基于知识管理的在线答疑系统研究

郑丰 敖萍萍

摘要：在远程教育和大学教育等领域中，在线答疑系统已经成为重要的构成部分之一。在设计答疑系统的过程中，需要从学生的角度出发，按照课程逻辑结构对学生可能提出的问题进行归纳整理，并预先将其存储到知识库中。当学生问到对应的问题时，答疑系统将自动回复。对于无法回答的问题，答疑系统则会自动转到教师端，由教师人工进行回复。回复的内容则自动保存到知识库中，作为知识库的有效扩展。目前，基于轻客户端的在线答疑系统越来越被教育者和研究者所重视。

关键词：在线答疑系统；知识管理；知识库

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）14-0273-02

在教育的过程中，答疑是教学活动中非常重要的环节。学生在接受新的知识后，对教学内容进行重构的过程中难免会产生各种的疑问，而教师的解答无疑为学生正确构建知识结构提供了可靠的保证。传统的答疑形式是学生和教师面对面进行的，随着远程教育和互联网技术的不断发展，在线答疑逐渐成为被师生广泛接受的形式，逐漸有取代传统答疑模式的趋势。根据调查，目前在线答疑主要有以下形式：一是学生与教师进行电子邮件联系；二是教师和学生在BBS上进行讨论；三是教师和学生利用专业软件进行答疑；四是利用即时信息工具来进行答疑，例如QQ、微信等。[1]从现有的答疑系统来看，仍然采用的是教师进行一对一或者一对多的答疑形式，其实质是将答疑的场景从面对面的方式转换到互联网上。尽管通过教师参与答疑系统的操作，可以实现群组谈论和单独讨论，但可以看出答疑系统存在智能性不足，对学生提出的问题缺乏总结和复用，对教师依赖性过大而导致教师工作量较大等问题。

提高对学科知识的管理能力是基于知识管理的在线答疑系统建设面临的首要问题，通过对学科知识进行整理和抽取，同时也不断积累学生提出的问题所涉及的知识，扩充、优化了答疑系统的知识库，夯实了在线答疑系统的智能化的基础。此外，汉字分词识别技术也将运用到答疑系统中，借助关键词提高问题检索的匹配，使自动答疑的过程更高效、更智能。[2]

一、系统整体设计

本系统可以分为三层结构，第一层是用户应用层，第二层是业务处理层，第三层是知识库管理层，如图1所示。用户应用层包括两个方面的内容，一是学生应用端，二是教师应用端。无论是学生端还是教师端，系统都支持多终端的接入，如同时支持个人计算机、手持设备等不同尺寸的设备访问。学生利用学生端对答疑系统进行提问，系统则通过学生端显示问题的答案。教师端是专门给教师提供解决特别问题的界面，专门用于回答答疑系统中没有包含的问题。

业务处理层包括问题预处理、语义理解和答案处理功能。问题预处理功能是对问题进行分词处理，把问题划分成若干词汇的功能；将词汇进行标注，明确词性；将句子中的特定的命名实体识别出来。语义理解功能是根据语义知识库中的语义对问题进行理解，形成正式的检索条件。问题检索功能是利用检索条件对学科知识库中的内容进行检索，从学科知识库中可能返回零条、一条或者多条答案。答案处理功能是对问题检索功能获得的结果进行处理，如果上一步没有检索到任何答案，该问题将被转给特定的老师进行解答，该答案将被存储进学科知识库，并同时发给提出问题的学生；如果检索出多条答案，答案处理功能则提供优选答案。

知识库管理层管理层则包括知识的录入、知识的更新、知识库的备份等功能。

二、系统设计

从系统设计的角度来看，基于知识管理的在线答疑系统可以分成以下五个子系统。

1.系统管理子系统。系统管理子系统包含用户管理、课程管理和报表管理三个模块。用户管理包括教师和学生信息的添加、修改和删除等功能。课程管理包括课程信息的添加、修改和删除等功能。同时还要能指向学科知识库的索引。报表管理包括系统报表和用户报表两个子模块，使学生、教师和管理者能以图表的形式查看和管理自己的行为。

2.教师和学生子系统。教师子系统包括答疑数据管理、自动答疑数据管理、人工答疑管理、学科知识库中本课程知识库的维护和管理。学生子系统包括答疑数据管理、提问管理等模块。

3.语义处理子系统。语义处理子系统负责对学生提的问题进行句子的语义上的处理。语义处理子系统包括分词子模块和语义理解子模块。分词子模块负责将句子划分成词汇，并对词汇进行分辨，标注词性并识别。语义处理子系统还包括语义知识库，该库存储着各类语义信息。

4.问题检索子系统。问题检索子系统包括知识库检索子模块和知识库维护子系统。

5.答案处理子系统。答案处理子系统包括答案合并子模块、答案发送子模块、答案入库模块。答案合并子模块具有将类似答案进行归类和优选的功能。答案发送子模块负责将从知识库中查询到的答案和教师给出的答案发送给学生。答案入库模块将学生提出的新问题和老师提供的新答案写入知识库的功能。

三、结语

综上所述，答疑作为教学活动中的重要环节之一，对教学质量的高低具有重要影响作用。一个好的答疑系统不但能满足学生对课程进行深入理解的需求，能够方便、快捷地为学生进行答疑、解惑，还能有效地减轻教师的工作量，起到提高教师教学效率的作用；此外，还具有对科学知识不断更新、对学科结构进行不断调整的作用，以满足时代发展的需要。

通过互联网技术和引入知识管理的概念，本文所构建的半自动化的答疑系统是提高答疑水平的有效的解决方案。在该答疑系统中，数据库、知识库、人工智能和互联网技术成为系统的核心技术，这些技术成为区别于其他答疑系统的关键之处。只有上述技术能完好地应用于答疑系统的搭建，才能突破传统答疑系统的思路，较好地实现答疑系统的升级换代，才能在实际教学过程应用中取得较好的效果。

参考文献：

[1]陈品帆.基于Web的远程答疑系统的关键技术探讨[J].信息技术与信息化，2015，（02）：52-53.

[2]付春捷，胡萍.基于中文分词的智能答疑系统的设计[J].科技视界，2014，（14）：14-14.