【正文】 第一章 概 述 引 言隨著Internet技術(shù)的不斷發(fā)展和國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)資源的不斷完善，網(wǎng)絡(luò)教育在中國如同雨后春筍，中國互聯(lián)網(wǎng)上涌現(xiàn)了許多網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)。中國教育面臨e化的世界。網(wǎng)絡(luò)教育與傳統(tǒng)教育相比，克服了在教育資源（師資，教材，實(shí)驗(yàn)和演示設(shè)備）和教育方法（統(tǒng)一學(xué)習(xí)進(jìn)度、集中式學(xué)習(xí)和固定時(shí)間學(xué)習(xí)）等方面的限制；與傳統(tǒng)遠(yuǎn)距離教育（電大教育）相比，具有了靈活多樣的雙向交互功能，使原來所無法實(shí)現(xiàn)的個性化教育成為了可能。 然而要把網(wǎng)絡(luò)教育辦成一個真正的個性化教育卻有許多問題需要解決。韓愈在《師說》中講到：“師者所以傳道，授業(yè)，解惑也”。解答疑問（解惑）被列為教師的三項(xiàng)主要工作之一。但是，遠(yuǎn)距離教育描述的是被空間、時(shí)間分隔開的教師——學(xué)習(xí)者之間的空間狀態(tài)的關(guān)系。如何使網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)方便學(xué)生提出問題和獲得滿意的答案，應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的一個重要功能。經(jīng)過對國內(nèi)許多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的考察之后，我們會發(fā)現(xiàn)解答疑問的功能在各個系統(tǒng)中都存在不同程度的問題。答疑、解惑作為教育活動中的一個必不可少的環(huán)節(jié)，也是遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要模塊。在基于Web的自主學(xué)習(xí)式遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境中，分布各地的學(xué)生、老師不再需要面對面地進(jìn)行教學(xué)活動。這樣，遠(yuǎn)程教學(xué)在提供了一些便利的同時(shí)，也造成了一個問題：如何使傳統(tǒng)的答疑活動在遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中得以實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢在于用戶在任何時(shí)間任何地點(diǎn)都可以上網(wǎng)參加學(xué)習(xí)，而教師則不可能及時(shí)回答如此眾多用戶的問題，并且不斷地回答重復(fù)或相似的問題也是低效的。因而，它不是學(xué)生和教師之間及時(shí)有效的答疑及交互方式，而且只是一種初級而簡單的方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有把計(jì)算機(jī)與Web的潛力發(fā)揮出來。為了解決遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境中的答疑問題，需要建立一個方便而有效的自動答疑系統(tǒng)，網(wǎng)上答疑 就是為此目的建立一個高效的、專門為教學(xué)服務(wù)的自動答疑和交流的平臺。 基于Web的答疑系統(tǒng)的強(qiáng)大優(yōu)勢、改善教學(xué)的效果通過學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中所反映和提出的共同問題，教師以及課件編寫者等遠(yuǎn)程教學(xué)過程中涉及的各管理和參與者，能夠藉此反饋直接調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容、進(jìn)度，改善教學(xué)方式等，從而提高效果。、提高效率通過在答疑系統(tǒng)中對一些簡單的公共的問題和概念提供詳細(xì)的解答和解釋，可以避免教學(xué)中的大量時(shí)間花費(fèi)在基本概念的解釋上，從而可以投入進(jìn)行深入的討論和交流等。、作為寶貴的教學(xué)資源學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題以及教師等的解答，經(jīng)過一定時(shí)間的積累成為可以重復(fù)利用的寶貴資源。其它的學(xué)生可以從以往學(xué)生的問題中取得收獲，教師也能夠利用這些資源來有針對性的制定教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度等。、改善教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、教學(xué)方式的制定也直接影響了教學(xué)效果。從學(xué)生的反饋可以調(diào)整它的結(jié)構(gòu)，改善現(xiàn)有系統(tǒng)的不足。作為遠(yuǎn)程教學(xué)的一個重要的輔助系統(tǒng)，網(wǎng)上答疑可以直接與課程學(xué)習(xí)、考試等系統(tǒng)結(jié)合在一起，成為其中不可分割的一部分，也可以在實(shí)時(shí)的教學(xué)模式中使用，作為課后學(xué)生答疑、師生交流或教師獲得學(xué)生反饋、衡量教學(xué)效果的一個配套系統(tǒng)。 答疑系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容、動態(tài)問題匹配 一、基于關(guān)鍵字拆分的匹配算法：計(jì)算機(jī)自動地回答人所提出的問題，就其本質(zhì)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(xué)科的一個分支，距離在實(shí)際工程中的應(yīng)用尚有一定的距離。但是具體到我們的遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境中，因?yàn)閷W(xué)生提出的問題一般情況下都是針對某一門具體的課程的，而根據(jù)學(xué)科的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，課程的內(nèi)容具有經(jīng)典和普遍意義（發(fā)展較快的計(jì)算機(jī)課程也要兩三年更新一次），不會頻繁地變更，不同的用戶對課程的理解一般又都有相似之處，因而大量的學(xué)生所提出的問題中有相當(dāng)一部分是非常類似的，實(shí)質(zhì)性內(nèi)容是相同的，不過表達(dá)方式上可能有所偏差。因此，根據(jù)這一實(shí)際的特點(diǎn)，我們針對具體的課程，建立一個自動答疑系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)對學(xué)生提出的問題進(jìn)行分析和匹配，自動尋找問題的答案是可以實(shí)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(dāng)學(xué)生提出了一個問題后，系統(tǒng)將對問題自動進(jìn)行關(guān)鍵字拆分，這里關(guān)鍵字包括了內(nèi)容關(guān)鍵字（涉及課程內(nèi)容，如路由器，IP等），語法關(guān)鍵字（例如是什么，區(qū)別，為什么等）；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出相關(guān)聯(lián)問題。這些問題/答案對按照匹配的程度進(jìn)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網(wǎng)上答疑，讓系統(tǒng)將它存入數(shù)據(jù)庫，等待老師提供解答。二、基于用戶行為跟蹤的關(guān)聯(lián)問題動態(tài)調(diào)整 目前關(guān)于問題匹配算法，該系統(tǒng)還停留在詞法分析層次上，如何真正地實(shí)現(xiàn)自然語義理解還有一定距離，如何進(jìn)一步提高問題匹配智能程度，我們同時(shí)也借助Web日志的統(tǒng)計(jì)分析方法。我們相信，用戶在提出或查看某個問題的同時(shí)，他緊接著查看的下一個關(guān)聯(lián)問題，從一定意義上來將，是進(jìn)行了一次人工的問題關(guān)聯(lián)匹配，并且這種匹配更大程度上是基于對問題內(nèi)容本身的理解基礎(chǔ)之上的，所以通過Web日志，我們記錄下用戶提出問題，瀏覽問題的行為軌跡（瀏覽時(shí)間，瀏覽次數(shù)），將其統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，作為關(guān)聯(lián)問題匹配的動態(tài)調(diào)整參數(shù)使該系統(tǒng)的問題匹配性能更加可靠、有效。 三、教師端關(guān)聯(lián)問題手動調(diào)整 當(dāng)然，在課程學(xué)習(xí)中，最具有權(quán)威性的是課程教師。在答疑系統(tǒng)教師端，也提供了問題分析管理工具。在此教師可以對每個問題手動地進(jìn)行知識點(diǎn)、關(guān)鍵字匹配，問題關(guān)聯(lián)。、基于用戶行為、問題記錄、章節(jié)知識點(diǎn)劃分三維數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生在自動答疑系統(tǒng)中所提出的問題，直接反映了教學(xué)的效果和漏洞等，通過統(tǒng)計(jì)和分析，可以協(xié)助教師調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和教學(xué)方法等，改善教學(xué)效果。統(tǒng)計(jì)和分析的方式和手段是多樣的。關(guān)于課程問題內(nèi)容，我們是按章節(jié)，知識點(diǎn)，關(guān)鍵字進(jìn)行劃分、關(guān)聯(lián)的。而相應(yīng)的問題統(tǒng)計(jì)分析也正是在章節(jié)，知識點(diǎn)兩個層次上進(jìn)行的。在網(wǎng)上答疑中我們根據(jù)用戶行為記錄，問題資源記錄，章節(jié)知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)記錄針對以下項(xiàng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析：在章節(jié)層次上，教師不僅可以看到關(guān)于某門課程各個章節(jié)問題的靜態(tài)分布，還可以看到學(xué)生提問隨時(shí)間推移，而關(guān)于各章節(jié)問題數(shù)的動態(tài)變化。對問題較多的章節(jié)，可檢查相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的選擇、課件的編寫，這樣可以起到對課件的更新改進(jìn)的指導(dǎo)作用。在知識點(diǎn)層次上，教師除了可以看到某個章節(jié)中不同知識點(diǎn)的問題分布情況，還可以了解到學(xué)生對于不同知識點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)的理解情況。例如如果大量的學(xué)生在提問過程中同時(shí)涉及到某兩個知識點(diǎn)，或在查看關(guān)于某個知識點(diǎn)的問題之后，經(jīng)常頻繁地查看關(guān)于另一個知識點(diǎn)的問題，那么我們認(rèn)為，這兩個知識點(diǎn)是緊密聯(lián)系的，在教學(xué)過程中，同時(shí)或關(guān)聯(lián)地對這兩個知識點(diǎn)進(jìn)行講解是很有助于學(xué)生理解課程內(nèi)容的。因而，本系統(tǒng)對知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)也作了量化的分析，用以幫助教師調(diào)整教學(xué)。、分析結(jié)果的可視化表示 數(shù)據(jù)可視化，將枯燥，復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可視化表示，是目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)中一重要研究分支，也是分析統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的一個重要功能。針對在數(shù)據(jù)分析中，我們所得關(guān)于章節(jié)、知識點(diǎn)，我們充分地使用了圖表，曲線表示了豐富的統(tǒng)計(jì)分析內(nèi)容。 章節(jié)問題分布餅圖：（使用百分比形式表示各個章節(jié)問題數(shù)分布）；章節(jié)問題分布比較條形圖：（可形象比較各章問題數(shù)，及平均問題數(shù)）；章節(jié)問題時(shí)間變化曲線圖：（線性比較不同時(shí)間段學(xué)生問題數(shù)的變化）。 知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖：（動態(tài)表示各章節(jié)中學(xué)生對知識點(diǎn)理解關(guān)聯(lián)情況，邊，表示了知識點(diǎn)之間存在問題關(guān)聯(lián)，標(biāo)注數(shù)，表示了知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)程度）。、多樣化的提問解答模式 靈活的問題提交方式與問題交流模式也是答疑系統(tǒng)的一個重要模塊。根據(jù)問題表現(xiàn)的多樣性，僅僅是文本的問題方式顯然是不夠的，學(xué)生可能更希望用語言，圖象表達(dá)自己的意圖。隨著多媒體越來越普及，網(wǎng)絡(luò)以及瀏覽器等對多媒體的傳輸和處理提供了很好的支持，多媒體的引入可以大大提高教學(xué)的效果。因此，本系統(tǒng)提供了三種問題提交模式。● 問題文本提問模式：問題自動匹配的分析基礎(chǔ)。● 問題語音提問模式：學(xué)生對于難以用文字說明的疑問可以使用網(wǎng)上答疑的內(nèi)嵌錄音控件記錄下問題語音文件，再上傳至服務(wù)器，保存到問題資源數(shù)據(jù)庫中。● 問題背景圖片提問模式：學(xué)生問題的產(chǎn)生，都是有一定的背景的，比如他可能對某一個程序解剖圖中的一個一個細(xì)節(jié)不清楚，把這幅圖和他的問題一起交給老師，將更有助于教師了解學(xué)生的疑問。(下圖中體現(xiàn)了上述三種提問方式)學(xué)生向教師答疑是教學(xué)工作的一個重要組成部分。通過答疑，學(xué)生能夠更好地掌握所學(xué)的知識，而教師則可以通過回答學(xué)生的疑問來了解學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)，從而調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)的內(nèi)容和方式。另一方面，其他的學(xué)生也可以通過參閱先前的問題及解答，獲取寶貴的經(jīng)驗(yàn)，盡量避免在以后的學(xué)習(xí)過程中走彎路。在遠(yuǎn)程教學(xué)模型中,如何充分利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，既使得參加遠(yuǎn)程教學(xué)的學(xué)生的疑問能夠得到及時(shí)有效的解答，又能節(jié)省教師的時(shí)間、提高效率，并且使問題/解答這一資源得到重復(fù)利用，這是遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和實(shí)施時(shí)需要考慮的一個很重要的問題。網(wǎng)上答疑的提出正是為解決遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中答疑問題的，作為遠(yuǎn)程教學(xué)中很重要的一個部分，它是一個較為有效和實(shí)用的解決方法。第二章 軟件開發(fā)平臺及相關(guān)技術(shù) 關(guān)于Dreamweave MxDreamweaver Mx 功能強(qiáng)大，它結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)站管理和設(shè)計(jì)的最新動態(tài)、新特點(diǎn)加入了有特色的元素。它具有強(qiáng)大的HTML編輯功能，還提供了風(fēng)格同一的站點(diǎn)管理手段，這些都是其他網(wǎng)頁制作軟件所不可比擬的。使用Dreamweaver Mx 可以使工作流程更加清晰，使網(wǎng)站具有更大的平臺獨(dú)立性。Dreamweave 是一個非常優(yōu)秀的網(wǎng)頁開發(fā)工具他有強(qiáng)大的網(wǎng)頁風(fēng)格設(shè)計(jì)功能而且垃圾代碼少，設(shè)計(jì)靈活，但是其本身具有一些難以克服的缺點(diǎn)，比如表格操作困難、站點(diǎn)設(shè)置麻煩、而且調(diào)試非常不方便，還好和FP2000可以調(diào)用調(diào)試，主要特點(diǎn)如下：Macromedia Dreamweaver 提供視覺化網(wǎng)頁開發(fā)工具的生產(chǎn)力, 同時(shí)不會降低HTML原始碼的控制, Dreamweaver 提供的 Roundtrip HTML 功能, 讓你無誤地切換于視覺模式與貫用的原始碼編輯器, 拖放式的表格與頁框設(shè)計(jì)以及以透過資料庫來管理網(wǎng)站的內(nèi)容更新。 Dreamweaver 支持跨瀏覽器的 Dynamic HTML, 階層式樣式表單、絕對座標(biāo)定位以及JavaScript 的動畫讓你更易編輯網(wǎng)頁。Dreamweaver 乃是第一套針對專業(yè)網(wǎng)頁開發(fā)者特別發(fā)展的視覺化網(wǎng)頁設(shè)計(jì)工具?！　oundtip HTML 功能完全控制HTML原始碼, 著名的BBEdit 與 Home Site 編輯器分別內(nèi)含于 Macintosh 與 Windows 版本的軟件中。 　　當(dāng)打開其它編輯器產(chǎn)生的網(wǎng)頁時(shí), 它會保存既有的 HTML 格式。 使用絕對座標(biāo)可獲得精準(zhǔn)且彈性的設(shè)計(jì)。 Dynamic HTML、直覺式時(shí)間軸介面以及JavaScrip 行為庫, 可在不需程序下讓 HTML組件動起來。 　　以全網(wǎng)站內(nèi)容管理的方式讓你跳脫逐頁更新管理的缺點(diǎn)提升你的生產(chǎn)力。 Roundtrip HTML 完美整合視覺性工具和原始碼編輯器 Dreamweaver整合視覺性工作環(huán)境及原始碼文字編輯器(如BBEdit、HomeSite等)。當(dāng)你要編輯自己既有的網(wǎng)頁時(shí), Dreamweaver會尊重你在其它編輯器所做出的原始碼, 不會任意地改變它。 而在使用Dreamweaver的視覺性編輯環(huán)境時(shí), 你可以在HTML監(jiān)視器上同步地看到Dreamweaver所為你產(chǎn)生的原始碼, 而你若想要在視覺式編輯模式和原始碼編輯模式之間跳換的話只要按一下所需的窗口就可以了。Dreamweaver Mx 可以通過HTML、JavaScript和C來實(shí)現(xiàn)其開展。也就是說可以自己書寫網(wǎng)頁對象，而這些對象可以被JavaScript代碼調(diào)用。Dreamweaver支持Document Object Model和Dreamweaver JavaScript API，這兩個技術(shù)支持了Dreamweaver擴(kuò)展對象的實(shí)現(xiàn)。 關(guān)于 InterDev Visual InterDev ，更有利于在復(fù)雜的小組開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建數(shù)據(jù)驅(qū)動Web應(yīng)用程序。下面將對這些新特性作一總結(jié)。 新的可定制的IDE特性提供了一系列完整的快捷應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）工具，可以幫助專業(yè)設(shè)計(jì)人員更快更好地設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、調(diào)試和發(fā)布數(shù)據(jù)驅(qū)動的Web應(yīng)用程序。這其中包括支持動態(tài)HTML語言的源代碼保存所見即所得WYSIWYG網(wǎng)頁編輯器；支持Microsoft Visual Basic Scripting Edition和Microsoft JScript Complete ，及客戶服務(wù)器源碼端對端調(diào)試的Microsoft 智能感應(yīng)源代碼編輯器；還包括站點(diǎn)設(shè)計(jì)和管理工具。 、集成的數(shù)據(jù)庫工具Visual InterDev 。其數(shù)據(jù)庫特性包括：數(shù)據(jù)庫與HTML表單和報(bào)告的拖放綁定；SQL Sever數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建和修正工具；對Internet Explorer 動態(tài) HTML數(shù)據(jù)的完全的支持。 、增強(qiáng)的Web應(yīng)用程序編程模型Visual InterDev 。編程模型包括：基于對象的、事件驅(qū)動的Web應(yīng)用程序編程模型；適用于一般的和基于動態(tài)HTML應(yīng)用程序的編程模型。 Visual InterDev 、基于小組的開發(fā)模式，并將其應(yīng)用程序組件、其它工具和編輯器集成在一起。小組支持包括：本地工作模式，允許單個的開發(fā)人員創(chuàng)建、測試、調(diào)試應(yīng)用程序的一部分；利用Visual SourceSafe的可選源碼控制；與Microsoft FrontPage98的站點(diǎn)創(chuàng)建和管理，以及其它Visual Studio工具的交互操作。 Visual InterDev 。其中包括：Windows Distributed interNet Application應(yīng)用程序框架參與；改進(jìn)的中層集成；可重用事務(wù)組件；統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存??；更好的與其它中層服務(wù)的集成，如Microsoft Transaction Server。 關(guān)于 Active Server Pages在基于B/S結(jié)構(gòu)的多層分布式Web應(yīng)用系統(tǒng)中，為增強(qiáng)Web頁面的動態(tài)交互性，使瀏覽端用戶能在線訪問Web數(shù)據(jù)庫，關(guān)鍵技術(shù)就是Web服務(wù)器與Web數(shù)據(jù)庫的連接。傳統(tǒng)的方法主要有CGI、ISAPI和JDBC等技術(shù)，但這些