《信号与系统》课程的智能化网络教学平台的设计

陈祎琼

摘要：文章研究了《信号与系统》课程的网络教学平台的智能化设计，阐述了基于JavaWeb+Android架构实现平台的思想，给出了信号与系统网络教学平台功能结构，分课程、班级、作业、提问、实验、练习、点名/签到、考试、交流、日常管理等几个板块详细说明了平台的功能。平台能够在基本管理信息的基礎上，对学生练习智能判分，智能分析学生对知识的掌握情况和教师教学评价，给教师重要的反馈信息，方便教师及时调整教学策略，让学生能够深层次掌握知识。

关键词：信号与系统课程;网络教学平台;智能分析

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）36-0145-02

随着信息技术的发展，网络教学平台也越来越多地被使用，传统的网络平台已经趋于成熟。但是传统的网络教学平台承担的任务也仅仅是起到一个上传下达，将教师教授的内容输出给学生，获取学生在学习过程中所形成的信息反馈给老师，并针对对应科目进行交流。

如今，人工智能技术也在不断发展，网络教学平台功能不能满足于传统的教学内容管理和信息交流，需要给教师教授和学习过程中带来智能化的体验。本文设计的网络教学平台不仅仅完成日常教学内容的管理，还针对信号与系统课程特点设计了自动组卷、自动评分功能，并根据学生完成练习情况智能分析学生的学习状态，将信息反馈给老师，让老师更加了解学生的学习状况，方便指导学生，使得学生能够更好、更深入的掌握课程知识、学以致用。

1 平台层次结构设计

2 平台功能结构

网络教学平台由用户管理、班级管理、课程管理、作业管理、提问管理、练习管理、考试管理、题库管理、签到管理、交流管理及系统日常维护几个板块，完成日常教学内容的上传下达、教学信息统计及智能化分析。

用户管理部分，包含用户基本信息增删改查、Excel导入导出、密码设置、用户角色及权限设置和个人中心等功能。

班级管理部分，包括班级信息增删改查、班级学生增删改查和Excel导入导出、班级课程管理和班级学生课程情况统计分析等功能。

课程管理部分，包括课程基础信息管理、课程资料管理、课程资料阅读跟踪、课程资料评价及该课程学习状况统计分析等。

作业管理部分，包括布置删除作业、阅读下载作业内容、提交作业结果、作业结果自动评价等。

提问管理部分，包括教师上课前针对知识点设置的问题，并对该问题回答且评分，按照不同类别对提问回答结果进行统计分析。

练习管理部分，包括根据选中知识点组成练习内容，回答练习内容，并自动评分和教师评分，最终统计数据分析学生对知识点的掌握情况反馈给教师。

考试管理部分，包括智能自动组卷、审批试卷、定时自动提交试卷、手动提交试卷、查阅试卷、批改试卷等，并对考试结果进行统计分析。

题库管理部分，包括考试题库和练习题库的维护，自动判别题目直接的相似程度等，统计记录学生做题的正确率，形成题目的难度系数。

签到管理部分，包括日常上课中签到和点名，并对结果进行统计分析，反馈给教师。

交流管理部分，包括以上各个板块的交流信息管理，可以是公开形式交流也可以是私密形式交流。

日常维护部分，包括系统数据库维护、系统相关参数设置、系统运行维护，分析系统运行日志，对系统运行情况进行评价。

3 智能分析

智能分析体现在智能组卷、智能判分、智能评价三个方面。

3.1智能组卷

根据试卷难度设定、试卷考核的知识点、题目的难度系数及班级学生学习状况，采用相应算法进行自能组卷。

3.2 智能判分

客观题对答案即可以实现自动判分，但是对于主观题，需要考虑的因素很多，目前初步根据参考资料可初步分为公式型题目、文字型简答题、作图型题目和系统分析型题目的自动判分。这一部分目前初步实现了文字型简答的自动判分，但是还不稳定，其他类型题目的自动判分还需要继续研究与完善。

3.3智能评价

智能评价包括对学生学习情况的智能评价、对教师教学的智能评价、对系统运行状况的智能评价。

对学生学习情况的智能评价主要根据学生平时签到、回答问题、提问、练习、作业完成情况及考试情况进行评价，评价的结果反馈给学生自己、教师和班主任，了解学生的学习意愿、学习效果，及时给予指导。

对教师教学的智能评价，主要根据班级大部分同学的学习状况（学生练习成绩、实验成绩、回答提问成绩、问教师问题内容等）及学生人工评价的结果进行分析，结合同行专家点评打分，评价教师的教学手段是否合理、是否能够使学生掌握知识，将信息反馈给教师，让教师适时调整教学策略，反思教学方法，提升教师的教学水平。

对系统运行状况的智能分析，主要是看系统是否能够稳定运行。系统运行时，通过输出日志记录系统的相关运行信息，从日志中提取异常信息进行统计分析，结合系统故障情况，给出对系统运行状况的评价，从而给系统的改进提供重要依据。

4 结语

在教学内容信息管理功能基础上加上智能分析功能，是网络教学平台的一个发展趋势。系统中设计的智能分析算法尚不是很完善，下一步将进行建模，进一步完善智能分析算法，让网络教学平台充分发挥优势，为教学改革服务。

参考文献：

[1] 王建侠.网络教学系统的智能化因素研究[D]. 武汉：华中师范大学，2013.

[2] 杨红颖，候丽敏，王向阳.智能化网络教学平台的设计与实现[J]. 现代远程教育研究，2007（3）：61-64.

[3] 汤若琦.基于编译原理的网络教学平台设计与实现[J].福建电脑，2018（6）：92-93.

[4] 石睿.网络课程教学平台的智能化设计与实现[J].青岛海洋船员学院学报，2011（4）：44-47.

【通联编辑：王力】