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1、. . .基于Web的答疑系统毕业设计第一章 概 述1.1 引 言随着Internet技术的不断发展和国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
2、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
3、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。1.2 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容、进度，改善教学方式等，从而提高效果。1.2.
4、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
5、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。1.3 答疑系统的主要研究容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
6、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，这里关键字包括了容关键字（涉及课程容，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
7、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Web日志的统计分析方法。我们相信，用户在提出或查看某个问题的同时，他紧接着查看的下一个关联问题，从一定意义上来将，是进行了一次人工的问题关联匹配，并且这种匹配更大程度上是基于对问题容本身的理解基础之上的，所以通过Web日志，我们记录下用户提出问题，浏览问题的行为轨迹（浏览时间，浏览次数），将其统计分析的结果，作为关
8、联问题匹配的动态调整参数使该系统的问题匹配性能更加可靠、有效。 三、教师端关联问题手动调整 当然，在课程学习中，最具有权威性的是课程教师。在答疑系统教师端，也提供了问题分析管理工具。在此教师可以对每个问题手动地进行知识点、关键字匹配，问题关联。1.3.2、基于用户行为、问题记录、章节知识点划分三维数据统计分析学生在自动答疑系统中所提出的问题，直接反映了教学的效果和漏洞等，通过统计和分析，可以协助教师调整教学的进度和教学方法等，改善教学效果。统计和分析的方式和手段是多样的。关于课程问题容，我们是按章节，知识点，关键字进行划分、关联的。而相应的问题统计分析也正是在章节，知识点两个层次上进行的。在网
9、上答疑中我们根据用户行为记录，问题资源记录，章节知识点关联记录针对以下项进行了统计分析：在章节层次上，教师不仅可以看到关于某门课程各个章节问题的静态分布，还可以看到学生提问随时间推移，而关于各章节问题数的动态变化。对问题较多的章节，可检查相应教学容的选择、课件的编写，这样可以起到对课件的更新改进的指导作用。在知识点层次上，教师除了可以看到某个章节中不同知识点的问题分布情况，还可以了解到学生对于不同知识点相互关联的理解情况。例如如果大量的学生在提问过程中同时涉及到某两个知识点，或在查看关于某个知识点的问题之后，经常频繁地查看关于另一个知识点的问题，那么我们认为，这两个知识点是紧密联系的，在教学过
10、程中，同时或关联地对这两个知识点进行讲解是很有助于学生理解课程容的。因而，本系统对知识点关联也作了量化的分析，用以帮助教师调整教学。1.3.3、分析结果的可视化表示 数据可视化，将枯燥，复杂的统计分析结果可视化表示，是目前数据库技术中一重要研究分支，也是分析统计系统的一个重要功能。针对在数据分析中，我们所得关于章节、知识点，我们充分地使用了图表，曲线表示了丰富的统计分析容。 章节问题分布饼图：（使用百分比形式表示各个章节问题数分布）；章节问题分布比较条形图：（可形象比较各章问题数，及平均问题数）；章节问题时间变化曲线图：（线性比较不同时间段学生问题数的变化）。 知识点关联网络图：（动态表示各章
11、节中学生对知识点理解关联情况，边，表示了知识点之间存在问题关联，标注数，表示了知识点之间的关联程度）。1.3.4、多样化的提问解答模式 灵活的问题提交方式与问题交流模式也是答疑系统的一个重要模块。根据问题表现的多样性，仅仅是文本的问题方式显然是不够的，学生可能更希望用语言，图象表达自己的意图。随着多媒体越来越普及，网络以及浏览器等对多媒体的传输和处理提供了很好的支持，多媒体的引入可以大大提高教学的效果。因此，本系统提供了三种问题提交模式。 问题文本提问模式：问题自动匹配的分析基础。 问题语音提问模式：学生对于难以用文字说明的疑问可以使用网上答疑的嵌录音控件记录下问题语音文件，再上传至服务器，保
12、存到问题资源数据库中。 问题背景图片提问模式：学生问题的产生，都是有一定的背景的，比如他可能对某一个程序解剖图中的一个一个细节不清楚，把这幅图和他的问题一起交给老师，将更有助于教师了解学生的疑问。(下图中体现了上述三种提问方式)学生向教师答疑是教学工作的一个重要组成部分。通过答疑，学生能够更好地掌握所学的知识，而教师则可以通过回答学生的疑问来了解学习上的难点，从而调整和改进教学的容和方式。另一方面，其他的学生也可以通过参阅先前的问题及解答，获取宝贵的经验，尽量避免在以后的学习过程中走弯路。在远程教学模型中,如何充分利用网络和计算机的优势，既使得参加远程教学的学生的疑问能够得到及时有效的解答，又
13、能节省教师的时间、提高效率，并且使问题/解答这一资源得到重复利用，这是远程教学系统在设计和实施时需要考虑的一个很重要的问题。网上答疑的提出正是为解决远程教育系统中答疑问题的，作为远程教学中很重要的一个部分，它是一个较为有效和实用的解决方法。第二章 软件开发平台及相关技术2.1 关于Dreamweave MxDreamweaver Mx 功能强大，它结合当前管理和设计的最新动态、新特点加入了有特色的元素。它具有强大的HTML编辑功能，还提供了风格同一的站点管理手段，这些都是其他网页制作软件所不可比拟的。使用Dreamweaver Mx 可以使工作流程更加清晰，使具有更大的平台独立性。Dreamw
14、eave 是一个非常优秀的网页开发工具他有强大的网页风格设计功能而且垃圾代码少，设计灵活，但是其本身具有一些难以克服的缺点，比如表格操作困难、站点设置麻烦、而且调试非常不方便，还好和FP2000可以调用调试，主要特点如下：1、Macromedia Dreamweaver 提供视觉化网页开发工具的生产力, 同时不会降低HTML原始码的控制, Dreamweaver 提供的 Roundtrip HTML 功能, 让你无误地切换于视觉模式与贯用的原始码编辑器, 拖放式的表格与页框设计以及以透过资料库来管理的容更新。 Dreamweaver 支持跨浏览器的 Dynamic HTML, 阶层式样式表单、
15、绝对座标定位以及JavaScript 的动画让你更易编辑网页。Dreamweaver 乃是第一套針对专业网页开发者特别发展的视觉化网页设计工具。2、Roundtip HTML 功能完全控制HTML原始码, 着名的BBEdit 与 Home Site 编辑器分别含于 Macintosh 与 Windows 版本的软件中。 3、当打开其它编辑器产生的网页时, 它会保存既有的 HTML 格式。 使用绝对座标可获得精准且弹性的设计。 Dynamic HTML、直觉式时间轴介面以及JavaScrip 行为库, 可在不需程序下让 HTML组件动起来。 4、以全容管理的方式让你跳脱逐页更新管理的缺点提升你的
16、生产力。 Roundtrip HTML - 完美整合视觉性工具和原始码编辑器 Dreamweaver整合视觉性工作环境及原始码文字编辑器(如BBEdit、HomeSite等)。当你要编辑自己既有的网页时, Dreamweaver会尊重你在其它编辑器所做出的原始码, 不会任意地改变它。 而在使用Dreamweaver的视觉性编辑环境时, 你可以在HTML监视器上同步地看到Dreamweaver所为你产生的原始码, 而你若想要在视觉式编辑模式和原始码编辑模式之间跳换的话只要按一下所需的窗口就可以了。Dreamweaver Mx 可以通过HTML、JavaScript和C来实现其开展。也就是说可以自己书写网页对象，而这些对象可以被JavaScript代码调用。Dreamweav
