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摘要 CSCL的理论基础是建构主义的协作学习理论，它是CAI技术在网络环境中的新发展，而基于Agent的分布式处理模式的特点更适用于CSCL的构建。基于CSCL基本概念和Agent特点的分析，讨论CSCL的基本模式，并结合具体的Agent开发工具设计出一个基于Multi-Agent的CSCL的模式结构。
关键词 Agent；Multi-Agent系统；计算机支持的协作学习
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2008）20-0023-03
1 CSCL的基本理论
计算机支持的协作学习CSCL（Computer Supported Collaborative Learning）是指针对相关的学习任务，利用计算机环境进行小组化的、群体协作学习，以达到最优的效果。CSCL是CAI在网络环境中的发展[1]。
传统的CAI是以个别化教学思想为基础的，个别化是传统CAI最关键和最基本的特征之一。但对教育理论、学习理论的深入研究使人们发现，仅仅强调教学的个别化是不够的。建构主义学习理论认为学习是学习者的认知建构过程，它强调兴趣、动机、问题情境、社会性相互作用在学习过程中的重要作用。现代教育理论强调学生的主动、全面发展的重要性。教育的目标不仅是要让学生掌握知识，还要学生学会学习，学会生活，学会与人合作。个别化教学根据学习者的不同特征进行因材施教，给每个学习者提供最佳的教学支持的思想有其合理之处，但个别化教学并未真正发挥多种教育因素的优势，要真正做到促进每个学生的认知建构过程是很困难的。对于其他一些重要的教学目标的实现，如学习高级的认知技能、认知策略、情感目标、人际关系技能目标时，个别化教学的效果也并不理想。个别化CAI支持单个学习者独立学习的方式受到挑战。协作学习由于充分重视学习兴趣、学习动机，充分利用教学过程中师生、生生之间的相互作用，强调社会性建构的重要作用，可以培养学生多方面的能力而受到广泛的重视。而且协作学习可以解决个别化教学与班级教学之间的矛盾，更适合于教与学的环境。在CAI中引入协作学习的思想是CAI合乎逻辑的一种发展。
CSCL技术是以CSCW在教育领域的一个分支和具体应用。由于CSCW需要一个分布式的系统提供支持，因此，在构建一个具体的CSCL模型时必须选择合适的分布式处理模式。目前使用较多的分布式处理模式有客户/服务器模式（C/S模式）；代码点用（Code-on-Demand）模式和Agent模式。其中由于Agent本身具有的一些特点，使得基于Agent的处理模式最适宜于CSCL的构建。
2 Agent与CSCL系统的结合
Agent是一种在分布式系统或协作系统中能持续自主地发挥作用的计算实体，常简称为智能体，它具有自主性、交互性、反应性和主动性的特征。
2.1 自主性（自治性）自主性是 Agent的根本特性。Agent在行为上有自主能力。Agent被初始化以后，不需要用户干预，可以自主地作出某种决定。
2.2 反应性反应性是指 Agent能感知和作用其所在的环境，对环境（可能是用户、程序、其他 Agent或以上的组合）的改变及时地作出反应。
2.3 协作性（社会性）Agent具有相互协作的能力。这是 MAS（Multi-Agent System）系统顺利工作的关键。Agent相互之间存在各种影响和冲突，Agent应该具有通过协商解决这种冲突的能力。
2.4 进化性（学习性）Agent是一个开放的系统。随着与环境和用户之间的交互作用，Agent能够主动适应环境，扩充自身的知识。
2.5 通信性Agent之间能够进行信息交换。通信既保证了Agent之间的相互交流，又不至于影响 Agent的独立性，且有助于提高 Agent的内聚力，防止相互之间的耦合。在 MAS系统中，Agent的通信性是相互协作、协商的基础。
2.6 移动性从严格意义上说，移动性只是一部分 Agent的特性。所谓的移动性指 Agent可以在任何状态下（包括在运行过程中）从一个节点移到一个新的节点上，并维持原有的运行状态。Agent把代码和数据封装在一个线程中。
可以看出，上述特点中的自主性、反应性、协作性、进化性等特点都是构建一个完备的CSCL系统所必须的，因此选择基于Agent的分布式处理模式也就成为构建CSCL系统的当然选择。
当前对Agent的开发工具有很多[2]，其中主要是Java，C/C ，LISP等开发语言。由于Microsoft的开发工具Microsoft Agent采用Active X，方便各种编程语言实现调用，并且已经在很多领域得到实际应用（Office系统中的助手、瑞星助手等），因此在以下的论述中，笔者选择Microsoft Agent作为开发的基本工具。
由于Microsoft Agent的主要服务均由Agent Server提供，在同一时刻可以由Agent Server创建多个Agent实例，因此，可以采用多代理（Multi-Agent）系统来设计系统模型，分别实现对不同用户（多个学生，指导教师等）的控制。
3 CSCL系统中具体问题的解决流程
此处假设创建一个VB教学的辅助系统，采取分小组（每组3～5人）协作解决具体编程任务的方式辅助教师课堂教学。工作流程如图1所示。
4.1 用户界面用户界面可以采取传统的图形用户界面（GUI），同时由于Microsoft Agent提供直接支持文本到语音（TTS）、语音识别（SRE）的功能，因此也可以利用这一特点创建简单的自然用户界面（NUI），使得用户Agent之间、用户Agent与系统Agent之间可以直接通过语音进行交流，从而创建更加人性化的交互界面。
4.2 学生Agent当学生登录后，系统自动生成学生代理Agent辅助学生与系统交互，引导学生的学习，并在学习过程中根据学生的实际情况，从策略库中寻找合适的策略给学生以指导，在学习结束后将学生的学习结果返回学生信息库。
4.3 教师Agent若有教师登录，系统也将生成教师代理Agent，它一方面负责教师与系统的交互，另一方面负责对学生进行指导，并将教师新的指导送往策略库。根据教育形式的不同，教师实体可以不必实时参与。
4.4 控制Agent学生Agent组是一个有机的整体，各个Agent之间有很强的联系性、协助性，控制Agent的主要作用就是在学生Agent中调节各个Agent之间的关系，并维护管理各个Agent之间的通讯和协作。在各个Agent之间出现资源冲突或其他矛盾时予以化解。控制 Agent的另外一个重要作用是与教师取得联系，使教师较好地了解学生的学习进展情况。
4.5 资源Agent主要为学习者提供有针对性的学习资源。由于资源库是针对所有的学习者，因此教学资源必须有代表性和大众性，对个别学习者的关心必然降低。如果能够引入学习者个人的资源Agent，就可以更有针对性地进行学习资源的收集和整理。
4.6 讨论Agent为学习者的相互协助和讨论提供一个场所，Agent对讨论的内容进行自主记录、统计，对一些较普遍问题进行汇总，并就这些问题组织主题讨论。这也是教师了解学生、指导学生的一个重要手段。教师可以在一个公平、平等的地位与学生进行交流，从而了解一些学生的普遍问题，并根据这些问题可以对教学资源和过程进行调整。
5 小结
由于MS Agent提供了丰富的语言接口，再结合Agent本身移动性、协作性、主动性等特点，使得利用MS Agent构建的CSCL系统完全符合协作学习的特点和要求。同时由于MS Agent对中英文语音技术的强大支持，使得用户可以方便地建立基于语音的自然用户界面，从而在系统的交互方式、导航模式上能够有所改进，使系统能够更加符合CSCL系统的特点。
参考文献
[1]左明章.关于计算机支持的协作学习应用模式的构建[J].电化教育研究,2001(3):43-45
[2]苗文龙,徐鑫.Multi-Agent技术支持下的远程协作学习系统研究[J].远程教育杂志,2007(3):59-61
关键词 Agent；Multi-Agent系统；计算机支持的协作学习
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2008）20-0023-03
1 CSCL的基本理论
计算机支持的协作学习CSCL（Computer Supported Collaborative Learning）是指针对相关的学习任务，利用计算机环境进行小组化的、群体协作学习，以达到最优的效果。CSCL是CAI在网络环境中的发展[1]。
传统的CAI是以个别化教学思想为基础的，个别化是传统CAI最关键和最基本的特征之一。但对教育理论、学习理论的深入研究使人们发现，仅仅强调教学的个别化是不够的。建构主义学习理论认为学习是学习者的认知建构过程，它强调兴趣、动机、问题情境、社会性相互作用在学习过程中的重要作用。现代教育理论强调学生的主动、全面发展的重要性。教育的目标不仅是要让学生掌握知识，还要学生学会学习，学会生活，学会与人合作。个别化教学根据学习者的不同特征进行因材施教，给每个学习者提供最佳的教学支持的思想有其合理之处，但个别化教学并未真正发挥多种教育因素的优势，要真正做到促进每个学生的认知建构过程是很困难的。对于其他一些重要的教学目标的实现，如学习高级的认知技能、认知策略、情感目标、人际关系技能目标时，个别化教学的效果也并不理想。个别化CAI支持单个学习者独立学习的方式受到挑战。协作学习由于充分重视学习兴趣、学习动机，充分利用教学过程中师生、生生之间的相互作用，强调社会性建构的重要作用，可以培养学生多方面的能力而受到广泛的重视。而且协作学习可以解决个别化教学与班级教学之间的矛盾，更适合于教与学的环境。在CAI中引入协作学习的思想是CAI合乎逻辑的一种发展。
CSCL技术是以CSCW在教育领域的一个分支和具体应用。由于CSCW需要一个分布式的系统提供支持，因此，在构建一个具体的CSCL模型时必须选择合适的分布式处理模式。目前使用较多的分布式处理模式有客户/服务器模式（C/S模式）；代码点用（Code-on-Demand）模式和Agent模式。其中由于Agent本身具有的一些特点，使得基于Agent的处理模式最适宜于CSCL的构建。
2 Agent与CSCL系统的结合
Agent是一种在分布式系统或协作系统中能持续自主地发挥作用的计算实体，常简称为智能体，它具有自主性、交互性、反应性和主动性的特征。
2.1 自主性（自治性）自主性是 Agent的根本特性。Agent在行为上有自主能力。Agent被初始化以后，不需要用户干预，可以自主地作出某种决定。
2.2 反应性反应性是指 Agent能感知和作用其所在的环境，对环境（可能是用户、程序、其他 Agent或以上的组合）的改变及时地作出反应。
2.3 协作性（社会性）Agent具有相互协作的能力。这是 MAS（Multi-Agent System）系统顺利工作的关键。Agent相互之间存在各种影响和冲突，Agent应该具有通过协商解决这种冲突的能力。
2.4 进化性（学习性）Agent是一个开放的系统。随着与环境和用户之间的交互作用，Agent能够主动适应环境，扩充自身的知识。
2.5 通信性Agent之间能够进行信息交换。通信既保证了Agent之间的相互交流，又不至于影响 Agent的独立性，且有助于提高 Agent的内聚力，防止相互之间的耦合。在 MAS系统中，Agent的通信性是相互协作、协商的基础。
2.6 移动性从严格意义上说，移动性只是一部分 Agent的特性。所谓的移动性指 Agent可以在任何状态下（包括在运行过程中）从一个节点移到一个新的节点上，并维持原有的运行状态。Agent把代码和数据封装在一个线程中。
可以看出，上述特点中的自主性、反应性、协作性、进化性等特点都是构建一个完备的CSCL系统所必须的，因此选择基于Agent的分布式处理模式也就成为构建CSCL系统的当然选择。
当前对Agent的开发工具有很多[2]，其中主要是Java，C/C ，LISP等开发语言。由于Microsoft的开发工具Microsoft Agent采用Active X，方便各种编程语言实现调用，并且已经在很多领域得到实际应用（Office系统中的助手、瑞星助手等），因此在以下的论述中，笔者选择Microsoft Agent作为开发的基本工具。
由于Microsoft Agent的主要服务均由Agent Server提供，在同一时刻可以由Agent Server创建多个Agent实例，因此，可以采用多代理（Multi-Agent）系统来设计系统模型，分别实现对不同用户（多个学生，指导教师等）的控制。
3 CSCL系统中具体问题的解决流程
此处假设创建一个VB教学的辅助系统，采取分小组（每组3～5人）协作解决具体编程任务的方式辅助教师课堂教学。工作流程如图1所示。
4.1 用户界面用户界面可以采取传统的图形用户界面（GUI），同时由于Microsoft Agent提供直接支持文本到语音（TTS）、语音识别（SRE）的功能，因此也可以利用这一特点创建简单的自然用户界面（NUI），使得用户Agent之间、用户Agent与系统Agent之间可以直接通过语音进行交流，从而创建更加人性化的交互界面。
4.2 学生Agent当学生登录后，系统自动生成学生代理Agent辅助学生与系统交互，引导学生的学习，并在学习过程中根据学生的实际情况，从策略库中寻找合适的策略给学生以指导，在学习结束后将学生的学习结果返回学生信息库。
4.3 教师Agent若有教师登录，系统也将生成教师代理Agent，它一方面负责教师与系统的交互，另一方面负责对学生进行指导，并将教师新的指导送往策略库。根据教育形式的不同，教师实体可以不必实时参与。
4.4 控制Agent学生Agent组是一个有机的整体，各个Agent之间有很强的联系性、协助性，控制Agent的主要作用就是在学生Agent中调节各个Agent之间的关系，并维护管理各个Agent之间的通讯和协作。在各个Agent之间出现资源冲突或其他矛盾时予以化解。控制 Agent的另外一个重要作用是与教师取得联系，使教师较好地了解学生的学习进展情况。
4.5 资源Agent主要为学习者提供有针对性的学习资源。由于资源库是针对所有的学习者，因此教学资源必须有代表性和大众性，对个别学习者的关心必然降低。如果能够引入学习者个人的资源Agent，就可以更有针对性地进行学习资源的收集和整理。
4.6 讨论Agent为学习者的相互协助和讨论提供一个场所，Agent对讨论的内容进行自主记录、统计，对一些较普遍问题进行汇总，并就这些问题组织主题讨论。这也是教师了解学生、指导学生的一个重要手段。教师可以在一个公平、平等的地位与学生进行交流，从而了解一些学生的普遍问题，并根据这些问题可以对教学资源和过程进行调整。
5 小结
由于MS Agent提供了丰富的语言接口，再结合Agent本身移动性、协作性、主动性等特点，使得利用MS Agent构建的CSCL系统完全符合协作学习的特点和要求。同时由于MS Agent对中英文语音技术的强大支持，使得用户可以方便地建立基于语音的自然用户界面，从而在系统的交互方式、导航模式上能够有所改进，使系统能够更加符合CSCL系统的特点。
参考文献
[1]左明章.关于计算机支持的协作学习应用模式的构建[J].电化教育研究,2001(3):43-45
[2]苗文龙,徐鑫.Multi-Agent技术支持下的远程协作学习系统研究[J].远程教育杂志,2007(3):59-61