课程辅助教学系统设计

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摘 要：基于网络的课程教学辅助系统可以给课后学习提供有力的支持。本文研究课程辅助教学系统，给出了系统功能结构、设计了关键技术。该系统的开发实施将对课堂教学的效果起到良好的促进作用。

关键词：辅助教学；系统设计；智能答疑

中图分类号：TP399

基于网络的辅助教学在现代教育中的作用越来越明显，针对课堂教学的小型远程系统使得师生之间、学生与学生之间的交流更加方便顺畅，从而有利于提高学习效果。网络的辅助教学系统可以让学生在上课之前就充分的了解任课老师，预习课程内容，课后方便的获得辅助资料，网上讨论答疑，也便于教师及时的了解学生的动态，及时的沟通调整授课方式，从而提高教学的质量，达到更好的教学效果[1]。

本文所设计的系统支持教师、学生等用户类型，用户能够对自己的信息进行查询、修改、更新等操作。

在学生注册后，教师能够在每一堂课之后或者一段时间之后对学生的学习情况进行一个分析统计，及时了解学生的学习动态，并可以反馈给学生，使得教师和学生之间可以即时的互动，交流课程内容，从而可以较好地提高课程教学效果。

1 系统设计方案

本文研究设计一个基于Internet、由浏览器访问的课程教学辅助系统。该系统依据教师课程教学的工作流程及学生的日常学习需要来分析设计一个能更有助于教师的日常教学工作的系统[2]。

根据需求分析，课程教学辅助系统主要功能结构如图1所示（因篇幅有限只展现部分功能）：

图1 系统功能结构图

根据需求分析，课程教学辅助系统主要功能如下：

1.1 系统管理

用户管理：管理员进入系统后，可以查看和管理系统内所有人员的信息。

权限管理：管理员可以查询、修改、设定所有用户的管理权限。

个人信息管理：所有用户可以进行个人信息维护、修改密码、用户查询、短信留言。

1.2 课程资源管理

课程资源管理：教师可以将相关课件、参考资料、相关软件等学生可能需要的学习资料到这个系统上供学生下载使用，帮助学生更有效的学习。此外，老师还可以对过时或无效的课程资源进行更新、删除等操作。

资源信息查询：所有用户在此都可以查询课程资源、学习资源的基本信息和简介，并且下载任何感兴趣的站内学习资源。

教师信息查询：可以在此查询教师的相关简介、授课时间表、教学计划等信息。

公共资源管理：学生可以在此上传学习资料到系统中供大家分享，管理员会对相关资源进行审核以及管理。

1.3 作业信息管理

作业资源管理：老师可以在此处，更新和删除作业资源，包括增加作业题型、管理题库等，以及可以设定不同作业的完成时限。

在线答题功能：学生可以方便地通过网络提交作业。根据不同的题型，学生在提交作业后系统可能自动批改并立即显示作业成绩，或者等待老师上线批改。

在线批改功能：老师对学生上传的部分题型的作业进行在线批改，并给出成绩和批语。

作业成绩管理：老师在此处可以对所有学生的作业成绩进行统一管理，包括学生成绩的更改，以及对学生成绩的自动统计和分析。

成绩信息查询：学生可以在此处查询自己相关作业的成绩，以及查看老师给出的批语。

1.4 智能答疑

知识数据库管理：老师可以在此处对知识数据库进行统一管理，包括知识数据的增加、删除、修改、更新等管理操作。

在线问答功能：学生在此处可以用自然语言进行提问，系统将根据学生的提问给出相关答案，答案按照评分高低排序。

答疑评分学习功能：老师和学生都可以对提问显示出的答案进行评分，系统根据关键字相关答案的评分自动学习训练系统，以达到优化、完善答案的目的。

交流互动平台：此处为一个学习交流互动平台，所有人都可以在此处提出问题或解答他人问题。大家在此处畅所欲言，由管理员进行监督、审核、管理工作。

2 系统关键模块

2.1 作业信息管理模块

其功能包括各种作业题型的制定，作业题库的管理，作业的、在线提交、在线批改，以及作业成绩的统计分析与成绩信息查询等功能。

程序功能简介：对选择题、判断题可在作业提交后自动批改并显示分数，学生可以从作业记录中查看作业历史记录及正确答案。老师可以对作业题型、题库进行管理，对部分题型进行在线批改，并给出分数和批语，以及对成绩的统计分析管理。

作业流程：学生登录系统后，根据教师的布置完成作业。具体流程如下：

图2 作业流程

2.2 智能答疑模块

学生用自然语言的方式向系统提出学习中的问题[3]，由智能答疑给出回答。智能答疑具有学习能力，可以不断积累知识，不断提高回答学生问题的能力[4]。

用户提出问题后，系统分析出关键词，再与答案进行匹配，并反馈结果。教师和学生都可以对系统给出的答案进行评分，从而能不断的训练系统。

智能答疑功能流程图如图2所示，步骤如下：

（1）用户以自然语言输入问题，智能答疑获取问题的内容，并在对话框中显示。

（2）智能答疑对问题进行分析，得到若干个关键词，并进行合并同义词等方式滤除掉多余的词后，得到实际需要的关键词。

（3）根据得到的关键词，在知识数据库中查询，得到最符合的答案。

（4）返回并显示答案。

图3 智能答疑功能流程图

3 结束语

本文设计了一个基于网络的课程教学辅助系统，主要功能包括：系统管理、课程信息管理、作业信息管理、智能答疑。

基于网络的课程教学辅助系统可以方便师生的课余时间的交流，促进课堂教学质量的提高，使学生在课前能够充分了解任课老师，课后得到方便及时的问题解答，从而有效地提高学习效果。

参考文献：

[1]张应奎.计算机辅助教学论[M].昆明：云南大学出版社，2011.

[2]Jim Arlow， Ila Neustadt.UML 2 and the Unified Process：Practical Object-Oriented Analysis and Design[M].Boston：Addison Wesley Publishing，2005.

[3]宗成庆.统计自然语言处理[M].北京：清华大学出版社，2013.

[4]曾承.按需智能问答系统Uniponse[J].计算机科学，2011，38（01）：181-194.

作者简介：李奇（1957-），男，四川成都人，高级工程师，主要研究方向：计算机应用技术；邓扬（1983-），男，四川成都人，硕士研究生，主要研究方向：机器智能。

作者单位：可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室，成都 610066；四川大学计算机学院，成都 610065

基金项目：可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室项目（PJ201101）。