基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

◎李力東

一、概述

本文研究目標旨在為老師和學(xué)生提供一個高效、實用的教學(xué)平臺，運用相關(guān)技術(shù)并結(jié)合人工智能的相關(guān)方法，從老師、學(xué)生兩個角色進行設(shè)計，完成以下三個方面的工作：1.簡單了解開發(fā)平臺、相關(guān)語言及人工智能。2.對基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)進行需求分析說明，完成系統(tǒng)的功能模塊和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。3.實現(xiàn)基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)具體功能。

二、開發(fā)的前期準備

1.HTML 簡介。HTML 是超文本標記語言，用于創(chuàng)建在萬維網(wǎng)上顯示頁面，每個頁面包含一系列到其他頁面的鏈接。通常我們在瀏覽器中或網(wǎng)站中看到的頁面都是由HTML 及相關(guān)技術(shù)進行編寫的，HTML 代碼確保為Internet 瀏覽器提供正確的文本和圖像格式。

2.CSS 簡介。CSS 是一種標記語言，語法類似于HTML 和XHTML，可以很好地同步和結(jié)合使用，還可以應(yīng)用于幾種類型的文檔，包括純XML 文檔、SVG 文檔和XUL 文檔。不僅可以用于創(chuàng)建Web 應(yīng)用程序，還可以用于移動應(yīng)用程序。

3.JavaScript 簡介。JavaScript 是一種高度結(jié)構(gòu)化的語言，是最流行的動態(tài)編程語言之一，用于創(chuàng)建和開發(fā)網(wǎng)站。這種語言能夠?qū)崿F(xiàn)許多功能，包括控制瀏覽器、編輯已顯示文檔上的內(nèi)容、允許客戶端腳本與用戶通信以及異步通信。

4. 人工智能簡介。人工智能的目的是為了讓機器模擬人的思維，從而可以代替人類從事一些簡單重復(fù)的工作，目前人工智能的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)為以面向應(yīng)用為主，將其應(yīng)用到各行各業(yè)當中，如問題求解、智能信息檢索技術(shù)、專家系統(tǒng)等。

5.需求分析。a 經(jīng)濟可行性。經(jīng)濟可行性目的是要確定出開發(fā)系統(tǒng)的總成本和總收益，通過對總成本和總收益進行比較，以確定項目是否值得開發(fā)，只有當總收益大于總成本時，項目才值得開發(fā)。將本系統(tǒng)產(chǎn)生的收益與支出的成本進行比較，得出的結(jié)論是，本系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行的。b 技術(shù)可行性。目前校園網(wǎng)已在各大高校中實現(xiàn)全覆蓋，開發(fā)本系統(tǒng)所涉及到的技術(shù)、工具和語言都已十分成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用，因此技術(shù)上是可行的。c 操作可行性。本系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)模式進行設(shè)計，系統(tǒng)界面簡潔、友好，用戶通過簡單試用即可熟練掌握本系統(tǒng)的操作流程，具有較好的可操作性。

三、系統(tǒng)的實現(xiàn)

談系統(tǒng)主要分為老師和學(xué)生兩個角色，具體功能如下：

圖1 系統(tǒng)模塊功能圖

本系統(tǒng)的參與者分別是老師和學(xué)生兩類群體。系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：

1.學(xué)生信息管理。實現(xiàn)老師對學(xué)生的管理，能夠查看所有用戶列表和修改用戶信息。主要就是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。當老師登陸系統(tǒng)后可以對其進行管理的功能，在學(xué)生信息管理中，涉及到了所有已注冊學(xué)生的信息，老師可根據(jù)信息的錄入情況，對學(xué)生信息進行管理，包括的操作有：查看課程當前的學(xué)習(xí)人數(shù)及學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生信息，使老師對課程的受眾及受歡迎程度有充分的認識和了解。

2.課程管理。課程管理包含管理員對課程基本信息、課程的難易程度、課程所屬類別以及課程內(nèi)容進行管理的全部功能，核心在于建立層級目錄并綁定教學(xué)資源。實現(xiàn)對課程內(nèi)容的增刪改查，課程內(nèi)容包括標題，分類，階段、圖文信息。其中分類是標識當前錄入的內(nèi)容是屬于課程體系中的哪種類型，比如：算法方面、優(yōu)化方面、效率方面等；階段是標識當前錄入的內(nèi)容是屬于課程體系中的哪個級別，比如：初級，進階、高級、困難；圖文信息可以根據(jù)課程需求，通過文本編輯器錄入圖片，視頻等等。課程管理又可以視作是對知識點進行管理，因為不同的知識點內(nèi)容及章節(jié)內(nèi)容都會右教師進行拆分，將拆分后的知識點以課程的形式呈現(xiàn)出來，在課程的具體內(nèi)容描述中能夠創(chuàng)建文本、視頻、鏈接等課程的形式。通過對課程的類別和難易程度進行標記，這樣學(xué)生在搜索某一類別的課程或搜索不同難度的課程時就能夠輕松檢索到，并開始學(xué)習(xí)。

3. 測試管理。測試學(xué)生此時對C 語言掌握程度的問題信息管理，需要在學(xué)生登錄后，通過測試問題，智能的推算出學(xué)生所得分數(shù)，然后從所有課程中找到符合該學(xué)生的階段課程列表進行展示。測試問題的設(shè)置與最后測試出來的結(jié)果密切相關(guān)。將預(yù)判結(jié)果作為推薦課程的依據(jù)。測試管理由老師對測試問題進行設(shè)定，測試的問題的難度分布均勻，能夠很好的區(qū)分學(xué)生C 語言的掌握程度。

4.個人信息管理。實現(xiàn)學(xué)生信息管理，允許學(xué)生對個人信息的修改。個人信息主要包括：賬號，密碼，真實姓名，聯(lián)系電話，專業(yè)。

5.獲取課程。學(xué)生在進行獲取課程之前首先要進行一個簡短的小測試，測試內(nèi)容由管理員事先在系統(tǒng)中進行添加，學(xué)生按照當前的知識儲備認真完成該測試內(nèi)容，測試完畢后，系統(tǒng)給出學(xué)生的測試結(jié)果，并針對學(xué)生的答題情況，提供與學(xué)生相匹配的難易程度的課程。本系統(tǒng)主要是通過這種方式來實現(xiàn)“智能”。

6. 智能推薦。智能推薦同樣是在學(xué)生測試完系統(tǒng)提供的測試后，根據(jù)測試結(jié)果進行推薦的，在推薦課程頁面，學(xué)生可以首先對課程進行預(yù)覽，如果想要獲取更多課程，則需要進入到根據(jù)課程分類的模塊，學(xué)生查找不同知識點下的課程時，系統(tǒng)會自動評判適合當前用戶難度的課程，將篩選后的課程列表傳送到頁面進行顯示，此時，學(xué)生通過預(yù)覽課程挑選自己想要進行學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

四、結(jié)論

本文基于人工智能的C 語言授課系統(tǒng)旨在提高老師的教學(xué)水平和效果，通過智能方法的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，達到提高學(xué)習(xí)效率、更好掌握知識的目的。其中智能測試和課程推薦這兩個模塊共同體現(xiàn)出了系統(tǒng)的智能性，為不同學(xué)習(xí)階段的同學(xué)提供指導(dǎo)，使學(xué)生更好的掌握c 語言的編程知識。