（教育技术学专业论文）基于网络的答疑系统的设计与实现.pdf

基于网络的答疑系统的设计与实现 邱建波 摘要随着网络技术的发展，网络已经渗入人们生活的各个方面。经过近l o 年学 校计算机网络建设，现在国内大部分高校学生在校内使用网络已经非常方便。如 何有效利用网络服务于学校教学、学习、管理，已经成为值得我们关注并予以研 究的重要课题。 答疑是教学活动中的一项不可缺少的基本环节，其主要工作是对学生在学习 中的不解之处进行解答。答疑工作开展得好坏将直接影响到教育质量的高低。高 校连续扩大招生规模使得原有学校教育中传统答疑模式不再适应答疑需求，答疑 模式亟待改革。网络高等远程教育发展时间有限，其网络答疑系统有待进一步完 善。本文在调查多家开展网络远程教育单位的网络答疑系统开展状况、分析基于 网络的答疑系统研究现状的基础上，结合现有成熟技术，设计并实现了一套功能 完善、适用面广的基于网络的答疑系统。 本文第一部分分析了目前高校学校教育中传统答疑的不足，以及目前各网络 高等远程教育中答疑系统的现状，提出有必要设计并实现一套功能完善的基于网 络的答疑系统。第二部分确定了本文的研究目的和研究内容，确定了本文各部分 所采用的研究方法。第三部分分析了答疑在教学活动中的重要性，基于网络的答 疑的优势，以及基于网络的答疑系统研究现状。第四部分分析了学习者的特征， 讨论了系统设计的要点，然后在分析学习者答疑需求以及现有各答疑系统功能的 基础上，设计了一个基于网络的答疑系统。第五部分确定系统实现的技术方案， 进行系统数据库设计，讨论系统实现过程中所需的关键技术，并实现了完整的基 于网络的答疑系统。最后总结了本文所完成的工作以及论文后续研究方向。 关键词智能答疑异步答疑同步答疑p h p t h e d e s i g n a n dr e a l i z a t i o n o faq u e s t i o na n d a n s w e r i n gs y s t e mb a s e do nn e t w o r k q i u j i a n b o a b s t r a c t ：a l o n gw i t ht h en e t w o r kt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t ，t h en e t w o r ka l r e a d y p e r m e a t e de a c ha s p e c to fo u rl i f e a f t e rt h en e a r l y10y e a r ss c h o o lc o m p u t e rn e t w o r k d e v e l o p m e n t ，n o wi nt h ed o m e s t i cm a j o r i t yo fu n i v e r s i t i e s ，i t sv e r yc o n v e n i e n c ef o r s t u d e n t st ou s et h en e t w o r ki nt h ec a m p u s h o w t oe f f e c t i v e l yr i s et h en e t w o r kt os e r v e t h et e a c h i n g ，t h e l e a r n i n g ，a n dt h em a n a g e m e n ti s at o p i c ，w h i c h a l r e a d yb e c a m e e x t r e m e l yw o r t h yt op a ya t t e n t i o nt oa n dp e r f o r mr e s e a r c h t h eq ai si na ne s s e n t i a lb a s i cp a r to f t e a c h i n ga c t i v i t y ；i t sm a i nw o r ki st oa n s w e r q u e s t i o n so f t h es t u d e n t si nt h e i rs t u d y t h ep e r f o r m a n c eo f t h eq aw o r kw i l lb ea b l et o d i r e c t l ya f f e c tt h ee d u c a t i o nq u a l i t y b e c a u s et h eu n i v e r s i t i e sc o n t i n u o u s l yi n c r e a s et h e n u m b e ro f s t u d e n t s ，t h et r a d i t i o n a lq ap a t t e r nn ol o n g e ra d a p t st ot h eq ad e m a n d ，t h e q ap a r e r nu r g e n t l ya w a i t st or e f o r m 。t h ed e v e l o p m e n tt i m eo ft h en e t w o r kd i s t a n c e h i g h e r e d u c a t i o ni s l i m i t e d ，i t sq as y s t e mb a s e d o nn e t w o r kw a i t sf o rf u r t h e r c o n s u m m a t e s t h i sa r t i c l ed e s i g n e da n dr e a l i z e daq as y s t e mb a s e do nt h en e t w o r k 谢t hc o n s u m m a t ef i m c t i o n s ，a n dt h es u i t a b l es u r f a c eo f t h e s y s t e mi sb r o a d i nt h ef i r s tp a r t ，t h ea r t i c l ea n a l y z e dt h ei n s u f f i c i e n c yo f c u r r e n tt r a d i t i o n a lq am o d e i nt h eu n i v e r s i t i e s ，a sw e l la st h ep r e s e n ts i t u a t i o no ft h eq a s y s t e mb a s e do nn e t w o r k o fs e v e r a ln e t w o r k h i g h e rd i s t a n c ee d u c a t i o nu n i t ，p r o p o s e dt h en e c e s s i t yt od e s i g na n d r e a l i z eaq as y s t e mb a s e do nn e t w o r k 、v i t l lc o n s u m m a t ef u n c t i o n s i nt h es e c o n d p a r t t h ea r t i c l ed e t e r m i n e dr e s e a r c hg o a la n dt h er e s e a r c hc o n t e n to ft h i sa r t i c l e ；d e t e r m i n e d r e s e a r c ht e c h n i q u e st h a tw o u l db et a k e nt oa c c o m p l i s he a c hp a r to f t h i sa r t i c l e i nt h e t h i r d p a r t ，t h e a r t i c l e a n n y z e dt h ei m p o r t a n c eo fq ai nt h et e a c h i n ga c t i v i t y ；t h e s u p e r i o r i t y o fq ab a s e do nn e t w o r k ；a sw e l la s p r e s e n tr e s e a r c hs i t u a t i o no fq a s y s t e mb a s e do nn e t w o r k i nt h ef o u r t hp a r t ，t h ea r t i c l ed e s i g n e daq as y s t e mb a s e do n n e t w o r k i nt h ef i f t h p a r t ，t h ea r t i c l ed e t e r m i n e dt e c h n i c a lp l a no f t h es y s t e mr e a l i z a t i o n ， c a r r i e do nt h es y s t e md a t a b a s ed e s i g n ，d i s c u s s e dt h ee s s e n t i a lt e c h n o l o g yn e e d e di nt h e s y s t e mr e a l i z a t i o np r o c e s s f i n a l l yi ts u m m a r i z e dt h ew o r kt h i sa r t i c l ec o m p l e t e da s w e l la st h ei n d e p t hr e s e a r c hd i r e c t i o n so f t h ea r t i c l e k e yw o r d s ：i n t e l l i g e n c eq u e s t i o na n da n s w e r i n g a s y n c h r o n o u sq a s y n c b x o n o u sq ap h p i i 基于网络的答疑系统的设计与实现 随着网络技术的发展，网络已经渗入人们生活的各个方面。经过近1 0 年学校 计算机网络建设，现在国内大部分高校学生在校内使用网络已经非常方便。如何 有效利用网络服务于学校教学、学习、管理，已经成为值得我们关注并予以研究 的重要课题。本文关注大学学校教育及其拓展形式网络高等远程教育，以教 学的重要环节“答疑”为切入点，设计并实现基于网络的答疑系统，并意图以此 迎合当代高等教育的需求，推动高校学校教育对传统答疑模式的改革。此外，还 可以将开发出的功能完善的网络答疑系统应用于网络高等远程教育中，以提高网 络高等远程教育教学质量。 一、问题的提出 答疑是教育的一种教学活动。从广义上讲，凡是增进人们的知识和技能、影 响人们的思想品德的活动都是教育；而狭义的教育，主要指学校教育，其含义是 教育者根据一定社会的要求，有计划、有组织地对受教育者的身心加以影响，把 他们培养成为一定社会所需要的人的活动。教师教学工作的基本环节包括备课、 上课、作业的布置与修改、答疑辅导、教学评估等。由此可见，答疑是教学活动 中的一项不可缺少的基本环节，其主要工作是对学生在学习中的不解之处进行解 答。 ( 一) 当前大学学校教育中答疑模式亟待改革 目前高校学校教育中，教师答疑主要分为课内答疑和课后答疑。由于实施课程 改革，大部分课程都在压缩课时，因此课内答疑量相对减少。而且随着高校招生 规模的不断扩大，每个班的学生人数增加，能有机会在课堂上提问的学生也就更 少了，答疑的主要任务主要通过课后答疑来完成。课后答疑的主要时间是晚自习 和期末辅导课。 晚自习答疑情况；高校扩大招生规模以前，学校教室相对宽裕，一般在大三以 前每个班都有自己的专用教室，学生上晚自习都在自己班的专用教室。学校排课 表，安排任课老师到教室进行答疑辅导。扩大招生规模以后，学生数猛增，学校 中国大百科全书教育，中国大百科全书出版社1 9 8 5 年版，卷首第1 页 1 教学楼建设没有及时跟上，教室供需矛盾显现，有的正课甚至都安排在晚间来上， 班级专用教室也就成为历史名词，晚自习答疑课也随之消失。有些条件较好的学 校教学楼等基础设施完备，不存在教室不够用的情况，但是对教师答疑行为缺乏 有效的监督管理，晚自习答疑课大多也只是个形式。而且现在高校合并、很多学 校开辟新校区，使得教师住宿的地方距离教学区可能较远，安排教师晚上到教室 答疑辅导有一定难度。而且师生比增大，教师的课时工作量也就相对增加，很多 学校都取消了晚自习答疑。即使安排了答疑，由于大多学校缺乏相应的措施对教 师进行有效的监督管理，执行情况也不太乐观。 期末辅导课的答疑情况：每学期末，学校都会要求教师在考试前一到两周结束 课程内容，然后利用上课时间给学生复习辅导，当然也包括解答学生疑问。但是 复习课一般也就一两次，老师还要重点讲解一些考试重点，留给学生提问的时间 也就不多了。而且学生一般在平时学习时遇到的问题，如果没有得到解决的话， 过后可能就遗忘了。所以期末复习课对于答疑来说并没有多大实际意义。 教师的答疑效率：学校中的教师答疑辅导一般都是师生一对一的，这就存在 答疑的效率问题。由于课堂教学的局限性，上课不可能针对每个学生的情况充分 因材施教，因此一般说来一个问题都会同时在某一部分学生那里存在，如果教师 答疑都是一对一的话，一个同样的问题老师可能会被问很多遍，无形中增加了教 师的工作量，也就可能使老师无法满足大多数同学的答疑需求。当同学向老师当 面提出一个问题时，老师一般是马上回答。但是老师的知识面以及对知识的掌握 程度是有限的，这就使得老师的回答质量受限，特别是在大学中，大学生的思维 活跃，知识涉猎面广，对提出的问题教师特别是年轻教师不能当面解答的情况比 较常见。这种情况下，教师般都是将问题记下，回去查阅资料，自己思考或者 同别的教师讨论，然后有机会再向学生解答。总之，师生面对面、一对一答疑的 效率不是很高。 从上面对高校答疑情况的时间和效率的分析可以看出，目前大学学校教育中 的传统答疑模式已经不能满足教学需求，亟需采用一种能突破时间和空间限制的 高效率的答疑模式。 ( - - )当前网络高等远程教育答疑系统必须进一步完善 远程教育( d i s t a n c ee d u c a t i o n ) ，是对教师和学生在时空上相对分离、教与学 的行为通过各种教育技术和媒体资源实现联系、交互和整合的各类院校或社会机 构组织的教育的总称。远程教育在我国兴起于2 0 世纪5 0 年代的函授教育，后又 丁兴富，远程教育学，北京师范大学出版社2 0 0 1 年版，第2 6 页 2 出现了以视频节目为主的广播电视大学，网络远程教育是远程教育的第三个发展 阶段。网络远程教育是指通过计算机网络进行信息传递的一种远程教育方式。到 目前为止，国内已经有6 7 所大学获准开办网络高等远程教育。 由于网络高等远程教育中学生以自学为主，因此答疑系统在整个网络远程教育 支撑平台中占据很重要的地位，答疑辅导的效果将直接影响教学质量。目前各高 校网络远程教育平台中提供的答疑系统主要处于以下几种状态： l 、没有专门的答疑系统。此类系统中，一般是公布各教师的电子邮件地址， 学生有问题时通过e m a i l 和教师直接联系，或则利用系统公告板进行留言发布信 息。目前这类情况已经比较少见。 2 、具有初步的答疑系统。这类系统提供了w e bb b s 讨论方式，既可以进行 异步讨论答疑，也可以在教师的主持下进行同步在线答疑。如中山大学网络教育 学院网络教学平台、清华大学远程教育系统、湖南大学多媒体信息教育学院的远 程教育系统、东南大学远程教育系统，等。其中东南大学远程教育的答疑系统还 提供语音、视频答疑，以及电子白板功能。目前这种答疑模式是各高校网络远程 教育平台使用最多的答疑模式，但是效果差强人意，往往流于形式，没有真正发 挥效用。 3 、具备了自动答疑的答疑系统。提供此类答疑系统的有上海交通大学的 a n s w e rw e b 答疑系统和西安交通大学网络教育学院的智能答疑系统等。 a n s w e r w e b 是一个动态的问题解答数据库，用户可以输入关键字在已有的问题 解答中查询相关资料，如果没有查到答案，系统则会自动将问题转交给相关教师 作答，新的提问和答案将会被加入到数据库中。西安交通大学的智能答疑系统还 允许以自然语言的方式提问，然后对问题进行分析、提取关键字然后查询。目前 一些网络远程教育单位也在逐步提供这类答疑服务系统。这种答疑系统由于可以 不断得到完善和积累，因此它应该是一种最具生命力的答疑系统。但是就目前的 情况分析，它还存在一些问题，最主要的问题在于问题设置及其解答的质量谷疑 和系统的智能性。不少智能答疑系统的问题解答库中的问题就是各类名词解释和 课后习题集，其回答也是三言两语极尽简练。有效程度极低。而且现有智能答疑 系统智能性较差。不能完全用自然语言提问，搜索结果精确度低，导致搜索结果 庞杂，学生很难找出自己所要的内容或很快发现其中到底有没有自己想要的内容， 而且在一条一条浏览的过程中很容易发生网络迷失现象，偏离学习路径，事倍功 半。 由以上分析可以看出，目前各高校网络远程教育答疑系统的实际效果还不尽如 人意，在系统功能和管理特性上还必须进一步加强。 基于网络的答疑系统能够突破答疑的时间和空间限制，其中的智能答疑部件能 够减少教师答疑工作量，提高答疑效率，是一种全新的学校教育答疑模式。功能 完善的、基于网络的答疑系统能够提高网络远程教学质量，提高公众对网络远程 教育的认可度。因此，研究并开发一套功能完善的基于网络的答疑系统有很大研 究意义和实用价值。 二、本文的研究目的、内容和研究方法 ( 一) 本文研究的目的与内容 本文的目的是研究并开发一套功能完善的基于网络的答疑系统，支持高校信息 化课程改革，革新学校教育中传统的师生面对面、一对答疑模式，以适应新时 期高等学校教育的发展。并力求将这套系统应用于学校网络远程教育平台，以提 高网络高等远程教育的质量。 本文主要调查目前各高校网络远程教育平台中的答疑系统状况以及领域内对 答疑系统的研究开发现状，分析其中存在的闯题。调查分析目前高校学校教育和 网络远程教育对答疑系统的需求，设计并开发一套功能完善的基于网络的答疑系 统。 ( 二) 本文所采用的研究方法 本文在分析高校远程教育答疑系统现状部分主要采用文献法和调查法，即通过 对相关资料的广泛搜集，了解他人对于高校远程教育答疑系统现状的描述；通过 浏览各高校网络远程教育网站，调查其答疑系统状况，以此形成自己对高校远程 教育答疑系统现状的整体把握。 在了解答疑系统研究现状部分，主要采用文献法，即通过对他人已经发表的相 关论文的整理和学习，了解答疑系统研究现状及其发展趋势，以使自己的论文建 立在别人已有研究的基础之上。 在答疑系统设计开发部分主要采用了文献法和调查法，即调查统计了目前已有 答疑系统所具备的功能，在分析各功能的适用性和有效性的基础上对其进行取舍， 并结合现有成熟技术，在分析学习者特征及学习者在网络环境下的学习方式的基 础上，提出自己的答疑系统架构以及各模块的功能设计。 基于网络的答疑系统综述 ( 一) 教师答疑在教学中的重要性 由于课堂教学的局限性，教师在课堂上不可能针对每个学生的情况充分做到因 材施教。课后答疑辅导可以在一定程度上弥补课堂教学这方面的不足。 课外答疑辅导的内容有：给学生解答疑难问题，指导学生做课外作业，补充讲 解课堂上没有解决的遗留问题，给学习能力较差的学生补课，给特殊优秀学生深 入指导。 课外辅导答疑的重要性主要体现在以下几个方面： 1 、辅导答疑是对课堂教学进行查缺补漏的一种方式，它是弥补课堂讲授不足 的重要措旌和手段 教师从备课到讲课是由主观到客观的过程，而客观情况总是随着一些因素而 不断变化的，因此主观和客观总是存在定差距。教师备课是根据以往的信息， 如学生的已有知识水平和接受能力，结合自己的教学经验，来剖析教材和参考资 料，确定重点、难点、关键点以及讲授思路，选择教法，写出教案，然后在课堂 上实施。在课堂讲授之后，进行回顾反思，总会感到有遗憾的、不如意的地方， 如有的问题没有讲深讲透，有的问题学生还没有很好得接受，有的教学目的还没 有达到等。这些问题就需要通过辅导答疑这个教学环节来加以解决。 2 、辅导答疑是深入、强化教学效果的重要补充 高等学校的教学特点是内容多、时间少、速度快。特别是扩大招生规模、实 施跨越式发展后，各个教学班学生人数较多，文化基础差别较大。教师讲课只能 从大多数学生的情况出发，不可能照顾到每一个学生，特别是基础较差的学生。 因此课堂上不可能解决所有问题，没有解决的问题只能靠课后的辅导答疑来解决。 有些学生接受能力较差，必须依靠教师在课后辅导答疑中帮助他解决学习中 的困难，使他们跟上课程进度。 对基础较好的学生，对于针对普通学生的教学，一般会感到“吃不饱”。对他 们的学习热情，需要教师在答疑辅导过程中根据本课程的要求，多给他们布置一 些较难的作业，介绍一些参考资源等指导他们更深入地学习。 3 、辅导答疑是主动检查教学效果，获取教学信息，改进教学的重要环节 “课堂好不好，学生最知道”。这是因为学生是教学主体，教学设计与实施等 一切都是为了学生。所以，教学效果如何，教师不能主观臆断，不能靠“自我感 觉良好”，而应该主要从学生那里获得反馈。在辅导答疑中，师生之间的距离更近， 关系更密切。学生可有更多的机会直接提出闽题，搞清课堂上没有明白的地方， 教师可以更容易地了解学生对课堂上所讲内容的理解和掌握情况，了解学生对教 学方法的评估，直接达到检查教学效果的目的；也可以听到学生对教学的希望、 要求和建议。这些反馈信息对今后改进教学，实现“教学相长”是十分重要的。 总之，辅导答疑是课堂教学的补充和延伸。所以，提供良好辅导答疑的教学才 是完整的课堂教学。 ( 二) 基于网络的答疑系统的优势 功能完善的基于网络的答疑系统相对于传统的教师面对面答疑具有很大的优 势，主要体现在以下几个方面：。 1 、有利于提高教学质量 学生有问题时能否及时有效地获得回答会直接影响学生的学习效果。有了网络 答疑系统后，一旦学生在学习中遇到问题，他可以突破时间和空间的限制，通过 网络答疑系统结合自己的实际情况选用不同的答疑模式最快地获取与问题有关的 信息，加深对相关知识的理解和把握，提高学习成效。 教师也能通过网络答疑提高教学质量。教师可以通过网络答疑系统及时地获取 学生的疑问，并提供详尽完善的解答，帮助学生学习；同时教师可以获取在学生 中普遍存在的问题并及时反映到教学活动中，帮助大部分学生理解并掌握这些问 题及其涉及的其它知识，提高教学质量。网络远程教育教师也可以根据学生反馈 信息完善网络课程，提高网络教育质量。 2 、有利于减少教师工作量 在传统学校教育中，随着连年扩大招生规模，师生比逐渐变小，一个教师要面 对的学生越来越多，答疑任务也就越发繁重。在网络远程教育中，一个教师要负 责答疑的学生也非常多。智能答疑能有效减少教师工作量。因为很多有代表性的 问题，涉及课程的重点和难点，往往会不止一个学生提出来，教师只需要详尽地 回答一次并加入到问题解答库中，即可同时解决很多学生的疑惑，从而达到减少 工作量的目的。 有时候学生提出的问题可能在问题解答库中没有很直接的答案，或者学生没有 发现自己的问题与问题解答库中某个问题的相关性，因此向教师提出问题。教师 在回答时只需要讲出这个问题与问题解答库中的某个问题的相关性及其差别即 可，然后由学生再去学习研究。随着问题解答库内容的不断添加与完善，很多问 题都可以用这种方式解答，从而大大减少教师的工作量。 3 、有利子培养学生信息素养( i n f o r m a t i o nl i t e r a c y ) ，提高自学能力 我们所处的时代被称为信息时代，作为信息时代的合格公民就必须具备一定的 信息素养。信息技术是信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递等有关技术 的总称，而信息能力是对各种信息技术的理解和活用能力，即对信息的获取、理 解、分析、加工、处理、创造、传递的理解和活用能力。信息能力是一种基本的 信息素养，它是一种在技术层面、操作层面和能力层面上的素养，它是信息素养 的重要内容。 学生在网络答疑系统下学习，必须具备基本的信息能力，掌握必备的信息技术， 因此引导学生使用网络答疑系统可以促使学生掌握基本的信息技术，并在学习中 不断加深提高，从而提高自身的信息素养，为其有效学习以及后续终身教育打下 坚实基础。 4 、有利于加强对教师的评价与管理 以前对教师的答疑行为没有有效的监督、管理、评价办法，有了基于网络的答 疑系统后，不仅可以对教师答疑的时长、答疑的量进行管理，还可以依据答疑的 质量进行评估。在线答疑系统可以统计教师答疑的次数以及每次答疑持续的时间， 可以据此进行答疑时长的管理。智能答疑系统和教师异步答疑系统可以统计教师 回答问题的数置，可以据此进行答疑的量的管理。学生在每次答疑完成后可以给 教师的本次答疑行为进行打分评价，系统可以统计出每位教师的答疑认可度。因 此，开展网络远程教育的单位可以根据基于网络的答疑系统的各种统计信息对教 师的答疑进行全方位的评估。 ( 三) 基于网络的答疑系统研究现状 本文调研了国内十多家高校网络远程教育网站，发现大部分有答疑系统的网站 都采用电子邮件、留言板、b b s 、聊天室等基于网络的人际交互方式实现答疑，而 提供智能答疑系统的远程教育网站非常少。这说明国内大部分教育人员对网上答 疑的认识还局限在模拟传统教学中的人际交互答疑的模式中，缺乏对网络技术、 人工智能等先进技术能对答疑提供强大支持的认识。 通过在g o o g l e 中输入“q u e s t i o n a n s w e r i n g ”进行查询，会发现很多国外专门 的答疑网站，对其分析后我们发现这些答疑系统大部分在智能化方面非常出色， 如a s k j e e v e s f o r k i d s ( h t t p ： w w w a j k i d s c o i n ) 网上答疑系统、s t a r t s y n t a c t i c a n a l y s i su s i n gr e v e r s i b l e t r a n s f o r m a t i o n ( h t t p ：l w w w a i ，r n i t e d u p r o j e c t s i n f o l a b ) 系 统。 下面从三个方面分别探讨国内外基于网络的答疑系统研究现状。 1 、系统形式 国外出色的答疑系统特另是智能答疑系统几乎都是独立运行的系统，他们不属 于任何教学或学习平台。这类系统所扮演的角色更像一个专业领域资源的提供者， 提问者借助系统回答他们的问题不一定是某个完整的教学过程的一部分，他们通 过答疑系统寻求答案可能是为了解决他们在相应学科的问题，或者是为了寻找作 业或任务中需要的资源。 国内大部分的答疑系统都嵌套在网络教学平台或者特定的网络课程中，而独立 的网络答疑平台或系统非常少，和国外独立的答疑系统相比，我们的答疑系统提 供的问题解答及资源涉及面相对较窄。但是由于我们建设答疑系统的目的就是为 了辅助在校学生或网络远程教育的学生学习特定课程，这类答疑系统所履行的主 要职责是提供给学生就课程相关问题与教师或其他同伴进行交互的环境，所以我 们的答疑系统所提供的问题解答及资源应该具有较强的针对性，这更有利于学生 学习课程知识。 但是目前国内有很大一部分答疑系统都是嵌套在特定的网络课程中的，这是很 不好的种方式。这样的答疑系统由于只是网络课程的一部分，投入不够，使得 其功能简单，而且不具有通用性和可重复利用性，造成很大的资源重复、浪费。 2 、系统功能 国内的答疑系统的主要功能包括答疑功能、问题查询和浏览、用户信息和知识 管理，以及其它附加功能，如用户个性化定制、问题解答评价等。相比国内答疑 系统的丰富功能而言，国外答疑系统的功能更加简洁，但是其功能都是紧紧围绕 答疑功能而设计，功能设计重点突出、设计精良。 国内答疑功能主要是通过人工答疑和基于数据库的自动答疑两种方式来实现， 国外的答疑功能也主要通过人工答疑和机器自动答疑来实现。 国内的人工答疑通过电子邮件、网上异步讨论区、网上同步聊天室、网上语音 视频会议、电子自板等方式来实现。国外的人工答疑主要通过电子邮件和信息板， 很少有讨论区和聊天室。由于国内的人工答疑设计没有从结构上给用户设计更有 益于深入探讨问题的环境，结构比较松散，讨论的内容很难控制。而且缺乏对教 师的答疑行为的监督管理、评价的技术支持，教师答疑积极性不高，导致各答疑 系统中人工答疑部分成为摆设，里现“有问无答”，然后也就没有人闯的局面。 国外在智能答疑方面非常有特色。有的系统( 如a s kj e e v e sf o rk i d s ) 的智能 答疑模块不但支持自然语言提问，而且设计了问题的确认交互，通过这层交互， 系统能够更精确地理解用户的问题，为用户提供精确简洁的回答，并可提供相关 资源链接。相比之下，国内的智能答疑就低级许多。国内系统的智能答疑功能是 通过对问题解答库的自动搜索实现的，无论提问者输入关键字或是自然语言的句 子，系统都会根据问题进行问题解答库的全文搜索，然后将与这个问题相关性较 强的问题及其答案按点击频率高低反馈给提问者。然而这种搜索的准确率和针对 性比较差，会有很多和关键字有关的问题被呈现出来，需要用户再次搜索或自己 在结果中寻找，这样效率低下而且容易导致网络迷失。为了提高搜索的准确率和 针对性，国内也作了一些改进，比如给问题添加更多属性，提问者输入关键字并 选择问题属性进行组合查询；建立关键字意群，当提问者输入关键字时，查找其 相同意思的关键字意群，基于关键字意群进行搜索，相当于对用户输入的关键字 进行初级的理解。 3 、系统的智能性 答疑系统的智能性主要体现在对自然语言的理解和相应的问题查询与反馈。国 内对智能答疑的研究还处于低层次的机器对自然语言的理解、自动的问题解答库 检索和粗糙的信息反馈的水平。而国外智能答疑系统在基于自然语言的提问方面 做得比国内更加准确和人性化，如带有问题确认功能，使得其对自然语言的理解 更加准确，而且增加了答案处理和解释部件，因此呈现的答案更加确切并简明扼 要。 调研的国外智能答疑系统主要采用英语作为提问语言，目前基于英语的自然语 言处理技术、文本检索和数据挖掘技术都已经得到了长期的发展，并取得了优秀 的成果。普林斯顿大学认知科学实验室创建的英文词汇语义网络系统( e n w n ) 使 得词汇消歧率超过6 0 。目前其文本检索的研究方向为对问题的反馈是检索出的 文本符合需求的片断( s n i p p e t ) 而不是整篇文档( d o c u m e n t ) ，而且问题的答案不 是原先设计好的，而是处理后现生成的。很多研究机构正在研究并已经建构出了 一些问题模型和相应的解答模型。这些技术的发展为其智能答疑系统的高准确率 提供了保证。 目前制约国内智能答疑系统智能化的最大技术瓶颈是对中文信息的处理技术。 对中文问题的理解和基于中文进行查询的准确性和有效性还没有得到科学的证 明，导致目前国内智能答疑系统的准确性鞍低，此外反馈答案的针对性和有效性 也较差。 国内在自然语言方面的研究已有几十年时间，虽然很多研究已经取得一定的进 展，但是最基本的汉语分词问题仍然没有得到彻底解决。组合歧义、新词和未登 录词等问题，严重影响着分词的精度。此外由于目前还没有一个获得大家认可的 现代汉语语料库或“国家标准现代汉语语料库”，也没有带词性、词法搭配、句法 和语义的语料库，关于短语结构标注的汉语语料库、汉语的语段库( c h u n kb a s e ) 、 现代汉语树仓库( t r e eb a n k ) 以及双语语料库等，更是无从谈起，因此自然语言 处理在中国的进一步发展受到严重限制。这种技术水平决定了目前国内智能答疑 系统的低层次，也成为智能答疑系统发展的主要障碍。除了自然语言处理技术以 外，数据挖掘、文本检索、机器学习和专家系统等技术的水平也都影响着智能答 疑系统的智能性。 四、基于网络的答疑系统的设计 ( 一) 学习者特征分析 本文研究设计的基于网络的答疑系统主要针对在校大学生和网络高等远程教 育的学生。我国网络高等远程教育的学生年龄从2 0 岁到4 0 多岁都有，但目前主 要分为两类，一类是没有机会获得传统学校高等教育的适龄学生，其特征类似予 在校大学生，只是总体素质略差一些；另一类是在职成人学生。 1 、大学生的一般特征 大学生在智能发展上已经呈现出成熟的特征。他们的思维有了更高的抽象性 和理论性，并由抽象逻辑思维逐渐向辩证逻辑思维发展。他们观察事物的目的性 和系统性进一步增强，已经能够按程序掌握事物本质属性的细节特征，思维的组 织性、深刻性和批判性有了进一步的发展，独立性更为加强，注意更为稳定，集 中注意的范围也进一步扩大。 大学生在情感方面已有更明确的价值观念，学习动机倾向于信念型，在学习 态度上表现出更多的主动性，他们更加清楚“为什么要学习”、“如何学习”等问 题。也更加善于处理和把握学习过程中将会遇到的各种困难和变化，学习目的更 加明确，学习效率较高。 但是也有很大一部分大学生，特别是低年级学生，情绪情感的两极性表现较 为明显，反映在学习态度上则较多动荡，持续时间短，学习热情忽而高涨，忽而 消沉，遇到困难容易打“退堂鼓”。远程高等教育的学生由于本身专业基础薄弱， 又缺乏教师的及时支持，更是属于这种情况。 这就要求我们的答疑系统能够通过多种方式尽量及时有效地解决学生在学习 中的遇到的困难，维持其学习热情，增强其学习自信心，逐步培养其良好的学习 方式、方法，提高教学质量。 2 、成人学习者的特征 一般认为，成人学习者有如下的特点； ( 1 ) 学习目的明确 对于在校大学生和远程高等教育的学生来说，学习本身就是目的，但成人学 习者则带着职业的实际需要和工作中要解决的课题参加学习，要求学以致用，学 习的针对性强。因此他们的问题肯定也更多联系到实际问题，这对教师的答疑也 提出了必须理论联系实际的要求。 ( 2 ) 专业基础知识薄弱 远程高等教育的成人学习者( 如专升本) 往往没有接受过现在所选专业的高 等教育，所以专业基础比较薄弱，这就要求教师在答疑的时候要尽量作到内容详 尽，以适应不同基础的学习者学习。 ( 3 ) 自学能力较强 多数成人学习者愿意独立学习。希望教师更多发挥组织学习、指导学习、鼓 励学习的作用。所以答疑系统要刨设优良的信息环境，尽量对其提供自主独立学 习的支持。 ( 4 ) 注重教学效率 成人学习者往往是在职职工，具有工作和家庭双重负担。对他们来说，学习 没有固定时间而且时间很紧张，因此我们的答疑系统必须能够提供多种而且有效 的答疑模式。 3 、网络环境中学习者的一般特征。 ( 1 ) 网络环境中的学习者更易个性张扬。没有传统课堂教学面对面的交流， 网络环境中的学习者更容易克服对教师和学习伙伴的畏惧和羞涩心理；由于使用 e m a i l 、b b s 等异步交流方式，学习者放慢了交流的节奏，不会立即获取反馈信息， 从而避免了外界干扰；在网络中采用匿名等方式使得学习者降低了正常的社会限 林阳网络环捌中学习者的新特征，h t l p ：j w w w f l e i te c n u c d u c n l l 制，可以自由发表大胆而富于创造性的观点。 ( 2 ) 学习者在网络中更易结成团体，有利于团队精神的培养，但从众和服从 权威心理却在削弱。在网络环境中学习者更容易找到与之学习方式类同，持相同 倾向的人，更容易协作探究学习；而且从众和服从权威心理削弱有利于培养开拓 创新思维。 ( 3 ) 由于缺少面对面的接触，可以采用匿名的交流方式，学习者，特别是青 少年学习者会表现出强烈的角色扮演意识。 ( 4 ) 学习者在网络环境中的认知策略发生了变化。在网络环境中，学习主要 通过e m a i l 、b b s 、i c q 等方式交流，可收集的信息十分有限，往往会导致认知的 简单化，这就要求答疑系统能够提供能携带丰富信息的多媒体表现形式。 ( 5 ) 学习者的学习风格在网络环境中得到了充分发展和完善。学习风格 ( l e a r n i n gs t y l e ) 是指学习者在学习过程中偏好某种或某些教学策略的学习方法， 它源于学习者个性在学习中的定型和习惯化。学习风格多种多样，但无优劣之分。 教学不是改变学习者的学习风格，而是促进其发展和完善。因此答疑系统应该提 供丰富多样的答疑方式支撑各类学习风格。 ( 二) 设计要点 1 、完备的答疑方式 基于网络的答疑系统的主要优势是学生能够借助该系统突破传统答疑模式对 时间和空间的限制，因此本答疑系统必须能突出和体现这种优势。通过对已有系 统的调查分析，目前公认的三类答疑模式：智能答疑、异步答疑、同步答疑，无 论那一种都无法很好的体现满足需求。下面是三种答疑模式的特性对比 爸壁模式 智能答疑 异步答疑同步答疑 特性 i 、解决常见问题效率高低低 2 、解决疑难问题效率低很高高 3 、时效性高一般 4 、选择该答疑模式有无时间限制无无有 5 、交互程度一般高 上表中“时效性”是指学车提出问题后系统响应的快慢，同步答疑由于有时 间限制，与另外两种方式不具有可比性。“交互程度”是指学生与答疑教师间双向 交互的频率高低，同步答疑显然比异步答疑频率高。 通过对比可以发现它们具有很强的互补性，有效组合这三种方式才能为学生 提供随时可选、随时可用的答疑模式。 2 、智能答疑的智能性 由前文对国内智能答疑研究现状的分析可以看出，由于目前国内没有成熟有 效的智能技术作支撑，我们只能通过系统结构设计、查询技术优化等手段尽量提 高智能答疑的智能性。 由于我们的智能答疑主要是基于关键字对问题解答库进行搜索来实现，因此 可以通过对用户输入的关键字进行初步理解和缩小搜索范围来给用户提供小而有 效的返回集合。 由于汉语中大量存在一个意思多种表达的情况，例如用户输入一个关键字： c p u ，实际上这个关键字还可以表述为：中央处理器、中央处理单元，等。因此 我们可以设置一个关键字意群：c p u 、中央处理器、中央处理单元，用户任意输 入其中一个，系统都能够同时对包含这个关键字的意群中的所有关键字项进行搜 索，然后对搜索结果进行整理并呈现。关键字意群的实现，相当于对输入关键字 的简单理解，能够有效提高系统智能性。 用过y a h o o 、g o o g l e 等网络搜索引擎的人都有这样的体会，在这些搜索引擎 中输入一个关键字进行搜索，其返回结果往往有几千甚至几万条，但是实际与我 们想找的内容相关的条目可能并不多，而且都夹杂在一大堆对我们毫无意义的内 容中间，想要迅速地定位到我们想要的条目实非易事。在智能答疑系统中能通过 某种方式限定搜索范围，缩小返回结合，无疑能够大大提高智能答疑的智能性。 可以通过限定专业、课程、知识点、问题类型等方式有效缩小问题搜索范围，提 高返回集合与用户需求间的相关性。 3 、学校级应用 本文研究目的是为大学学校教育和网络高等远程教育设计并实现基于网络的 答疑系统，因此该答疑系统必须适合学校级应用。需要考虑以下几个方面：系统 性能、多学科多课程支持、与学校其它教学系统软件整合。 系统性能：必须满足上万学生能同时快速使用因此必须考虑系统可扩充性、 迁移能力、安全性、可持续完备性等。需要在服务器选型、操作系统选择、数据 存储方式、系统架构设计、开发技术平台等方面认真考虑。 多学科多课程支持：目前各高校都在往综合类院校发展，学校内部学科都比 较齐全，因此学校级的答疑系统必须考虑不同学科其学科特点对答疑系统的需求， 特别是答疑内容呈现方式。比如文科类课程可能主要依靠文字答疑就可以较好地 满足需求，但是对于艺术类、运动类、工科类学科课程，仅仅用文字就不能满足 需求。因此，学校级的答疑系统必须实现多媒体化。 答疑系统与学校其它教学系统软件的整合：答疑系统不应该是一个孤立的系 统，它必须同学校其它教学系统软件进行有效整合，才能为师生提供有效服务。 其它软件主要有数字化校园系统、学习资源系统、教务教学管理系统、学生管理 系统等。 4 、答疑多媒体化 初期的答疑系统都是基于文字表述的，它有处理、存储、呈现等方面的优势， 但是文字表述在信息携带量、表现力、表述难易程度方面有时会不够完善。而且 学校有很多学科，有的学科内容如艺术类、运动类、工科类学科课程，仅仅用文 字是很难描述自己的问题的。因此，答疑多媒体化是有效答疑系统所必须的。而 且多媒体呈现形式能帮助师生理解问题，提高答疑效率，增强学习者兴趣。 ( 三) 系统设计 通过前面的分析，以及参考目前国内比较成功的答疑系统设计，设计基于网 络的答疑系统应该同时提供三种答疑方式：智能答疑、教师异步答疑和教师同步 答疑。 1 、智能答疑方式 ( 1 ) 问题产生机理及智能答疑设计原由 人们常说“学贵有疑”，质疑和释疑是互动性的过程，无论在传统学习还是网 络学习中，要想很好得释疑，了解质疑的原因和渠道都将是首先需要解决的环节。 在教学、学习过程中。有针对于抽象性概念所提出的疑问，有针对于理解上的歧 义所萌生的疑问，也有针对于操作上的失误所产生的疑问，这些疑问的产生源于 很多因素，有的来自于“教”的过程，有的来自于“学”的体验，也有来自于学 生自身水平以及所处的地域环境。可以说，问题在表面上看来是多样的、随机的， 但当我们不断挖掘问题产生的根源时，发现很多问题均可以归结到两点上：学习 内容中的重点和难点。重点，就一般理解而言是指学科知识系统各个有机部分的 结合点，由于其所储存和携带的信息具有多向导性的特点，往往起承上启下，沟 通左右的作用，因此，就成为了学习内容中的核心部分。难点，是指学生理解和 掌握起来比较困难以及在思维活动过程中容易导致“卡壳”、“短路”的知识点。 很多难点处在网络状的知识扭结上，即难点与重点重叠，也有难点并不处于结合 点上，但由于它阻碍了学生理解和掌握重点的途径，也就同样具有了解决的必要。 涉及重点和难点的问题往往是真正阻碍学生继续学习的关键，而且学生的大 部分问题都汇集于此，这些问题大多在学生中具有普遍性