基于WEB的在线问题解答系统
基于WebSocket的PK答题的设计与实现
基于WebSocket的PK答题的设计与实现祝翔;董启文;郁可人【摘要】The development of the Internet has brought great convenience to people's life and work,at the same time,people have more demand for Internet applications.How to help students answer questions onlineis increasingly becoming a reality demand for primary and secondary schools as well as online education platforms.From this realistic demand,an online PK (Player Killing) answer function is proposed.Through the online PK answer,students' interest in learning and their ability to grasp knowledgecan be enhanced.%互联网的发展给人们的生活和工作都带来了极大的方便,相应人们对互联网应用也产生了更多的需求.如何帮助学生通过互联网进行在线答题也越来越成为广大中小学以及各在线教育平台的现实需求.从这一现实需求出发,提出了一款基于线上的PK (Player Killing)答题功能.通过在线PK答题,可以提升学生学习的趣味性,提高学生对知识的掌握能力.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】12页(P89-100)【关键词】在线答题;B/S模式;题库;PK对战【作者】祝翔;董启文;郁可人【作者单位】华东师范大学数据科学与工程学院,上海200062;华东师范大学数据科学与工程学院,上海200062;华东师范大学数据科学与工程学院,上海200062【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言近几年,在线教育逐步走向大众的视野.在线教育相比于传统线下教育所存在的,如资源分配不均、投入产出失衡等问题有着明显的优势,它可以突破时空的限制,结合移动终端的发展让学生实现碎片化学习,让教育的方式变得更加多样化[1-2].从2010年开始,各种在线教育平台如雨后春笋般不断地涌现,除了像新东方、学大教育等一系列的老牌教育公司,还出现了如网易公开课、网易云课堂以及百度教育平台腾讯课堂等新的势力.互联网巨头们纷纷涉足互联网教育领域,可见当下在线教育已经成为一个极具发展潜力的领域[3].本论文的主要内容是,研究在线答题系统中PK答题模块的设计与实现,提供解决在线答题系统中PK答题模块的技术实现方案.全文的结构安排如下:第1节为系统简介,分析在线答题系统的主要功能;第2节为技术介绍,主要是SpringBoot的框架及其特点介绍、Bootstrap框架的介绍、Websocket的基本原理、安全框架Shiro的技术架构简介,以及Redis非关系型数据库的相关介绍;第3节为需求分析,分析在线答题系统PK模块的具体的需求;第4节为在线答题系统中PK答题模块的设计与流程,简要讨论PK答题的设计思路与基本流程;第5节为在线答题系统中PK答题模块的实现,详细阐述如何使用WebSocket进行PK用户匹配,以及如何控制多线程并发等细节;第6节为PK答题模块的测试部分,主要包括客户端功能测试以及服务器端的测试;第7节为总结与展望,对全文进行总结,并对下一步工作进行展望.1 在线答题系统简介在线答题系统中PK答题模块为该系统中的核心模块之一,此外还有练习模块、试题管理模块.试题管理模块主要用于实现对试题的导入功能,系统中的试题可以实现单题导入,也可以通过Excel、CSV等文档实现试题的批量导入.试题按照年级、科目、章节进行分类.答题模块主要用于实现试题解答的功能.在用户登录后,后端可以根据用户的ID号寻找到该用户之前的答题记录,并根据上一次的答题历史记录继续答题.当用户点击交卷后,系统会自动评阅客观题的答案,并提供试题的标准答案与解析.PK对战模块是极具特色和新意的模块,用户在进入PK答题模块后能够自动寻找对手,进行PK答题.在PK答题模块中,匹配成功的用户将共同的去完成同一套试题,并得出胜负.该模块很大程度的增强了用户在答题过程中的趣味性,对用户具有较大的吸引力.该答题系统采用了目前的主流技术和框架(Spring Boot、Bootstrap、WebSocket、MySql、Shiro、Redis)来进行具体的开发和实现.系统整体是采用的B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)结构来搭建的,B/S结构是一种基于Web 的网络结构模式,Web浏览器为客户端最主要的应用软件.这种模式将页面展示的功能交由客户端来处理,将系统的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用.用户利用客户机上安装的浏览器通过应用服务器同数据库进行数据交互.B/S结构实际上是由表示层、业务逻辑层和数据存储层构成的3层结构,如图1所示.图1 B/S架构Fig.1 B/S architecture2 在线答题系统相关技术介绍2.1 Spring BootSpring Boot为Spring的衍生产品.Spring是一款轻量级的Java开源框架,最早是从2004年由Rod Johnson开发,到如今经过了数年的发展和完善,已经成为了当下最为流行一款的Java开源框架[4].Spring框架凭借其控制反转、面向切面、MVC等技术特点,很好地避免了由于硬编码所造成的过度程序耦合问题,用户可以更加专注于编写上层的应用.因而在常见的JavaEE项目开发设计中,Spring框架主要应用于系统的业务逻辑层.为了简化利用Spring框架进行的项目开发、配置、调试和部署工作,2013年Pivotal团队提出了Spring Boot项目,该项目集成了大量简单实用的基础框架.例如一些内嵌容器(Tomcat、Jetty、Undertow)、日志框架、JMS框架、持久化框架、流行的NOSQL数据库(Cassandra、MongoDB)、缓存框架等[5].应用Spring Boot框架可以大幅度地提高开发效率,其具有以下特性[6-7].(1)遵循软件开发简约性原则,尽可能根据项目依赖特性自动生成Spring框架.(2)可以生成独立运行的Spring应用.(3)没有冗余代码生成,也没有XML配置文件.(4)提供支持强大的Restfult风格的编码,非常简洁.(5)提供更多的应用开发模块及功能.(6)将Tomcat或Jetty Web应用服务器内嵌其中,无需提供War包.2.2 Bootstrap在早期Web开发的过程中,Web前端开发者每天都在重复地使用HTML、CSS、Javascript编写模版、样式、和动态交互效果[8].这种重复工作不仅单调乏味而且跟不上网络发展的需求.此时作为Web前端开发者就需要寻找新的途径提高工作效率.Bootstrap的出现就在很大程度上帮助Web前端开发者摆脱了这种现状[8-9]. Bootstrap是由Twitter著名前端开发工程师Mark Otto和Jacob Thornton合作开发的一款目前很流行的前端开发框架.Bootstrap基于HTML、CSS、JAVASCRIPT,是一个桌面应用程序,它简洁灵活,并且包含了几十个组件,支持响应式和非响应式Web设计,有较强的兼容性,可在多种设备上良好地运行[10],能大幅提高Web开发者的开发效率,降低开发成本.2.3 WebSocketWebSocket是Web浏览器和Web服务器之间的全双工通信标准,其中WebSocket协议是由IETF定为标准,WebSocket API是由W3C定为标准[11].当Web服务器与客户端建立起WebSocket协议的通信连接.之后所有的通信都依靠这个专用协议进行.通信的过程可以互相发送JSON、XML、HTML或者图片等任何格式的数据[12].由于是建立在HTTP基础上的协议,因此连接的发起方仍是客户端,而一旦确立是WebSocket通信连接,无论是服务器还是客户端,任意一方都可以直接向对方发送报文[13].这种全双工的通信方式使得WebSocket具有以下的一些特点.WebSocket支持由服务器向客户端推送数据的推送功能,这样,服务器可以直接发送数据,无需等待客户端的请求.由于在建立了WebSocket连接之后,就可以一直保持着连接状态.和传统的HTTP协议相比,不仅每次的HTTP连接时的总开销减少,而且由于WebSocket首部的信息量很小,通信量也相应地减少了[13-14].2.4 ShiroApache Shiro是一个强大而灵活的开源安全框架,它主要用于处理身份认证、授权、企业会话管理和加密等问题.Shiro的技术架构主要由Subject、SecurityManager和Realm等3个核心组件构成[15],如图2所示.图2 Shiro核心组件Fig.2 Shiro core componentsSubject:表示当前登录对象,泛指的是与当前应用进行信息交换的对象.Security Manager:是Apache Shiro技术框架的核心,通过它来提供安全管理及权限控制.Realm:是Apache Shiro与应用系统数据库之间的纽带,它封装了应用系统数据源与Apache Shiro之间的连接细节,并在需要时将相关权限数据提供给Shiro.在配置Apache Shrio进行权限控制时,必须至少指定一个数据库DAO(Realm),用于登录或授权认证权.Apache Shiro框架内部已经实现了包括如LDAP、关系数据库(JDBC)、类似INI的文本配置资源以及属性文件等大量数据源实现.根据应用系统需求选择合适的数据源实现,如果上述实现不能满足系统要求,还可以自定义数据源,只需要实现Realm接口即可[16-17].2.5 RedisRedis是一款开源的支持网络、基于内存亦可持久化的日志型、Key-value数据库.它拥有着许多区别于同类产品的特点.例如,Redis作为一个键值存储系统,相比于Memcached拥有更多的数据类型.Redis利用内存来实现数据的存储,并且可以通过搭建Redis集群,将主服务器上的数据和任意数量的数据从服务器进行共享[18]. 由于Redis是利用内存作为介质来存储数据的,所以Redis拥有着极高的读取速度,它每秒可以执行大概110 000设置操作和81 000个读取操作,并且这些操作都是原子性的,很大程度上保证了多个用户在同时访问Redis服务器时可以获得最新的数据[19].3 在线答题系统PK模块的需求分析在具备了上述的基础知识和基本原理的准备后,本节主要分析PK答题模块的需求与用例.3.1 需求分析在线PK答题模块需要完成用户身份的获取、PK用户的匹配、匹配成功后随机生成PK题目、将PK题目并行发送给成功匹配的用户、同步评阅等几个基本功能. PK模块中需要获取每一个用户的身份信息,并将该用户之前的做题记录以及PK的胜负情况显示在用户自己的PK界面中.当PK用户匹配成功之后,还需要将用户自己的基本信息发送给对手.PK用户的匹配需要能够满足高并发的要求,当多个用户同时请求PK对战时,需要能够正确地实现匹配,避免产生匹配混乱的情况.在用户发送PK请求失败后,要能够向前端用户及时反馈,并给予提示信息,让用户重新请求PK服务.在PK用户匹配成功后,为了保证PK答题时的公平性,需要保证向匹配成功的这一对用户发送同一套练习题,并且该练习题需要通过随机算法,从后台中获取.当匹配成功的一对用户中,倘若其中一个PK用户完成了自己的PK题目,另一方还未完成,这时就不能得出并显示PK结果.只有当两个PK用户都完成题目之后才能显示这一对PK用户的最终结果.在一次PK的过程中需要有时间的设置,当有用户未能在指定时间内完成所有习题的作答,系统会自动提交并且视未作答的题目为错误.在线PK模块是系统中最为新颖且具有特点的模块,必须要做到响应迅速、支持大规模的并发操作.3.2 用例分析在线答题PK模块的用户主要为学生、管理员.学生在PK模块的主要用例有答题、PK做题、查看成绩、查看题目分析.管理员在PK模块中的主要用例有题目的录入、随机生成PK试题.PK模块的系统用例如图3所示.图3 PK模块的系统用例图Fig.3 The system use case diagram for the PK module4 PK答题模块的设计与实现通过上述的需求分析和模块用例的介绍,本节将详细阐述PK答题模块的设计与实现.4.1 PK答题模块设计的目标模块设计的目标是为了满足模块的需求.在线答题系统中PK模块的设计目标主要是能实现用户在线PK答题的功能,要能够支持一定规模的用户同时在线PK答题,以达到可实际应用的目的.在线答题系统中PK模块的设计和实现需要达到以下目标.(1)能够完成基本的在线PK用户匹配.(2)能够确保每一对PK用户有各自的一套PK习题.(3)能够确保只有当一对PK用户双方都答题结束后再同时返回评阅结果.(4)能够达到单台服务器支持千人以上在线PK答题的服务请求.4.2 PK模块流程在线答题系统中PK模块的基本流程以下.(1)在线用户的匹配.在线用户的匹配是当用户发送了PK请求时,此时就需要判断是否已经有其他用户发送了同样的PK请求,如果存在其他用户也发送了PK请求,就需要将两人进行匹配,并将匹配成功的响应返回给用户.如果此时未能成功匹配,则提示用户要求重新发送PK请求.(2)PK套题的随机生成.当一对PK用户匹配成功之后,需要生成一套测试习题,可以通过随机算法,从题库中任选一定数量的题目.(3)并行发送PK试题.在提示用户匹配成功并随机生成测试题之后,需要将题目同时发送给匹配成功的一对用户.(4)同步答题.当匹配成功的用户接收到生成的一套随机测试题后,需要两个用户同时答题.倘若其中一个用户没有答题完成,另一个用户则需要等待,直到两个用户都答题完成后才能发送最终答题结果.(5)PK结果评阅.当匹配成功的一对用户都提交答题结果后,客观题将被自动评分,并将评阅结果同时发送给这一对进行PK的用户.在线答题系统之PK模块的流程如图4所示.图4 PK模块流程图Fig.4 PK module flow chart5 在线答题系统PK模块的实现前面几节介绍了在线答题系统中PK模块的需求和流程与设计.本节将具体阐述在线答题系统中PK模块的实现.5.1 系统开发环境系统使用Linux作为服务器操作系统,通过Node.js作为前端的Web服务器,使用Java作为开发语言,使用MySql作为数据库管理系统.Node.js作为Web服务器,对服务请求提供响应,当外部请求到达时,Web服务器负责前端页面的跳转,并通过Ajax异步请求后端的数据;后端的服务器接受到异步请求后交给由Spring Boot框架搭建的微服务进行处理,如果需要从数据库获取数据,则通过SpringDataJPA的相关接口访问数据库并获取数据.5.2 在线答题系统PK功能的实现PK模块的主要功能包括在线用户的匹配、随机出题并发送试题、在线答题、返回PK结果等.5.2.1 在线用户匹配在线PK用户的匹配主要利用了WebSocket协议,通过将传统的HTTP请求升级为WebSocket请求,建立WebSocket长连接,这样可以实现服务器端与客户端实时发送消息的功能.前端WebSocketAPI提供了客户端和服务器端之间交互的常用接口,当WebSocket连接建立成功时,就会创建一个WebSocket实例对象,通过该实例对象可以执行一些在长连接过程中前后端交互的方法.这些方法可以在WebSocket建立连接时、消息传递时、发生错误时,以及关闭连接时执行一系列自定义指令.当有一个用户发起PK请求时,前端就会发送WebSocket的连接请求.此时,后端接收到请求也会相应地为该用户创建WebSocket实例对象,并打开属于该用户的WebSocket连接通道,为该WebSocket对象维护一个专属的WebSocketSession.为了记录每一个发出PK请求的用户信息,在后端还需要一个存放WebSocketSession的并发队列.若在某一时刻存放WebSocketSession的并发队列为空,则将该WebSocketSession对象添加到并发队列中,发送响应让前端处于等待状态,即PK用户处于等待匹配状态.若此时并发队列中已经存在WebSocketSession对象,则将并发队列的队首元素出队,返回用户成功匹配的信息.5.2.2 用户匹配的并发控制当只有少量用户发出PK答题的请求时,后端服务器完全可以为这些请求创建新的线程来执行操作.但当有数以万计的用户同时发出PK答题请求时,就需要考虑到单台服务器对于用户请求的承载量[20].为了解决多线程并发可能出现的线程安全问题,可以利用JDK提供的一套线程框架Executors.Executors充当线程工厂的角色,可以通过Executors创建特定功能的线程池.线程池可以预先创建一定数量的工作线程并限制其线程数量,来控制线程对象的内存消耗,从而降低系统开销和资源消耗.通过对多个请求重用线程,线程创建、销毁的开销被分摊到了多个请求上[21].另外通过限制线程数量,也可以降低虚拟机在垃圾回收方面的开销.线程事先已被创建,请求到达时就可直接进行处理,消除了因线程创建所带来的时间延迟.另外多个线程可以并发处理,提高系统响应速度[22].当通过Executors创建了一个新的线程池时,在该线程池内部会维护一个任务队列用于存放待执行的任务请求,并且还提供了核心线程数corePoolSize、最大线程数maximumPoolSize等参数设置.当有新的任务需要执行时,如果线程池中的实际线程数小于corePoolSize,则会优先创建线程;若线程池中的实际线程总数大于corePoolSize,则将任务加入任务队列;若任务队列中的任务已满,则在总线程不大于maximumPoolSize的情况下创建新的线程;若线程数大于maximumPoolSize,则执行拒绝策略,停止新线程的创建.通过以上机制,可以很好地控制服务器端的并发量,提高服务器的可用性.5.2.3 随机出题并利用Redis缓存发送试题当有一对PK用户匹配成功之后,则创建PK房间即PKRoom实例对象,并从后端Session中获取用户信息,将用户信息保存到新创建的PKRoom实例对象中.然后通过随机算法获得一定数量的题目编号,判断这些题目编号是否存在于redis 缓存中.倘若该题目在redis缓存中并不存在,则将题目存储在redis缓存数据库中,以便于在前端发出请求时能够及时地响应.当接受到请求,即可通过redis缓存获取到具体的题目信息,并将题目信息同时发送给匹配成功的PK用户.5.2.4 在线答题并返回PK结果当匹配成功的PK用户接收到发来的题目信息后就可以开始答题.此时两个PK用户的答题过程可以不需要实时同步.但是PK的评阅结果需要PK双方都答题结束后才可返回,即当其中一个PK用户交卷之后,必须要等待另一个用户也交卷才能将两人的PK结果返回.当两个PK用户都申请交卷之后,后台会将两个用户的PK结果进行比较,并返回胜负情况.6 PK答题模块功能测试根据上文PK模块的设计目标,该模块的测试范围主要围绕功能实现、界面操作、吞吐量等几个方面.6.1 客户端功能测试该PK答题模块是基于B/S架构的.B/S架构的软件系统具有的特殊性,决定了对其进行测试的技术也有所不同.B/S结构的软件系统有以下特征:客户端通常使用浏览器访问后台服务;以网页表单的形式展示界面;采用B/S架构的软件系统,客户端一般只能完成浏览、查询、数据输入等简单的功能,绝大部分工作由服务器承担[23]. 客户端功能测试涉及3个部分:用户请求PK答题、PK用户匹配及用户获取题目等页面功能的测试.用户请求PK答题的主要功能是向服务器端发送WebSocket连接请求.对于发送WebSocket请求的测试方法是查看浏览器,审查元素中是否提示有WebSocket连接成功的消息.如果WebSocket请求连接成功则显示101状态码;如果WebSocket请求没有连接成功,则会出现两种连接失败的状态提示,其中403表示该用户Session已失效,需要用户重新登录,500表示服务器端发生错误,连接失败. 表1是用户请求PK答题页面的测试情况,经过反复测试,用户请求PK答题部分功能正常.PK用户匹配主要是用来判断该用户是否找到了PK的对手.要保证该功能可以正常工作,首先要确保WebSocket连接请求成功.在WebSocket连接成功的情况下,如果服务器端同时也有人在等待,则会返回匹配成功的提示信息,否则返回正在等待匹配的提示信息.表 1 请求PK答题页面的测试结果Tab.1 Request the test results of the PK answer page测试内容测试数据期望结果实际结果用户已登录,发送PK请求点击PK请求按钮返回101状态码,连接成功正常用户未登录,发送PK请求点击PK 请求按钮返回403状态码,拒绝访问正常服务器关闭,发送PK请求点击PK请求按钮返回500状态码,服务器异常正常图5是匹配页面测试数据及结果.经多次测试,结果表明匹配页面功能无异常.图5 PK模块匹配页面Fig.5 PK module match pages用户获取题目的主要作用是在用户匹配成功后,获得后台随机发送的题目.当用户匹配成功后就能够获取PK习题.每次发送五题,PK双方接收到的习题应该相同,并且不同PK用户组之间的题目需要不同.图6是用户获取题目页面测试数据及结果.经多次测试,结果表明用户获取题目功能无异常.图6 PK答题页面Fig.6 PK page6.2 服务器端测试PK答题模块服务器端的功能测试包括WebSocket连接请求、PK用户匹配、题目发送等功能.WebSocket连接请求主要用于处理用户的PK连接请求,构造请求回复报文来触发浏览器客户端中WebSocket对象的onopen事件以建立双向连接.当用户与WebSocket服务器端断开连接时,WebSocket服务器端也能够检测到.测试方法是在PK模块服务器端启动时,不停地让用户来请求连接,并在浏览器客户端检测是否能成功建立连接,在保持连接一段时间后,由客户端主动断开连接.为了检测服务器端连接处理模块工作的稳定性,可以控制多个用户同时申请连接.服务器端在使用JMeter压力测试工具下的测试数据:图7为不同用户数量下服务器的平均响应时间;图8为不同用户数量下服务器吞吐量.图7 不同用户数量下的平均响应时间Fig.7 Average response time for different users图8 不同用户数量下吞吐量Fig.8 Throughput of different users从图7、图8可以看出,当用户数量增多时,服务器对用户的平均响应时间和服务器每秒能够完成的请求数会受到影响.在服务器端用户数量增多时,服务器对用户的平均响应时间会逐渐增加.这是因为在网络条件相同的情况下,服务器端用户数量越多,在服务器中处理所需要的时间越长.从图8可以看出,当服务器端用户数量约为100人时,服务器端每秒完成的请求数即吞吐量能达到一个较高水平;当服务器端用户数量不断增加时,服务器端的吞吐量达到一个较为稳定的数值,每秒约为320次请求,单机情况下基本能达到千人同时访问的并发要求.PK用户匹配的功能测试比较简单.当同时有多个浏览器客户端发送WebSocket连接请求,倘若服务器端能够接收到请求,则会向浏览器客户端返回匹配成功的响应. 题目发送的测试是基于PK用户匹配成功来进行的.在用户匹配成功之后,服务器端会随机生成一套题目,并将题目发送给匹配成功的两个用户.如果匹配成功的这一对用户能够收到服务器端发来的题目,则说明服务器端发送题目的功能正常.7 总结与展望7.1 总结本文给出了一个在线答题系统中PK模块的设计与实现过程,该模块主要利用WebSocket来实现PK答题的功能,并利用MySQL作为目标数据库.首先介绍了在线教育在互联网时代的重大意义,然后对Spring Boot、Bootstrap、WebSocket、Shiro、Redis等相关技术进行了详细的介绍.之后通过对在线PK模块的需求分析,了解了用户在PK答题过程中的主要难点.通过用例分析,介绍了˙PK答题的基本流程,阐述了在用户进行PK答题时的基本环节和流程,建立了在线PK答题模块的基本框架.在线PK答题模块的实现中详细介绍了PK模块中包括在线用户匹配、随机出题、发送试题、在线答题,以及返回PK结果等流程的实现细节.7.2 下一步工作的展望由于研究时间和相关条件的限制,对在线答题系统PK答题模块的研究还有很多后继工作需要探讨.在线PK答题模块中会产生各种的数据,比如对用户的PK结果还需要进行分析和总结,让用户可以按照PK等级来选择PK对手,使PK系统更加完善.在线答题系统应该是一个完整的系统,而不是一个独立的系统,应该可以与其他系统如学生管理系统、教务管理系统等紧密结合在一起,使功能更加完善.最后,在线答题系统还应该紧跟电子商务的步伐,如提供在线支付的功能,为系统盈利。
基于Web标准的网页设计与制作2版习题解答
基于Web标准的网页设计与制作（第2版）习题解答习题11.1 作业题1. 对于采用虚拟主机方式的多个网站，域名和IP地址是（C）的关系。
A. 一对多B. 一对一C. 多对一D. 多对多2. 网页的本质是（ B ）文件。
A. 图像B. 纯文本C. 可执行程序D. 图像和文本的压缩3. 请解释/business/moe/115078.html的含义。
答：http是协议名；是域名（或称主机头），business和moe是网站目录中子目录名，115078.html是文件名。
4. 简述WWW和Internet的区别。
答：Internet可提供很多种服务，WWW只是Internet提供的一种信息浏览服务。
5. 简述URL的含义和作用。
URL是（Universal Resource Locator，统一资源定位器）的缩写，URL是Internet上任何资源的标准地址，每个网站上的每个网页（或资源文件）在Internet上都有一个唯一的URL地址，通过URL，浏览器就能定位到目标网页或资源文件。
6. 简述网站的本质和特点。
网站就是由许多网页及资源文件（如图片）组成的一个集合，通常把网站内的所有文件都放在一个文件夹中，所以网站从形式上看就是一个文件夹。
特点：①拥有众多的网页。
②拥有一个主题与统一的风格。
③有便捷的导航系统。
④分层的栏目组织。
1.2 上机实践题1. 使用DW新建一个名称叫“wgzx”的网站目录，该网站目录对应硬盘上的“D:\wgzx”文件夹。
2. 在电脑上安装Firefox浏览器，并分别使用IE浏览器和Firefox浏览器查看网页的源代码。
习题21. HTML中最大的标题元素是: （ C ）A．<head> B．<title> C．<h1> D．<h6>2. 下列哪种元素不能够相互嵌套使用。
（ B ）A．表格B．表单form C．列表D．div3. 下述元素中都是表格中的元素。
基于WEB的网络自动答疑系统的设计与建立
形式针对性强 、效果较好，给学生 的印象也较深刻 ， 但是受时间地 点的制约 比较严重 。随之带来了两方面
的 问题 ：一 方 面 学 生 在 答 疑 时 间之 外 如 果 有 问题 就 不
能及时得到解决 ，而且错 过了一次答疑时问就 只能等 到下一次答疑再解决 ，这 必然导致 问题的积累，容易 产生恶性循环 ；另一方面，如果学生对本阶段 知识掌 握 比较好 ，在答疑时间可能就不会有很多 问题 ，可是 教师却 必须在该段时间内一直在答疑地点等候 ，这样
生所提供的问题描述 自动在Ｆ Ａ Ｆ ｅ ｕ ｎ Ｑ ｅ ｔ ｏ Ｑ （ｒ ｑ ｅ ｔ ｕ ｓ ｉｎ Ａ Ｓ ｅ ） 常问问题列表） ｎ ｗ ｒ（ 中进行搜索，并 自动将相关
答案 返 回 给学 生 。
４ 扩展搜索模块 ． 对 于系统最终呈现 的解答，学生用户如果认为不 满意，或者想对该知识点进 行深入广泛的 了解，可选 择进入 互联 网搜索相关知识 ，进行扩展学 习。在资源 丰富的互联 网上 ，活跃着各种优秀 的专业网站、专业 论坛讨论 区，提供 了贴近实 际的问题解 答或专业领域 信息 ，这些都是可以用来扩展远程学生的视野 ，提高 实用技能的优质教学资源 。授课教师可预先遴选 出该 专业范 围内优 秀的网站和论坛 ，扩展搜 索模块调用网 站 内或通用 的搜索 引擎 ，利用之前的分词的结果进行 站 内资源搜 索或互联 网范 围内扩展搜索 ，将搜索结果 返回给学习者 。这样使得网络教学材料不局限于特定 教学平 台内，充分利用 了Ｉ ｔ ｒ ｅ 上的共享资源 ，使 ｎｅｎｔ 封闭的学习过程获得最大程度 的开放 。 ５ 电子教案与多媒体课件 ． 由于计算机及多媒体技术 的普及，很多教师采用 了多媒体授课方式。我们将这些 多媒体课件及一些典
基于语义Web的智能答疑系统研究
输出结果 ｌ
实
运
分的利用。鉴于远 程教育模式 中教 师和学生 的分离性特点 ．为 及 时准确解答学生在 自主学习过程 中产生 的疑 问，就需 要借助 ” 答疑 系统 ” ，正是这种需求促进 了 ” 答疑 系统 ”的研究 。国内 在这 方面 已经 有一 些成 功的案例 ，可总结如下 ：
户 的意图 ．从而为问题 的准确解答提供保 障。 ２ ２ 信息检 索模块 ．
信息检 索模块 的主要 功能是 ：执 行问题分析 模块提 交 的
关键 词和语义词匹配来进行答 案检 索 ，其本质是基于 ” 字符 匹 Ｒ Ｆ Ｄ 查询代码 ，获取与查询条件相 匹配 的信息 。检 索过程分两 步完成 ：首先执行 Ｒ Ｆ Ｄ 查询 ，从领域知识库 中检 索到与查询条 配 “的检 索方式 ，智能性不高。 三是 智能答疑 系统 ．如上海交大建立的基于 案例 的智能答 件相 匹配 的Ｒ Ｆ Ｄ 实例；然后根据Ｒ Ｆ Ｄ 实例检索得到相应 的知识 文
２ １ 问题 分析 模 块 ．
问题 分析 模块 主要 功能是 ：对用户所提问题进行分析 ．理 解提 问意 图，并将用户的提 问意 图转化 为 Ｒ Ｆ Ｄ 查询 代码 ，提交
任何一个答疑系统的领域知识再全 面 ，也不 可能覆盖该领 域的所 有方面 ，更不 可能包含用户潜在疑问的全 面答 案 ，所 以
本文所讨论的智能答疑系统 正是借助 了基于语义Ｗｅ 的信 ｂ
息检 索的思想 。图 １ 显示了智能答疑系统的体 系结构。从处理
理解和交流信息的基础。Ｒ Ｆ实例 库则是知识文档的语义索引 Ｄ 流程 的角度看 ，答疑系统 由问题分析处理 、信息检 索、答 案分 库 ，它支持系统对知识文档进行语义检索。建立语义索引必须 析三大部分组成 ，￣．ｌ － 还包含支撑处 理流程 的领域知识库和知 ｌ， ｔ 借助领域本体对知识文档进行标 引。 识 管理模 块。 ２ ５ 知 识 库 管 理模 块 ．
浅谈对基于Web的ICAI智能辅助教学系统的研究
浅谈对基于Web的ICAI智能辅助教学系统的研究作者：周潇潇来源：《价值工程》2012年第04期摘要：基于网络的智能计算机辅助教学系统是一种智能化的、开放的、灵活的学习方式，它改变了传统学习的模式，是对传统学习的巨大革命，相对传统学习有着不能比拟的优势。
本人通过对ICAI的系统研究，在本文中详细阐述了ICAI的体系结构、相关理论依据以及B/S体系结构的设计。
关键词： ICAI；B/S；智能化中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0136-010引言ICAI系统是以学生为中心，计算机为媒介，采用“知识库”、“学生模型”和“教师模型”等模块模拟教学专家的思维过程，形成的开放式人机交互系统。
ICAI系统是一个综合性很强的系统工程，它是以教育科学、心理科学和认知科学等作为理论基础，采用人工智能、多媒体技术、数据可视化技术等多方面计算机相关技术，通过研究人类学习思维的特征和过程，寻求学习认知的模式；通过设计智能化计算机辅助教学系统，帮助教师实现因材施教、进行有针对性的指导以及按照不同的认知能力，使学生进行个别化自适应性学习。
1ICAI体系结构研究ICAI的动机就是为了创造出与优秀教师相媲美的“智能导师”，所以需要赋予机器高级智能。
因此，尽管ICAI系统的形式各不相同，但主要都是由4个部分组成：知识库（Expert Knowlege）、学生模型（Student Model）、教师模块（Tutorial Model）、智能接口（Interface）。
1.1 学生模型模块学生模型用于表示在特定领域学习的有关因素，能准确、客观、真实的反映出学生当前的知识水平和认知能力，是学生知识结构的反映。
学生模型在智能化的个别教学中扮演着非常重要的角色，它提供的信息是教师模块做出的教学决策的依据，也为系统实现个别化教学提供了依据。
1.2 教师模块是操纵教学内容以一定的形式呈现给学习者的推理结构，即根据学生模型所反映的情况采取有效的行动指导学习情况，包含修正错误、选择例子、模拟。
远程教育中智能答疑系统的设计与实现完整
远程教育中智能答疑系统的设计与实现完整文档资料可直接使用，可编辑，欢迎下载北京交通大学硕士学位论文远程教育中智能答疑系统的设计与实现姓名：胡娜申请学位级别：硕士专业：教育技术学指导教师：赵宏20071201ｊｂ塞銮道盔堂亟±堂僮迨塞生塞翅垂中文摘要摘要：随着网络技术的发展和网络应用的普及，依托于网络技术的远程教育正在迅猛地发展。
基于网络环境下的教育模式，采用的是探索式学习方式，它支持学生根据自己的情况，浏览相关的教学资源，实现优秀教育资源和教育方法的共享。
但是，在远程教学中，学生和教师是时空相对分离的，学生无法与教师直接交流，于是答疑作为其教学活动中的一个重要环节，正日益引起人们的关注。
设计一个好的远程教育答疑系统，能及时有效地解决学生在学习过程中历产生的疑问，这样可以提高远程学生的学习效率，保证远程教育的质量。
一般的答疑系统采用的是基于搜索引擎的关键字查询方式，这种答疑系统需要学生自己输入关键字进行提问，对学生提炼总结关键字的能力有一定要求，并且搜索的效果并不理想，需要学生进一步来筛选系统反馈的答案，使得学习效率不高，这种答疑系统有必要进一步优化。
智能答疑系统是一个具有知识记忆、数据计算统计、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。
它支持自然语言的提问、自动检索问题并呈现有效答案，能够通过学习自动扩展和更新答案知识库。
它的这些特点，使学生在学习时能够使用自己熟悉的方式表达问题，并能够及时获得与问题较为相关的一些反馈答案。
本文首先论述了研究智能答疑系统的背景和意义，并在分析了远程教育模式特点及对比了现有的答疑系统的基础上，对答疑系统做了统一的设计和开发，提出了一个基于本体以及ＸＭＬ的智能答疑系统的设计，初步建立了本体库以及知识库，给出了完整的体系结构及其架构开发模式，并对开发智能答疑系统环境中的关键技术进行了深入的研究，最后给出了智能答疑系统的实现方法。
基于.NET的WEB应用程序设计课后答案
第1章Microsoft .NET Framework概要习题解答1. Microsoft .NET Framework是什么？答：.NET Framework是把Internet转变成全面的分布式计算平台的一套技术。
.NET Framework提供了由XML Web service集合创建应用程序的新方法。
.NET Framework完全支持现存的Internet标准（HTTP、XML和SOAP）。
2. .NET平台的核心技术是什么？答：.NET Framework、.NET企业服务器、.NET构造块服务和Visual Studio .NET是.NET平台的核心技术。
3. 列出组成.NET Framework的组件答：公共语言运行库(CLR)、.NET Framework类库、数据和XML、XML Web service、Web窗体和Windows窗体。
4. 公共语言运行库的用途是什么？答：公共语言运行库(CLR)提供执行代码的环境、编译器、语言独立性和可移植性，以及执行垃圾回收。
5. 公共语言规范的用途是什么？答：公共语言规范(CLS)定义了一套所有与.NET兼容的语言应该支持的特性。
6. 什么是XML Web service？答：XML Web service是可编程的Web组件，它可以在Internet或者企业内部网的Web应用程序之间共享。
7. 什么是托管环境？答：托管环境提供一些服务，如垃圾回收、安全性和其它类似的特性。
第2章使用Microsoft Visual Studio .NET课堂练习选择项目模板为如下场景选择恰当的项目模板。
1.创建一个UI控件，并且可以在任何Windows 应用程序中重复使用它。
答：Windows 控件库2.生成一个应用程序，并可以在使用Windows的单个计算机上运行。
答：Windows 应用程序3.创建一个动态Web应用程序，它包括Web页并且可以使用XML Web服务。
基于Web的远程答疑系统
三 构建基 于 ｗ＿ 的远程 答疑系 统需要 考虑 的 因素 ｅ ｂ
为实现上述功能以达到高效高质 的服务效果 ， 在设计和 开发基于Ｗｅ 的远程答疑系 统的过程 中需要考虑以下因素 ： ｂ
系统 的完备性与 智能性将 随着知识库 的不断扩充 ， 而不 断得
起对某一问题展开讨论 。
现代远程教育系统，即基于Ｗｅ 的远程教 育系统 ，就是 ｂ
建立在现代传媒技术 和多媒体应用技术基础 上的教育 、 教学
系统 ，它通过现代的通信 网络将教师的图像、声音和 电子教
案传送给学生 ， 也可以根 据需要将学生的图像、声音回送给 教师 ， 从而模拟出学校教 育的授课方式 ；同时还可以利用现
２０ ３
维普资讯
源 库 的设 计 、 系统 功 能 的设 计 、 答疑 方 式 的 设 计 等 。 斟此 ，
采 取 什 么 样 的运 行 方 式 是进 行 系 统设 计 开 发 的 第一 步 。
对于 自动答疑而言 ， 由于受到中文信息处理技术等相 关技术
将对该问题或相关问题的解答呈现给学生。 当在 知识库 中没 有检索到对 该问题 或其 相关问题的解答 时，系统将通知学
供详细的解答和解释 ， 以避 免教学 中的大量时间花费在基 可
本概念 的解 释上 ，从 而可 以投入进行更 深入 的讨论 和交流
等。
（ 丰富教 学资源 三）
学 习者在学 习过程 中产生的问题 以及教 师等的解答使
得知识和信息库不断扩充， 经过一定 时间的积累 ， 成为可以 重复利用的宝 贵资源 。 其它的学 习者可 以方便快捷地从 以往
学生的问题 中取得收获 ， 教师也能够利 用这些资源来有针对
基于Web的课程自动答疑系统的设计与实现
目 ，国内网络教 育系统 中对答疑部分 的处理大致有三类 ：第一 前 类， 不提供专 门的答 疑功能 。这类系统主要是让学生进行单向学 习， 不 提供专门的答疑功能。这种答疑 系统存在于大部分的学校 网站上 。例 如， 某些教育网站上 的教学辅导。其只是教师通过课堂或作业情况对学 生的学 习难点进行 归纳 总结 ，然后集 中放在 网页上供学生进行参考学 习。这种方法有很 大的局 限性 ，因为教师不能及时得知学生学习的难 点， 并且不能及时地为学生进行解答 。 第二类 ， 提供简单的答疑功能 。 学 生能通过 Ｂ Ｓ讨论或聊天的方式进行答疑。 Ｂ 例如 ， 清华 大学 的卫星远程 教育 系统Ⅲ 第三类 ， 。 提供 自动答疑功能。 在系统的动态 问题及答案数据 库 中学生可以进行离线答疑 。这类答疑系统在功能上完善 了许多 ， 具 有一定的智能性 。 代表性 的系统是上海交通大学开发的“ ｎｗ ｒ ｂ自 Ａ ｓ ｅ Ｗｅ 动 答 疑 系 统 ” 。 ２自动 答 疑 系统 的设 计 ． ． 本文开发的 自动答疑系统包括常见问题查 询模块 、 户提问模块 、 用 用户答疑模块 、 问题解答和管理模块 、 问题统计 分析模块 和实时答 疑模 块。 常见问题查询模块是一个常见的问题库。该 数据库 由学生 经常提 出的问题 和教师整理 的有价值 问题组成 ， 类似于 网上常见的 Ｆ （ ｒ— ＡＱ Ｆｅ ｑ ｅｔ Ａｓｅ ｕｓｏ ｓ。 ｕｎｌ ｋｄＱ ｅｔ ｎ ）用户可 以根据章节 ， ｙ ｉ 知识点的树状结构找到感 兴趣的问题 ， 也可以直接根据关键字查询出相关 问题 。 该模块 还有一个 重要的： 意义常见问题库是 一个逐渐积 累的过程 ， 当到一定程度， 就可 以 基本涵盖相关课程 的难点 知识 ， 学生通过定期浏览 常见 问题库， 不仅可 以了解到所学章节知识 的难点 ， 而且相当于 向前人（ 前 修过该课程 的 Ｖ ２ 同学） 学习， 学习他们对 课程 总结的精华 ， 这对于学 生掌握 知识是大有裨 益的。因此， 常见问题查询模块不仅是那些有问题的同学需要， 时没有 一 发现问题的 同学也需要定期地浏览， 一看别人在学习过程中可能 出现 看 的问题， 自己已经解决 了， 是 还是 自己因为没有遇到而忽视 了， 这对于学 生掌 握 知 识 是 很有 益 处 的 。 同时 ， 经 验 不 足 的 教 师 也 可 以从 已有 的 教学 常见 问题库 中发现 即将教授 的课程的难点知识， 学习其 他教师解答问题 的方 法 。 用户提问模块和用户答疑模块负责学生的提问和 自动解决一些常 见 的问题。如果一个学生在学习过程 中遇到无法解决的问题， 就可以使 用本模块。学生可 以把 自己的问题提交给 自动答疑系统 ， 系统会根据学 生 的问题 自动拆分关键字， 然后在 常见 问题库中寻找与之 匹配的问题和 答案， 找到了就把它返回给用户 。 如果 当然， 相关问题 可能不止一个， 系统 将按匹配程度把最接近的问题排在最前面。当学生进入 具体 的问题解 答时， 系统还会 根据关 键词把与此相关 的问题 列举 出来， 引导学生进 一 步深人了解该知识点的内容。学生如果对 已有的解答不满意， 可以进 一 步把问题提交 到教师端， 等待教师解答 。 ． 问题解答和管理模块是把 系统无 法解答的 问题提交 给教师解答 。 当然， 教师在这里还需要完成 的一项工作就是管理答疑系统。教师可以 在该模块把学生提 出的问题进行归类整理， 手工添 加关键词， 把一些 常 见的或有价值 的问题存入常见 问题库， 使今后的搜索匹配更准确。发送 Ｅ Ｉ ＭＡ Ｌ功能 ， 当学生提 出的问题 在知识库中没有找到 ， 学生可 以给教师 留下 自己的 Ｅ Ｍａ 地址 ， — ｉ ｌ 教师可 以根据学生 留下 的地址将 问题 的答案
构建基于web服务器平台的智能答疑系统的研究与设计
第三层 （ｐ ｌｃ ｔ ｏ） Ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ：应 用 层 利 用 Ｈ Ｔ 实 现客 户 端对ｗ Ｂ 务器 的 访 问 ，建 立 ＴＰ Ｅ服 ｃ ｓ 间的连 接 。 通过 系 统通 信 通道 发 送 ， ／之 接 收或 者 转 发 系 统 状 态 消 息 ， 成 员 消 息 。
独 立运 行或 同远程 教 育系统 集成 既可 。
资源 ，保证 系 统的先进 性 。 （） 证系 统 的 高效 实用 、操作 简 单 、 ４保 容 易维 护和 扩展 、功 能相 对少等特 点。 ３ 系统 总体设 计方 案 ．
３ １系统运 行模 式 ． 本 系统 是基 于ｗ ｂ 统 的设 计 目的是用 ｅ系 于远 程智 能答 疑 ，所 有功 能都 是通过 应用服 务器 和用户 浏 览器之 间 的交互完 成。 图 １ 如 。 与 系统相 关 的数据 由数据 库服 务器来 组织 和 维护 。通过 ｉｔｒｅ 网络 连接 的用户 通过 浏 ｎ ｅｎ ｔ 览器 向应 用服 务器 发出请 求 ，应用服 务器 根 据用 户 的请 求做 相应 的响 应 ，检 索数 据库服 ３ ５ １管 理子 系统 ．． 务 器的数 据 ，并把 服务结 果通 过浏 览器反馈 给用 户 。最初 的数据 库 中的 问题 及答 案是 事 该子 系统 是网络 系统 的重 要模块 ，有 系 先 放进去 的 ，通过 系统 的运行 ，数据 库会 一 统 管理 员负责 ，主 要进行 系统 的 日常维护 工 作 ，管理 教师 和用户 的注 册及 用户信 息 ，登 直扩 充 ，完善 。满 足用户 的更 多需求 。 ３ ２ 系统 功能 分析 ． 录 验证 ，管理 和维 护智 能答疑 资源 ，智 能管 系统 功能 包括 系统 的核心 功能和 辅助 功 理 教师和 一般 用户 的信 息，接 收教 师用户 和 能 两大模 块 。核心 功能 主要是 用户 管理和 自 般用 户对 系统使 用方面 的反 馈意 见 ，并进 动 答疑 ，辅助 功能 主要 是讨论 答疑 、邮件 答 行 相应 的处理 。对 于系 统管理 员来 说 ，系统 疑 、ＢＳ 言答疑等 功 能。 Ｂ留 应 提供 下述 功能 ： ３３ 系统 核心 功能 ． （） 册 管 理 ：包括 教 师 和用 户 注册 管 １注 （） １用户 管理 ：管理 系统用户 的信 息注册 理 。用 于处理 教师 和用 户的注 册信 息 ，生成 录入 、入 库 ，负责 系统 的用户 验证 登录 、退 相 应 的帐号和 密码 。教 师和用 户 的帐号在 系 出，识别户类型并分配相应 的操 作权限等 。 统是唯 一的 ，在 实现 中可 以考 虑将 用户 输入 （） ２ 智能 答 疑处 理 ：根 据 用户 的 科 目选 的登录 名作 为用户 的帐 号 。系 统管 理员还 应
基于Web的网络辅导答疑系统
基于 Ｗｅ ｂ的网 络 辅 导答 疑 系统 的基 本 模 型 如 图 ２ 示 ． 系统 主要包 括课 程答 疑部 分 ， 见 问题 所 该 常 自动答疑 部分 （ Ａ Ｆ Ｑ库查 询 ） 系统 内 消息 收发 ， 天 ， 聊
是校 内人员 ．
２ 课稗答 疑模块 ） 通 过该模 块 ， 生可 以浏览 答 疑历 史记录 ， 交 学 提
机 网络 ， 师生 可 以在虚拟 的环 境 中 自由交流 ， 导 使辅
统 的辅 导答疑方 式 的局 限性 显 露 出来 ， 依 托 网络 而
技 术构建 的 网络 辅 导答 疑 系 统 因其 开 放 性 和灵 活
答疑更 加开 放有 效 ． 网络辅 导 答 疑 可 以说 是 传统 辅
导答疑 的有效 补 充 ． …
该网络 辅导 答疑 系统 是一 个 开放 的 系统 ， 许 允 教师和学 生通 过 校 园 网或 互 联 网访 问 系统 ， 样 ｆ 这 Ｉ Ｉ 以使 师生交 流不 受地点 的 限制 ． ２２ 系统 基本 模型 ．
各个 模块 的功能 分析 如下 ：
１ 用户 登 录模 块 ） 该模 块 实 现用 户 的髓 泶 和 注册 功 能 ． 系统 只 该 对存 校教 帅和学 生 开 放 ， 此 注册 时 需 要 验 汪足 否 因
摘 要 ： 较 传 统 教 学 辅 导 答 疑 与 基 于 Ｗｅ 的 网络 辅 导 答 疑 的 优 缺 点 ， 出 一 种 基 于 ＪＰ技 术 的 功 能 较 完 备 的 比 ｂ 提 Ｓ
网络 辅 导 答疑 系统 设 计 方 案 ．
关 键 词 ： ｂ ＪＰ 答 疑 系统 Ｗｅ ； Ｓ ； 中 图分 类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ０ ３ （０ ６０ —０３ —０ １ ７— ８４２０ ）４ ００ ４ ０
基于Web的高校在线心理咨询系统设计
（） ２ 系统使 用 ＪＰ开发 技术 ， 易掌 握 。 Ｓ 容 （） 台数 据 库 使 用 Ｓ ｅ ｅ ００ 功 能 稳 ３后 ＱＬＳｒ ｒ ０ ， ｖ ２ 定、 可靠 、 易于安 装 、 护 。 维 （） ４ 系统运行 环境要 求如 下： 服 务 器 端 安 装 Ｗｉｄ ｗ ２ ０Ｓｒｅ＋Ｔ ｍｃｔ． ｎ ｏ ｓ０ ０ ｅｖｒ ｏ ａ５
５ Ｓ ＬＳ ｒｅ２ ０ ＋ Ｑ ｅｖ ｒ０ ０服务器 版 ：
（） １ 用户管理模块
用 户管理 模块 分 用户登 录 、添加 用 户 、用 户查 基
询、 修改密码四部分， 用户登录子模块主要用来验证
用 户的登 录信 息 ， 成用 户 的登录 功 能 。 系统 目前 完 本 仅对 本校学 生 开放 ， 生 登录 时 ， 以用 其在 校学号 学 可 作为 用户名
用， 解决 了高 校 ｝常学 生 心理咨询 工作 中信息量 大 、 ｊ 数据 难 以统 计 、 数据 更新 困难等 问题 ， 高 了学 生咨 提
询 工作 的效率 ，更有 利于 学校及 时掌 握学生 的心理 状况 等一 系列 数据信 息 。 通过这 些实 际的数据 信息 ，
学校 可 以随 时掌握 学生 的心理状 态 。 ２ 基于 Ｗｅ ｂ的 高校在 线心 理咨询 系统 设计 ２１ ． 系统设 计 目标
ＷＩ ｂｉ 室 量
～
的 ｈ 高 校
基 于 、 ｏ 的 高 校 在 线 心 理 ＾Ｉ ／）
抛
Ⅲ
问题 、 使之 能 自信 霉地 血对大学 紧 张的校 园生 活。 因此 ，＝ ＝用观： 计算 机 技 术 、 信 网 络 技术 、 ｛ ０ 门 通 软件 编程 技术 和学 狡现有 剐络 资源 ，开 发 基于 Ｗｂ ｅ
基于web2.0的开放式网络教学平台建设与应用
基于web2.0的开放式网络教学平台建设与应用【摘要】创建开放式的网络教学平台是教学信息化改革的一个重要手段。
与传统的网络资源相比，开放式教学平台注重交互性，资源的统一管理。
本文从构建网络教学平台的必要性和优势进行了分析，并以在高校中的应用实例详述了网络教学平台实现的架构、功能及与高校现有信息化系统之间的数据集成与整合。
【关键词】教育信息化；教学平台；网络课程近年来，随着信息化技术的高速发展，教育信息化在高校教学的应用越来越广泛与深入，信息化教学环境构建和信息化教学资源的建设和应用，正逐渐改变着高校传统的教育教学思想、观念和方法。
以教师、课堂、书本为中心的“三中心”传统教学模式已经严重束缚了学生的创新性思维和自主学习能力的发展。
为了适应当前的信息化资源高度共享的时代，传统的教育方法需要改革，而改革的重要途径之一便是教育信息化。
开发创新的网络教学平台已经是目前高校教学改革的主要发展方向之一。
学校网络教学平台的建设与应用，将引起教师教学内容与教学方法的改革，也将引起学生学习方式的变革，加强网络教学平台建设与应用的研究将会促进学校教师充分利用网络教学平台辅助课堂教学，促进教师改革教学内容与教学方法；促进学生进行自主学习，改变学生被动学习方法，引发学生学习方式变革，提高高等学校教学质量。
通过网络教学平台提供的建站工具，教师可以便捷的建设自己的网络课程，而网络课程也并不是把传统教学资源机械的复制在网络上，利用网络的便捷与大量的资源，设计以学生为主的教学互动活动，调动学生自主学习。
网络课程可以作为课堂教学活动的补充。
在网络教学平台上发布网络课程，也可以促进教师之间的相互学习与交流。
并能够记录与保存优质的课程资源，避免资源的重复建设。
一、国内外高校网络教学平台建设现状分析目前国内外影响较大的网络教学平台主要包括美国的WEB CT，Black Board，北京大学的BluePower，skyclass等，也包括各个高校自主研发的网络教学平台。
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基于WEB的智能学习帮助系统ILAS的系统设计
重要 组成部分 。 技术 角度看 ， 从 作为 一个信息 系统 ， ＩＡ 系统是 一个适应性 的知识 库 系统 。其结构 如下 ＬＳ
图１ 示 ： 所
ＩＡ 程 序系 统 （ ＬＳ 多个 功 能模 块 ）
Ｄ Ｍ ＢＳ 推 理机
ＩＡ 系统 一般 提 供 主 动 帮助 与 被 帮 助 两 大 功 ＬＳ 能。 以智能答疑 系统为例 ， 系统 中常见 的疑难 问题按 定 的 组 织 方 式 ， 放 在 领 域 知 识 库 中 ， 学 生 遇 存 当 到 疑 难 问 题 ，通 过 网 络 远 程 提 交 问 题 的描 述 时 ， 系
心 、 能助 手 、 智 热线 电话 等 多种 有 效 的 学 习 帮助 手 段 于 一体 ， 网络 教 学 系 统 中使 用 时 ， 够 向学 生提 供全 面 周 在 能
到 、 能 强大 的学 习帮 助 。 功 关键 词 ： 网络教 学 系统 ； 习帮助 ； 习帮助 系 统 ； 能学 习帮助 系统 （ Ａ ） 适应 性学 习 学 学 智 Ｉ Ｓ ； Ｌ 中图分 类 号 ： ０ ０ ７ Ｇ ４— ５ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ２—４ ２ （０ ８０ １７ ０ Ｘ ２ ０ ）３—０ １ ０ １—０ ４
精 神 上 ，物 质 上 的 支 援 ” 智 能 学 习 帮 助 系 统 （ｎ 。 Ｉ—
ｔｌｇｎ ｅ ｒｉｇ Ａｓｉｔ ｔＳ ｓ ｍ， 以 下 简 称 为 Ｉ ｅｌ ｅ ｔＬ ａ ｎ ｓ ａ ｙｔ ｉ ｎ ｓｎ ｅ — Ｌ Ｓ 就 是 在 网 络 教 学 系 统 中 ， 够 给 学 生 的 学 习 提 Ａ ） 能 供 适 当 帮 助 的 智 能 信 息 系 统 ， 是 网络 教 学 系 统 的 它
收 稿 日期 ：０ ８ Ｏ — ２ ２ ０ 一 ２ １
基于Web的《C程序设计》远程教学系统研究与设计
学质量难 以控制 ． 学效果不 佳 并且这类课程的课时数都比较 教 少。 我们学校《 Ｃ程序 设计》 ５ 共 ４个学 时的理论课 ，６个 学时的 ３ 实验课 ， 在这样少 的课 时里 ， 学生光靠课堂教学想学好 这门课 。 效 果 肯 定 不 是太 好 。 因而 ． 达 到 良好 的 教 学 效果 必须 开 发 相 应 要 的 辅 助 教 学 软 件 。 教 与 学 融 为一 体 。 使 ２ 基 于 Ｗｅ 《 程序 设 计 ＞ 程教 学 系统 功 能 ． ｂ的 Ｃ 远
了《 Ｃ程 序设 计 》 程 。 课 ３ 远 程教 学 系统 的 总体 设 计 ． 由于 开 课 班 级多 。 校 采 用 “ 班 上 大 课 ， 班 做 实 验 ” 学 合 分 的方 ３１ 系统模块设计 ． 远 程 教 学 系统 共 分 为 两 个 子 系统 ： 教 师子 系统 和学 生 子 系 式 教学 ， 仍 需 不 少 的教 师 。 因为 教 师 水 平 和 教 学 风 格 不 一 、 但 学 生 来 源 不 一 、 生 计 算 机 基 础 不 一 、 房 不 够 用 ， 些 导 致 了教 统 ． 功能 模 块 划 分 如 图 １ 示 。 学 机 这 其 所
在垃教学鬟统
教师＿系 ｆ 统
学生 ｌ 予胃统
该 系统 是 以超 文 本 的 方 式组 织 起 来 的 ．每 一 个 知识 点 及 其 相 关 的 内 容 按 照 逻辑 关 系组 织 成 网状 ， 于 用 户 学 习 和记 忆 。 便 内 容 以多 种 形 式 表 现 ， 括 文 本 、 像 、 画 和声 音 。 基 于 Ｗｅ 包 图 动 ｂ的 多 媒 体 教 学 系 统 是 一 个 集 课 件 、 习 、 习 、 论 等 为一 体 的 计 学 练 讨 算 机 远 程 学 习系 统 。 用 课 件 学 习时 ， 户可 以根 据个 人 的知 识 使 用 水平 、 知识结构和理 解能力 ， 自由选 择教 学内容。系统 中对 比较 图 １ 在 线教 学 系统 功 能 模 块 划 分 图 重 要 的 教 学 内容 ．用 户 学 习 需要 记 忆 和 加 强 动手 能力 以及 有 一 ． ２ 定难度 的教学 内容 ， 都准备有 范例 、 习 ， 练 供用 户在 学习完所选 ３ 数 据 库设 计
网络学习的新模式──WebQuest与ThinkQuest
网络学习的新模式──WebQuest与ThinkQuest随着网络在教学过程中的使用日益频繁，基于网络的学习模式也是层出不穷。
WebQuest与ThinkQuest就是近几年迅速发展起来的两种基于网络的、任务驱动式的学习模式；并且在国外已经得到了广泛的应用。
它们在产生之初并没有任何关联，但是由它们各自的内容和特点决定了在网络教学中它们之间存在着千丝万缕的联系．这可能是它们的创造者也未曾想到的。
一、WebQuest（一）什么是WebQuestWebQuest--就其字面意思来看指的是“网络调查”，即学生通过网络来寻求解答某个问题的相关材料、解决方案或者技术支持等等，实质是在网络环境下的一种任务驱动式的学习方式。
1995年，美国圣地亚哥州立大学的伯尼?道治（BernieDodge）和汤姆?玛蒂（TomMarch）率先创建了──种新的网络学习模式──他们将其命名为WebQuest。
这种学习模式的主要思想是──教师先创设某个特定的情境，将学生引入其小，然后投广学生某个具体的任务，要求其独立或者协作完成。
在完成这个任务的过程中，各种网络资源是学生们的主要信息来源和制定解决方案的依据。
需要注意的一点是，由于网络资源的无限性和复杂性，学生们可能会对各种不同信息感到困惑而不能去伪存真、去粗存精．因此，教师在设计他的WebQuest的时候，首先就要对网络的各种信息进行筛选过滤。
通常的做法就是为学生们指出对其完成任务能够起到绝对的帮助作用的一系列的网站和链接。
当然，教师对学生进行在线支持或者组织学生通过视频会议系统进行在线讨论也是非常有效的做法：在此后的几年时间中，来自世界各地的老师们编制了数以万计的WebQuest，并且将其应用到他们的课内外教学当中去，WebQuest迅速成为了网络学习的最为流行的模式之一。
（二）WebQuest的分类从对学习者要求的不同层次，以及完成任务所需时间的长短来分，WebQuest可以分为以下两种。
基于Web和移动端的在线教育平台设计与开发
基于Web和移动端的在线教育平台设计与开发在当前社会，随着互联网技术的发展和智能移动设备的普及，在线教育平台已经成为一种趋势。
基于Web和移动端的在线教育平台具有灵活、便捷、高效等特点，能够满足用户随时随地学习的需求。
本文将重点介绍基于Web和移动端的在线教育平台的设计与开发。
首先，基于Web和移动端的在线教育平台设计应该注重用户体验和界面设计。
用户友好的界面和直观的操作方式能够吸引更多的用户使用平台。
同时，界面设计还应考虑到不同终端设备的适配，保证在不同终端上都能良好地呈现。
同时，还需要考虑到用户对于教育内容的个性化需求，通过智能推荐和个性化学习路径设计，提供符合用户兴趣和特点的学习内容。
其次，在线教育平台的开发需要考虑到不同的功能需求。
首先，在线教育平台应提供丰富的学习资源，包括课程视频、教材、习题、案例等，并支持多种格式的学习材料上传和下载。
其次，平台应该具备在线互动的功能，包括在线讨论、学习小组、问答社区等，以促进学生之间的交流和合作。
此外，考虑到教学过程中的问题解答和学生作业批改，平台应提供在线答疑和自动评测的功能，提高教学效率。
最后，平台应具备学习管理功能，包括学习记录、学习进度跟踪、学习成绩反馈等，方便学生和教师随时了解学习情况。
在进行在线教育平台的设计和开发时，安全性也是一个非常重要的考虑因素。
首先，平台应采用合适的数据加密和身份验证技术，保证用户的个人信息和学习数据的安全。
其次，平台应设置权限管理系统，确保不同用户只能访问到他们有权访问的内容和功能。
另外，平台还应设置安全审计和监测机制，及时发现和解决可能存在的安全问题。
针对基于Web和移动端的在线教育平台的开发，可以选择合适的技术和工具。
对于Web端的开发，可以使用常见的Web开发技术，如HTML、CSS、JavaScript等，同时结合流行的前端框架，如React、Angular等，以改善用户体验。
对于移动端的开发，可以选择跨平台开发框架，如React Native、Flutter等，以降低开发成本和提高开发效率。
基于Web的远程网络教学平台的技术实现
信息社会 、 培养高素质人才的必然选择。而搞好教 言板 的方 式 提交 疑 问 。针对 典 型 问题 ， 师用 户通 教 学 平 台设 计 对 整个 远 程 教 学 的成 功 具 有 十分 重 要 过 系统 解答 并公 布 ， 或者通 过 Ｅ ｍ ｉ方式 为 学生做 — ａｌ
的意 义 ， 文正 是 基 于 目前 远 程教 学发 展 的现 状 和 专 门解 答 。教师 和学 生还 可 以通 过 “ 本 白板 ” 进行 在线
要 求 ， 网络远 程教 学 支持 平 台系 统方 面进行 的研 交 流 。 对 究 和开 发 进行 介 绍 。在 结合 开 设 实 际 课 程 的 基 础 上， 设计 且实 现 了一 个基 于 Ｗｅ ｂ的远程 网络教 学平
（） ４ 在线 测试
系统 提供 在线 测试 功能 。系统可 以随机 抽取 相 台， 该平 台提供了完整的远程网络教学环境 。系统 应数 量 的客 观试 题 ，用 户解 答 后 提交 给 系统处 理 ， 的设 计 还充分 考 虑 了通用 性 ，可 扩 展性 和安 全 性 ， 可以立刻得到得分 、 测试结果、 标准答案 ， 使学生能
息维护等功能， 并且管理系统基础性信息。对于教 个性化教学的特点 ， 本系统还适合考研和 自 考等各
师和学生用户 ， 可以利用该模块进行个人资料信息 种需求考生的使用 。
收稿 日期 ：０ ８ ４ ３ ２ ｏ—０ —２
作者简介 ： 陕粉丽 （９ ９ １ ７一
）女 ， ， 山西阳城人 ， 助教 ， 主要从事计算机操作系统教学与研究 。
系统 ： 师 子 系统 和 学 生 子 系统 ， 功 能 模 块 划 分 程计算机通过 Ｈ Ｔ 协议来传输主页的数据 ， 教 其 ＴＰ 本地 ２２ 数据 库设计 ． 数据 库主 要用来 存放 试题 库 、 习 数据 进行解 释并 显示结 果 。用户 通过浏 览器来 获得
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基于WEB的在线问题解答系统——用户功能模块专指导教师：2014年9月基于WEB的在线问题解答系统摘要在科学技术飞速发展的今天，传统的教育和管理受到了极大地冲击。
教育的方式、辅助手段和工具也发生着日新月异的变化。
在线教育是一种全新的教育模式，它可以突破时间和空间的限制，让更多的学习者共享优秀教育资源。
在线问题解答系统有着广阔的应用前景。
在线问题解答是实现远程教育的重要环节，在线问题解答系统，它为师生提供了相互交流的平台。
该系统的应用不受时间、科目、空间和地域的限制，可以解决在教学过程中，教师在给学生进行答疑的过程中重复出现一题多答的即浪费时间又降低了工作效率的问题，同时又可以解决由于地域或时间等因素使一些同学很难到达答疑现场，不能及时解决在学习过程中遇到的困难的问题。
应用该系统进行实时答疑以及非即时答疑，真正实现了基于Internet上（1对1，1对多，多对多）的教学模式。
在线教学模式能在教师的主导作用引导下，充分发挥学生的主体作用。
在线问题解答系统中采用了目前流行的B/S结构，采用Java语言，使用JSP动态网页技术，选用SQL Server 2005作为后台数据库进行开发的。
系统用户主要包括学生用户、教师用户、问题管理员用户。
学生用户可以提问、浏览老师回复的相应信息，并且浏览、解答其他人的问题和老师的解答；对于教师用户可以回答问题，但是不可以提问题；对于问题管理员可以回答和删除问题，但是不可以提问题。
整个系统开发过程中遵循软件工程相规范，结合了现有的设备条件和具体的实际情况。
关键词：在线问题解答，Java，SQL Server 2005，Jsp第I页共II页Online question answering system based on WEBAbstractIn the rapid development of science and technology today, education and management have great impact to traditional. The way of education, AIDS and tools are also undergoing change rapidly changes. Online education is a new education model, it can break through the limit of time and space, so that more learners to share excellent educational resources. Learning online question answering system has broad application prospects.Online question answering is an important part of distance education, online question answering system, it provides a communication platform for teachers and students. The application of the system is not affected by time, subject, space and geographical constraints, can be solved in the process of teaching, teachers in the process of giving the students answer repeated in more than one question that is a waste of time and reduces the working efficiency, but also can solve the geographical or time and other factors make some students are difficult to arrive the Q & a site, can not solve the difficulties in the learning process, timely issues. Application of the system in real time and non real time answering questions, truly realized based on the Internet (1 to 1, 1 to many, many to many)teaching mode. Online teaching mode under the guidance of teachers, and give full play to students' subjective role.Online FAQ system adopts present popular B/S structure, using Java language, using JSP dynamic Webpage technology, using SQL Server 2005 as the background database development. Users of the system mainly includes the student, teacher, administrator user problems. The user can ask students relevant information, browse the teacher replies, browse, and answer other people's questions and answers for the teacher; teacher user can answer the question, but you can't ask questions; the administrator can use the answer and remove the problem, but can not ask questions. The whole process of system development follows the software engineering standard, combined with the actual situation of the existing equipment conditions and specific.Keywords: The online FAQ, Java, SQL, Server 2005, Jsp第II页共II页目录1绪论 (1)1.1课题研发的国内外研究动态 (1)1.2课题研究的目的及意义 (1)1.2.1课题研究的目的 (1)1.2.2课题研究的意义 (1)1.3本文的工作 (2)2系统开发环境和相关技术简介 (4)2.1开发语言综述 (4)2.2SQL S ERVER 2005数据库的选用 (4)2.3JSP技术简介 (4)2.4S ERVLET 介绍 (6)2.5B/S体系结构 (6)2.6开发及运行环境 (7)3系统分析 (8)3.1系统可行性分析 (8)3.1.1经济可行性 (8)3.1.2技术可行性 (8)3.1.3操作可行性 (8)3.2系统需求分析 (8)3.2.1系统功能需求 (8)3.2.2系统性能需求 (9)3.2.3系统数据要求 (10)3.3系统流程图 (11)4系统概要设计 (12)4.1系统结构与组成 (12)4.1.1学生部分的功能定义 (12)第I 页共III页4.1.2老师部分的功能定义 (13)4.1.3问题管理员的功能定义 (13)4.2系统数据结构图 (13)4.2.1登录结构图 (13)4.2.2问题管理员界面结构图 (14)4.2.3老师界面结构图 (14)4.2.4学生界面结构图 (14)4.3数据库设计 (15)4.3.1概念模型设计（E-R图） (15)4.3.2数据库表设计 (16)5系统的详细设计与实现 (18)5.1系统界面设计与实现 (18)5.2系统分层设计与实现 (19)5.2.1表示层的设计 (19)5.2.2控制层的设计 (19)5.3各个功能模块的设计与实现 (20)5.3.1用户模块详细设计 (20)5.3.2解答问题模块详细设计 (22)5.3.3用户模块实现 (23)5.3.4解答问题模块实现 (24)6系统的测试与调试 (25)6.1测试概述 (25)6.1.1软件测试的目的 (25)6.1.2软件测试的任务 (26)6.1.3测试环境 (26)6.2单元测试 (26)6.2.1黑盒测试 (26)6.2.2白盒测试 (27)第II 页共III页6.2.3模块接口测试 (28)6.3集成测试 (29)6.3.1自顶向下集成 (30)6.3.2确认测试标准 (30)6.4测试总结 (30)7结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第III 页共III页1绪论1.1课题研发的国内外研究动态在国内，有很多已经存在的用于高等教育和中小学教育的远程教育系统，我们会发现解答问题的功能在这些系统中或者被忽视或者被置于一个很次要的地位。
目前，国内的在线问题解答系统多是嵌套在教育网站中，作为一个子系统存在，而具有答疑功能的独立的平台或系统非常少。
从功能上说，国内的在线问题解答系统的功能较为丰富和全面，主要包括答疑、问题查询、浏览、用户信息和知识管理、问题统计等，除此之外，还有一些答疑系统提供了一些附加功能，以增强其系统的特色，例如：用户个性化定制等。
国内答疑系统功能的实现主要是通过人工答疑和基于数据库的自动答疑两种方式。
从系统的智能化方面来看，国内的大部分答疑系统在提高关键词的匹配上，经常答非所问；问题和大多数答案的智能管理都不是很完善；而且智能分析、统计功能薄弱，不能根据所提的问题给老师提出教学建议。
在国外有很多专门的、出色的、智能化的答疑系统。
从功能上来说，国外的答疑系统比较简洁，但是所有的功能都是围绕答疑功能而设计，重点突出。
在问题呈现方面，系统会基于问题的类型给用户提供较为简洁的答案，一般有关时间、人物、地点、概念等类型的问题，其答案的简洁性和正确性较高。
1.2课题研究的目的及意义1.2.1课题研究的目的在线问题解答系统，是一种运用计算机网络为工具来帮助教师与学生教学的方式，在这个过程中它利用多媒体技术，人工智能技术，网络技术等多种技术手段。