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      探析網(wǎng)絡(luò)輔助答疑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

      時(shí)間: 姜良華1 分享
        論文關(guān)鍵詞:輔助答疑 關(guān)鍵字提取 關(guān)鍵字匹配
        論文摘要:師生通過(guò)E-mail或QQ可以進(jìn)行答疑,但通過(guò)這些方式,教師不可能及時(shí)回答眾多學(xué)生的問(wèn)題,并且不斷地回答重復(fù)或相似的問(wèn)題也是低效。該文討論了具體課程網(wǎng)絡(luò)輔助答疑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。教師利用該系統(tǒng)能夠極大地提高網(wǎng)絡(luò)答疑效率。
        答疑、解惑是教學(xué)活動(dòng)中的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。隨著學(xué)生規(guī)模的快速增長(zhǎng)及多校區(qū)辦學(xué),高校教師不可能及時(shí)回答如此眾多學(xué)生的問(wèn)題。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行答疑可克服傳統(tǒng)教學(xué)答疑模式受限于時(shí)間與空間。師生通過(guò)E-mail或QQ可以進(jìn)行答疑,但通過(guò)這些方式,教師不可能及時(shí)回答眾多學(xué)生的問(wèn)題,并且不斷地回答重復(fù)或相似的問(wèn)題也是低效。利用信息技術(shù)針對(duì)特定課程建立網(wǎng)上輔助答疑系統(tǒng)能夠較好地解決教學(xué)環(huán)境中的答疑問(wèn)題。
        1 設(shè)計(jì)思路
        計(jì)算機(jī)輔助地回答人所提出的問(wèn)題,就其本質(zhì)來(lái)說(shuō),是屬于自然語(yǔ)言理解的范疇。而自然語(yǔ)言理解作為人工智能學(xué)科的一個(gè)分支,距離在實(shí)際工程中的應(yīng)用尚有一定的距離。但是具體到教學(xué)環(huán)境中,因?yàn)閷W(xué)生提出的問(wèn)題一般情況下都是針對(duì)某一門(mén)具體的課程的,大量的學(xué)生所提出的問(wèn)題中有相當(dāng)一部分是非常類似的,實(shí)質(zhì)性內(nèi)容是相同的,不過(guò)表達(dá)方式上可能有所偏差。筆者針對(duì)具體的課程,建立一個(gè)輔助答疑系統(tǒng),通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行分析和匹配,輔助尋找問(wèn)題的答案是可以實(shí)現(xiàn)的。在系統(tǒng)的問(wèn)題資源庫(kù)中,存儲(chǔ)了一定數(shù)量的問(wèn)題和解答。當(dāng)學(xué)生提出了一個(gè)問(wèn)題后,系統(tǒng)將對(duì)問(wèn)題自動(dòng)進(jìn)行關(guān)鍵字拆分。然后系統(tǒng)再根據(jù)拆分后的關(guān)鍵字組在問(wèn)題資源庫(kù)查找與之相關(guān)聯(lián)問(wèn)題。這些問(wèn)題/答案對(duì)按照匹配的程度進(jìn)行排列以及篩選后返回給提問(wèn)的用戶,由用戶決定是否回答了他所提出的問(wèn)題。如果不能,則可以把問(wèn)題提交給系統(tǒng),讓系統(tǒng)將它存入數(shù)據(jù)庫(kù),等待教師提供解答,并將教師的解答存入問(wèn)題資源庫(kù)中。
        2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.1 系統(tǒng)主要功能模塊
        系統(tǒng)由教師模塊和學(xué)生模塊組成。教師模塊為教師使用而設(shè)計(jì),教師登錄系統(tǒng)以后,可進(jìn)行修改登錄密碼、回答問(wèn)題、對(duì)問(wèn)題答案表進(jìn)行編輯、對(duì)關(guān)鍵字表進(jìn)行編輯、對(duì)語(yǔ)義詞表進(jìn)行編輯、確認(rèn)由學(xué)生回答問(wèn)題的答案的正確性、流覽學(xué)生的積分等操作。學(xué)生用戶登錄進(jìn)入學(xué)生系統(tǒng)后,可進(jìn)行提問(wèn)、回答還沒(méi)有回答的問(wèn)題、瀏覽全部問(wèn)題、查看本人積分等操作。
        2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        問(wèn)題和答案等信息設(shè)計(jì)存放在一個(gè)名為dayi.mdb的Access數(shù)據(jù)庫(kù)中,該庫(kù)主要的表有:?jiǎn)栴}答案表、關(guān)鍵詞表、語(yǔ)義詞表、學(xué)生信息表、教師信息表、提問(wèn)日志表、疑難問(wèn)題表和未確認(rèn)答案表。
        3 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        學(xué)生登錄系統(tǒng)后提出問(wèn)題,系統(tǒng)如何從問(wèn)題答案表中查詢出相似的問(wèn)題/答案對(duì)且以最佳的順序呈現(xiàn)給學(xué)生,是本系統(tǒng)需要解決的主要問(wèn)題和技術(shù)關(guān)鍵。
        3.1 問(wèn)題匹配處理過(guò)程
        由于本輔助答疑系統(tǒng)是針對(duì)特定一門(mén)課程的,涉及一門(mén)課程的問(wèn)題中出現(xiàn)關(guān)鍵詞數(shù)量不會(huì)非常大,所以通過(guò)將與該課程相關(guān)的關(guān)鍵詞預(yù)先存放在關(guān)鍵詞表中,將語(yǔ)義詞存放在語(yǔ)義詞表中。通過(guò)先查詢關(guān)鍵詞表和語(yǔ)義詞表, 確定問(wèn)題的若干關(guān)鍵詞和語(yǔ)義詞,然后通過(guò)關(guān)鍵詞和語(yǔ)義詞查詢問(wèn)題答案表,確定問(wèn)題答案表表中的記錄與本問(wèn)題的關(guān)聯(lián)程度,依據(jù)關(guān)聯(lián)程序高低順序?qū)⑾嚓P(guān)記錄呈現(xiàn)給用戶,由用戶自行判斷最佳答案,如沒(méi)有答案,用戶可以選擇將該問(wèn)題轉(zhuǎn)至疑難問(wèn)題表,等待教師和其它用戶回答。
        3.2 問(wèn)題關(guān)鍵字和語(yǔ)義詞提取
        筆者將涉及某門(mén)課程的關(guān)鍵字先存放在關(guān)鍵字表和語(yǔ)義詞表內(nèi),當(dāng)用戶提交用自然語(yǔ)言編寫(xiě)的問(wèn)題后,使用InStr函數(shù)對(duì)關(guān)鍵字表的每一個(gè)關(guān)鍵字和和語(yǔ)義詞進(jìn)行測(cè)試,判斷該關(guān)鍵和和語(yǔ)義詞是否是學(xué)生輸入問(wèn)題的子串,以確定學(xué)生輸入問(wèn)題所包含的關(guān)鍵字和語(yǔ)義詞,并將問(wèn)題所包含的關(guān)鍵字和語(yǔ)義詞存入數(shù)組中。
        3.3 問(wèn)題相似程度分析
        從學(xué)生所提的問(wèn)題中提了關(guān)鍵字和語(yǔ)義詞后,筆者就可以計(jì)算出問(wèn)題答案對(duì)表的每條記錄與本問(wèn)題的相似程度。筆者認(rèn)為關(guān)鍵詞對(duì)相似程度起的作用較語(yǔ)義詞大,所以筆者問(wèn)題答案表的每條記錄的相似程度系數(shù)R定義為:
        R=包含問(wèn)題關(guān)鍵詞數(shù)目×0.8+包含問(wèn)題語(yǔ)義詞數(shù)目×0.2
        將包含所提問(wèn)題一個(gè)或以上關(guān)鍵詞的記錄的記錄號(hào)和相似程度系數(shù)R存入一個(gè)二維數(shù)組,第一列存放記錄號(hào)、第二列存放相似程度系數(shù)R,設(shè)定相似記錄最多記錄50條。
        3.4 相似問(wèn)題最佳呈現(xiàn)
        通過(guò)上面的相似程度分析,筆者已經(jīng)計(jì)算出了帶答案問(wèn)題庫(kù)表與學(xué)生所提問(wèn)題相似的記錄,并算出了相似程度系數(shù)R。顯然,相似問(wèn)題最佳的呈現(xiàn)方式是:相似程度系數(shù)R高的記錄應(yīng)在前面顯示,相似程度系數(shù)R低的記錄應(yīng)在后面顯示。
        4 結(jié)束語(yǔ)
        通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行答疑可克服傳統(tǒng)教學(xué)答疑模式受限于時(shí)間與空間。教師如果通過(guò)E-mail或QQ進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)答疑,每次都要輸入許多內(nèi)容,效率不高。本文介紹的方法是把本課程的常見(jiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)的答案存放一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中,學(xué)生有問(wèn)題時(shí)先查詢?cè)摂?shù)據(jù)庫(kù),教師答疑時(shí)可方便引用該數(shù)據(jù)庫(kù),而且隨著系統(tǒng)的不斷使用,該課程的問(wèn)題答案庫(kù)會(huì)越來(lái)越完善。實(shí)際試表時(shí)本文介紹的課程網(wǎng)絡(luò)輔助答疑系統(tǒng)可極大地提高教師網(wǎng)絡(luò)答疑的效率。
        參考文獻(xiàn):
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