基于下一代網(wǎng)絡的遠程教育研究論文
�。壅�本文旨在分析現(xiàn)代遠程教育發(fā)展與不足，未來遠程教育的發(fā)展趨勢，及利用下一代IPv6網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程教育的可行性，探討利用下一代網(wǎng)絡技術實現(xiàn)遠程教育的方法。
［關鍵詞］遠程教育；網(wǎng)絡；IPv6；Agent
自上世紀中期電子計算機誕生到今天不過五十多年的時間，計算機技術突飛猛進地發(fā)展，特別是近十年來，計算機向高度集成化、網(wǎng)絡化和多媒體化發(fā)展的速度一日千里，社會信息化不斷向縱深發(fā)展，各行各業(yè)信息化進程不斷加速，到今天我們已經(jīng)進入數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化的新時代，計算機技術和網(wǎng)絡的應用正在和即將改變著人們的工作、學習、生活、觀念、思維方式等，教育也不例外。
1當代網(wǎng)絡遠程教育
1.1基于網(wǎng)絡的遠程教育的特點
基于網(wǎng)絡的遠程教育相對于其他的教育方式有其自身的特點。在遠程網(wǎng)絡教學環(huán)境中，教師和學生在地理位置上的分離，使得教學無法以教師為中心來展開，而必須以學生為中心；網(wǎng)絡成為最大的知識源泉，教師不再是知識的唯一源泉。學生已經(jīng)成為教學過程中的主體，所有的教學資源都必須圍繞學生來進行優(yōu)化配置，教師的任務是指導或引導學生如何獲取信息，幫助學生解決學習過程中的問題，并幫助學生形成一套有效的學習方法及解決問題的方法。學生的地位也由原來的被動接受者轉變?yōu)橹鲃訁⑴c者，學生應該成為知識的探究者和意義建構的主體。學生的頭腦不再被看做是一個需要填滿的容器，而是一支需要點燃的火把。網(wǎng)絡教學應該圍繞如何促進學生的自主學習、促進學生思維的深度與廣度發(fā)展、促進學生學習活動來展開。這些內容構成了支撐網(wǎng)絡教育教學觀念的基石［1］［2］。
總之，遠程教育以其施教者與受教者在時間與空間上相對分離的特點，在一定程度上緩解了我國師資力量不足的困境以及學習者生活區(qū)間與學習區(qū)間、工作時間與學習時間的矛盾。
1.2當代基于網(wǎng)絡的遠程教育的不足
網(wǎng)絡課程是通過網(wǎng)絡表現(xiàn)的某門學科的.教學內容及實施的教學活動的總和，它包括兩個組成部分：按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內容和網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境，其中網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境特指支持網(wǎng)絡教學的軟件工具、教學資源以及在網(wǎng)絡教學平臺上實施的教學活動。網(wǎng)絡遠程教育依賴于網(wǎng)絡課程和網(wǎng)絡環(huán)境。而現(xiàn)行的遠程教育，絕大多數(shù)還是利用衛(wèi)星、電視等媒體進行的；有用到計算機網(wǎng)絡的，不過網(wǎng)絡絕大多數(shù)只是作為文字傳輸?shù)墓ぞ�，網(wǎng)絡課程僅僅是電化教學的翻版，并沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡的特點。然而要想充分發(fā)揮網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用，特別是用在遠程教育上，現(xiàn)行網(wǎng)絡的速度（帶寬）還是有限的，加上IP地址的消耗殆盡，要想讓未來的遠程教育得以實現(xiàn)，必須要保證人人都有分配一個IP地址的權利。在IP地址充足的下一代IPv6網(wǎng)絡時代，進行遠程網(wǎng)絡教育將是未來高等教育的主要手段之一。根據(jù)需要，可利用網(wǎng)絡進行圖、文、聲教學的同步傳送，教學時利用網(wǎng)絡進行在線答疑、在線討論、在線考試等，將不再是難題了。
今天，網(wǎng)絡技術在高速發(fā)展，Internet用戶和可上網(wǎng)終端數(shù)量激增，而每一種設備都需要獨立的地址以相互區(qū)分。由于中國地址資源的現(xiàn)狀，動態(tài)IP地址使用比較廣泛，即用戶在每次上網(wǎng)時，都由互聯(lián)網(wǎng)服務提供商（ISP）臨時分配IP地址，下網(wǎng)后，該地址又分配給其他用戶。動態(tài)分配IP地址可以有效地節(jié)省地址資源，提高網(wǎng)絡利用率，但是這種方法不能滿足實時通信的要求。在通信領域提及率越來越高的一個詞就是“永遠在線”，但如果沒有固定的地址，“永遠在線”是根本不可能實現(xiàn)的。目前，在國內的寬帶接入市場，也已出現(xiàn)因IP地址缺乏而帶來的問題。當前主流的三種接入方式——ADSL、有線電纜、快速以太網(wǎng)從技術角度都能保證用戶處在一直在線的狀態(tài)，但事實上，由于沒有充裕的IP地址，不少寬帶服務商仍然采用動態(tài)分配地址的方式，上網(wǎng)前仍然需要一個“虛擬撥號”的過程，而且用戶還要冒撥不上去的危險。這背離了寬帶接入的初衷。從服務商的角度講，可分配的IP地址不足也會造成用戶推廣的困難。
在我國，IP地址的擴充已經(jīng)刻不容緩，其主要原因有：中國的Internet用戶數(shù)量正在以難以估計的速度增長；由于寬帶城域網(wǎng)這類推廣計劃需要大量IP地址，地址缺乏的問題已經(jīng)開始制約發(fā)展；此外，實時IP業(yè)務的大規(guī)模商用使現(xiàn)在的IPv4顯得更加捉襟見肘。
由此可見，IP地址緊張的問題已經(jīng)凸現(xiàn)出來。在我國，這個問題尤為突出。地址資源的不足也將嚴重制約著網(wǎng)絡的發(fā)展。對于網(wǎng)絡遠程教育而言，由于無法實現(xiàn)“永遠在線”和一人分配一個IP地址，那么在線教學、在線考試等將受到很大的限制，有的甚至無法大面積地實現(xiàn)。
2基于下一代IP網(wǎng)絡的遠程教育的發(fā)展構想
2.1IP網(wǎng)絡的發(fā)展
根據(jù)IETF(Internet Engineering Task Force)組織的預測，2005年左右IPv4地址將被用盡，為了趕在IPv4地址資源耗盡之前，讓互聯(lián)網(wǎng)絡能夠持續(xù)發(fā)展，IETF組織在某1992年提出要制定下一代IP,即Ipng(IP NextGeneration)。Ipng現(xiàn)正式稱為Ipv6［3］。采用全新的IPv6（IP協(xié)議版本6）協(xié)議，同時也為了在新一輪的網(wǎng)絡協(xié)議訂制中獲得應有利益（地址分配、協(xié)議規(guī)范等等），各國都在加緊對下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6的研究。目前為止， IPv6協(xié)議的基本框架已經(jīng)趨于成熟，并且在更廣泛的范圍內得到實踐。由于IPv4和IPv6地址協(xié)議頭格式上不兼容，IETF組成立了專門的工作組織研究從現(xiàn)在的IPv4網(wǎng)絡向IPv6網(wǎng)絡過渡的重要步驟，國際IPv6試驗網(wǎng)——6bone（IPv6骨干網(wǎng)）在1996年成立了�，F(xiàn)在6bone網(wǎng)已經(jīng)擴展到全球50多個國家和地區(qū)，成為IPv6研究者、開發(fā)者和實踐者的主要平臺［4］。
2.2基于Agent的遠程教育
近年來，Agent的理論、技術研究從分布式人工智能 （DAI）領域中拓展開的，與許多領域相互借鑒和融合得到廣泛的應用。到目前為止，對Agent一詞的概念因所研究和關心的問題不同而很不一致。目前普遍的觀點是：Agent是一個具有自治性、自適應性、協(xié)同性和智能性、交互性的內部驅動的軟件實體，它能作用于自身和環(huán)境，并能對環(huán)境作出適應性的反應。
在Agent的研究中，人們引入了許多心理和行為學的概念，這使Agent具有了很強的智能性和人性化的色彩，而且易于維護和擴展。因此，考慮Agent應用于網(wǎng)上教學，可以提高系統(tǒng)的智能性，創(chuàng)造良好的學習情境，達到吸引學生興趣、進行個性化教育和改善教學效果的目的［5］。
基于Agent的遠程教育主要是指在遠程教育中利用Agent對遠程教育的各個環(huán)節(jié)進行智能化、擬人化地管理。目前Agent技術的理論研究和實踐尚存在著一定的差距。Agent 模型研究典型地分為智能模型和軟件模型。前者側重于Agent 的自主性、智能型和協(xié)作性，重點在于如何實現(xiàn)Agent 智能；后者更多地考慮協(xié)作性、移動性和安全性，側重于如何實現(xiàn)移動Agent 系統(tǒng)。目前，遠程教育系統(tǒng)中智能Agent 應以軟件模型為基礎，更多的是關注于實現(xiàn)Agent 的協(xié)作性、移動性和安全性，以及Mas(多代理系統(tǒng))系統(tǒng)內部的相互結合。遠程教育系統(tǒng)中的各Agent 根據(jù)功能可以分為教學Agent 、管理Agent 、伴學Agent、搜索Agent、通信Agent等。遠程教學系統(tǒng)中的智能Agent 主要在五方面發(fā)揮作用：即實時監(jiān)督、教學分析、信息過濾（推薦）、協(xié)作學習和智能推理［6］。
目前，世界范圍內正在廣泛開展教學Agent應用系統(tǒng)的研制，也建立了一些實用的系統(tǒng)，當然由于IPv4地址的限制及其現(xiàn)有網(wǎng)絡帶寬的不足，這些系統(tǒng)都是在小范圍內進行，其中有些系統(tǒng)的行為近似智能輔導系統(tǒng)，但還沒有真正體現(xiàn)Agent思想。比較著名的遠程教學系統(tǒng)是美國信息科研中心開發(fā)的ADL（遠程教學Agent，Agent for Distance Learning）和STEVE（虛擬環(huán)境滑行訓練專家，Soar Training Expert for Virtual Environment）。STEVE用于美國海軍艦艇發(fā)動機的操作培訓中，可在網(wǎng)絡環(huán)境中與學生進行交互,學生在這里看到的Agent是一個3D角色，學生可聽到它講話，Agent可憑借虛擬環(huán)境中的跟蹤硬件監(jiān)視學生所處的位置及要進行的操作，其中很多核心技術都是由多學科、多專業(yè)跨公司協(xié)調完成的。STEVE是個較高層次的應用，它依賴于豐富的IP地址，美國目前有足夠的IP地址，我國要想發(fā)展Agent只有發(fā)展IPv6網(wǎng)絡。目前我國更適合使用ADL，如在對醫(yī)生的繼續(xù)教育課程中，基于Web的ADL會出現(xiàn)在屏幕上進行提問和機會式指導，并回答學生的提問而且?guī)в星楦斜響B(tài)，減輕學生的枯燥感。如在學生正確解題后，ADL面部會出現(xiàn)滿意神色等，錯誤時則會表現(xiàn)焦慮神色［7］。
2.3利用IPv6網(wǎng)絡和智能Agent發(fā)展遠程教育
從上面的分析我們可以看出，要發(fā)展智能遠程教育，必須發(fā)展IPv6網(wǎng)絡。由于 IPv6網(wǎng)絡的優(yōu)點，如地址充足、安全性好，特別是IPv6的組播技術可以大大減少網(wǎng)絡的流量，利用智能Agent遠程教學系統(tǒng)信息量大，流量高的問題可以很好地解決。
3結束語
基于網(wǎng)絡的遠程教育正在改變著傳統(tǒng)教學模式，在下一代IPv6網(wǎng)絡的支持下，利用Agent的教學實現(xiàn)網(wǎng)絡課程的優(yōu)化組合將最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡的作用，也必將帶來一場深刻的教學革命，作為教育工作著，我們將共同期待美好的明天。
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