網上答疑系統的設計與實現

摘要：網絡課程中的答疑是指在網絡課程的教學中對學生所遇到疑難問題的解答。通過對國內外網上答疑系統概況的分析與相關技術的研究，提出了一個具有同步和異步相結合，具有多種交互手段的多媒體網上答疑系統。系統開發過程中主要應用了ASP.NET（C#）技術、SQL2000數據庫管理技術、Flash Media Server等關鍵技術。系統采取多種答疑的方法：留言答疑、自動答疑、討論答疑、在線視頻答疑等，能夠很好地實現兩個或多個用戶在線交流，交流的方式可以使用文字、音頻和視頻，從而實現答疑交互手段的多樣性。

關鍵詞：網上答疑；網絡課程；視頻答疑

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)32-1109-02

Design and Realization of Answering and Question in Online System

KONG Shao-feng

(Guangdong Provincial Fishery School， Guangzhou 510320， China)

Abstract: Answering questions in network courses means soloing the students. problems they meet in learning. By analyzing the general situation of domestic and international online answering question system and researching related techniques， the author of this article， put forward an online answering question system combining synchronism and a synchronism. The system has a variety of communicating methods. The system takes various methods of answering questions: leaving messages， automatic，discussing，online video， and so on. Its innovation is combining synchronism and a synchronism together， especially answering questions through online video. Achieved by using Flash Media Server. It makes two or more users communicate on line by writing， video or audio.

Key words: on-line answer question; network course; video answer question

1 概述

計算機網絡技術日新月異的發展正在迅速地改變人們傳統的學習、工作和生活方式，Internet的普及以及寬帶網進入家庭，使現代教育獲得了前所未有的強大技術支持。傳統的面對面的教學模式受到了巨大沖擊，基于Internet的個性化學習環境的問世，為學生隨時隨地學習答疑創造了有利條件，學生之間、師生之間的相互交流已經完全打破了時空限制。網上答疑系統不但可以提問答疑，而且可以開展討論，解決了網絡教育這種非面對面教學形式中學生與教師之間進行交流的難題。

隨著各中職學校的校園網絡的建成，網絡課程、網上教學也在各中職學校中逐步建立。在國內外的職業教育中，網上課程中的答疑研究也是處于初步探索階段，本文將針對中職學校網絡課程中的網上答疑系統進行研究。

2 網上答疑系統相關技術分析

整個網上答疑系統采用B/S的體系結構，分為客戶端和服務器端兩個部分。客戶端（學生或者教師）通過瀏覽器（Browser），連接到服務器（Server）上，登陸到網上答疑系統就能夠參與自動/人工答疑活動。

為了提高整個系統的穩定性和安全性，采用了IIS為網絡應用程序服務器，前臺采用最新的Microsoft Asp.Net（C#）技術，它在.NET Framework上提供一個全方位的Web開發平臺。后臺數據庫管理技術采用Microsoft SQL2000，這使得整個系統吞吐量、響應時間和安全性都得到大幅提高。

由于以實時視頻傳輸和語音傳輸為主要通訊方式，其數據通訊流量很大，在當前網絡環境下實現較為流暢的實時音視頻的傳輸是系統開發技術關鍵環節。使用Flash Media Server和全球所有接入互聯網的臺式機上超過97%的機器安裝的Flash Player實現音視頻的交流技術，Flash Media Server可以和ASP. NET應用程序服務器相整合，從而通過數據庫系統的管理實現用戶管理和用戶交互控制[1]。

3 網上答疑系統設計與實現

3.1 系統各功能模塊設計

根據網上答疑系統不同類型使用者，將本系統功能劃分為學生模塊、教師模塊和管理員模塊三大部分[2]，功能模塊如圖1所示。

3.1.1 學生模塊設計

1) 查看問題解答設計：當選擇問題留由教師答疑時，相應的問題信息保存到網上答疑數據庫中的questions表，教師登錄查看問題后，解答完問題，再保存回questions表中，學生登錄后就可以查看所有問題列表、已回答問題列表、未回答問題列表。

2) 提出自己問題設計：系統在接收到學生提出的問題后，首先通過關鍵字匹配在領域資料庫中查找出相關的問題集，同時根據關鍵字，系統查找該問題及其解答，那么系統完成了自動答疑的過程。

3) 網上搜索解答設計：當提交問題后，系統不能返回自己滿意的答案時，可以選擇WEB搜索解答，系統將自動將問題的內容當成搜索的內容，可供選擇常見的WEB搜索引擎，點擊搜索后通過搜索引擎返回搜索的網頁鏈接。

4) 問題留言討論設計：學生可以瀏覽所有的問題列表，查看別人的提問，點擊別人的問題列表后可以查看該問題的相關討論，也可以參加討論，在討論文本框中填入自己對該問題的見解。

3.1.2 教師模塊設計

教師模塊，教師可以查看所有學生發給自己的問題，并回答他們的提問，或查看以前回答的問題，對不滿意的問題答案進行修改。

1) 常見問題列表設計：教師根據自己多年教學經驗的積累，把學生在課程學習過程中經常遇到的問題，比如一些難度比較大或容易混淆的概念及一些容易做錯的習題等，事先收集整理好并做出標準答案，放在網絡課程的常見問題答疑欄目中，這樣當學生在學習的過程中遇到類似問題時就可以直接從常見問題答疑系統中迅速獲得解答，即時消除學習障礙，提高學習效率。

2) 查看所有問題設計：教師登錄網上答疑系統后，通過瀏覽問題標題的方式可以查看所有學生提出的所有問題，可以查看已回答的問題，可以查看未回答的問題。如果覺得是某些不相關的問題、沒有意義或重復的問題可以將其刪除。

3) 回答學生提問設計：教師登錄網上答疑系統后，通過瀏覽問題標題的方式可以查看所有學生提出的所有問題，然后逐一進行解答。

4) 修改問題答案設計：可以對已經解答過的問題答案進行修改完善。

5) 問題整理統計設計：平時教師在回答學生留言后，覺得提問比較典型，或覺得這問題學生容易混淆的，就將該問題保存到常見問題表；系統也會統計出某一問題的提出次數，當達到設定次數時，由系統自動保存到常見問題列表中。

3.1.3 管理模塊設計

管理模塊包括：用戶管理（分欄目管理員、普通管理員）、信息維護（系統設置、欄目管理與系部管理）等幾個功能。

1) 系統設置設計：

設定系統參數，設定系統在進行搜索時的方式；可以設定啟動填充的間隔次數；可以設定是否啟動字典搜索；是否鎖定注冊用戶，在某些時候，不允許進行用注冊，對某些已注冊的用戶進行鎖定、解鎖；某一搜索關鍵字使用多少次后自動由系統添加到字典中。

2) 用戶管理設計：系統管理員可以對教師學生用戶進行刪除、鎖定、查看用戶資料、修改密碼等操作。

3) 欄目管理設計：對已經申請教師的課程目錄結構進行修改。

4) 系部管理設計：設定學校的專業目錄結構，供學生在注冊時進行選擇自己所在的專業。

5) 公告管理：可以管理教師已經發出的公告，對其修改、刪除、限制公告數目等。

6) 字典設計。

可以對已經申請教師課程中所出現的學科字典進行刪除、修改。

3.1.4 網上在線答疑設計與實現

網上在線答疑交流是在網絡課程的聊天室中，在約定的時間內，由網絡課程教師通過文字、語音或視頻的形式實時對學生提出的疑難問題做出直接回答的答疑方式。這給網絡課程中的教師和學生提供了一個在網上直接交流的機會，能夠彌補其他答疑方式在交互方面存在的不足。

目前網絡語音實時傳輸質量最為可靠，穩定性較好，而視頻實時傳輸對網絡要求較高，本文實現的音視頻傳輸采用了Flash Media Flash和Flash Player技術，這種技術采用Sorenson Spark編碼，這種編碼采用幀間壓縮的方式，可以使用很少的帶寬實現很好的音視頻效果，尤其適合于對只有說話動作的頭部視頻傳輸[3]。

Flash應用程序與遠程的數據庫進行通訊、發送或接收變量的值，主要使用LoadVars類。LoadVars類應用HTTP通訊方式，基本的通訊模式是請求響應。先在客戶端Flash應用程序中對數據進行處理，然后通過HTTP的通訊方式將數據發送到服務器端。在服務器端，通過服務器端的腳本對接收到的數據進行解釋，再根據流程做相應的操作，讀寫數據庫，然后將生成的數據通過HTTP的通訊方式傳送回客戶端Flash應用程序，最后在Flash端對接收到的數據進行相應處理。其通訊關系如圖2所示。

Flash Media Server包含了server端（由一些asc文件組成）和client端（swf文件）server端和client端的數據傳輸通過Real-Time Message Protocol（RTMP）進行實時交流，web server通過http服務把內容提供給client端，實現模式如圖3所示。

學生登錄實時答疑系統后，選中答疑的課程，通過公共文本交流區提問，如果該學生的問題被教師選中作為答疑對象，則該學生可以和老師在文本答疑區進行文本交流，同時教師端可以授權該學生是否可以通過語音和電子白板交流，與老師討論完問題后，老師就會選中其他的學生回答問題，這時該學生在文本答疑區的發言權力被關閉。如果老師未選中該學生的話，該學生可以同其他在線的任何學生進行私下的文本交互、可以看到電子白板的交互情況、也可以聽到交互的聲音。當教師不在線時，學生之間可以進行文本、語音和電子白板的交互，或者查看以往答疑時文本答疑區老師和學生的文本交互情況[4]。在線答疑學生工作流程如圖4所示。

4 結束語

本文的系統結合現有成熟技術，設計并實現了一個具有同步和異步相結合、具有文字、語音、視頻等多種答疑交互方式的多媒體網上答疑系統。但這個網上答疑系統，問題的答疑并沒有采用智能技術，而只是簡單的關鍵字查詢，還需要緊跟智能技術發展步伐，逐步引用成熟智能技術，特別是漢語分詞、語意理解方面的技術，實現智能答疑并且須進一步完善網上在線答疑中的電子白板、語音、視頻，人員的管理（如人員鎖定，自建答疑室）等功能，真正讓師生“面對面”答疑，以達到最佳答疑效果。

參考文獻：

[1] 張能立，謝佳，楊新泉.ASP. NET在網站開發中的應用[J].計算機與數字工程，2005，33(6):83-86.

[2] 王紅雨.一種實用智能答疑系統在現代遠程教育中的應用[J].電腦開發與應用，2005，18(9):32-34.

[3] 張亞飛..NET for Flash動態網站開發手札[M].北京:電子工業出版社，2006:353-376.

[4] Towes K.Macromedia Flash Communication Server MX[M].New Riders Publishing，2002:120-124.