the Network Instruction System
YE Yan
(School of Information Engineering of Hubei Institute of Nationalities,Enshi 445000,China)
Abstract: Agent is a new developing technology in the artificial intelligence and computer software field. This text probe into Agent technology and how apply it into network instruction system in order to improve intelligence of the network instruction system. And provide intellectual Agent application mode and implementation method in the network instruction system. Brief to analyse advantages that Agent brings to online education.
Key words: Agent;Network instruction;XML
1 引言
Internet的迅速发展，为传统的远程教学和学习提供了新的思路和方法，网络教学应运而生，它必将在教育科研的各个方面发挥越来越重要的作用。那么如何提高网络教学系统的智能化程度是目前教育技术领域的一个重大课题。人工智能领域中的Agent技术的出现为我们解决这个课题提供了强有力的支持。
2 Agent技术
随着分布式人工智能（DAI）研究的深入而发展起来的Agent技术已经成为AI（人工智能）及其它计算机领域内的一个重要研究课题。由于所研究和关心的问题不同，Agent目前尚无被普遍接受的一般定义。但Wooldridge和Jennings在1995年提出了目前较权威的Agent定义，获得了计算机领域专家的普遍认同。此定义包括了两个子定义：
定义1（弱定义）：Agent用以最一般地说明一个软硬件系统，它具有这样的特性：①自治性（autonomy）, Agent可以在没有人或其它Agent直接干预的情况下运作，而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力；②社会性（scalability）：Agent和其它Agent（也可能是人）通过某种语言进行信息交流；③反应性（reactivity）: Agent能够理解周围的环境，并对环境的变化作出实时的响应；④能动性（preciseness）：Agent不仅简单地对其环境作出反应，也能够通过接受某些启动信息，表现出有目标的行为。
定义2（强定义）：Agent除了具备定义1中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识、信念、义务、意图等。
总之，Agent是一个具有自治能力的实体，这个实体是一个由软件支持下的系统（一般以软件居多，这也是当今研究的热点），这种软件能够在目标的驱动下对环境的变化作出主动的反应，完成特定的任务。
按照Agent的应用可以分为单Agent系统和多Agent系统。
单Agent系统主要用于实现本地的任务，也可以用于在网上进行信息搜索。从结构上分析，一般把单Agent分为慎思型Agent（Deliberative Agent）、反应型Agent（Reactive Agent）和混合型Agent（Hybrid Agent）.
多Agent系统（MAS）是由一组独立的但又协同工作的Agent构成，Agent是其基本的组成单元，又是独立运行的实体。MAS通过信息使若干个Agent保持独立完成某一问题求解的能力，多个Agent相互协助以完成更复杂的问题求解。
3 基于智能Agent的网络教学系统
随着网络教育研究的不断深入，认知理论、建构主义等新的教学理论不断被引入到网络教育中。建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习，既强调学习者的主动性，又不忽视教师的主导作用。在这里，教师是学生学习的引导者、帮助者和促进者，而不是知识的提供者和灌输者；学生是学习的主体，是意义的主动建构者，而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。目前的网络教育课程很大程度上是把传统的教育课程搬到网上，教学方式单一，教学内容没有很好的针对性。
结合Agent技术，我们提出了一种新型的网络教学系统模式。如图1所示：
图1 基于Agent的网络教学系统模型
该系统可以采用B/A/S模式，即浏览器Browser/Agent/中心服务器Server。客户端利用浏览器上网，这样不需要为不同的客户端安装不同的客户程序，为复杂的分布式应用提供了统一的环境。中间层是各种Agent，负责沟通客户端和服务器。
3.1学生信息库：用来记载每个学生的基本特征和学习特征，基本特征包括：姓名、登录号、口令等；学习特征可以包括：学习的时间、内容、学习的水平（初始水平、目前水平）、学习者学习能力级别等，为了节省存储空间，学习特征可以记载最近几次。
3.2知识库：包含基本的学习资料和测试资料，是系统的基础和核心。能对每一个学习者提供专业的最大的资源数据，并可以通过教师的干预和学生的反应对本身的知识库进行主动的调整和扩充，主动从网络上获取相关的信息，重组成为更有意义的知识。
3.3教师Agent：当教师登录后，系统自动生成一教师Agent，这是教师与整个教学系统的接口。通过这个Agent，教师可以较好地实现与整个教学系统的交互，对教学的过程进行相关的指导和监控。
3.4学生Agent：当学生登录后，系统自动生成一学生Agent，用来辅助学生与系统交互，引导学生的学习，并在学习过程中根据学生的实际情况，从教学策略库中寻找合适的教学策略给学生以指导，在学习结束后将学生的学习结果返回学生信息库。
3.5个性分析Agent：学生登录后，系统也随之生成个性分析Agent。个性分析Agent通过调用学生信息库，查看学生以往的学习记录，根据这些记录为学生本次学习呈现最初的学习资料。个性分析Agent在学生的整个学习期间要不断地分析学生学习状态，为用户的下一步学习做相应的准备。个性分析Agent还负责将本次学习的最终分析结果返还给学生信息库。在学生的整个学习期间，学生Agent和个性分析Agent之间要不断进行交互。
3.6问题求解Agent：对学生提出的某些问题进行解答。要求智能化的程度较高，应该在其他Agent的帮助下实时给出较为满意的答案。如果有一些无法回答的问题则可以求助于教师。
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3.7评价Agent：可以自动生成针对不同学习者的测试题，来对学习者的学习水平进行评价，其根本目的在于为改进课程的模式和内容提供依据。
3.8管理Agent：负责从总体上协调各个Agent，对整个的教学情况作宏观的调控。
以上列出来的这些Agent只是一些示范性的例子，并不表示覆盖了Agent的全部。在网络教学系统逐渐完善的过程中，将包含更多的Agent和资源。
基于智能Agent的网络教学系统的实现，我们可以采用Java语言开发。因为Java的安全性和可移植性，简化了Agent的开发，Java字节码能够在任何具有Java虚拟机的硬件环境和操作系统平台上运行。
另外XML（Extensible Markup Language：可扩展标记语言）以其良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输等特点，现已成为网络发展趋势的主流技术之一。XML提供了丰富的语法来存储数据、携带数据和交换数据，能方便地在独立的平台之间交换数据和针对特定的应用定义自己的标记语言。Agent采用Java实现并且包含XML对象，称为XML Agent。它具有以下特征：智能性，通用、简单的数据交换等。XML Agent将逻辑和数据封装在一起，在网络间移动，能在具有Java运行环境的节点直接处理。
4 基于智能Agent的网络教学系统的特点
Agent应用到网络教学系统中，主要的优点有以下几方面：
4.1实现了“个性化”教育
利用Agent的智能性可以针对每一个学生的学习情况，采取不同的教学方式，提供不同的教学资源，改变了传统素质教育的“一视同仁”，实施了个性化教学。
4.2人性化的交互界面
Agent引入后，教学系统和学习者的交互方式将发生根本的变革。在教学的过程中学生将感到与以往完全不同的教学气氛，计算机随时地“倾听”学习者的声音，并对教学过程进行调整，充分调动了学生学习的积极性和主动性。
4.3增强了系统的可维护性和可扩充性
系统中的多个Agent是相互独立而又彼此联系的实体，易于维护和扩充，从而提高了整个系统的可维护性和可扩充性。
5 结束语
现在发展网上教学的关键不是从物理意义上扩大网络范围，而应该改善现有网上教学系统的性能。Agent技术的引入，使远程教育的智能化水平得到了质的提高。随着网络环境的不断完善和智能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。
参考文献：
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[2]聂亚杰,刘大析,马惠玲.Agent的体系结构[J].计算机应用研究,2001,(9):52-55.
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[4]何炎祥.Agent与多Agent系统的设计与应用[M].武汉大学出版社,2001.63-106.
[5]叶燕.基于多Agent的远程教育系统研究[J].中国远程教育,2004,(4):70-71.
【关键词】高中信息技术 理论课 教学建议
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）10B-0144-02
高中信息技术课的理论课是整个信息技术教学的基础，在学生的学习中具有重要的地位，是学生需要掌握的基本的信息技术理论知识。学生只有掌握了理论知识，并将其与实践操作结合起来，才能提高自身的信息技术素养，提高信息技术实践技能。然而高中信息技术理论课枯燥乏味，学生对理论学习感觉单调，提不起兴趣，教学效果不甚理想。对此，教师应分析高中信息技术理论课的特点，深度挖掘高中信息技术理论课的内容，采取多样化的教学策略，让课堂变得丰富多彩，让学生能够从中获取更多有用的信息知识，提高教学效果。
一、信息技术理论课的特点
（一）理论知识点繁多
高中信息技术理论课涉及的知识面广、点多，有基本的概念、原理，有网络基础知识，有程序设计，等等，信息技术理论课各个知识点相对独立，模块性较为突出。理论知识点看似简单，实则抽象难懂。它虽然不像别的学科那样联系紧密，但各个知识点之间也存在一定的关联性。学生学习完某一个知识点之后，也能够在原有知识的基础上学习新的知识。因此，教师要让学生掌握这些知识，在教学时就要讲究方式方法。只有这样，学生才能掌握知识并应用知识。
（二）理论知识内容抽象
在信息技术教学中，常常会遇到一些抽象的信息技术知识和概念，教师较难用言语表述出来，学生理解起来十分困难，如计算机病毒、网络协议、开放式系统互联等。学生在学习过程中，对这些概念的含义不甚理解，也不知道它们之间有什么联系与区别。这些概念、定义较为抽象，因此学生更愿意选择学习操作技术，并对此感兴趣，而不去理会相应的理论知识。
（三）学生基础不同，教学存在困难
有的教师认为，高中生已经具备了一定的信息技术基础，但实际上由于学生的基础不同，因此存在差异，如操作技能的差异、学习经历的差异、学习态度的差异等。教学时，信息技术基础较差的学生需要掌握的内容较多，一时之间难以完全接受，由此教师感到任务繁重。基础较好的学生会觉得所学内容过于浅显，有的甚至是熟悉的知识，因而学习兴趣不大。种种因素导致教师在设计教学内容、制订教学进度、确定教学重难点方面出现困难，从而影响教学效率。
二、信息技术理论课的教学原则
（一）以课标理念为指导，以考试大纲为参考
首先，课标是教师实施信息技术教学的基础，它对高中信息技术教学的性质、教学目标、教学内容做了规定，并且给出了相应的教学建议，对教师的教学活动具有一定的指向和引导作用。因此，教学信息技术理论课时，教师要依据课标的要求设计教学、实施教学、开展评价，掌握教学要求和教学目标，并有针对性地实施教学。其次，高中信息技术课程会考或等级考试的内容既有理论知识，又有实践操作，教师要以考试大纲为参考，在备课时重点把握学生考试时需要掌握的理论内容，同时结合信息技术会考或等级考试的内容、试题特点、试卷结构等，设计教学内容，进行教学评价，使学生通过考试达到毕业要求。
（二）以学生为主体，促进学生的发展
学生是教学的对象，也是学习活动的主体，因此，教学活动要体现学生的主体地位，促进学生的发展。首先，教师要依据学生的学习水平、学习特点、个性需求等，设计符合学生需求的教学内容，并对教学内容进行适当的调整，对重点内容进行精讲，多进行师生互动，引发学生学习的兴趣，培养学生的信息技术素养。其次，教学抽象难懂的知识时，可以先让学生接触与学习相关的具体形象的事物，调动学生的已有知识和经验，使新知与旧知建立起联系，从而抽象出相应的知识概念。另外，教师还要选取学生喜闻乐见的教学方式，促进学生的个性化发展。
（三）以教材为依据，拓展课程资源
教材是教学的依据，高中信息技术理论课程不仅有教材，而且还是相应的辅助教材，如教参、视听材料等。教学前，教师要熟读教材，全面掌握教材内容、结构，确定教学目标、教学重点和教学难点；教学时，要充分利用教材，必要时可对教材里的内容顺序进行调整，对教学内容进行取舍，还可以进行相应的拓展、延伸，丰富教学内容。由于信息技术教材版本多样，教师在教学中可多参考其他版本的教材、视听资料或教学网站，整合教学资源，取其精华为我所用。
三、信息技术理论课的教学建议
教学高中信息技术理论课，教师纯粹地讲解理论知识，要求学生认真倾听，未必能够收到良好的教学效果。教学时，教师必须学会分析学生的学情及信息技术理论课的特点，通过整合教学资源，以课标和考纲为依据，采取多样化的教学方法开展教学，引发学生学习的兴趣，从而提高教学效率。
关键词 多Agent;个性化;智能教学系统;知识树
中图分类号 G424 文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)17-0048-02
0 引言
随着计算机和网络技术的发展,网络教学得到了越来越广泛的应用,它克服了传统教学受时空制约的缺点,使得广大师生可以异地异步完成交互式自主性教学活动。但目前大多数实际运作中的系统都是非智能化的,简单的将完全相同的课件呈现给参与学习的所有学生,无法实现“因人施教”和“因人施测”,因此将人工智能领域的Agent技术与网络教学结合起来,对在网上进行的自适应学习,自适应测试进行研究,为远程教学技术拓展了新的发展空间。
1 Agent技术
Agent技术是近几年人工智能(DAI)等领域研究的热点之一,并且已经在计算机应用领域得到了广泛的应用。Agent是指在分布式系统或协作系统中能持续自主发挥作用的计算实体, 它能作用于自身和环境,并能对环境做出适应性的反应。他具有这样的特性:
1)交互性:Agent和其他Agent(也可能是人)通过某种Agent语言进行交互;
2)自主性:能在无外界直接操纵的情况下,根据其内部状态和感知到的(外部)环境信息,决定和控制自身的行为;
3)反应性: Agent能够感知外部环境并做出适当的反应; 适应性是指Agent根据目标、环境等的要求和制约作出行动计划,并根据环境的变化,修改自己的目标和计划;
4)协作性:多个Agent可以通过规划和合作共同完成一个任务,在合作过程中,遇到冲突时能够相互通信和协商。
2 基于多Agent的智能化网络教学模型
在解决实际问题的过程中,单Agent受其知识、计算资源及其与其他Agent相互关系的限制常常不能解决一些大型、复杂的现实问题,因此多Agent的出现并成为研究的主流是必然的。在多Agent系统中,各Agent相互协商和协调以完成某一共同任务,其中每个Agent可以根据负载变化和其它Agent的情况,来协调自身的行为,对实现目标和资源的使用作合理的安排和调整,以避免冲突。在本系统中设计了多个Agent,用来实现网络教学系统的智能化、个性化。
本系统采用3层结构:
第1层是基于浏览器的表示层,主要指用户浏览器,是用户直接面对、交互的部分。登录教学系统的用户有3种身份:系统管理员、教师、和学生,不同身份的人对教学系统具有不同的权限。
第2层是中间层,主要包括了一个针对教学各个环节的多Agent系统。这些可以分为3类:
1)管理Agent:包括登录/注册Agent,协调Agent;
2)用户Agent:包括学生Agent,教师Agent,管理员Agent;
3)任务Agent:包括学习Agent,作业Agent,答疑Agent,考试Agent和个性分析Agent。
第3层是数据层,数据层用来存放所有的数据,通过服务器对数据进行查询、管理、维护、备份等常规操作。包括用户信息库、知识库、学习策略库、问题答疑库和试题库等数据。
3系统关键技术
3.1 基于知识树的教学策略的选择
本系统采用知识树来表示学生知识和领域知识,树中的每个叶子结点表示这课程的一个元知识点,学生在学习的过程中,创建一棵学习知识树,学生通过的知识点被添加到这棵学习知识树中。只有当学生知识树与专业知识树完全一致的时候,学生才算是完成了这门课程的学习。但对不同的学生,要求不一样,对这门课知识点的掌握程度也不相同。针对这一点,可以将专业知识树按照学习难度的不同生成相应的教学目标子树,简称教学知识树,不同的学生只要掌握了相应教学知识树中的所有知识点就算是完成了这门课程的学习。专业知识树根据确定的学习难度适当增加或减少教学知识树对应于具体知识内容的叶子结点,从而形成初始教学知识树。教学知识树展示了当前系统要求学生学习的内容,其叶子结点的增减是对教学策略调整的响应,也是对学生学习内容的动态规划。
本文分别采用学生知识树和教学知识树来记录学生知识和教学目标,为了记录学生对知识的掌握情况,为学生知识树中每个叶子节点设置一个属性MD反映该元知识点的掌握程度,取值分别为0、1、2。当MD=0时,表示没有掌握该知识点;当MD=1时,表示已经基本掌握该知识点;当MD=2时,表示对该知识点掌握得很好。
当学生主动向系统提出要学习某一个知识点,根据学生提出的目标知识点,在教学知识树中找出此知识点的预备知识点的集合,再在学生知识树中检查这些预备知识点的学习状况,若预备知识点集合中的知识点已基本掌握,则学生可以开始学习该知识点。
3.2个性化选题策略分析
系统的根本目的是要呈现给学生一个个性化的学习空间。接下来分析如何根据学生的能力选择合适的练习题目。
l)用户登录并验证身份;
2)若用户身份是学生,则选择本次将学习的知识点和难度;若不选择,系统将根据上次的学习进程为本次学习分配X个相应难度的知识点;
3)从学生个人资料库中读取用户以往的学习记录,如欠缺的知识点、对某一知识点的认知层次(用难度来标记)、应该达到的认知层次等;
4)将这些信息放入一维数组中,数组中元素是结构体类型,包含三部分:知识点、目前的认知层次、要达到的认知层次。如下所示:
StudyRecord{Knowledge:char[100];
L1:int;
L2:int:}
其中Knowledge表示欠缺的知识点或本次选择的要学习的新知识点,L1表示学生在欠缺知识点方面的认知层次,新知识点在这一项为空;L2表示这个知识点应达到的认知层次。
5)若数组中元素未读完,则按下标顺序读取数组的一个元素,否则转(10);
6)根据5)的读取结果从题库中选取一道合适的题目呈现给用户;
7)分析用户的做题结果;
8)如果己经达到一定的认知层次,则转5),练习下一个知识点;
9)如果未达到一定的认知层次,根据分析结果再从题库中选取一道合适的题目呈现给用户,直至达到某一认知层次为止,转5);
10)开始新知识点的学习,新的学习将不断重复7)、9)两步;
11)结束。
4 系统的特点
1)控制不再集中本系统中所提供的学习过程以及学习的规则虽然也由系统设计者预先制定,但教学过程相比上一代更有弹性。整个过程由师生双方其至是更多方共同完成,学生可以通过Agent表达自己的意见。通过把控制权力从教师手上分流到学生以及所有参与者手上使系统更具协同性。
2)系统具有一定的智能性比如系统能够根据对学习过程的评估,对不同能力的学生或者不同级别的学生采取不同的学习策略,对应的教学资源也就相应改变。
3)强调因材施教利用Agent的智能性,记录分析学生的学习情况,根据他们的认知水平,调整课程难度。水平高者,课程难度适当增加或者加快课程进度;水平低者,则适当降低难度或减慢进度。这样能最大限度地挖掘每个学生的潜力,改变传统教育的“一视同仁”,实现个性化教育。
4)系统的可维护性和可扩充性好系统中的多个Agent是相互独立而又彼此联系的实体,易于维护和扩充,从而提高了整个系统的可维护性和可扩充性。而且,系统是在J2EE技术基础上完成的,J2EE本身与平台无关,具有可移植性,所以本系统适用于不同的平台。
5 结论
与传统的网络教学系统相比,基于多Agent的网络教学平台为个性化学习提供了一个良好的学习环境,它可以充分调动学生的学习兴趣,提高学生的创新能力,改善教学效果,真正实现网络教学的个性化、智能化。智能性的多Agent技术的应用,为学习过程提供人性化指导和导航,大大提高了学生的学习效率。
参考文献
[1]何炎祥,陈莘萌.Agent与多Agent系统的设计与应用[M].武汉:武汉大学出版社,2001.
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关键词:智能Agent;网络课程；Zeus
一、前言
随着网络多媒体的广泛使用，教学用的知识和学习材料将可以进行不同的组合，以更多的方式呈现给学生，以适应学习者不同的知识背景和需求。因此，网络上的教学过程可以突破传统教育资源和教育方法的限制，学生可以根据自己的知识水平和时间情况安排学习计划和学习进度，实现传统教育无法做到的“个性化教育”。同时，人工智能技术的引入，使得网络教学系统可以记忆、分析学生的学习状况及兴趣，进而更为有效地指导学生更好地学习，做到“智能化教育”。
我们认为，优秀的教学过程必须能够根据教学目标、教学内容和学生的具体情况，智能性地选择教学策略，并动态地调整教学的微策略。基于这种思想，在教学过程中，我们运用策略Agent根据学生学习进度等信息，智能地选择教学策略；运用策略协调Agent进行学生偏好的微策略动态调整；用教学Agent和教学协调Agent进行教学内容的个性化呈现，以达到智能化教学的目的。
针对不同的专业领域，多Agent系统的软件实现一般有如下几种方法：第一种，采用通用多Agent系统支撑平台――即通用多Agent支撑平台，可减少开发的工作量，但是由于底层已经被屏蔽，因此，针对某个专业领域的通用支撑平台，其适应性和可扩充性较弱；第二种，自主开发底层接口――按照专业领域的需求，从底层开发Agent系统可得到支撑专用系统的最大的灵活性，但是相应的增加了开发的工作量；第三种，采用已有的底层接口――代码的回收利用和重复使用是开发人员必须考虑的问题，参考已有的支撑平台，并在此基础上开发专用系统，不仅可以大大减少工作量，而且也可获得相当的灵活性。
根据Agent系统的特点，本系统选用流行的Java语言作为开发语言，在比较了多种Agent开发平台之后，基于平台综合评价和代码的公开性，选择Zeus系统作为底层开发的工具，并在底层的基础上，开发专用的基于多Agent的网络课程教学系统，最后将其应用在《家畜繁殖学》（新世纪网络课程建设工程项目）网络课程上。
Zeus设计开发平台（The Zeus Agent Building Toolkit）是英国电信实验室智能Agent研究小组综合了现有的Agent技术规范，用于快速开发协作式多Agent系统的设计开发平台。它希望通过定义一套标准的单个Agent功能结构以及多Agent通讯协调的体系，使用户能够摆脱复杂而繁琐的对Agent底层结构的定义工作，从而关注于对应用问题的设计与实施，使用户能够快捷的开发出协作式多Agent的应用系统。Zeus系统严格遵循FIPA97规范，系统的Java源程序全部公开，以方便用户研究与扩展。
二、 Zeus的安装
（一）安装Zeus所需的JDK环境
Zeus是免费的，它的安装程序的获取非常简单，在英国电信实验室提供的链接处（more.省略/projects/agents.htm）可以自由下载。因为Zeus平台是基于Java的，需要在jdk支持的环境下才能运行，这里我们使用的是jdk1.5.0。当我们安装了jdk1.5.0，在 Ms-Dos状态下输入javaversion命令，屏幕上会显示当前安装的jdk1.5.0的版本。否则，编辑Autoexec.bat文件，在最后加上一行Set path=C:\\ jdk1.5.0\\BIN（假设jdk1.5.0安装在c盘）。
重新启动计算机，此时jdk1.5.0已正确地安装好了。
（二）安装Zeus系统
在Ms-Dos状态下，输入java zeusinstall命令,Zeus的安装类文件开始进行自解压并开始自动安装。安装完毕后，Zeus软件中就包含了设计Agent所需的所有工具。在利用这些工具前，还需要编辑Autoexec.bat文件，在文件尾部正确地设置类路径，即加入以下几行：
set class=C:\\jdk1.5.0\\lib\\tools.jar;C:\\kdj1.5.0\\lib\\dt.jar;
set classpath=C:\\Zeus\\lib\\zeus.jar;C:\\Zeus\\lib\\gnu-regexp;
这里假设Zeus安装在c盘。此时，Zeus软件才算完全地安装完毕，可以用java zeus.generator.AgentGenerator命令，启动Zeus Agent Generator进行 Agent应用开发。图1为Zeus Agent Generator编辑器界面，可以用来对本体论，智能体、任务等进行合法定义，并产生多Agent系统的框架代码，从而进行Agent系统的创建。
三、Zeus开发多Agent网络课程
在对多Agent的网络课程软件系统进行分析、设计以后，就可以开始系统的创建过程。Zeus有一套完整的面向Agent的方法学,除了提供支持多Agent系统运行的类库以外，还提供了界面友好的多Agent编辑工具，帮助开发者对本体论、Agent、任务等进行合法定义，并产生多Agent系统的基础框架代码，在此基础上，再由开发者去具体实现自己需求的功能。
（一）创建本体
为了便于写出合法的本体论，Zeus提供了一个本体论的编辑和分析工具（Ontology Editor）来辅助建立领域本体论，启动Zeus Ontology Editor（图1中第二行图标）中的New、Save和Edit图标则可分别新建、存盘并编辑系统本体论，图2为系统编辑的全部Ontology。
（二）创建Agent
本系统抽象出教学、管理、界面、策略及协调5大Agent。启动Zeus Agent Editor（图1中第三行图标）中New图标开始创建并编辑Agent。我们以协调Agent的微策略协调为例，简单介绍创建Agent的过程。
A.定义Agent规则参数：首先设定Agent并发执行任务数和规则提前期。任务数越多，规划提前期越长，消耗的系统资源就越多，我们将其分别设置为3个并发任务和25个时间粒（Time Grain）。
B.定义Agent任务：我们假定策略协调Agent只有一个任务：制定输出教学微策略。这一阶段需要为任务指定前提、结果、约束、成本、持续时间等元素。
C.定义Agent组织结构：策略协调Agent在整个系统中和教学Agent、策略Agent同属于普通成员，属于伙伴关系。它上边有盟主管理Agent，下边有底层成员界面Agent。
D.定义Agent协作方式：策略协调Agent服从管理Agent的指令，与策略Agent等对等实体协作的是基于合同竞标的协作方式。
图3显示了策略协调Agent从规则参数、任务、组织结构到协作方式的定义。
（三）代码生成及执行
根据每个阶段的任务，利用Zeus可视化开发工具将建模分析中设计的主体、智能体以及智能体之间的协作、组织关系、任务等一一进行描述后，需要生成实现代码。单击图1中Generate Agent Code按钮，选择正确的保存路径操作系统，单击左上角的Generate,则自动生成了Agent的Java代码。Zeus自带浏览器可观察代码的执行（图4）。
四、课程整合
系统集成环境：系统以Windows 2000 Server为服务器端系统平台，以Tomcat4.0为Web服务器，数据服务器采用SQL Server 2000，以JBuilder IDE为Java、JSP、XML等的编程工具。另外还用到DreamWeaver网页制作工具，Photoshop、Flash等图像、动画处理工具，流媒体制作加工工具等。
系统采用B/A/S三层逻辑结构，我们在课程开发的时候，表示层和数据层较多地使用了XML技术，将数据和用户界面尽量做到标准和个性化。Agent层使用上述Zeus系统开发的多Agent程序代码。
整个系统整合过程采用了基于Java的web开发技术，主要有Applets（可以被浏览器下载并在浏览器上运 行的Java小应用程序）、Servlets（可以处理客户请求的运行在服务器端的Java应用程序）Java Server Pages（一种扩展的servlet技术）、JDBC(一组API，定义了访问数据源的标准java类库)、JavaBean(基于Java的软件组件)、Java RMI(远程方法调用，是Java环境下实现分布式对象处理的常用技术)等。（图5）
五、结论
总之，网上教学系统的复杂性、多用户和并发访问等特点以及教学的个性化和智能化的特性都很适合于用Agent技术来解决，用智能Agent理论来构建网络课程应完全可以实现适应性学习和智能化教学。本研究借助Zeus多Agent开发平台，简单地模拟了多Agent教学系统，系统还不是很完善,还需要进一步深入研究。
参考文献：
[1]The Zeus Agent Building Toolkit.British Telecommunications Plc.1999.
[2]武法提,何克抗.基于多(Multi-agent)的智能多媒体远程教学系统研究.Proceedings of ICCE’98, 1998，（3）250-257.
[3]史忠植,王文杰,田启家.智能主体研究现状与发展趋势.计算机世界，1998，(1).
[4]（英）Michael Wooldridge.多Agent系统引论.石纯一等译.北京：电子工业出版社，2003，（10）.
一、激发兴趣是首要策略
关键是要实现学生学习机器人从“身向往之”到“神向往之”的改变，也就是，学生从一开始的兴趣点是机器人的外在性、神秘性到后来喜欢机器人的内涵特点。在教学中，依据教学内容，借助幻灯、录音、录像等现代化教学手段，给学生看一些国际国内的比赛视频、图片等资料，创造一个宽松、和谐、活跃的课堂气氛。不仅可以丰富、映证和深化教学内容，而且可以调动学生的情绪，引发学生积极主动探求知识的兴趣。
在教具的运用上，用新颖的机器人产品来吸引学生、启发学生。如：一次我特地向某机器人公司借样新产品“机器狗”。在一节课上我给学生展示了这只狗，让它在讲台上走了一圈，并且边走边摇头摇尾巴。学生们看到很奇怪，觉得很有意思。我就说：“你们上来看，但是要告诉我它的工作原理。”“啊，原来和木偶一样啊”，很多同学有这样的感触。最后，我告诉大家“很多简单的东西的原理或者通过几样东西的组合就可能得到意想不到的结果，这也是创新。”当然还可以利用另外的方法来吸引、激发学生的兴趣，创设情景、组织讨论、巧妙设疑、运用竞赛等。
二、整合课程是重要策略
（1）与信息技术相整合。信息技术包括计算机技术和通信技术，现在中小学的《信息技术》教材中技术内容一般是信息的来源和获取、信息加工、信息管理、信息传递和信息交流，而通信技术在教材中没有体现。而机器人涉及编程、传感器、机械结构、人工智能等多门学科，几乎涵盖了信息技术的各个方面。教育机器人能够极大地丰富信息技术教育的教学内容。教师可以向学生介绍机器人的发展和应用状况，使学生理解智能机器人的概念和工作原理。这些都可以为学生进一步学习相关知识打下基础。另外，程序设计也正是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。外形可爱的机器人，友好的人机交互界面，丰富多彩的虚拟环境，能使以往枯燥的程序设计变得妙趣横生。
（2）与传统课程相融合。在传统的课程教学中，可以引入机器人，给传统课程注入新鲜血液， 增加新活力，如数学、物理、音乐等。在音乐课上，我们可以通过对机器人进行一定的编程，安装发声器，机器人就会跟着音乐唱歌，还可以对机械结构进行调整，一边唱歌，一边跳舞。
（3）与课外活动相结合。教育机器人还可以作为学生课外活动的好朋友。教师可以组织有兴趣的同学组成机器人小组， 利用课余时间开展各种机器人活动， 参加各类机器人比赛， 使他们在娱乐的过程中学到先进的机器人知识， 提高综合能力， 培养团队精神。
三、优化器材是必不可少的策略
在器材方面要有合适的选购，有严谨的管理，还要有器材的创新。
（1）选器材。教育机器人要为教学服务。因此，教育机器人首先应该具备良好的教学适用性，应当“易教益学”，教育机器人的零部件要尽量坚实耐用。为了培养学生的动手能力和创新精神，教育机器人要有一定的可扩展性，要“可拆可装”， 但并不是拆得越散越好，零件越多越好，也要考虑学生的时间，所以教育机器人各零部件的集成度要适中。此外，还要考虑机器人具有较好的性价比。
（2）管器材。机器人课堂教学中除使用核心模块外，一般还要用到各种各样的零配件。学生在装配机器人、调整修改、欣赏学习、搬运等过程中容易出现零配件缺损，为此，要制订好《学校智能机器人操作手册》和《学校智能机器人活动手册》，可以以小组的方式发放，要求学生严格按照手册条例使用和管理器材。
（3）器材的创新。有时为了节约成本，教师和学生也可以自己动手制作零件、场地。例如机器人走迷宫，当时是浙江省绍兴市上虞区城南中学（以下简称“我校”）第一次参加智能机器人比赛，没有场地，学生就模仿比赛场地用纸板搭建，还有的学生用自己的凳子随意在地面上组合成一个迷宫。这不仅解决了场地问题，而且学生在组合迷宫的过程中，既要设计机器人行进的路线，分析自己搭建的场地是否合理，又要反思自己的编程设计能否解决问题，这对学生提高分析能力，巩固知识很有帮助。总之，在机器人活动场地问题上，我校的经验是“根据学校实际，逐步到位;老师和学生共同设计制作;因地制宜，灵活实施”，从而以较低的代价取得了满意的课堂效果。
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