基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

◎李力東

一、概述

本文研究目標(biāo)旨在為老師和學(xué)生提供一個(gè)高效、實(shí)用的教學(xué)平臺(tái)，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)并結(jié)合人工智能的相關(guān)方法，從老師、學(xué)生兩個(gè)角色進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成以下三個(gè)方面的工作：1.簡單了解開發(fā)平臺(tái)、相關(guān)語言及人工智能。2.對(duì)基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)進(jìn)行需求分析說明，完成系統(tǒng)的功能模塊和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。3.實(shí)現(xiàn)基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)具體功能。

二、開發(fā)的前期準(zhǔn)備

1.HTML 簡介。HTML 是超文本標(biāo)記語言，用于創(chuàng)建在萬維網(wǎng)上顯示頁面，每個(gè)頁面包含一系列到其他頁面的鏈接。通常我們在瀏覽器中或網(wǎng)站中看到的頁面都是由HTML 及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行編寫的，HTML 代碼確保為Internet 瀏覽器提供正確的文本和圖像格式。

2.CSS 簡介。CSS 是一種標(biāo)記語言，語法類似于HTML 和XHTML，可以很好地同步和結(jié)合使用，還可以應(yīng)用于幾種類型的文檔，包括純XML 文檔、SVG 文檔和XUL 文檔。不僅可以用于創(chuàng)建Web 應(yīng)用程序，還可以用于移動(dòng)應(yīng)用程序。

3.JavaScript 簡介。JavaScript 是一種高度結(jié)構(gòu)化的語言，是最流行的動(dòng)態(tài)編程語言之一，用于創(chuàng)建和開發(fā)網(wǎng)站。這種語言能夠?qū)崿F(xiàn)許多功能，包括控制瀏覽器、編輯已顯示文檔上的內(nèi)容、允許客戶端腳本與用戶通信以及異步通信。

4. 人工智能簡介。人工智能的目的是為了讓機(jī)器模擬人的思維，從而可以代替人類從事一些簡單重復(fù)的工作，目前人工智能的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)為以面向應(yīng)用為主，將其應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中，如問題求解、智能信息檢索技術(shù)、專家系統(tǒng)等。

5.需求分析。a 經(jīng)濟(jì)可行性。經(jīng)濟(jì)可行性目的是要確定出開發(fā)系統(tǒng)的總成本和總收益，通過對(duì)總成本和總收益進(jìn)行比較，以確定項(xiàng)目是否值得開發(fā)，只有當(dāng)總收益大于總成本時(shí)，項(xiàng)目才值得開發(fā)。將本系統(tǒng)產(chǎn)生的收益與支出的成本進(jìn)行比較，得出的結(jié)論是，本系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。b 技術(shù)可行性。目前校園網(wǎng)已在各大高校中實(shí)現(xiàn)全覆蓋，開發(fā)本系統(tǒng)所涉及到的技術(shù)、工具和語言都已十分成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用，因此技術(shù)上是可行的。c 操作可行性。本系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)界面簡潔、友好，用戶通過簡單試用即可熟練掌握本系統(tǒng)的操作流程，具有較好的可操作性。

三、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

談系統(tǒng)主要分為老師和學(xué)生兩個(gè)角色，具體功能如下：

圖1 系統(tǒng)模塊功能圖

本系統(tǒng)的參與者分別是老師和學(xué)生兩類群體。系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：

1.學(xué)生信息管理。實(shí)現(xiàn)老師對(duì)學(xué)生的管理，能夠查看所有用戶列表和修改用戶信息。主要就是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作。當(dāng)老師登陸系統(tǒng)后可以對(duì)其進(jìn)行管理的功能，在學(xué)生信息管理中，涉及到了所有已注冊學(xué)生的信息，老師可根據(jù)信息的錄入情況，對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行管理，包括的操作有：查看課程當(dāng)前的學(xué)習(xí)人數(shù)及學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生信息，使老師對(duì)課程的受眾及受歡迎程度有充分的認(rèn)識(shí)和了解。

2.課程管理。課程管理包含管理員對(duì)課程基本信息、課程的難易程度、課程所屬類別以及課程內(nèi)容進(jìn)行管理的全部功能，核心在于建立層級(jí)目錄并綁定教學(xué)資源。實(shí)現(xiàn)對(duì)課程內(nèi)容的增刪改查，課程內(nèi)容包括標(biāo)題，分類，階段、圖文信息。其中分類是標(biāo)識(shí)當(dāng)前錄入的內(nèi)容是屬于課程體系中的哪種類型，比如：算法方面、優(yōu)化方面、效率方面等；階段是標(biāo)識(shí)當(dāng)前錄入的內(nèi)容是屬于課程體系中的哪個(gè)級(jí)別，比如：初級(jí)，進(jìn)階、高級(jí)、困難；圖文信息可以根據(jù)課程需求，通過文本編輯器錄入圖片，視頻等等。課程管理又可以視作是對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行管理，因?yàn)椴煌闹R(shí)點(diǎn)內(nèi)容及章節(jié)內(nèi)容都會(huì)右教師進(jìn)行拆分，將拆分后的知識(shí)點(diǎn)以課程的形式呈現(xiàn)出來，在課程的具體內(nèi)容描述中能夠創(chuàng)建文本、視頻、鏈接等課程的形式。通過對(duì)課程的類別和難易程度進(jìn)行標(biāo)記，這樣學(xué)生在搜索某一類別的課程或搜索不同難度的課程時(shí)就能夠輕松檢索到，并開始學(xué)習(xí)。

3. 測試管理。測試學(xué)生此時(shí)對(duì)C 語言掌握程度的問題信息管理，需要在學(xué)生登錄后，通過測試問題，智能的推算出學(xué)生所得分?jǐn)?shù)，然后從所有課程中找到符合該學(xué)生的階段課程列表進(jìn)行展示。測試問題的設(shè)置與最后測試出來的結(jié)果密切相關(guān)。將預(yù)判結(jié)果作為推薦課程的依據(jù)。測試管理由老師對(duì)測試問題進(jìn)行設(shè)定，測試的問題的難度分布均勻，能夠很好的區(qū)分學(xué)生C 語言的掌握程度。

4.個(gè)人信息管理。實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息管理，允許學(xué)生對(duì)個(gè)人信息的修改。個(gè)人信息主要包括：賬號(hào)，密碼，真實(shí)姓名，聯(lián)系電話，專業(yè)。

5.獲取課程。學(xué)生在進(jìn)行獲取課程之前首先要進(jìn)行一個(gè)簡短的小測試，測試內(nèi)容由管理員事先在系統(tǒng)中進(jìn)行添加，學(xué)生按照當(dāng)前的知識(shí)儲(chǔ)備認(rèn)真完成該測試內(nèi)容，測試完畢后，系統(tǒng)給出學(xué)生的測試結(jié)果，并針對(duì)學(xué)生的答題情況，提供與學(xué)生相匹配的難易程度的課程。本系統(tǒng)主要是通過這種方式來實(shí)現(xiàn)“智能”。

6. 智能推薦。智能推薦同樣是在學(xué)生測試完系統(tǒng)提供的測試后，根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行推薦的，在推薦課程頁面，學(xué)生可以首先對(duì)課程進(jìn)行預(yù)覽，如果想要獲取更多課程，則需要進(jìn)入到根據(jù)課程分類的模塊，學(xué)生查找不同知識(shí)點(diǎn)下的課程時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)評(píng)判適合當(dāng)前用戶難度的課程，將篩選后的課程列表傳送到頁面進(jìn)行顯示，此時(shí)，學(xué)生通過預(yù)覽課程挑選自己想要進(jìn)行學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

四、結(jié)論

本文基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)旨在提高老師的教學(xué)水平和效果，通過智能方法的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率、更好掌握知識(shí)的目的。其中智能測試和課程推薦這兩個(gè)模塊共同體現(xiàn)出了系統(tǒng)的智能性，為不同學(xué)習(xí)階段的同學(xué)提供指導(dǎo)，使學(xué)生更好的掌握c 語言的編程知識(shí)。