基于下一代网络的远程教育研究论文

基于下一代网络的远程教育研究论文

［摘要］本文旨在分析现代远程教育发展与不足，未来远程教育的发展趋势，及利用下一代IPv6网络实现远程教育的可行性，探讨利用下一代网络技术实现远程教育的方法。

［关键词］远程教育；网络；IPv6；Agent

自上世纪中期电子计算机诞生到今天不过五十多年的时间，计算机技术突飞猛进地发展，特别是近十年来，计算机向高度集成化、网络化和多媒体化发展的速度一日千里，社会信息化不断向纵深发展，各行各业信息化进程不断加速，到今天我们已经进入数字化、网络化、信息化的新时代，计算机技术和网络的应用正在和即将改变着人们的工作、学习、生活、观念、思维方式等，教育也不例外。

1当代网络远程教育

1.1基于网络的远程教育的特点

基于网络的远程教育相对于其他的教育方式有其自身的特点。在远程网络教学环境中，教师和学生在地理位置上的分离，使得教学无法以教师为中心来展开，而必须以学生为中心；网络成为最大的知识源泉，教师不再是知识的唯一源泉。学生已经成为教学过程中的主体，所有的教学资源都必须围绕学生来进行优化配置，教师的任务是指导或引导学生如何获取信息，帮助学生解决学习过程中的问题，并帮助学生形成一套有效的学习方法及解决问题的方法。学生的地位也由原来的被动接受者转变为主动参与者，学生应该成为知识的探究者和意义建构的主体。学生的头脑不再被看做是一个需要填满的容器，而是一支需要点燃的火把。网络教学应该围绕如何促进学生的自主学习、促进学生思维的深度与广度发展、促进学生学习活动来展开。这些内容构成了支撑网络教育教学观念的基石［1］［2］。

总之，远程教育以其施教者与受教者在时间与空间上相对分离的特点，在一定程度上缓解了我国师资力量不足的困境以及学习者生活区间与学习区间、工作时间与学习时间的矛盾。

1.2当代基于网络的远程教育的不足

网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。网络远程教育依赖于网络课程和网络环境。而现行的远程教育，绝大多数还是利用卫星、电视等媒体进行的；有用到计算机网络的，不过网络绝大多数只是作为文字传输的工具，网络课程仅仅是电化教学的翻版，并没有充分发挥网络的特点。然而要想充分发挥网络系统的作用，特别是用在远程教育上，现行网络的速度（带宽）还是有限的，加上IP地址的消耗殆尽，要想让未来的远程教育得以实现，必须要保证人人都有分配一个IP地址的权利。在IP地址充足的下一代IPv6网络时代，进行远程网络教育将是未来高等教育的主要手段之一。根据需要，可利用网络进行图、文、声教学的.同步传送，教学时利用网络进行在线答疑、在线讨论、在线考试等，将不再是难题了。

今天，网络技术在高速发展，Internet用户和可上网终端数量激增，而每一种设备都需要独立的地址以相互区分。由于中国地址资源的现状，动态IP地址使用比较广泛，即用户在每次上网时，都由互联网服务提供商（ISP）临时分配IP地址，下网后，该地址又分配给其他用户。动态分配IP地址可以有效地节省地址资源，提高网络利用率，但是这种方法不能满足实时通信的要求。在通信领域提及率越来越高的一个词就是“永远在线”，但如果没有固定的地址，“永远在线”是根本不可能实现的。目前，在国内的宽带接入市场，也已出现因IP地址缺乏而带来的问题。当前主流的三种接入方式——ADSL、有线电缆、快速以太网从技术角度都能保证用户处在一直在线的状态，但事实上，由于没有充裕的IP地址，不少宽带服务商仍然采用动态分配地址的方式，上网前仍然需要一个“虚拟拨号”的过程，而且用户还要冒拨不上去的危险。这背离了宽带接入的初衷。从服务商的角度讲，可分配的IP地址不足也会造成用户推广的困难。

在我国，IP地址的扩充已经刻不容缓，其主要原因有：中国的Internet用户数量正在以难以估计的速度增长；由于宽带城域网这类推广计划需要大量IP地址，地址缺乏的问题已经开始制约发展；此外，实时IP业务的大规模商用使现在的IPv4显得更加捉襟见肘。

由此可见，IP地址紧张的问题已经凸现出来。在我国，这个问题尤为突出。地址资源的不足也将严重制约着网络的发展。对于网络远程教育而言，由于无法实现“永远在线”和一人分配一个IP地址，那么在线教学、在线考试等将受到很大的限制，有的甚至无法大面积地实现。

2基于下一代IP网络的远程教育的发展构想

2.1IP网络的发展

根据IETF(Internet Engineering Task Force)组织的预测，2005年左右IPv4地址将被用尽，为了赶在IPv4地址资源耗尽之前，让互联网络能够持续发展，IETF组织在某1992年提出要制定下一代IP,即Ipng(IP NextGeneration)。Ipng现正式称为Ipv6［3］。采用全新的IPv6（IP协议版本6）协议，同时也为了在新一轮的网络协议订制中获得应有利益（地址分配、协议规范等等），各国都在加紧对下一代互联网IPv6的研究。目前为止， IPv6协议的基本框架已经趋于成熟，并且在更广泛的范围内得到实践。由于IPv4和IPv6地址协议头格式上不兼容，IETF组成立了专门的工作组织研究从现在的IPv4网络向IPv6网络过渡的重要步骤，国际IPv6试验网——6bone（IPv6骨干网）在1996年成立了。现在6bone网已经扩展到全球50多个国家和地区，成为IPv6研究者、开发者和实践者的主要平台［4］。

2.2基于Agent的远程教育

近年来，Agent的理论、技术研究从分布式人工智能 （DAI）领域中拓展开的，与许多领域相互借鉴和融合得到广泛的应用。到目前为止，对Agent一词的概念因所研究和关心的问题不同而很不一致。目前普遍的观点是：Agent是一个具有自治性、自适应性、协同性和智能性、交互性的内部驱动的软件实体，它能作用于自身和环境，并能对环境作出适应性的反应。

在Agent的研究中，人们引入了许多心理和行为学的概念，这使Agent具有了很强的智能性和人性化的色彩，而且易于维护和扩展。因此，考虑Agent应用于网上教学，可以提高系统的智能性，创造良好的学习情境，达到吸引学生兴趣、进行个性化教育和改善教学效果的目的［5］。

基于Agent的远程教育主要是指在远程教育中利用Agent对远程教育的各个环节进行智能化、拟人化地管理。目前Agent技术的理论研究和实践尚存在着一定的差距。Agent 模型研究典型地分为智能模型和软件模型。前者侧重于Agent 的自主性、智能型和协作性，重点在于如何实现Agent 智能；后者更多地考虑协作性、移动性和安全性，侧重于如何实现移动Agent 系统。目前，远程教育系统中智能Agent 应以软件模型为基础，更多的是关注于实现Agent 的协作性、移动性和安全性，以及Mas(多代理系统)系统内部的相互结合。远程教育系统中的各Agent 根据功能可以分为教学Agent 、管理Agent 、伴学Agent、搜索Agent、通信Agent等。远程教学系统中的智能Agent 主要在五方面发挥作用：即实时监督、教学分析、信息过滤（推荐）、协作学习和智能推理［6］。

目前，世界范围内正在广泛开展教学Agent应用系统的研制，也建立了一些实用的系统，当然由于IPv4地址的限制及其现有网络带宽的不足，这些系统都是在小范围内进行，其中有些系统的行为近似智能辅导系统，但还没有真正体现Agent思想。比较著名的远程教学系统是美国信息科研中心开发的ADL（远程教学Agent，Agent for Distance Learning）和STEVE（虚拟环境滑行训练专家，Soar Training Expert for Virtual Environment）。STEVE用于美国海军舰艇发动机的操作培训中，可在网络环境中与学生进行交互,学生在这里看到的Agent是一个3D角色，学生可听到它讲话，Agent可凭借虚拟环境中的跟踪硬件监视学生所处的位置及要进行的操作，其中很多核心技术都是由多学科、多专业跨公司协调完成的。STEVE是个较高层次的应用，它依赖于丰富的IP地址，美国目前有足够的IP地址，我国要想发展Agent只有发展IPv6网络。目前我国更适合使用ADL，如在对医生的继续教育课程中，基于Web的ADL会出现在屏幕上进行提问和机会式指导，并回答学生的提问而且带有情感表态，减轻学生的枯燥感。如在学生正确解题后，ADL面部会出现满意神色等，错误时则会表现焦虑神色［7］。

2.3利用IPv6网络和智能Agent发展远程教育

从上面的分析我们可以看出，要发展智能远程教育，必须发展IPv6网络。由于 IPv6网络的优点，如地址充足、安全性好，特别是IPv6的组播技术可以大大减少网络的流量，利用智能Agent远程教学系统信息量大，流量高的问题可以很好地解决。

3结束语

基于网络的远程教育正在改变着传统教学模式，在下一代IPv6网络的支持下，利用Agent的教学实现网络课程的优化组合将最大限度地发挥网络的作用，也必将带来一场深刻的教学革命，作为教育工作着，我们将共同期待美好的明天。

［参考文献］

［1］乔健. 远程网络教学的理论研究［J］. 中国地质大学学报(社会科学版),2003,3(5):77－80.

［2］ 陈雪涛, 刘辉. 网络教育的机遇和挑战［C］//全国高等院校计算机基础教育研究会2006年学术论文集.北京：清华大学出版社，2006：595－599.

［3］谢希仁. 计算机网络［M］. 大连:大连理工大学出版社,2002：186－187.

［4］吴琼. IPv6简介和远程教育展望［J］. 开放教育研究,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.

［6］ 王楠, 乔爱玲. 基于智能Agent的网络教学系统分析［J］. 开放教育研究, 2003,9（6）：52－54.

［7］ 宋桂琴.基于IP组播的网络多媒体教学系统的模型设计［J］. 计算机应用研究，2003，20（3）：139－141.