自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)

1、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)福建經(jīng)濟學(xué)校 計算機教研室 廖瑋 電話mail：liaoweis通信地址：福州市鼓樓區(qū)梅亭路17號福建經(jīng)濟學(xué)校計算機教研室（311）郵編：350007 QQ:32383980【摘要】：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,使得基于WEB技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教育平臺成為現(xiàn)代教育技術(shù)改革與發(fā)展的方向。本文介紹了用ASP+ACCESS技術(shù)開發(fā)該系統(tǒng)的子系統(tǒng)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用了ASP強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的自適應(yīng)性?！娟P(guān)鍵詞】 ASP；ACCESS；網(wǎng)絡(luò)教育；導(dǎo)航；自適應(yīng)性互聯(lián)網(wǎng)給學(xué)習(xí)者提供許多課程，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了可以自行控制的學(xué)習(xí)環(huán)境

2、。但是，有些課程雖然給出單元數(shù)、學(xué)時數(shù)、學(xué)習(xí)目標，卻缺乏適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航系統(tǒng)，比如，沒有建立幫助學(xué)習(xí)者了解學(xué)習(xí)本課程應(yīng)具備的知識水平、自己的知識層次、學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng)；課程的組織是線性的，不是層次狀或網(wǎng)狀的，也不支持學(xué)習(xí)單元之間的查詢、檢索，學(xué)習(xí)單元間切換只能靠前進、后退或從頭開始實現(xiàn)，不便跳躍性學(xué)習(xí)；不能記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)心得，一旦中斷學(xué)習(xí)進程，學(xué)習(xí)者只能靠記憶確定自己的學(xué)習(xí)位置，或重新從頭開始進入；沒有便捷的檢索方式幫助學(xué)習(xí)者使用網(wǎng)上課程資料；缺少課程學(xué)習(xí)的幫助系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者只能按自己的上網(wǎng)知識來進行操作。使一些學(xué)習(xí)者無所適從，降低學(xué)習(xí)效率，影響學(xué)習(xí)信心。這就嚴重影響了網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)

3、系統(tǒng)的使用與推廣，因此導(dǎo)航系統(tǒng)十分重要。應(yīng)該指出，網(wǎng)絡(luò)上許多課程已經(jīng)注意了學(xué)習(xí)導(dǎo)航，但是，大量的學(xué)習(xí)導(dǎo)航還處于靜態(tài)水平上，未實現(xiàn)動態(tài)的個性化的服務(wù)。存在主要的問題有：(1)不能靈活建構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程。現(xiàn)有各種導(dǎo)航組織是固定的、線性的，很難做到學(xué)習(xí)個性化和學(xué)習(xí)模式的多樣化；(2)缺乏足夠智能性，一般的課件導(dǎo)航只是方便用戶瀏覽內(nèi)容，很少具有用戶行為分析、知識聯(lián)想、學(xué)習(xí)推薦等智能導(dǎo)航策略；(3)缺乏個性化服務(wù)，大部分的課件在不同的用戶面前呈現(xiàn)的內(nèi)容是一樣的，都是按課程本身的組織方式呈現(xiàn)，沒有根據(jù)不同用戶的學(xué)習(xí)狀況和愛好展示不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也沒有區(qū)別個體提供不同的服務(wù)；針對以上問題，本文認為導(dǎo)航系

4、統(tǒng)建設(shè)需要考慮：個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)應(yīng)超越傳統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)和學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)來靈活建構(gòu)；有效的智能導(dǎo)航策略不僅提供學(xué)習(xí)單元狀態(tài)提示與內(nèi)容漫游功能，還具有用戶行為分析、知識聯(lián)想、學(xué)習(xí)推薦等多種功能；系統(tǒng)能為每一個用戶達到的學(xué)習(xí)目標設(shè)計一定的任務(wù)和實施環(huán)境并給出相應(yīng)的測試與評價。只有達到了這些要求，學(xué)習(xí)系統(tǒng)才能真正擔(dān)負起“教”與“學(xué)”的雙重功能，為用戶通過電子課件學(xué)習(xí)提供一個良好的環(huán)境。一、系統(tǒng)設(shè)計目標分析自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要提供了網(wǎng)上學(xué)習(xí)的平臺，其主要功能如下：1、 通過用戶注冊初步了解用戶基本信息，同時初始化用戶學(xué)習(xí)狀態(tài)與用戶學(xué)習(xí)記錄。2、 進入系統(tǒng)，系統(tǒng)通過用戶記錄展

5、現(xiàn)了用戶的學(xué)習(xí)級別及與該級別相匹配的難度的知識點，從而實現(xiàn)了用戶進行網(wǎng)上學(xué)習(xí)的個性化與自適應(yīng)性特征，同時通過教學(xué)大綱導(dǎo)航，用戶可以進行學(xué)習(xí)，并可通過在線測試了解對知識點的掌握程度。3、 通過測試結(jié)果改變用戶的學(xué)習(xí)狀態(tài)與學(xué)習(xí)記錄，對用戶的狀態(tài)進行管理。當(dāng)用戶再次登錄時，系統(tǒng)會自動進行更新，實現(xiàn)用戶學(xué)習(xí)的個性化。4、 通過知識點鏈接導(dǎo)航使用戶在頁面之間輕松跳轉(zhuǎn)，不至于在瀏覽過程中迷失方向，從而提高學(xué)習(xí)效率，促進學(xué)習(xí)進度。5、 在用戶進行某一知識點的學(xué)習(xí)時，有相應(yīng)的知識點分類導(dǎo)航對用戶進行指導(dǎo)。這些知識點和用戶所學(xué)知識具有相同的關(guān)鍵字，它們之間可能存在某些關(guān)聯(lián)與聯(lián)系。這樣便于用戶對此類知識的查找，同

6、時也會擴大用戶的知識面。6、 通過知識點搜索導(dǎo)航，用戶可以直接進行所要學(xué)習(xí)知識點的查找。對所要查找的知識點了解較少時可以模糊查找，而了解較多則可精確查找。二、用戶模型的介紹用戶模型可以記錄所有不同用戶的特征以及不同學(xué)習(xí)行為信息。設(shè)計用戶模型的目的是為了給用戶提供自適應(yīng)的個性化服務(wù)。本系統(tǒng)用戶模型的特點是模型分為動態(tài)和靜態(tài)兩部分，兩部分相互作用共同完成建構(gòu)個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和動態(tài)導(dǎo)航的任務(wù)。用戶模型可分為以下四部分，用戶模型下級分為三個組成部分個人信息、互動信息和學(xué)習(xí)記錄。三、系統(tǒng)導(dǎo)航功能模塊介紹在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)狀態(tài)，得出本系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖，此模塊共分為三層結(jié)構(gòu)，各

7、結(jié)構(gòu)之間緊密相連，共同建構(gòu)了自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)。具體功能模塊如圖1。圖1系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖四、系統(tǒng)詳細設(shè)計與實現(xiàn)4.1系統(tǒng)工作原理介紹本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)(Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu))和基于Web服務(wù)兩種模式，是一個適用于Internet環(huán)境下的模型結(jié)構(gòu)。只要用戶能連上Internet,便可以在任何時間和地點進行學(xué)習(xí)。系統(tǒng)的工作流程包括以下一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)：(1)用戶注冊。用戶使用該課件前需注冊，系統(tǒng)會將用戶輸入信息記錄到用戶模型中。(2)用戶登陸。用戶輸入用戶名和密碼后，系統(tǒng)驗證正確性及用戶能否進行學(xué)習(xí)。(3)個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容自動生成。根據(jù)用戶注冊時輸入的學(xué)習(xí)特征和

8、學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)記錄，從用戶模型和知識領(lǐng)域模型中讀取相應(yīng)信息合成網(wǎng)頁內(nèi)容。(4)用戶信息管理。其中包括對用戶信息的查詢和修改，系統(tǒng)會根據(jù)修改后的用戶信息重新自動合成網(wǎng)頁內(nèi)容。(5)在線瀏覽。這是用戶學(xué)習(xí)課件內(nèi)容的主要方式，瀏覽中的動作主要是點擊網(wǎng)頁中的超鏈接，系統(tǒng)會動態(tài)跟蹤用戶的行為更新網(wǎng)頁內(nèi)容和導(dǎo)航提示。(6)導(dǎo)航搜索。為幫助用戶更快更方便的找到所需知識點，系統(tǒng)根據(jù)知識點不同的特征，比如說作者不同，主題不同或關(guān)鍵字不同等進行搜索，使用戶一步到位，直接找到所需知識點。以上各個環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，前后影響。對于用戶的每一操作，系統(tǒng)都會自動讀取數(shù)據(jù)并更新其中用戶數(shù)據(jù)，并將更新后數(shù)據(jù)通過課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)網(wǎng)頁呈

9、現(xiàn)出來。4.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖能精確地在邏輯上描繪系統(tǒng)的功能、輸入、輸出和數(shù)據(jù)存儲等，擺脫了物理內(nèi)容，是描繪系統(tǒng)邏輯模型的最主要的工具。經(jīng)過系統(tǒng)詳細調(diào)查及用戶需求分析，我們得到了新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。如圖2、圖3： 圖2登錄數(shù)據(jù)流圖 圖3學(xué)習(xí)狀態(tài)改變數(shù)據(jù)流圖4.3系統(tǒng)的實現(xiàn)算法4.3.1用戶信息初始化算法該算法中牽涉的數(shù)據(jù)有：用戶數(shù)據(jù)庫中的用戶信息管理表、用戶特征表、用戶學(xué)習(xí)表。算法主要功能是通過接收用戶輸入或選擇的信息初始化用戶模塊中有關(guān)信息。4.3.2檢索導(dǎo)航算法 登錄后，用戶可根據(jù)知識點搜索進行檢索。知識點搜索主要從知識點主題、知識點類別和知識點的關(guān)鍵字三方面進行。三方面的共同限制可使

10、用戶查找到較精確的知識點。在該導(dǎo)航實現(xiàn)過程中，用到的數(shù)據(jù)有文章知識表，內(nèi)容是從文章知識表數(shù)據(jù)庫中調(diào)出。4.3.3知識點關(guān)聯(lián)導(dǎo)航算法知識點關(guān)聯(lián)導(dǎo)航是當(dāng)用戶瀏覽某知識點時，與此知識點相關(guān)的知識點將顯示在相關(guān)知識點欄目中。這些知識點的相關(guān)性是根據(jù)關(guān)鍵字進行判斷的。用戶點擊任一知識點，只要與此知識點具有相同關(guān)鍵字的知識點都會顯示在頁面上。這種自適應(yīng)性方便了用戶對一些相關(guān)知識點的查找與閱讀。4.3.4網(wǎng)絡(luò)課程知識點顯示算法 用戶登錄成功后，頁中知識點的內(nèi)容是根據(jù)用戶學(xué)習(xí)級別進行判斷的，用戶學(xué)習(xí)級別不同決定了不同內(nèi)容。這種根據(jù)用戶學(xué)習(xí)情況自適應(yīng)的顯示，有利于用戶對知識點的掌握，同時隨著學(xué)習(xí)不斷推進，用戶可

11、以相應(yīng)改變自己學(xué)習(xí)級別，來學(xué)習(xí)更高級的知識點，直到對整個課程知識點有了深刻的了解與認識。4.4前端頁面的設(shè)計與實現(xiàn)在后臺數(shù)據(jù)庫建立與整體設(shè)計的基礎(chǔ)上，前端頁面的設(shè)計與開發(fā)尤其重要，對于自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)來說，主要包括的頁面模塊有：用戶注冊模塊、熱點學(xué)習(xí)模塊、推薦學(xué)習(xí)模塊、知識點搜索模塊、知識點分類導(dǎo)航模塊、主題分類導(dǎo)航模塊和討論區(qū)模塊等。4.4.1系統(tǒng)公用頁面在本系統(tǒng)中，將會有些公用頁面，即每個文件或部分文件都會用到的文件，在使用這些文件時，只需一個包含語句即可，這樣減少了代碼的冗余，也使編碼簡單，減少了工作量。主要公用文件包括：syscode_article.asp、conn.asp

12、、function.asp、config.asp等。(1)syscode_article.asp：該文件是對系統(tǒng)欄目和文章專題與章節(jié)的整體管理。它包括文章內(nèi)容與知識點的如何顯示，以及用戶的閱讀權(quán)限，欄目的顯示效果，文章的分頁效果，最新文章顯示函數(shù)，推薦文章顯示函數(shù)，最熱文章顯示函數(shù)等。此文件基本上貫穿了整個系統(tǒng)，它包含在各文件中，是系統(tǒng)的主要部分與精髓。(2)conn.asp ：該文件對于程序中建立數(shù)據(jù)庫連接和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接的操作，最好放在一個包含文件中，這樣便于維護和修改。前面一部分為建立數(shù)據(jù)庫連接的語句，其中conn為建立數(shù)據(jù)庫連接的對象，connstr為數(shù)據(jù)庫連接字符串，它表明了數(shù)據(jù)庫連

13、接的物理路徑以及采用的數(shù)據(jù)庫類型，采用的是ACCESS數(shù)據(jù)庫。用這種方法連接數(shù)據(jù)庫的目的是防止程序被移植后，數(shù)據(jù)庫的路徑出現(xiàn)問題或是還得設(shè)置數(shù)據(jù)源。(3) function.asp：該文件是各種函數(shù)的集合文件，主要包括檢查email地址合法性函數(shù)Isvalidemail(),求字符串長度函數(shù)Strlenth(),顯示錯誤提示過程WriteErrMsg()，顯示本站公告信息過程ShowAnnounce()，顯示用戶登錄表單過程ShowUserLogin()，顯示知識點搜索表單過程ShowSearchForm()等。這些函數(shù)或過程放在同一個ASP文件里，便于其他asp文件的調(diào)用，同時易于修改和管理

14、。(4) config.asp：該文件是各種常量的聲明文件，這樣做的目的是可以在程序的任何部分使用該常量來代替某一特定的數(shù)值，從而方便了編程。4.4.2用戶注冊頁面用戶注冊界面如圖4所示。帶*號的為用戶必須填寫的內(nèi)容，這便于對用戶的管理以及用戶的安全性。用戶注冊頁面的信息是用戶進入系統(tǒng)的有利憑證。該頁面涉及的主要asp文件為user_reg.asp。圖4用戶注冊界面4.4.3分類導(dǎo)航模塊分類導(dǎo)航的簡單設(shè)計使用戶一目了然，他們帶有不同的超鏈接，不同頁面顯示不同的主題內(nèi)容。分類導(dǎo)航提供了兩個框架：主題分類和知識點分類。兩種導(dǎo)航操作起來都比較簡單，適合各種層次的用戶使用和操作。此主題分類導(dǎo)航模塊包含

15、了各種知識點，知識分類清晰可見，主要由showspecial（）函數(shù)和showclassnavigation（）函數(shù)來編譯，其中showspecial（）函數(shù)用來編譯專題欄目，而showclassnavigation（）函數(shù)用來編譯欄目導(dǎo)航。其中涉及到的其它文件還有syscode_article.asp、function.asp、conn.asp。知識點分類導(dǎo)航模塊方便了用戶的多方面查詢，使用戶可以在某一知識點下了解到更多的相關(guān)知識，擴充自己的知識面，同時了解自己在其他知識點中的不足。此模塊涉及到的ASP文件有syscode_article.asp，function.asp和conn.asp。

16、在syscode_article.asp中，主要涉及的函數(shù)為showcorrelative()函數(shù)，此函數(shù)是知識點顯示的主要函數(shù)。在showcorrelative()函數(shù)中包含了function.asp中的gottopic()函數(shù)，gottopic()函數(shù)是一截取字符串的函數(shù)，返回值是截取后的字符串。同時為了數(shù)據(jù)庫建立連接，conn.asp是必不可少的。4.4.4檢索導(dǎo)航模塊本模塊功能：方便用戶搜索所要學(xué)習(xí)的知識點，快速定位。本模塊是在選擇知識點分類的基礎(chǔ)上根據(jù)知識的各個關(guān)鍵字進行搜索。 其主要的ASP頁面有：(1) conn.asp頁面，此頁用來與數(shù)據(jù)庫連接，便于其它頁面對數(shù)據(jù)庫進行查詢時使

17、用(2) article_search.asp頁面，對于知識點搜索的結(jié)果將顯示在此頁面中。涉及到的主要函數(shù)有：showsearchform()函數(shù)，此函數(shù)是用來顯示知識點的搜索表單，即模塊中所顯示的內(nèi)容。 showsearchresult()函數(shù)，分頁顯示搜索結(jié)果的函數(shù)，此搜索結(jié)果將顯示在article_search.asp所顯示的頁面中。4.4.5推薦學(xué)習(xí)導(dǎo)航與熱點學(xué)習(xí)導(dǎo)航模塊 推薦學(xué)習(xí)導(dǎo)航和熱點學(xué)習(xí)導(dǎo)航主要是管理員進行管理的，管理員根據(jù)最近比較好的知識點文章對用戶進行推薦，并將最受用戶歡迎的知識點顯示在熱點學(xué)習(xí)欄目中。4.4.6討論區(qū)頁面討論區(qū)頁面主要功能是方便用戶之間的交流與討論，用戶可以