移动Agent技术在实验教学过程管理系统中的应用

摘 要：从分析当前计算机基础教育实验教学的现状和存在的问题出发，提出了一种全新的实验教学过程管理模型：基于移动agent技术的实验教学管理系统，最后，从技术角度阐述了实验项目录入过程管理的实现。

关键词：移动Agent；实验教学过程管理

中图分类号：TP393.09

近年来国内大学计算机基础教学与以前相比有了很大的改善，对于一个应用服务型大学来说，应用性课程较多，与此相对应的实验项目也有所增长，因此，有必要建立一套适应实验项目管理，同时可靠性、重用性、维护性和扩充性都较佳的实验教学过程管理系统。

首先，对基于Agent技术的建模方法进行分析，同时与实验项目录入的教学过程相结合，设计UML活动图，以及将Agent建模应用在实验教学领域。其次，从分析实验教学过程管理出发，构建基于Agent技术的教学过程模型，分析模型中不同Agent的功能及其相互协作，并在技术层面探讨和研究该模型，从而实现其对教学过程的管理。最后，针对过程管理系统中实验项目的个性化定制，从技术上探讨和研究教学过程中实验项目定制的实现，设计实现了教学过程管理系统。

1 移动Agent技术的概况

移动Agent，一个代替人或其他程序执行某种任务的程序。Agent能选择何时何地在不同主机上迁移，并在迁移过程中，可根据要求在该主机上挂起，然后迁移到另一台主机上重新开始或继续运行该程序，最后把结果传回到原用户主机上。利用Agent技术可以实现，从一台主机移动到另一台主机的自主迁移，自主完成指定任务[1]，并且会自动返回结点进行报告。

移动Agent技术有三个方面特点表现：首先，能够在计算机网络中漫游，不制约与操作平台，能够在保持内部状态不变的同时，在两立主机间自主移动执行任务，实现了计算机数据的移动，而且减少了网络数据的流量。其次，在执行过程中，可适应外界变化，实现异步自主操作：独立用户独立执行操作。最后，在一定程度上体现了合作求解、管理通信等方面的智能性，Agent技术自主完成数据库的运算和推理则说明其实施环境的适应性强[2]。

2 基于移动Agent技术的实验教学管理模型

实验教学过程管理系统是开展实验教学的重要平台，用户在该平台上进行教学、考核、答疑、实验、练习、作业等交互活动。教师按照教学计划、实验大纲通过教学、考核模块开展实验项目，布置实验报告、考核实验成绩，同时通过答疑模块指导学生分组讨论或答疑交流。学生通过实验、练习、作业模块完成实验项目的学习和巩固。实验教学过程管理系统包含了对实验项目、学习资料、学生信息、教师园地、站内消息等内容。首先，我们对工作流的六种建模方式进行了分析。其次，分析教学过程，根据教学过程选择建模方法，最后，在建模过程中利用移动Agent技术使得实验教学过程模型更完善[3]。

实验存储服务器中包括实验项目库和实验特征提取Agent，并且实验特征提取Agent是移动Agent。学生信息服务器则包括学生信息库，实验录入服务器包括一个学生学习情况提取Agent和实验录入Agent，且两者都为移动Agent。教师在系统教师端向实验项目库中录入实验项目，学生则通过系统学生端对实验项目进行学习，同时对实验是否掌握进行标记，系统学生端将这些标记信息存储到学生信息库中。管理模型如图1所示。

图1 基于Agent的实验教学过程管理模型

3 基于Agent的实验教学过程管理系统

在基于Agent的实验教学过程管理系统中，针对实验教学过程的管理模块，对角色Agent、移动Agent、消息Agent进行了定义。

（1）角色Agent：不仅携带实验教学过程参与者的信息，而且在授权的情况下可以改变实验项目实例诸如就绪、运行等的五种状态。同时针对各实验项目实例之间的状态改变、输入输出数据及实验教学过程参与者信息创建相应的审计事件。

（2）移动Agent：不仅携带实验教学过程控制流信息，而且过程数据是否传递、执行状态和执行环境是否传递都需要它来判断，甚至一部分执行代码是否传递都会通过它来判定。其次，可以判断是否满足当前跳转条件，是否属于人工执行等。最后，在遇到意外情况时，可以进行错误检测与事务回退。

（3）消息Agent：通过命令/回答型、请求/回复型、通知型三种模式通信，在保持数据一致性及流程同步性方面则采用发送、接收、处理Agent消息三种形式。

在实验教学过程管理系统中：首先，实验教师在录入实验项目时，各个项目之间有一定的层次与逻辑关系，并且各个实验之间又是一种并列的关系。在这样的情况下，采用传统设计思想，对实验项目进行简单功能划分，降低网络协同管理性，影响整个实验项目处理效率。其次，实验项目需要经过录入、审核等流程，整个教学过程周期长，难免会发生异常情况。

4 结束语

教学管理是实验教学过程管理系统中一个非常重要的部分。本文在分析实验教学管理的基础上提出了基于Agent技术的实验教学过程管理系统，利用移动Agent技术，提高了实验教学过程的授权操作以及过程管理能力，是对实验教学过程管理的一种改革。

参考文献：

[1]柳荣，徐东安.基于移动Agent工作流系统的工作模式[J].计算机工程，2006（09）：135.

[2]刘贵红.移动Agent技术初探[J].数字化用户，2013（14）：16.

[3]逢华，荆永君，王龙.基于移动Agent技术的教学资源推荐系统研究[J].电化教育研究，2011（09）：79.

作者简介：甘桢鹏（1994-），男，浙江洞头人，会计电算化121班班长，专科，研究方向：计算机应用；项露芬，硕士，助教，研究方向：多媒体技术、计算机基础与应用。

作者单位：浙江树人大学 管理学院，杭州 310015；浙江树人大学 信息科技学院，杭州 310015

基金项目：大学生科技创新项目：移动Agent在工作流监控系统中的应用研究（301000B1138399P）。