简谈C语言智能化辅助学习系统设计

论文导读：
摘要：C语言是计算机及相关专业的专业课基础，该课程对计算机后续专业课的学习至关重要。该文为了初学者设计了一个C语言智能化辅助学习系统。该系统采用C/S模式和面向对象技术实现了智能化个别化辅助学习的功能，可以辅助学生进行课前或者课后学习，熟练掌握所学知识，为后续专业课学习奠定基础。
关键词：C语言；辅助学习系统；智能化；面向对象技术
1009-3044（2013）33-7438-03
1 概述
C语言是国内外广泛流行和推广的一种计算机语言。C语言简洁、紧凑，使用方便灵活，功能强大，在计算机语言的发展进程中，C语言一直保存着较强的生命力[1]。作为计算机专业的一门基础课程，掌握好C语言对于学生来说十分重要。但是由于C语言本身的特点，初学者理解C语言具有一定的难度。另外，每个学生的学习特点、理解能力C语言智能化辅助学习系统的设计由专注毕业论文与职称论文的www.7ctime.com提供,转载请保留.、接受能力都不一样，所以不同的学习者在C语言学习的过程会碰到不一样的理由。然而教师的讲解是面对整体班级的教学，对于不理解的理由，学生需要自己课后进行再学习，使得学生学习效率得不到提高，教师的讲课进度也受到限制，最终导致学生学习积极性不高。
目前，各种辅助学习系统在不断的研究中，其中在文献[2]图像处理在线辅助学习系统，研究者采用ASP、VML、Web Services技术标准进行设计，文献[3]计算机基础教学网上辅助学习系统采用了ASP技术和Browse/Server模式来实现对计算机基础的教学，随着人工智能技术的不断发展，多媒体智能化教学系统的研究受到广泛学者的关注[4]，文献[5]的智能化C语言自学习系统的设计与实现采用云计算技术和统一认证技术进行设计一个平台让学生体验丰富的C语言编程，通过动态测试和静态分析的综合技术智能化模拟教师对学生的行为作出客观评价和反馈比较详细的帮助信息。
本系统主要以C语言课程为例，运用智能化推理技术，设计一个C/S模式的智能化个别化辅助学习系统。该系统可以筛选出每个学生学习知识过程的重点和难点，然后根据学生的信息，提供适合学生学习的资料，再通过跟踪记录学生的学习过程，了解学生学习进度，调整学生学习策略并对学生的学习进行测试评价和倡议，实现智能化个别化学习目的，使每个学生找到适合自己的学习策略。
2 系统分析
C语言智能化辅助学习系统是一个提供学生学习C语言的个别化辅助学习系统。学生进入系统后首先进行学生信息的填写，并将保存到系统，系统根据学生的初始信息，进行知识点的筛选后，提供适合学生学习的知识点。学生由系统提供的知识点进行学习，同时系统跟踪记录学生的学习情况，如学习时间、学习该知识点的次数、对该知识点的提问情况。在学生学习完一个知识点后，学生自动进入到系统的测试评价模块进行知识点的测试，根据评价结果，系统分析出学生的掌握情况。对于学生没有掌握的知识点，系统给学生以提示，并要求学生进行知识点的再学习，同时系统根据学生之前的学习情况调整学习策略，直到学生测试通过后，系统再提供下一个知识点，让学生进行学习。另外，学生学习过程中碰到的疑问，学生可以在系统的讨论交流区进行提问交流，系统能够及时给出反馈。
为了实现个别化的学习目标，得出适合学生学习的学习策略，本系统主要设计了图1所示的模块进行功能的实现。
1） 学生信息模块：该模块主要实现对学生信息的采集，包括学生的基本信息如学生的姓名、学号、所学过的课程和成绩、偏向的学习方式和学生的动态信息如学生学习知识点的次数、时间、以及学生理由讨论等情况的记录。
2） 学习模块：该模块主要为了实现学生学习资料的智能化、个别化的筛选，提炼出学习内容的重难点，然后根据学生对知识点的学习情况，制约学生学习的进度同时进行学习策略的调整，学生根据系统提示进行知识点的再学习。
3） 学习过程评价与倡议模块：该模块主要实现学生学习过程中的测试评价和学生的交流答疑，学生学习完一个知识点，进入到测试评价阶段进行测试，测试通过，学生将进入到下一个知识点的学习，测试不通过，系统给出提示，并且要求学生进行知识点的再学习，否则学生不能学习下一个知识点。在学生学习的过程中，碰到的学习理由，学生可以在交流答疑区提问进行讨论学习。
本篇文章设计的系统平台如图2与文献[8]设计的在线学习系统架构一样采取了C/S模式进行，通过客户端与服务器两者的结合实现系统的所有功能。
3 系统总体设计
针对C语言智能化辅助学习系统具有的功能以及需要实现的目标，现将各个模块的设计进行阐述如下。

3.1 学生信息的采集和智能化学习资料筛选

本系统首先采集学生基本信息，通过学生选取的喜好、学过的课程和成绩、学习方式为内容，建立一个简单学习资料选取规则模型Y。根据模型Y来分析学生风格，再筛选适合的学习资料。对学习风格的分类标准很多，在教学实例设计中，有关专家将学生学习风格分为具体—序列、具体—随机、抽象—序列和抽象—随机等四种类型[4]。具体—序列型学习风格的学生擅长动手实验，希望从实验中亲身体会到结果而学习，这种风格的学生适宜采用演示教学法，需要对学生进行一定的指导；具体—随机型学习风格的学生喜欢自己探索学习，从而发现理由和答案，这种风格的学生比较喜欢通过教学游戏或者模拟场景来进行学习；抽象—序列型学习风格的学生擅长于逻辑性词语和符号信息，所以这类学生喜欢阅读、听课；抽象—随机型学习风格的学生擅长抓关键点，反应能力强，思维活跃，这类学生比较喜欢参与讨论，适合进行小组讨论学习。
根据以上特点，本系统的设计如下：假设学生的喜爱包含有视频、动画，则系统提供给学生的学习素材首先以视频动画的形式呈现；如果学生包含杂志、小说则系统首先以文本形式呈现；假设两者都包含，那么系统呈现文本内容。学生信息的采集如图3所示。

3.2 学习重难点的筛选

学生学习知识的重点由系统完全按照《C语言程序设计》[1] 进行划定。本系统采用智能化、个别化设计思路，筛选每一个学生自己的重点和难点，实现自论文导读：
我学习。初始化阶段，知识难点即为重点，随后难点的调整根据学生所学知识点的时间、次数为指标进行动态调整。即时间越长、次数越多则设定该知识点为该学生的学习难点，对知识点设置对象的属性采用面向对象技术设计。下面是该类主要的属性。
Public Class KnN{//用来表示知识点节点的类
Elemtype data；
KnN （data）；
Node_num Num；//节点编号
Node_knowtype knownode；//用来表示知识点的类型
K_keypoint keyp；//知识点重点
K_difficuty nodedif；//学习难点
Nodedif=keyp；
TIME Need_time， current_time；//知识点必学时间、当前的学习时间
int all， frequency；//知识点必学的总次数和已经学习的次数
KnN *parentnode（）；父知识点指针
KnN *leftkno（） {return left}；左知识点指针
KnN *rightkno（） {return right}；右知识点指针
KnN *prekno（）；//前驱知识点指针
KnN *afterkno（）；后继知识点指针
}

3.3 学习策略智能化调整

该系统主要是根据记录的学生特点和学习过程数据来调整学习策略。首先系统根据知识点的难易程度设置每个知识点的学习时间，学生在固定的时间内完成知识点的学习后进入到测试界面进行测试，如果通过则，该知识点的学习完成；测试不通过，系统将设定学生的下一个知识点不可学习，并调整学生的学习时间，同时根据学生测试的错题呈现该部分试题的知识点让学生进行知识点再学习，直到学生测试通过。
图4 学习策略调整界面

3.4 学生过程评价与倡议

该部分的测试题主要来自C语言试题库中的内容，学生学完一个知识点，系统从题库中调出该知识点试题，学生进行测试，同时记录下学生测试的错题。另外针对学生在学习过程中的疑惑，学生可以利用系统的“测试与倡议’菜单下的“讨论交流”子菜单进入到学习论坛进行讨论交流。
4 总结
C语言智能化辅助学习系统的设计主要通过对学生学习信息的采集，系统进行推理分析出学生的学习特征情况，有针对性的提供学习内容和学习策略，实现智能化个别化学习，使每个学生都能获取符合自己学习特点的学习策略和重点、难点内容，从而每个学生都能掌握自己的学习情况，自己的优缺点和不足，然后进行有针对性的弥补和改善。该文采取的学习进度制约，更好的把握学生的学习情况，在适当的时间给学生测试和学习提醒。
参考文献：
[1] 谭浩强.C程序设计[M].北京：清华大学出版社，2009：1-3.
[2] 黄劲.图像处理在线辅助学习系统的设计与开发[J].福建电脑，2009（8）：143-144.
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[4] 周晓军.多媒体智能教学系统研究与设计[J].北京：北京语言大学出版社，2009：1-3，85-94，93.
[5] 李洛，黄达峰，袁宜英.智能化C语言自学习系统的设计与实现[J].宁波职业技术学院学报，2012，16（5）：42-44.
[6] 李智彪，刘敏，廖春华，等.基于二次网络搜索辅助学习系统的设计与实现[J].计算机与现代化，2012（1）：14-16，21.
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