探析網絡輔助答疑系統的設計與實現

探析網絡輔助答疑系統的設計與實現

　　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或相似的問題也是低效。該文討論了具體課程網絡輔助答疑系統的設計與實現。教師利用該系統能夠極大地提高網絡答疑效率。

　　關鍵詞：輔助答疑　關鍵字提取　關鍵字匹配

　　答疑、解惑是教學活動中的一個必不可少的環節。隨著學生規模的快速增長及多校區辦學，高校教師不可能及時回答如此眾多學生的問題。通過網絡平臺進行答疑可克服傳統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或相似的問題也是低效。利用信息技術針對特定課程建立網上輔助答疑系統能夠較好地解決教學環境中的答疑問題。

　　1、設計思路

　　計算機輔助地回答人所提出的問題，就其本質來說，是屬于自然語言理解的范疇。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用尚有一定的距離。但是具體到教學環境中，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，實質性內容是相同的，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，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的。在系統的問題資源庫中，存儲了一定數量的問題和解答。當學生提出了一個問題后，系統將對問題自動進行關鍵字拆分。然后系統再根據拆分后的關鍵字組在問題資源庫查找與之相關聯問題。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，讓系統將它存入數據庫，等待教師提供解答，并將教師的解答存入問題資源庫中。

　　2、系統設計

　　2.1 系統主要功能模塊

　　系統由教師模塊和學生模塊組成。教師模塊為教師使用而設計，教師登錄系統以后，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 數據庫設計

　　問題和答案等信息設計存放在一個名為dayi.mdb的Access數據庫中，該庫主要的表有：問題答案表、關鍵詞表、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、關鍵技術實現

　　學生登錄系統后提出問題，系統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給學生，是本系統需要解決的主要問題和技術關鍵。

　　3.1 問題匹配處理過程

　　由于本輔助答疑系統是針對特定一門課程的，涉及一門課程的問題中出現關鍵詞數量不會非常大，所以通過將與該課程相關的關鍵詞預先存放在關鍵詞表中,將語義詞存放在語義詞表中。通過先查詢關鍵詞表和語義詞表, 確定問題的若干關鍵詞和語義詞，然后通過關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聯程度,依據關聯程序高低順序將相關記錄呈現給用戶，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至疑難問題表，等待教師和其它用戶回答。

　　3.2 問題關鍵字和語義詞提取

　　筆者將涉及某門課程的關鍵字先存放在關鍵字表和語義詞表內，當用戶提交用自然語言編寫的問題后，使用InStr函數對關鍵字表的每一個關鍵字和和語義詞進行測試，判斷該關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鍵字和語義詞，并將問題所包含的關鍵字和語義詞存入數組中。

　　3.3 問題相似程度分析

　　從學生所提的問題中提了關鍵字和語義詞后，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R定義為：

　　R=包含問題關鍵詞數目×0.8+包含問題語義詞數目×0.2

　　將包含所提問題一個或以上關鍵詞的記錄的記錄號和相似程度系數R存入一個二維數組，第一列存放記錄號、第二列存放相似程度系數R，設定相似記錄最多記錄50條。

　　3.4 相似問題最佳呈現

　　通過上面的相似程度分析，筆者已經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R。顯然，相似問題最佳的呈現方式是：相似程度系數R高的記錄應在前面顯示，相似程度系數R低的記錄應在后面顯示。

　　4、結束語

　　通過網絡平臺進行答疑可克服傳統教學答疑模式受限于時間與空間。教師如果通過E-mail或QQ進行網絡答疑，每次都要輸入許多內容，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的答案存放一個數據庫中，學生有問題時先查詢該數據庫，教師答疑時可方便引用該數據庫，而且隨著系統的不斷使用，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絡輔助答疑系統可極大地提高教師網絡答疑的效率。

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