多智能体智能教师培训系统与智能帮助台：创新教育技术解决方案

# 智能教学与帮助系统：多代理与同伴互助的创新应用 ## 多代理智能教师培训系统 ### 系统概述 多代理智能教师培训系统（MAITTS）由概念模型、教师模型和代理模型三个主要部分组成。 - **教师模型**：包含多种教学策略和行动。教师可使用系统提供的策略，如给出定义、举例或提问等。行动则包括指向学生、对学生大喊等。 - **概念模型**：由一些层次化组织的主题构成，每个主题包含定义、示例和问题，这些主题定义了教师在课堂上要教授的概念。 - **代理模型**：代表一个虚拟课堂环境（VCE），其中有许多具有不同个性的学生（课堂代理）。每个课堂代理都有自己的个性、当前情绪和知识，包括主题的常识和通过学习积累的知识。此外，每个代理会根据其内部状态产生特定行为，并形成对教师和其他代理的看法。 | 系统 | 系统模型 | 专家模型 | 用户模型 | 辅导模型 | | --- | --- | --- | --- | --- | | ITS | -Agent 1 <br> -Agent 2 <br>... <br> -Environment Model | -Expert Model A <br> -Expert Model B <br>... | -User 1 Model <br> -User 2 Model <br>... | Coaching Model | | 多代理 ITS | - Classroom Agent 1 <br> - Classroom Agent 2 <br>... <br> - Virtual Classroom Environment | -Expert Model A <br> -Expert Model B <br>... | -User 1 Model <br> -User 2 Model <br>... | | | 多代理智能教师培训系统 | - Classroom Agent 1 <br> - Classroom Agent 2 <br>... <br> - Virtual Classroom Environment | Concept Model | Teacher Model | Evaluation Feedback | ### 系统详细描述 教师与代理之间的交流较为复杂。教师在特定环境下有一些预定义的行动，这些行动会影响每个学生的动机过程，进而影响代理的学习过程。学生（代理）首先感知教师引入环境的事件，然后通过动机过程和个性产生行动。这个行动会以动画或文本框的形式呈现，让教师了解每个学生的反应。例如，如果学生感到困惑，系统会为该学生生成相应的面部表情。通过这些反馈，教师可以了解自己教学技巧或行动的效果。 ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A(Teacher Model):::process -->|User Action| B(Motivational Process):::process B -->|Impact| C(Agent Model):::process D(Perception):::process -->|Event from Teacher| B C -->|Learning| E(Knowledge):::process C -->|Emotion| F(Emotion Generator):::process F -->|Emotion| C C -->|Action| G(Behavior Generator):::process G -->|Behavior| A C -->|Personality| B ``` ### 代理模型 课堂代理（学生）有自己的个性、当前情绪和知识。个性决定了代理的行为和情绪，行为会给教师提供反馈。情绪在课堂代理模型中起着重要作用。当代理感知到激励事件时，会产生积极情绪，促进学习；当感知到消极事件时，会产生消极情绪，抑制学习。情绪通过多种内部状态表示，如抑郁和沮丧，这些情绪状态会影响动机水平和无聊程度，进而影响代理的感知和学习。 ## 课堂代理融入个性 个性决定了学生的动机和学习能力。学生的学习源于教师的指导，这些指导会根据学生的个性增加或减少他们的动机水平，动机水平又决定了学生的注意力，注意力通过对教师不同指导的感知影响学习。 ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A(Personality):::process -->|Determine| B(Motivation):::process B -->|Determine| C(Attention):::process D(Teacher’s Instru ```