学生自主学习仿真系统模型分析

　　1　引言

　　自主学习,又称自我调节的学习,一般是指学习者自觉确定学习目标、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的过程。从20世纪50年代开始,自主学习成为教育心理学研究的一个重要课题。维果斯基学派、操作主义、现象学派、社会认知学派、意志理论信息加工心理学等都从不同角度对自主学习作过一些探讨。20世纪90年代以后,国外对自主学习问题的研究更加广泛、深入,尤其在自主学习的实质、机制、自主学习与学习成绩的关系、自主学习能力的获得等基本问题上都取得了重大进展[1],但是这方面的研究还存在着几个问题:①耗时长,现今的研究大都采用统计的方法来进行实证,实证周期长;②成本大,实证研究需要很多的人力、物力和财力,成本很大;③不可重复性,这些研究多采用实验性教学,实验的主体在不断的变化,无法重复实验,这就减低了验证的准确性。本文在综合利用已有理论成就的基础上,应用多智能体仿真技术,构建了人才培养仿真系统模型,并实现了学生自主学习仿真系统,仿真结果很好地解释了在不同的认知水平、自我监控能力和学习策略条件下,学生自主学习的学习曲线,为教师和学校制定合理的人才培养策略提供辅助信息支持。

　　2　人才培养仿真系统的模型分析

　　多智能体仿真方法,是一种新兴的智能仿真方法。它在传统系统仿真理论的基础上,引入智能体的概念和思想,充分利用多智能体系统的模型及运行机制,并借助计算机仿真工具,对大规模、复杂系统进行建模与仿真[2]。本文基于现有人才培养大量研究成果,构建了仿真系统的整体架构如图1所示,主要包括系统server和智能体两大部分。

　　2. 1　系统server模型

　　系统server主要包括两个方面:系统Kernel和仿真器。

　　系统Kernel是整个系统的控制核心,其作用有:①初始化仿真系统,在开始仿真之前,系统要设置各个部分的初始环境信息;②控制仿真周期,仿真过程主要是通过Kernel周期性向智能体发送环境信息以推进仿真的进行。

　　仿真器是系统仿真的关键部件,根据现行高校培养目标的三要素:知识、能力和素质[3],对应建立三个子仿真器:知识子仿真器、能力子仿真器和素质子仿真器,本文主要构建了知识子仿真器。

　　根据知识论的内容,认为知识是主体获得的与事物存在及变化内在、规定性有关的结构化、系统化的信息。知识是认识论范畴的概念,相对于认识主体而存在。因此同认识论信息类似,一切知识,无论是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学的知识,还是工程科学的知识,它们所表达的“运动状态和状态变化的规律”必然具有一定的外部形态,与此相应的知识称为“形态性知识”;同时,知识所表达的运动状态和状态变化的规律也必然具有一定的逻辑内容,与此相应的知识可以称为“内容性知识”;最后,知识所表达的运动状态和状态变化的规律必然对认识主体呈现某种效用,与此相对应的知识可以称为“效用性知识”。形态性知识、内容性知识、效用性知识三者的综合,构成了知识的完整概念[4-5]。