基于Multi-Agent的协同教学系统的研究与设计

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随着计算机网络和多媒体技术的迅速发展,计算机辅助教育(CAI)也得到了飞速的发展。CAI从最初的单纯的电子课件,电子书,到引入多媒体技术的CAI,再到单机智能教学系统。如今利用计算机网络技术,教师与学生可以利用电子邮件、电子公告板、聊天室等实时与非实时工具进行交互,计算机支持的协同教学系统把CAI推向一个新的高度。 现有的成熟的协同教学系统,主要是基于CSCW中协作的概念来开发,为师生和学生之间的协作交互提供了许多协同工具。工具是交互的基础,但是教学系统要起作用,仅有工具不够,还需要学生很乐意的去使用它。本文所做的主要工作是在提供基本的协同工具的基础上,建立一个合适的教学模型来调动学生参与教学活动的积极性。通过对现代学习理论和心理学理论的研究以及对在校学生的实际调查与分析,我们建立了一个基于师生情感因素的协同教学模型来达到激励学生积极参与师生交互的目的。 在我们的模型中,首次将九型人格学运用于师生交互中。根据九型人格管理学理论,与不同性格的人交流,需要运用不同的沟通要素和激发要点。系统通过多种方式对学生给予符合其性格特点的鼓励和反馈来加强师生情感,提高学生学习的热情,调动学生积极思考,主动参与课堂活动。系统中还采用了平时成绩积分策略来促使学生注重平时课堂的表现。 从人工智能(AI)领域中发展起来的Multi-Agent系统,主要用于解决分布式问题。本系统采用Multi-Agent思想来实现,并利用Web Service技术实现了基于SOAP协议的Multi-Agent通信,增强了系统的可扩展性,提高了通信成功率。 本文分为四大部分:第一部分阐述了构造教学系统模型所必需的理论基础,并介绍了国内外的相关或类似模型,通过分析比较,提出了新模型建立的目标。第二部分详细描述了协同教学系统的模型,重点阐述了模型中使用的鼓励和反馈策略以及平时成绩积分策略。第三部分介绍系统的实现,分析了系统结构,重点阐述了系统中教师端Multi-Agent和学生端MuIti-Agent的结构和功能设计以及它们之间的通信,详细介绍了手机短消息收发模块的设计。最后一个部分是系统界面的演示以及实验数据分析。
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