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摘 要本文介绍了一个基于Web的远程教学平台的设计与实现。该平台分为管理员模块、教员模块和学员模块等三个逻辑功能模块；物理实现上包括管理员测试子系统、个性化教学子系统、答疑子系统和子系统。
关键词: Web远程教学平台；个性化教学；同步智能答疑；网上视音频考试
中图分类号：G434 文献标识码： B文章编号：1671-489X（2007）05－0064-03
1 引言
随着科学技术的不断发展，计算机及计算机网络的地位和作用日益突出。特别是在函授教育、职业教育和继续教育等领域中，远程教学已经成为了一种很重要的教学模式。基于Web的远程教育，不受时空限制，具有费用低、教学内容更新快、教学资源和媒体利用充分、教学过程的交互性强、强调个性化学习等特点，因此得到了广泛应用。
由于基于Web的远程教育在国内外正日益受到人们的关注，很多高校和公司都在投入大量精力进行远程教学系统、教学平台的研究。但目前应用的教学系统存在很多问题，如教学模式、教学策略、教学内容的组织等不能适应学生个性化学习的要求，系统的交互功能不强等，因此有待进一步改善。我们针对“计算机基础”这门课的特点，对教学内容进行重新整合，对教学表现形式进行重新设计，开发了一个基于Web的远程教学平台。
2 系统的逻辑功能
本平台采用目前流行的B/S结构，这种结构对用户的系统要求不高，只要求计算机能够接入Internet，客户端不需要任何附加软件，通过浏览器就能完成所有的操作。在服务器端，系统信息全部保存在数据库中，便于维护和管理。
平台从逻辑功能上分为3大功能模块：管理员模块，教师模块，学生模块，如图1所示。管理员模块：供系统管理维护人员使用，用于服务器端对平台的维护管理；教师模块：教师通过此模块开发个性化网络课程、组织讨论与答疑、主持考试等；学生模块：学生通过此模块进行自学、参与答疑及讨论和参加考试等。平台逻辑模块结构如图1所示。
领域模型：领域模型是领域知识的教学结构，领域模型包含教师要教的学科知识。
学生模型：学生模型存储每个学生的特殊信息，为系统的教学模型提供学生数据。
教学模型：教学模型是定义教学过程的模型，它是教学系统的控制实体，定义教学实施策略，给出在给定条件下什么教学方法会导致最佳学习效果。
导航模型：导航模型定义知识的呈现方式，以及与学生的交互。
根据此构件结构，教师通过领域模型输入课程的知识点及教学节点，教学模型根据学生模型中储存的学生知识，应用适当的教学策略将领域知识动态生成个性化的学习课件，学生通过课件进行学习。这种个性化的学习模式可以适应学生的特点及学生的知识水平，满足不同学生的要求。
3.3答疑子系统
相对于传统的课堂教学模式，远程教育教师与学生在时空上的分离使得教师与学生可能无法进行实时的交互，因此学生通常只能进行自主学习。当学生遇到困难时，怎样得到有效的帮助是远程教育应解决的问题。
3.3.1答疑子系统结构
当前大多数远程教育由教师进行异步答疑来帮助学生解决学习难题，这在很大程度上将影响学习进度和学习热情，并且增加教师的负担。还有一些答疑系统虽然采用实时解答，但却要求值班老师在线回答，或者只能由用户输入关键字的逻辑组合进行检索，这对用户的要求过高，并且不能保证检索结果的查准率和查全率。
本子系统采取同步和异步相结合的答疑方式，为学生提供尽可能全面准确的答疑。其结构如图3所示。
3.4.1服务器端（位于考管中心）：
服务器端主要供考试管理中心工作人员使用。它完成考试的准备工作、最后的成绩统计和打印，其主要功能包括：日常维护、组织试卷、收发试卷、查询和打印。
3.4.2监考端（位于各考场内或统一安排地方）：
监考端主要为供监考教师使用。它用于处理考场内所发生的各种情况，其主要功能包括：考场监控、统一发卷、情况查询、添加考生、取消资格、重考。
3.4.3 考试端（位于各考场内部）：
这部分供考生答题使用，考生第一次登录时将自动下载，使用起来很方便。其主要功能如下：
(1) 检查考生身份，授权考试；
(2) 利用浏览器网上答题；
(3) 交卷当场获得成绩（该功能由监考教师端选择）；
(4) 交卷并取得正确答案（该功能由监考教师端选择）。
系统采用N-Tier结构，将客户层、数据库层和应用服务层进行严格区分，这使应用程序的执行效率和稳定度上有很大的提高，并且也有利于版本升级。和传统考试系统相比，该系统在以下两个方面做出了改进：
(1) 增加了对非文本试题的管理功能[3]
传统的考试系统一般都只能处理文字试题，不能处理图形、图像等对象。该系统在这方面有比较大的创新，基本上可以处理考试所涉及的各种类型的试题。
(2) 采用了技术先进的体系结构
系统采用了B/S结构，因此在客户端的维护工作量很小，同时系统的版本升级也非常简单，这同传统的C/S结构相比有很大的提高，而本系统既能以网络版的形式（需要服务器）供组织正规的考试使用，又能以单机版的形式（不需要服务器）供家庭和学生自我测验使用。
4结束语
本文介绍了一个基于Web的远程教育平台，并详细介绍了其中的个性化教学子系统，基于自然语言理解的智能答疑系统和测试子系统的结构和具体实现。由于自然语言理解问题的存在，系统在答疑的真正智能性和主观考试题的评判等方面还有很多问题有待解决，这也是远程教育平台需要进一步努力的方向。
参考文献：
[1]宋云娴，白鹏.智能教学系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，1995（11）
[2]Peter Brusilovsky. Adaptive and Intelligent Technologies for Web-based Education[J]. Kunstliche Intelligenz, Special Issue on Intelligent Systems and Teleteaching, 1999,13(4): 19-25
[3]李文鋒，万志坚等.基于Web的图象数据库系统的设计与实现[J].计算机应用研究，2002（5）
关键词: Web远程教学平台；个性化教学；同步智能答疑；网上视音频考试
中图分类号：G434 文献标识码： B文章编号：1671-489X（2007）05－0064-03
1 引言
随着科学技术的不断发展，计算机及计算机网络的地位和作用日益突出。特别是在函授教育、职业教育和继续教育等领域中，远程教学已经成为了一种很重要的教学模式。基于Web的远程教育，不受时空限制，具有费用低、教学内容更新快、教学资源和媒体利用充分、教学过程的交互性强、强调个性化学习等特点，因此得到了广泛应用。
由于基于Web的远程教育在国内外正日益受到人们的关注，很多高校和公司都在投入大量精力进行远程教学系统、教学平台的研究。但目前应用的教学系统存在很多问题，如教学模式、教学策略、教学内容的组织等不能适应学生个性化学习的要求，系统的交互功能不强等，因此有待进一步改善。我们针对“计算机基础”这门课的特点，对教学内容进行重新整合，对教学表现形式进行重新设计，开发了一个基于Web的远程教学平台。
2 系统的逻辑功能
本平台采用目前流行的B/S结构，这种结构对用户的系统要求不高，只要求计算机能够接入Internet，客户端不需要任何附加软件，通过浏览器就能完成所有的操作。在服务器端，系统信息全部保存在数据库中，便于维护和管理。
平台从逻辑功能上分为3大功能模块：管理员模块，教师模块，学生模块，如图1所示。管理员模块：供系统管理维护人员使用，用于服务器端对平台的维护管理；教师模块：教师通过此模块开发个性化网络课程、组织讨论与答疑、主持考试等；学生模块：学生通过此模块进行自学、参与答疑及讨论和参加考试等。平台逻辑模块结构如图1所示。
领域模型：领域模型是领域知识的教学结构，领域模型包含教师要教的学科知识。
学生模型：学生模型存储每个学生的特殊信息，为系统的教学模型提供学生数据。
教学模型：教学模型是定义教学过程的模型，它是教学系统的控制实体，定义教学实施策略，给出在给定条件下什么教学方法会导致最佳学习效果。
导航模型：导航模型定义知识的呈现方式，以及与学生的交互。
根据此构件结构，教师通过领域模型输入课程的知识点及教学节点，教学模型根据学生模型中储存的学生知识，应用适当的教学策略将领域知识动态生成个性化的学习课件，学生通过课件进行学习。这种个性化的学习模式可以适应学生的特点及学生的知识水平，满足不同学生的要求。
3.3答疑子系统
相对于传统的课堂教学模式，远程教育教师与学生在时空上的分离使得教师与学生可能无法进行实时的交互，因此学生通常只能进行自主学习。当学生遇到困难时，怎样得到有效的帮助是远程教育应解决的问题。
3.3.1答疑子系统结构
当前大多数远程教育由教师进行异步答疑来帮助学生解决学习难题，这在很大程度上将影响学习进度和学习热情，并且增加教师的负担。还有一些答疑系统虽然采用实时解答，但却要求值班老师在线回答，或者只能由用户输入关键字的逻辑组合进行检索，这对用户的要求过高，并且不能保证检索结果的查准率和查全率。
本子系统采取同步和异步相结合的答疑方式，为学生提供尽可能全面准确的答疑。其结构如图3所示。
3.4.1服务器端（位于考管中心）：
服务器端主要供考试管理中心工作人员使用。它完成考试的准备工作、最后的成绩统计和打印，其主要功能包括：日常维护、组织试卷、收发试卷、查询和打印。
3.4.2监考端（位于各考场内或统一安排地方）：
监考端主要为供监考教师使用。它用于处理考场内所发生的各种情况，其主要功能包括：考场监控、统一发卷、情况查询、添加考生、取消资格、重考。
3.4.3 考试端（位于各考场内部）：
这部分供考生答题使用，考生第一次登录时将自动下载，使用起来很方便。其主要功能如下：
(1) 检查考生身份，授权考试；
(2) 利用浏览器网上答题；
(3) 交卷当场获得成绩（该功能由监考教师端选择）；
(4) 交卷并取得正确答案（该功能由监考教师端选择）。
系统采用N-Tier结构，将客户层、数据库层和应用服务层进行严格区分，这使应用程序的执行效率和稳定度上有很大的提高，并且也有利于版本升级。和传统考试系统相比，该系统在以下两个方面做出了改进：
(1) 增加了对非文本试题的管理功能[3]
传统的考试系统一般都只能处理文字试题，不能处理图形、图像等对象。该系统在这方面有比较大的创新，基本上可以处理考试所涉及的各种类型的试题。
(2) 采用了技术先进的体系结构
系统采用了B/S结构，因此在客户端的维护工作量很小，同时系统的版本升级也非常简单，这同传统的C/S结构相比有很大的提高，而本系统既能以网络版的形式（需要服务器）供组织正规的考试使用，又能以单机版的形式（不需要服务器）供家庭和学生自我测验使用。
4结束语
本文介绍了一个基于Web的远程教育平台，并详细介绍了其中的个性化教学子系统，基于自然语言理解的智能答疑系统和测试子系统的结构和具体实现。由于自然语言理解问题的存在，系统在答疑的真正智能性和主观考试题的评判等方面还有很多问题有待解决，这也是远程教育平台需要进一步努力的方向。
参考文献：
[1]宋云娴，白鹏.智能教学系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，1995（11）
[2]Peter Brusilovsky. Adaptive and Intelligent Technologies for Web-based Education[J]. Kunstliche Intelligenz, Special Issue on Intelligent Systems and Teleteaching, 1999,13(4): 19-25
[3]李文鋒，万志坚等.基于Web的图象数据库系统的设计与实现[J].计算机应用研究，2002（5）