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基于下一代網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育研究論文

時(shí)間:2020-11-23 18:51:42 畢業(yè)論文范文 我要投稿

基于下一代網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育研究論文

 。壅本文旨在分析現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育發(fā)展與不足,未來遠(yuǎn)程教育的發(fā)展趨勢,及利用下一代IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的可行性,探討利用下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的方法。

基于下一代網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育研究論文

 。坳P(guān)鍵詞]遠(yuǎn)程教育;網(wǎng)絡(luò);IPv6;Agent

  自上世紀(jì)中期電子計(jì)算機(jī)誕生到今天不過五十多年的時(shí)間,計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展,特別是近十年來,計(jì)算機(jī)向高度集成化、網(wǎng)絡(luò)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(jìn)程不斷加速,到今天我們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的新時(shí)代,計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用正在和即將改變著人們的工作、學(xué)習(xí)、生活、觀念、思維方式等,教育也不例外。

  1當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育

  1.1基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)

  基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育相對于其他的教育方式有其自身的特點(diǎn)。在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中,教師和學(xué)生在地理位置上的分離,使得教學(xué)無法以教師為中心來展開,而必須以學(xué)生為中心;網(wǎng)絡(luò)成為最大的知識源泉,教師不再是知識的唯一源泉。學(xué)生已經(jīng)成為教學(xué)過程中的主體,所有的教學(xué)資源都必須圍繞學(xué)生來進(jìn)行優(yōu)化配置,教師的任務(wù)是指導(dǎo)或引導(dǎo)學(xué)生如何獲取信息,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)過程中的問題,并幫助學(xué)生形成一套有效的學(xué)習(xí)方法及解決問題的方法。學(xué)生的地位也由原來的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者,學(xué)生應(yīng)該成為知識的探究者和意義建構(gòu)的主體。學(xué)生的頭腦不再被看做是一個(gè)需要填滿的容器,而是一支需要點(diǎn)燃的火把。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)該圍繞如何促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生思維的深度與廣度發(fā)展、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)活動來展開。這些內(nèi)容構(gòu)成了支撐網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)觀念的基石[1][2]。

  總之,遠(yuǎn)程教育以其施教者與受教者在時(shí)間與空間上相對分離的特點(diǎn),在一定程度上緩解了我國師資力量不足的困境以及學(xué)習(xí)者生活區(qū)間與學(xué)習(xí)區(qū)間、工作時(shí)間與學(xué)習(xí)時(shí)間的矛盾。

  1.2當(dāng)代基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育的不足

  網(wǎng)絡(luò)課程是通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某門學(xué)科的.教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的教學(xué)活動的總和,它包括兩個(gè)組成部分:按一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略組織起來的教學(xué)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境,其中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境特指支持網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的軟件工具、教學(xué)資源以及在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上實(shí)施的教學(xué)活動。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育依賴于網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。而現(xiàn)行的遠(yuǎn)程教育,絕大多數(shù)還是利用衛(wèi)星、電視等媒體進(jìn)行的;有用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的,不過網(wǎng)絡(luò)絕大多數(shù)只是作為文字傳輸?shù)墓ぞ,網(wǎng)絡(luò)課程僅僅是電化教學(xué)的翻版,并沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。然而要想充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用,特別是用在遠(yuǎn)程教育上,現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程教育得以實(shí)現(xiàn),必須要保證人人都有分配一個(gè)IP地址的權(quán)利。在IP地址充足的下一代IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)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(luò)進(jìn)行圖、文、聲教學(xué)的同步傳送,教學(xué)時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(luò)技術(shù)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(shè)備都需要獨(dú)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(shí),都由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)臨時(shí)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(luò)利用率,但是這種方法不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。在通信領(lǐng)域提及率越來越高的一個(gè)詞就是“永遠(yuǎn)在線”,但如果沒有固定的地址,“永遠(yuǎn)在線”是根本不可能實(shí)現(xiàn)的。目前,在國內(nèi)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(dāng)前主流的三種接入方式——ADSL、有線電纜、快速以太網(wǎng)從技術(shù)角度都能保證用戶處在一直在線的狀態(tài),但事實(shí)上,由于沒有充裕的IP地址,不少寬帶服務(wù)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(gè)“虛擬撥號”的過程,而且用戶還要冒撥不上去的危險(xiǎn)。這背離了寬帶接入的初衷。從服務(wù)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(kuò)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(jì)的速度增長;由于寬帶城域網(wǎng)這類推廣計(jì)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(shí)時(shí)IP業(yè)務(wù)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(gè)問題尤為突出。地址資源的不足也將嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。對于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育而言,由于無法實(shí)現(xiàn)“永遠(yuǎn)在線”和一人分配一個(gè)IP地址,那么在線教學(xué)、在線考試等將受到很大的限制,有的甚至無法大面積地實(shí)現(xiàn)。

  2基于下一代IP網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育的發(fā)展構(gòu)想

  2.1IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

  根據(jù)IETF(Internet Engineering Task Force)組織的預(yù)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(luò)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(shí)也為了在新一輪的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訂制中獲得應(yīng)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(nèi)得到實(shí)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(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡的重要步驟,國際IPv6試驗(yàn)網(wǎng)——6bone(IPv6骨干網(wǎng))在1996年成立了,F(xiàn)在6bone網(wǎng)已經(jīng)擴(kuò)展到全球50多個(gè)國家和地區(qū),成為IPv6研究者、開發(fā)者和實(shí)踐者的主要平臺[4]。

  2.2基于Agent的遠(yuǎn)程教育

  近年來,Agent的理論、技術(shù)研究從分布式人工智能 (DAI)領(lǐng)域中拓展開的,與許多領(lǐng)域相互借鑒和融合得到廣泛的應(yīng)用。到目前為止,對Agent一詞的概念因所研究和關(guān)心的問題不同而很不一致。目前普遍的觀點(diǎn)是:Agent是一個(gè)具有自治性、自適應(yīng)性、協(xié)同性和智能性、交互性的內(nèi)部驅(qū)動的軟件實(shí)體,它能作用于自身和環(huán)境,并能對環(huán)境作出適應(yīng)性的反應(yīng)。

  在Agent的研究中,人們引入了許多心理和行為學(xué)的概念,這使Agent具有了很強(qiáng)的智能性和人性化的色彩,而且易于維護(hù)和擴(kuò)展。因此,考慮Agent應(yīng)用于網(wǎng)上教學(xué),可以提高系統(tǒng)的智能性,創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境,達(dá)到吸引學(xué)生興趣、進(jìn)行個(gè)性化教育和改善教學(xué)效果的目的[5]。

  基于Agent的遠(yuǎn)程教育主要是指在遠(yuǎn)程教育中利用Agent對遠(yuǎn)程教育的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化、擬人化地管理。目前Agent技術(shù)的理論研究和實(shí)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(cè)重于Agent 的自主性、智能型和協(xié)作性,重點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)Agent 智能;后者更多地考慮協(xié)作性、移動性和安全性,側(cè)重于如何實(shí)現(xiàn)移動Agent 系統(tǒng)。目前,遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中智能Agent 應(yīng)以軟件模型為基礎(chǔ),更多的是關(guān)注于實(shí)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(nèi)部的相互結(jié)合。遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的各Agent 根據(jù)功能可以分為教學(xué)Agent 、管理Agent 、伴學(xué)Agent、搜索Agent、通信Agent等。遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中的智能Agent 主要在五方面發(fā)揮作用:即實(shí)時(shí)監(jiān)督、教學(xué)分析、信息過濾(推薦)、協(xié)作學(xué)習(xí)和智能推理[6]。

  目前,世界范圍內(nèi)正在廣泛開展教學(xué)Agent應(yīng)用系統(tǒng)的研制,也建立了一些實(shí)用的系統(tǒng),當(dāng)然由于IPv4地址的限制及其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬的不足,這些系統(tǒng)都是在小范圍內(nèi)進(jìn)行,其中有些系統(tǒng)的行為近似智能輔導(dǎo)系統(tǒng),但還沒有真正體現(xiàn)Agent思想。比較著名的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是美國信息科研中心開發(fā)的ADL(遠(yuǎn)程教學(xué)Agent,Agent for Distance Learning)和STEVE(虛擬環(huán)境滑行訓(xùn)練專家,Soar Training Expert for Virtual Environment)。STEVE用于美國海軍艦艇發(fā)動機(jī)的操作培訓(xùn)中,可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中與學(xué)生進(jìn)行交互,學(xué)生在這里看到的Agent是一個(gè)3D角色,學(xué)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(xué)生所處的位置及要進(jìn)行的操作,其中很多核心技術(shù)都是由多學(xué)科、多專業(yè)跨公司協(xié)調(diào)完成的。STEVE是個(gè)較高層次的應(yīng)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(luò)。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(jìn)行提問和機(jī)會式指導(dǎo),并回答學(xué)生的提問而且?guī)в星楦斜響B(tài),減輕學(xué)生的枯燥感。如在學(xué)生正確解題后,ADL面部會出現(xiàn)滿意神色等,錯誤時(shí)則會表現(xiàn)焦慮神色[7]。

  2.3利用IPv6網(wǎng)絡(luò)和智能Agent發(fā)展遠(yuǎn)程教育

  從上面的分析我們可以看出,要發(fā)展智能遠(yuǎn)程教育,必須發(fā)展IPv6網(wǎng)絡(luò)。由于 IPv6網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),如地址充足、安全性好,特別是IPv6的組播技術(shù)可以大大減少網(wǎng)絡(luò)的流量,利用智能Agent遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)信息量大,流量高的問題可以很好地解決。

  3結(jié)束語

  基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育正在改變著傳統(tǒng)教學(xué)模式,在下一代IPv6網(wǎng)絡(luò)的支持下,利用Agent的教學(xué)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程的優(yōu)化組合將最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的作用,也必將帶來一場深刻的教學(xué)革命,作為教育工作著,我們將共同期待美好的明天。

 。蹍⒖嘉墨I(xiàn)]

 。1]喬健. 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的理論研究[J]. 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2003,3(5):77-80.

 。2] 陳雪濤, 劉輝. 網(wǎng)絡(luò)教育的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[C]//全國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會2006年學(xué)術(shù)論文集.北京:清華大學(xué)出版社,2006:595-599.

 。3]謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]. 大連:大連理工大學(xué)出版社,2002:186-187.

  [4]吳瓊. IPv6簡介和遠(yuǎn)程教育展望[J]. 開放教育研究,2003,9(1):51-53.

  [5] Finin T, Fritzson R. A Language and Protocol to support Intelligent Agent Interoperability[EB/OL]. http://www. CS.umbc.edu/kqml/papers.April 2001.

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  [7] 宋桂琴.基于IP組播的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2003,20(3):139-141.

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