《基于Web的答疑系统》-毕业论文（设计）.doc

中国矿业大学毕业设计说明书 第 PAGE 60 页 共 NUMPAGES 86 页 概 述 引 言 随着Internet技术的不断发展和国内互联网资源的不断完善，网络教育在中国如同雨后春笋，中国互联网上涌现了许多网络教育系统。中国教育面临e-化的世界。网络教育与传统教育相比，克服了在教育资源（师资，教材，实验和演示设备）和教育方法（统一学习进度、集中式学习和固定时间学习）等方面的限制；与传统远距离教育（电大教育）相比，具有了灵活多样的双向交互功能，使原来所无法实现的个性化教育成为了可能。 然而要把网络教育办成一个真正的个性化教育却有许多问题需要解决。韩愈在《师说》中讲到：“师者所以传道，授业，解惑也”。解答疑问（解惑）被列为教师的三项主要工作之一。但是，远距离教育描述的是被空间、时间分隔开的教师——学习者之间的空间状态的关系。如何使网络教育系统方便学生提出问题和获得满意的答案，应该是网络教育系统的一个重要功能。经过对国内许多网络教学资源的考察之后，我们会发现解答疑问的功能在各个系统中都存在不同程度的问题。 答疑、解惑作为教育活动中的一个必不可少的环节，也是远程教育系统中的一项重要模块。在基于Web的自主学习式远程教学环境中，分布各地的学生、老师不再需要面对面地进行教学活动。这样，远程教学在提供了一些便利的同时，也造成了一个问题：如何使传统的答疑活动在远程教学系统中得以实现。网络教学的优势在于用户在任何时间任何地点都可以上网参加学习，而教师则不可能及时回答如此众多用户的问题，并且不断地回答重复或相似的问题也是低效的。因而，它不是学生和教师之间及时有效的答疑及交互方式，而且只是一种初级而简单的方式，远远没有把计算机与Web的潜力发挥出来。为了解决远程教学环境中的答疑问题，需要建立一个方便而有效的自动答疑系统，网上答疑 就是为此目的建立一个高效的、专门为教学服务的自动答疑和交流的平台。 基于Web的答疑系统的强大优势 1.2.1、改善教学的效果 通过学生在课程学习过程中所反映和提出的共同问题，教师以及课件编写者等远程教学过程中涉及的各管理和参与者，能够藉此反馈直接调整教学的内容、进度，改善教学方式等，从而提高效果。 1.2.2、提高效率 通过在答疑系统中对一些简单的公共的问题和概念提供详细的解答和解释，可以避免教学中的大量时间花费在基本概念的解释上，从而可以投入进行深入的讨论和交流等。 1.2.3、作为宝贵的教学资源 学生在学习过程中产生的问题以及教师等的解答，经过一定时间的积累成为可以重复利用的宝贵资源。其它的学生可以从以往学生的问题中取得收获，教师也能够利用这些资源来有针对性的制定教学内容和进度等。 1.2.4、改善教学环境的设计 远程教学系统中，整个系统的设计、教学方式的制定也直接影响了教学效果。从学生的反馈可以调整它的结构，改善现有系统的不足。作为远程教学的一个重要的辅助系统，网上答疑可以直接与课程学习、考试等系统结合在一起，成为其中不可分割的一部分，也可以在实时的教学模式中使用，作为课后学生答疑、师生交流或教师获得学生反馈、衡量教学效果的一个配套系统。 答疑系统的主要研究内容 1.3.1、动态问题匹配 一、基于关键字拆分的匹配算法： 计算机自动地回答人所提出的问题，就其本质来说，是属于自然语言理解的范畴。而自然语言理解作为人工智能学科的一个分支，距离在实际工程中的应用尚有一定的距离。但是具体到我们的远程教学环境中，因为学生提出的问题一般情况下都是针对某一门具体的课程的，而根据学科的教学经验，课程的内容具有经典和普遍意义（发展较快的计算机课程也要两三年更新一次），不会频繁地变更，不同的用户对课程的理解一般又都有相似之处，因而大量的学生所提出的问题中有相当一部分是非常类似的，实质性内容是相同的，不过表达方式上可能有所偏差。因此，根据这一实际的特点，我们针对具体的课程，建立一个自动答疑系统，通过计算机对学生提出的问题进行分析和匹配，自动寻找问题的答案是可以实现的。 在系统的问题资源库中，存储了一定数量的问题和解答。当学生提出了一个问题后，系统将对问题自动进行关键字拆分，这里关键字包括了内容关键字（涉及课程内容，如路由器，IP等），语法关键字（例如是什么，区别，为什么等）；然后系统再根据拆分后的关键字组在问题资源库查找与之出相关联问题。这些问题/答案对按照匹配的程度进行排列以及筛选后返回给提问的用户，由用户决定是否回答了他所提出的问题。如果不能，则可以把问题提交给网上答疑，让系统将它存入数据库，等待老师提供解答。 二、基于用户行为跟踪的关联问题动态调整 目前关于问题匹配算法，该系统还停留在词法分析层次上，如何真正地实现自然语义理解还有一定距离，如何进一步提高问题匹配智能程度，我们同时也借助We