基于语义题库的智能教辅系统

摘要

在高速发展的当今社会，传统教育的弊端愈加显现，于是网络在线辅导系统随之产生。但是很多已有的在线辅导系统单纯基于纯文本和视频，教辅效果并不理想。此外，已有的中学数学领域的在线辅导系统还比较缺乏，与我国对中学数学教育的重视和关注程度达不到一致。因此，总结以往的经验，我们提出一种基于语义题库的智能教辅系统。简单的说，语义就是数据的含义。数据本身就是符号，于是被赋予了含义的数据才能被使用，这时候便有了我们所说的信息。在语义的概念中，语义有两大特征，一是领域性特征，即对于计算机科学而言，领域特征是用户用来说明计算表示和现实世界的途径；二是主观特征，即系统的对象是用户，正好信息概念又具有很强的主观特征，于是我们可以将语义的描述等同于知识的描述。因此，本文通过对几大关键技术的研究，建立感知学习场景，构建出一个支持网络互动的智能教辅系统，主要研究内容如下：
　　首先，将对贯穿整个系统的技术理论进行研究。将本体理论应用到题库中，使一般机器能真正理解习题所要表达的内容，使系统共享程度和智能化水平更高。习题语义化之前的深入的知识点提取；研究用户信息和收集提交的反馈信息；学习分析展示用户学习情况。
　　然后，使用几大关键技术，建立基于语义题库的智能教辅系统，贴近现实，模拟用户真实习惯，分别以学生用户和教师用户进行功能规划；基于题库的系统功能模块设计；三大学习模式的研究；自动判卷的在线同步应用。
　　最后，描述基于语义题库的智能教辅系统的设计和实现。首要是解决教学领域里的知识点的表示，以此提高语义题库的智能化和灵活性。同时在解题过程中最大程度的贴近用户的实际习惯，甚至提供最佳步骤和发散思维两种模拟解题思路。配合判卷在线功能，应用自动化达到同步性和一致性。提出针对学生用户的三种学习模式，实现多方位学习。根据用户学习和答题的情况，跟踪，记录，反馈，形成专为用户定制的功能推送。对单个用户和多个用户学习情况的宏观和微观统计，便于学生和老师用户查看和分析，在网络互动的环境下，实现一个完整的基于语义题库的智能教辅系统。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 相关理论和技术

2.1 语义网

2.2 形式化方法

2.3 知识挖掘

2.4 专家系统

2.5 相关工具和技术

2.6 本章小结

第三章 基于语义题库的智能教辅系统的研究及需求分析

3.1 领域知识本体构建

3.2 语义题库构建研究

3.3 学习模型的研究

3.4 需求分析

3.5 本章小结

第四章 基于语义题库的智能教辅系统的设计

4.1 总体分析

4.2 系统功能模块分析

4.3 数据库分析与设计

4.4本章小结

第五章 基于语义题库的智能教辅系统的实现

5.1 语义题库构建模块的实现

5.2 认知学习模型的实现

5.3 个性化评测模块的实现

5.4 整体系统测试及展示

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果