探析網(wǎng)絡(luò)輔助答疑系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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E-mail或QQ可以進行答疑，但通過這些方式，教師不可能及時回答眾多學生的問題，并且不斷地回答重復(fù)或相似的問題也是低效。該文討論了具體課程網(wǎng)絡(luò)輔助答疑系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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、解惑是教學活動中的一個必不可少的環(huán)節(jié)。隨著學生規(guī)模的快速增長及多校區(qū)辦學，高校教師不可能及時回答如此眾多學生的問題。通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行答疑可克服傳統(tǒng)教學答疑模式受限于時間與空間。師生通過E-mail或QQ可以進行答疑，但通過這些方式，教師不可能及時回答眾多學生的問題，并且不斷地回答重復(fù)或相似的問題也是低效。利用信息技術(shù)針對特定課程建立網(wǎng)上輔助答疑系統(tǒng)能夠較好地解決教學中的答疑問題。
1 設(shè)計思路
輔助地回答人所提出的問題，就其本質(zhì)來說，是屬于自然理解的范疇。而自然語言理解作為人工智能學科的一個分支，距離在實際工程中的應(yīng)用尚有一定的距離。但是具體到教學環(huán)境中，因為學生提出的問題一般情況下都是針對某一門具體的課程的，大量的學生所提出的問題中有相當一部分是非常類似的，實質(zhì)性內(nèi)容是相同的，不過表達方式上可能有所偏差。筆者針對具體的課程，建立一個輔助答疑系統(tǒng)，通過計算機對學生提出的問題進行分析和匹配，輔助尋找問題的答案是可以實現(xiàn)的。在系統(tǒng)的問題資源庫中，存儲了一定數(shù)量的問題和解答。當學生提出了一個問題后，系統(tǒng)將對問題自動進行關(guān)鍵字拆分。然后系統(tǒng)再根據(jù)拆分后的關(guān)鍵字組在問題資源庫查找與之相關(guān)聯(lián)問題。這些問題/答案對按照匹配的程度進行排列以及篩選后返回給提問的用戶，由用戶決定是否回答了他所提出的問題。如果不能，則可以把問題提交給系統(tǒng)，讓系統(tǒng)將它存入數(shù)據(jù)庫，等待教師提供解答，并將教師的解答存入問題資源庫中。
2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)主要功能模塊
系統(tǒng)由教師模塊和學生模塊組成。教師模塊為教師使用而設(shè)計，教師登錄系統(tǒng)以后，可進行修改登錄密碼、回答問題、對問題答案表進行編輯、對關(guān)鍵字表進行編輯、對語義詞表進行編輯、確認由學生回答問題的答案的正確性、流覽學生的積分等操作。學生用戶登錄進入學生系統(tǒng)后，可進行提問、回答還沒有回答的問題、瀏覽全部問題、查看本人積分等操作。
2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
問題和答案等信息設(shè)計存放在一個名為dayi.mdb的Access數(shù)據(jù)庫中，該庫主要的表有：問題答案表、關(guān)鍵詞表、語義詞表、學生信息表、教師信息表、提問日志表、疑難問題表和未確認答案表。
3 關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)
學生登錄系統(tǒng)后提出問題，系統(tǒng)如何從問題答案表中查詢出相似的問題/答案對且以最佳的順序呈現(xiàn)給學生，是本系統(tǒng)需要解決的主要問題和技術(shù)關(guān)鍵。
3.1 問題匹配處理過程
由于本輔助答疑系統(tǒng)是針對特定一門課程的，涉及一門課程的問題中出現(xiàn)關(guān)鍵詞數(shù)量不會非常大，所以通過將與該課程相關(guān)的關(guān)鍵詞預(yù)先存放在關(guān)鍵詞表中,將語義詞存放在語義詞表中。通過先查詢關(guān)鍵詞表和語義詞表, 確定問題的若干關(guān)鍵詞和語義詞，然后通過關(guān)鍵詞和語義詞查詢問題答案表，確定問題答案表表中的記錄與本問題的關(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，如沒有答案，用戶可以選擇將該問題轉(zhuǎn)至疑難問題表，等待教師和其它用戶回答。
3.2 問題關(guān)鍵字和語義詞提取
筆者將涉及某門課程的關(guān)鍵字先存放在關(guān)鍵字表和語義詞表內(nèi)，當用戶提交用自然語言編寫的問題后，使用InStr函數(shù)對關(guān)鍵字表的每一個關(guān)鍵字和和語義詞進行測試，判斷該關(guān)鍵和和語義詞是否是學生輸入問題的子串，以確定學生輸入問題所包含的關(guān)鍵字和語義詞，并將問題所包含的關(guān)鍵字和語義詞存入數(shù)組中。
3.3 問題相似程度分析
從學生所提的問題中提了關(guān)鍵字和語義詞后，筆者就可以計算出問題答案對表的每條記錄與本問題的相似程度。筆者認為關(guān)鍵詞對相似程度起的作用較語義詞大，所以筆者問題答案表的每條記錄的相似程度系數(shù)R定義為：
R=包含問題關(guān)鍵詞數(shù)目×0.8+包含問題語義詞數(shù)目×0.2
將包含所提問題一個或以上關(guān)鍵詞的記錄的記錄號和相似程度系數(shù)R存入一個二維數(shù)組，第一列存放記錄號、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 相似問題最佳呈現(xiàn)
通過上面的相似程度分析，筆者已經(jīng)計算出了帶答案問題庫表與學生所提問題相似的記錄，并算出了相似程度系數(shù)R。顯然，相似問題最佳的呈現(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
通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行答疑可克服傳統(tǒng)教學答疑模式受限于時間與空間。教師如果通過E-mail或QQ進行網(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的問題及相應(yīng)的答案存放一個數(shù)據(jù)庫中，學生有問題時先查詢該數(shù)據(jù)庫，教師答疑時可方便引用該數(shù)據(jù)庫，而且隨著系統(tǒng)的不斷使用，該課程的問題答案庫會越來越完善。實際試表時本文介紹的課程網(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。
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