智能答疑系统在现代远程教育中的应用

1智能答疑系统在现代远程教育中的应用摘要：本文对智能答疑系统进行了概述，并就现代远程教育中开设智能答疑系统的必要性和当前现状进行了分析总结，进而提出了一些改进措施，旨在完善智能答疑系统在现代远程教育中的作用，以提升智能答疑系统的教学效能。关键词：智能答疑系统；现代远程教育；应用Abstract：Inthispaperanoverviewofintelligentanswer-questionsystemisprovided.Alsothenecessityandcurrentstateofsettingupintelligentanswer-questionsystemduringdistanteducationareanalyzedandsummarized.Accordingtotheseanalyses,somemeasuresforimprovementareputforward.Thispaperaimstoimprovetheroleintelligentanswer-questionsystemplaysineducation,soastoupgradetheteachingefficiencyofintelligentanswer-questionsystem.Keywords：IntelligentAnswer-QuestionSystem;DistanceEducation;ImplementationStrategy计算机技术、网络技术和现代教育技术日新月异的发展给现代远程教育提供了前所未有的强大技术支持，也弥补了因师生分离而造成的教学质量下降的不足，给学习者提供了众多的学习支持服务。这其中，智能答疑系统的作用日益凸显，它为学生随时随地学习创造了有利条件，学生之间、师生之间的相互交流完全打破了时空限制，不但可以提问答疑，而且能开展讨论，解决了网络教育这种非面对面教学形式中师生之间进行交流的难题。但智能答疑系统在远程教育中的应用，仍处于起步阶段，需要进一步的研究探讨。1.智能答疑系统概述1.1智能答疑系统的产生背景、概念及功能（1）智能答疑系统的产生背景随着Internet在我国的迅猛发展，远程教育越来越受到人们的重视。远程教育经历了函授教育、广播电视教育和现代远程教育三个历史阶段。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式，它的主要特点是教师和学生能够跨越空间进行实时或者非实时的交互。计算机技术、网络技术和现代教育技术的发展，使得远程教育的手段发生了质的飞跃。现代远程教育虽然能够有效地发挥各种教育资源的优势，为各类教育提高教学质量提供有力的支持，为社会各个成员学习提供方便，2但是教育质量不容乐观，得不到广泛认可。在现代远程教育中，由于教师和学生处于分离状态，教师不能面对面的进行答疑解惑，学生必须进行自主学习。他要求学生能够进行独立的思考和探索，但是当学生百思不得其解时，教师的答疑和帮助就显得尤为重要了。当然，远程教师不能也不可能应付得了大规模学习成员的提问和质疑，而智能答疑系统能够及时解答学生的疑难问题，消除学生的学习障碍，因此基于网络的智能答疑系统在加强教师和学生的交流、帮助学生明确问题所在和获得自己真正需要的答案信息方面具有不可或缺的作用。（2）智能答疑系统的概念智能答疑系统是一个具有知识记忆、数据计算、逻辑推理、知识学习和实现友好人机交互的智能系统，其本质是一个具有智能性的知识系统。它能够支持自然语言的提问、自动检索问题并呈现有效答案、通过学习自动扩展和更新答案知识库、提供有自动特征的人工答疑、具有知识库和用户信息库的管理功能、具有教育意义的统计功能。（3）智能答疑系统的功能总体上智能答疑系统的主要功能模块有：资源库选择功能、智能答疑功能、近义词浏览和疑难问题浏览功能、资源库添加功能、反馈功能、显示区调整功能及帮助功能[1]。其中，智能答疑系统最核心的功能是逻辑推理能力，所谓逻辑推理能力是以敏锐的思考分析、快捷的反应、迅速地掌握问题的核心，在最短时间内作出合理正确的选择。它不仅能够对普通问题做出解释、对一些疑难问题也能够快速而准确地解决，而且能将系统无法解决的问题或者用户不满意的答案反馈给系统管理员或者专家教师，并且将已解决的问题和答案自动添加到资源库以供其他人的学习。1.2智能答疑系统的常规模式智能答疑系统的常规模式包括两类：异步模式和同步模式[2]。异步模式（如图1-1）主要是通过E-mail、BBS、飞信及短消息等方式来实现的，而同步模式（如图1-2）一般是通过及时聊天工具、网络视频会议系统或者智能的专家系统来实现的。3图1-1智能答疑系统异步模式图1-2智能答疑系统同步模式2.当前现代远程教育中开设智能答疑系统的必要性和现状2．1当前现代远程教育中开设智能答疑系统的必要性2.1.1现代远程教育的蓬勃发展要求提供方便有效的网络答疑系统对学生而言，在学习过程中出现疑问和不解是必然的。现代远程教育使得教师的“教”与学生的“学”出现了时间和空间上的分离，这种“教”与“学”的分离性，很容易导致学生对自己学习情况不是很了解，对学科知识掌握程度、理论应用能力和4学习效果没有一个清醒认识，也不知道如何去改进和提高。那么如何使得学生的疑问得到准确的解答，或者如何知道自己的理解是否准确并得到专业的指点，没有答疑系统将是一个很大的缺憾。2.1.2师生间的沟通交流需要促使现代远程教育开设智能答疑系统学习过程中，教师与学生之间、学生与学生之间都需要进行沟通和交流。答疑模块可以给接受网络教育的学生提供这种交流环境，增加教师与学生的沟通机会，从而拉近教师与学生的心理距离，使得“冷冰冰”的人机交互增加些许的温暖。同时，通过浏览别的学生的提问可以使得自己在学习当中避免出现类似的错误，少走弯路，也有益于对知识的全面理解。2.1.3终身学习理念，使得学习团体壮大，远程教师及其资源匮乏由于新时期社会的、职业的、家庭日常生活的急剧变化，导致人们必须更新知识观念以获得新的适应力。终身学习是人们对现实生活及自我实现要求的不断高涨，是人们要求对传统学校教育甚至教育体系进行根本改革，从而期望产生的一种全新教育理念。于是党的十六大提出建立全民学习，终身学习的学习型社会，随着终身学习革命浪潮的到来，社会上通过网络获取知识的学生群体壮大了好几倍，相应地出现了远程教师和教学资源匮乏问题使得建设智能答疑系统成为发展现代远程教育所必需的解决方案。2．2当前现代远程教育中开设智能答疑系统的现状由于起步晚，技术落后，国内的答疑系统功能比较简单，基本上作为远程教育网站的一个附属部分，独立的具有答疑功能的网络答疑系统非常少，但近几年发展很快，呈追赶之势。目前，已经出现了初步具备答疑功能的智能答疑系统。用户可以通过输入关键词在已有的数据库中寻找相关的资料，如果有新的提问和答案，可以增加到数据库中。尽管上述的各类智能答疑系统已经发挥了很大的作用，但这种智能答疑系统并不能满足大规模网上学生的需求也不能与学生完成真正的交互。在一定意义上，它还只是个信息查询系统，还存在以下种种不足。2.2.1系统不能达到完全智能，交互性差我国的网上智能答疑系统还刚刚起步，正处于探索阶段。目前国内人工智能发展水平以及缺乏教育应用的经验都制约了网上智能答疑系统的智能水平，系统智能化不足，主要表现在提问时要求使用纯文本的关键词的逻辑组合,缺乏对自然语言的理解以及关键字的不全面而使得返回的答案往往与用户需要的答案有一定的出入，且由于5不加以智能化的筛选而返回给用户太多的相关信息，也影响了系统的有效性。智能远程答疑系统是基于流媒体技术，集实时视频、实时语音、教学辅助工具为一体，通过网络实现教师在线学习时异地之间的信息共享和交流，完成交互、协作学习、实时答疑和教学管理等功能，为网络学习提供全方位的软件支持服务[3]。2.2.2系统资源库内容不够丰富国内智能答疑系统的一个主要问题是系统的资源库内容不够丰富。比起浩瀚的网络教学资源，网上智能答疑系统的资源非常有限，嵌入教学系统的答疑系统资源库和教学系统本身的资源是割裂的。2.2.3学生的自主学习能力不足现代远程教育能够顺利进行的前提就是学生的自主学习能力一定要强，否则将不能达到预期的学习效果。虽然网络给我们提供了自由学习的平台，而大多数学生都是由于自主学习能力差而无法充分利用网络资源充实自己，更进一步地说，即便是能够积极主动地去学习，学生也只是为了单纯地学习知识，还是不能发现问题的所在，没有质疑的精神。2.2.4答疑手段单一，答案呈现方式不够丰富在智能答疑系统中，师生、生生之间的沟通交流发挥着重要的作用，但在实际的答疑系统中，不少系统提供的交流方式多限定在教师和学生之间，而忽略了学生之间的交流。网络教育中的学生既扮演了一个学生的身份，也充当了教师这一重要角色，因为每个学生都是一种潜在的资源，学生之间的交流可以集思广益，使得这种潜在的资源得到开发和利用，从而实现学习助长。然而，网络学习中的答疑系统却没有实现对这种资源的有效利用[4]。多媒体教学具有能够综合处理文字、图像、声音、动画的能力，与人的思维和记忆规律非常吻合。它可以将静态、抽象的事物以形象、生动、具体的方式呈现出来，能够帮助学生更好地理解和认识问题，从而达到提高学习效率、激发学生自主学习的积极性的效果。因此，多媒体材料也应是答疑库的必要内容，但目前多数系统中的问题和答案呈现多是基于文本，而缺乏多媒体的支持。2.2.5数据库管理功能不足，问和答不能达到资源共享在智能答疑系统中，数据库的作用是不可忽视的，我们主要运用数据库的存取、运行以及建立和维护功能，主要负责数据的检索、插入、修改和删除以及数据的装入、存储、恢复、重组织，系统性能监视等[5]。有的系统虽然有数据库管理功能，但是也6还很不完善。主要表现在数据检索不准确、存储系统问题更新速度慢、数据库添加功能不完备，特别是利用Email、留言板、BBS或者在线聊天工具来答疑的，虽然这些方法使用简单，但管理起来不方便，因为不能方便地加到数据库中，从而不能方便地重复利用，实现资源共享。2.2.6中文信息处理技术较为落后，导致“答非所问”现象对当前国内网络答疑系统智能化影响最大的是中文信息处理技术。虽然经过了几十年，但是我国对自然语言的很多研究仍然没有取得突破性的进展，这也使得目前国内网络答疑系统的准确率低，搜索到的答案往往不是我们所需要的，导致了“答非所问”现象的发生。因此自然语言处理技术的落后制约了网络答疑系统的发展[6]。3.智能答疑系统在现代远程教育中的实现策略3.1提升逻辑推理能力，提高答疑系统智能性为了提高答疑系统的智能性，我们必须提升其逻辑推理能力。从技术层面进行探讨，需要解决的主要问题是：如何正确理解用户所提的问题，并从系统知识库中寻找相关问题；如何有效对相关问题按照一定标准进行相关度、相似度分析并建立索引[7]，从而把和用户的问题最相关的一些答案提交给用户而完成答疑过程。从资源层面看，系统资源库中提供的资源一定是从多角度认识问题中提到的事物，把握事物与事物之间内在的必然联系，全面地认识事物的内部与外部之间、该事物同其它事物之间的多种多样的联系。3.2加强资源库建设，丰富教育教学资源国外答疑系统的资源库突出特点是拥有丰富、高质量的内容，比如AskJeevesforKids系统的所有答案是来自数以万计通过查询和研究确定的和问题有关的其他网站链接（主要来源是Yahooligans、EducationWorld和FederalEducationResources三个网站），这些网站资源是人为建设的，而不是软件搜索得到的，因此每一个答案链接都与问题相关[8]。因此，我们应该借鉴国外答疑系统的资源库建设经验：建设自身知识库的同时也要注重相关网站上的信息，这样答案中呈现的信息可能是对问题的解答，也包括能够解答相关问题的网上资源信息。广泛调动社会力量、充分利用网上资源、积极建设能够满足终身教育需要的优质资源，重点建设覆盖主干课程和主要教学形式的优质教育资源。3.3教师应更加注重学生自主学习能力的培养在现代远程教育中，网