孫清亮 李小平

[摘 ? 要] 為了解決在網(wǎng)絡(luò)資源課程建設(shè)發(fā)展中存在的課程一次性制作、永久使用而無后期建設(shè)的問題，為了保持網(wǎng)絡(luò)課程資源內(nèi)容與社會(huì)科學(xué)發(fā)展同步，為了使教師從后續(xù)繁重的課程開發(fā)維護(hù)擴(kuò)展工作中解脫出來，研究在人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出以資源為智能體對(duì)象、以問題解決為導(dǎo)向的自頂向下的設(shè)計(jì)、借鑒專家系統(tǒng)及知識(shí)圖譜思想、運(yùn)用自育體建設(shè)策略的資源智能體課程自育系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了智能資源課程系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，并通過智能答辯評(píng)語資源體的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)予以實(shí)證。研究將緩解優(yōu)質(zhì)教育資源的需求與教育資源生產(chǎn)者之間的矛盾，為今后教育資源的智能化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化開發(fā)奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)人工智能技術(shù)與教育資源的創(chuàng)建、使用、更迭的深度融合。

[關(guān)鍵詞] 課程資源; 資源智能體; 自育系統(tǒng); 智能主體; 智能客體

[中圖分類號(hào)] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 孫清亮（1980—），男，山西曲沃人。博士研究生，主要從事教育技術(shù)、教育數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等方面的研究。Email：sunql2017@163.com。

一、引 ? 言

網(wǎng)絡(luò)課程資源的生命不在于它的誕生，而是在于它的成長，各門課程的網(wǎng)絡(luò)資源不光繼承和傳揚(yáng)傳統(tǒng)課程資源的教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教師的教學(xué)風(fēng)格、教學(xué)策略和教學(xué)改革特性，更應(yīng)該在課程的長期使用中不斷地吸收更加豐富的新知識(shí)、新觀點(diǎn)、新方法、不同的教學(xué)思想和風(fēng)格[1]。而課程資源在創(chuàng)建、發(fā)布、使用、維護(hù)的過程中出現(xiàn)種種問題，比如：課程一次性制作后，相對(duì)于較長的使用周期，缺少后續(xù)的維護(hù)與更迭;教師及其他資源生產(chǎn)者無法從課程開發(fā)的繁重勞動(dòng)中解脫;計(jì)算機(jī)的主要作用仍然處于課程資源開發(fā)中的搜集、拼裝等靜態(tài)過程，缺乏人工智能技術(shù)的輔助，人們對(duì)課程資源的智能化生成、專家指導(dǎo)等期望越來越高。為此，本研究從“大課程資源”角度，提出擴(kuò)充課程資源視野、教學(xué)內(nèi)容保持與時(shí)代同步、吸收不同思想理念、汲取不同表現(xiàn)形式和不同類別資源的課程資源吸收框架，開辟以課程知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、以智能手段自動(dòng)獲取資源、以課程資源本體為自育成長的資源智能體課程自育系統(tǒng)。

本次設(shè)計(jì)融入“智能”這一概念，針對(duì)課程資源建設(shè)及應(yīng)用過程中的種種問題，提出了自育體、智能資源體等概念，借助知識(shí)圖譜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，擴(kuò)展智能體的效用，圍繞上述研究對(duì)象，展開對(duì)自育智能的理念、結(jié)構(gòu)、策略的研究，并進(jìn)行實(shí)證開發(fā)。

二、智能體的構(gòu)成與功能分布

智能體屬于人工智能的范疇，是具有人的某些智慧和能力的實(shí)體（Entity），即具有智能的實(shí)體。針對(duì)本課題網(wǎng)絡(luò)課程資源本體的研究，可以將智能體進(jìn)一步描述為：擁有一定的知識(shí)積累，并具有部分推理能力的實(shí)體，即網(wǎng)絡(luò)課程智能體[2]，它由智能主體、智能客體和信息源體這三部分構(gòu)成，其信息加工及功能分布如圖1所示。

智能主體是智能體的大腦，是知識(shí)推理和思維的核心，整個(gè)資源系統(tǒng)穩(wěn)步而有序地運(yùn)行，主要依賴于主系統(tǒng)內(nèi)大腦的操控。智能主體通過探頭，以文件掃描、信息抓取、添加屬性、資源分類等操作，對(duì)信息源體和智能客體進(jìn)行掃描和信息化處理[3]。

每一項(xiàng)智能包含不同目的的行為，依據(jù)智能功能的分類和處理信息的智能程度，將智能主體分為初級(jí)智能和高級(jí)智能。初級(jí)智能包括感知智能、分類智能、獲取智能、存儲(chǔ)智能，可以通過現(xiàn)有的面向?qū)ο蟮木幊趟枷?、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫架構(gòu)、低廉的服務(wù)器存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)智能主體的初級(jí)智能。高級(jí)智能包括學(xué)習(xí)智能、自育智能、泛化智能、情感智能，可以通過數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、NLP、情感分析等技術(shù)完成高級(jí)智能的功能。

智能客體是更高一級(jí)的資源對(duì)象，具有架構(gòu)變化、內(nèi)容替代、資源裁剪、資源拼裝等資源功能行為，是被加工的對(duì)象，也是智能主體加工的對(duì)象，即網(wǎng)絡(luò)課程資源體，含有多學(xué)科的多媒體教育教學(xué)資源文件。

自育是事物維持自我生存、促進(jìn)自我發(fā)展的過程[4]，具有自育特征的事物就是自育體。自育體具有一定的反應(yīng)性，可以感知外界環(huán)境的變化，通過自身的感知能力可以主動(dòng)或被動(dòng)地接收外部的刺激，將信息傳送至主體，通過對(duì)多種刺激的不同反應(yīng)特征，表現(xiàn)出一定的變化，使外部環(huán)境察覺到自育體的回饋，這種對(duì)外部刺激的敏感性高低決定了自育體的反饋性的高低，自育體在外部環(huán)境的多重刺激下，會(huì)作出被動(dòng)式的響應(yīng)，憑借本身先前的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)外部環(huán)境的變化作出主動(dòng)式的預(yù)測性判定，在或大或小的正負(fù)反饋中，不斷修改自身的行為，以更好地適應(yīng)新環(huán)境。自育體對(duì)外部環(huán)境的變化所做出的反應(yīng)是被動(dòng)和主動(dòng)相結(jié)合的，既可以在感覺到外部環(huán)境的刺激之后做出被動(dòng)的響應(yīng)，又可以根據(jù)先前的經(jīng)驗(yàn)做出預(yù)測性的判定，進(jìn)行主動(dòng)性的響應(yīng)。在這樣往復(fù)循環(huán)中不斷地變化、不斷地適應(yīng)、不斷地成長、不斷地進(jìn)化、不斷地自我完善。帶有經(jīng)驗(yàn)性的預(yù)測將會(huì)使自育體性能逐漸趨向于穩(wěn)定化、成熟化和系統(tǒng)化發(fā)展，事實(shí)上，自育體形成了形似閉環(huán)的控制系統(tǒng)。圖1中的智能主體和智能客體均具有較高的自育功能，也可稱為智能化的自育體。

信息源體是由用戶上傳的網(wǎng)絡(luò)課程資源、Web互聯(lián)網(wǎng)獲取的資源信息共同組成的信息源實(shí)體，該實(shí)體是靜態(tài)的，不具有智能化和自育的特征。

三、資源智能體的設(shè)計(jì)

以信息源體為基礎(chǔ)載體，通過智能主體和智能客體的輔助，三個(gè)實(shí)體共同組成一個(gè)整體，稱為資源智能體。其中除信息源體外，智能主體和智能客體都具有一定的智能化，同時(shí)，又擁有自育功能，所以這兩個(gè)實(shí)體既是智能體，又是自育體，可以看作是具有智能化屬性的自育體、具有自育能力的智能體，而自育又可以作為從屬于智能的一種能力，即自育智能。三個(gè)實(shí)體相互協(xié)調(diào)組成整體，融入人工智能技術(shù)，形成以資源為載體，同時(shí)，擁有自生成、自修復(fù)、自我發(fā)展等自育能力，以知識(shí)圖譜為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的智能體。

（一）以問題解決為導(dǎo)向的自頂向下的設(shè)計(jì)