基于moodle数据结构算法在线学习交流平台的设计和实现毕业设计(编辑修改稿)

基于moodle数据结构算法在线学习交流平台的设计和实现毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

学校等目前全面引入 Moodle 在线学习平台。 到现在，有 20xx 多个机构在线教育是基于 Moodlede。 这包括了近百个国家的网络教育。 针对 Moodle 系统现存的不足的研究，如 Moodle 环境下基于论坛的协作方式是一种线性组织方式，但实时协作的实现还存在一定的困难。 Cavus (20xx)通过实验发现，把 Moodle 和其他协作学习工具结合起来运用于编程语言教学中，能够提髙学习效果Mazza (20xx)在 Moodle 中整合了一种学生学习追踪可视化工具，使学生的行为、认知、社会化交往的数据以图形的形式显示出来，实现了对学生学习的实时监控。 DeLucia,A等 (20xx)的 Sloodle 项目，将 Second Life 虚拟校园与 Moodle 整合起来，创建一个三维虚拟学习环境。 可见 Moodle 平台在国外的教育领域受到了研究者的广泛关注，从功能开发、平台的适用性到课程教学模式、策略的研究都取得了一系列成就，形成了较为成熟的网络教学管理系统。 国外对 Moodle 的研究和实践，为我们使用和研究 Moodle提供了经验。 我国上世纪末也开始加大了对网络教育的投入， 20xx 过后，我国网络教育产业如雨后春笋的发展起来，但是由于大多数的网络管理系统的费用比较大，且管理维护的成本比较高，所以网络教育的发展有一定的局限性，但是 Moodle 恰好解决了这个问题，由于 Moodle 是开源的，并且管理和为何的成本基本可以忽略，所以成为现今我国高校的优先选择，同时国内关于 Moodle 的研究论文和文献也逐渐多了起来，这更为 Moodle 的发展铺平了道路，直到现在为止，中国在 Moodle 官网注册的网站已经达到了 240 多个 [2]，而没在 官网发布，但是已经开通站点的网站更是不胜枚举。 如表 11所示： 数据结构算法在线学习交流平台的设计与实现 3 表 11 中国知网研究成果分布 年份 硕士论文 期刊论文 20xx 37 61 20xx 103 122 20xx 90 152 20xx 108 191 20xx 99 185 20xx 144 200 20xx 113 213 20xx 124 233 合计 818 1357 全国教师教育技术能力培训开始引入 Moodle 课程管理系统，作为教师培训的学习内容、学习环境、学习平台。 Moodle 在国内被形象地比喻为魔灯，意 即能为教学带来福音的神灯，是一个开源的学习管理系统，它的出现为连接学生的课内外学习搭建了有力的桥梁，能使教师基于网络管理他们的课堂、课程、作业、活动、测验、考试和资源等等。 课题研究的目的 数据结构 和意义 本课题的目标是从的基础性，以及 《 数据结构 》 的教学方式的多样化，老师和学生学习交流过程中的互动性出发。 实现一个在线的 《 数据结构 》 算法学习平台，它允许教师上传算法视频和教案，允许学生观看学习和提问，与其他学生和教师相互交流。 学生也可以上传自己关于算法的理解，制作视频，经老师审核后可公开供所有人浏览，或不 公开，仅供学生自己学习记录。 本课题的意义是针对现今信息时代学习，传统教学资源不足和学习时间分散的问题。 通过这个学习平台解决这些问题么，同时支持自主学习和个性化学习。 《 数据结构 》 作为计算机核科学的核心基础课，其重要性不言而喻，建设适当的在线学习工具，帮助学生掌握 《 数据结构 》 课程中涉及的复杂算法是非常自然的想法。 可行性分析 （ 1）研究内容 本课题主要研究 Moodle 平台的搭建、功能模块的增减与修改、课程视频的导入、课程视频的添加与审核、作业的发布及提交、平台的互动、资源的添加（视频、图片、Flash、文档等）、插件的安装，用户的管理等。 （ 2） 设计方案 陕西科技大学毕业设计说明书 4 图 12 系统功能图 功能说明： 教师：录入学习主题发布课程，发布与查看作业，上传视频，查看和解答学生提出的问题，审核学生上传的视频等。 系统管理员：系统的配置，网站的管理（用户的权限管理、资料的管理等。 开发人员：功能的增加与修改、模块的添加与修改等。 学生：在线学习、上传资料、浏览下载文档、论坛互动、作业提交提出问题等。 （ 3）技术路线 PHP:基本页面都是用 PHP 语言开发的。 Moodle 也是 PHP 软件，所以需要学习PHP 语言和相关开发技术 [3]。 XML： Moodle 中的一些插件和配置文件的标准是基于 XML 标准的 [4]，所以必须了解 XML 的相关内容。 PHPstudy：综合网页开发工具。 （ 4）技术难点 Moodle 资源的插入：为了达到网络学习，所以必须插入一些课程资源，比如 PPT、Flash 和视频等。 Moodle 测试题和课程包的制作：为了减少教师的工作量，可以事先准备测试题和课程包，然后直接导入到平台上。 （ 5）任务工作量 由于 Moodle 是一个比较成熟的平台，所以开发着的主要任务集中在课程包的制作，测试题的制作，内容的更新，以及插件的使用和平台的布局等。 由于不进行二次开发，所以任务的工作量比较合理。 Moodle数据结构算法交流平台 教师 学生 系统管理员 管理人员 开设课 程、上传作业 作业批改、留言回复 系统配置 网站管理 功能增改 模块开发 作业提交、上传资料 论坛互动、在线提问 查看作业、资料下载 在线学习、信息反馈 数据结构算法在线学习交流平台的设计与实现 5 综上所述，这次的 Moodle 开发是可行的。 论文结构 具体 安排 如下： （ 1） 课题介绍，可行性分析 详细的介绍了网络教育的现状和发展， Moodle 平台的功能和现阶段国内外的发展形势。 最后对本系统的开发做了详细的可行性分析。 （ 2）相关技术介绍 主要介绍本次设计的理论知识和相关技术。 任何实践都需要理论来支持。 本节就是以 Moodle 为基础的网络交流学习平台的详细介绍及其中的相关技术支持。 （ 3）需求分析 软件需求分析工作是软件生存其中重要的一步，只有通过软件需求分析，才能把软件功能和性能的总体概念描述为具体的软件需求规格说明，从而奠定软件开发的基础。 （ 4）系统设计 系统设计是一个软件的灵魂，根据需求分析做出软件的基本规划，同时对基于Moodle 下的 《 数据结构 》 交流平台有一个全面的认识，本章主要从系统的架构和用户的角度进行系统设计。 （ 5）系统实现 基于 Moodle 平台实 现的《数据结构》在线学习交流平台课程的开设和管理，作业与测试，论坛的实现等具体实现。 （ 6）系统测试 只有经过了系统的 软件测试，才能避免在使用过程中遇到诸多的问题。 （ 7）致谢 感谢那些在大学的生活和学习中给予我帮助和支持的老师，辅导员和同学。 陕西科技大学毕业设计说明书 6 2 相关技术简介 本节的主要介绍本次设计的理论知识和相关技术。 任何实践都需要理论来支持。 本节就是以 Moodle 为基础的网络交流学习平台的详细介绍及其中的相关技术支持。 网络教育概念与特点 网络教育的概念 所 谓网络教育指的是在网络环境下，以现代教育思想和学习理论为指导，充分发挥网络的各种教育功能和丰富的网络教育资源优势，向教育者和学习者提供一种网络教和学的环境，传递数字化内容，开展以学习者为中心的非面授教育活动。 简单地说，就是在线学习或网络化学习，即在教育领域建立互联网平台，学生通过 PC 上网，通过网络进行学习的一种全新的学习方式。 是利用计算机和网络宽带等硬件环境 ,依托网络现场教学平台，实现同时、实时、互动教学和学习的新的教学模式，主要实现手段有：视频广播、 Web 教材、视频会议、多媒体课件、 BBS 论坛、聊天室、 Email 等。 网络教育是信息化今天发展的必然趋势。 网络教育的特点 （ 1）网络教育突破了时间和空间的限制 它突破了传统教育的时间和地域限制，使学习者可以在任何时间，任何地点都可以学习。 这极大的提高了学习者的效率，同时学习的人的学习自由也有了极大的提高。 （ 2）网络教育具有资源共享性 学习者可以在网络上自主的选择喜欢的课和喜欢的老师，这样便有了极大了选择自由，学习者能够接触到更多更优秀的机会。 （ 3）网络教育具有交互性 网络教育能够使教育者和教育者，教育者和学习者，学习者和学习者跟家自由的交流心 得，这样更加的有利于大家共同的进步。 （ 4）网络教育具有自主性 网络教育可以提供以学习者为主体的自主学习环境，充分发挥学习者自主学习的主动性、积极性和创造性。 学习者根据自己的实际情况，自主安排学习时间、地点，自由选择学习内容，自行安排学习计划，随时提出学习中的疑难问题，并能得到及时的解答。 总之，网络教育是一个新型的、交互的、开放的学习系统，它使教育有了巨大、深刻的变革，它对教与学赋予了新的内涵，改变了很多教育观念、教育思想、教育模数据结构算法在线学习交流平台的设计与实现 7 式和教学方式，使得更加先进、高效。 网络教育平台的介绍与选择 一个 完整的网络教育平台一般 包括 软件系统和硬件系统，而软件系统通常又包括学习管理系统和学习内容管理系统，只有系统间相互兼容才能有较好的网络教育系统。 现在主流的网络教育系统主要有 Blackboard 和 Moodle[5]，两个网络管理系统各有优缺点 [6]总结如下表： 表 21 Blackboard 和 Moodle 的比较 Blackboard Moodle 开放性 源代码不开放， 二次开发较难 源代码开放，利于二次开发 使用费用 $8,600/年 免费 应用范围 大学、高等教育机构、大型机构的培训部门 中小学、 非盈利组织、私人公司、教师个人 目前市场 拥有美国 50%的市场 166 个国家的 18303 个注册用户 优缺点 优点： 缺点： 到位，交互较弱 优点： 、开源 ， 有利于个性化学习 wiki 功能 缺点： ，不能建立学生个人主页 Moodle 有开源，免费等优点，所以我们选择了使用 Moodle。 Moodle 平 台 Moodle 背景 Moodle 是澳大利亚教师马丁 多基马基于 “社会建构主义理论 ”设计开发的开放源代码的网络教学平台。 Martin Dougiamas 对 Moodle 项目的开发始于 90 年代，那时的他是 Curtin University of Technology 的网站管理员，同时也是那里使用的 WebCT 系统的管理员，他希望可以有一个免费的软件，让人们能够把他们的教学能力更好地发挥陕西科技大学毕业设计说明书 8 到网络上，于是他攻读了教育学的硕士学位和博士学位，掌握相关学习和协作的原理，并被社会建构主义的认识论深深影响，它不仅把 学习看作是一个社会活动，更关注在为他人创造学习资源 (例如课本 )的过程中所产生的学习效果。 他十分的注重 Moodle 的易用性和开源性，在开发和淘汰了很多之后， 20xx 年 8月 20 日，他面对着一个充满怀疑的世界，发布了 版本。 这个版本的定位是服务于小型的、有紧密活动的班级。 它做为一个研究性的例子存在。 时至今日， Moodle 已经在全世界有不计其数的开发在在不断的完善和发展它。 它最特别的地方就是 网站，这为全世界各种各样的开发者提供了一个学习交流的地方，使得Moodle 能以更快的速度发展。 Moodle 平台系统结构 Moodle 的系统结构是最优化的三层 B/S 结构如图 21，模块化的设计具有很高的可扩展性，能够独立的运行在 WEB 服务器上。 图 21 基本三层构架 图 Moodle 平台的主要功能 Moodle 的管理核心是用户，其中用户主要分为管理员、教师和学生。 用户通过模块来进行所有的活动，可以说，所有用户的需求都是建立在模块的运用上，其中 Moodle的主要模块功能与系统的关系如下图 22 所示： 用户界面 数据库 服务器 数据结构算法在线学习交流平台的设计与实现 9 图 22 Moodle 功能结构图 （ 1） 模块划分功能 ： 1）课程管理 教师可以对课程的形式包括课程，讨论，作业等，同时可以根据课程进度，影响等自主的决定作业，测试等，可以清楚的看到学生的测试，作业及其反馈 的 各种信息，同时可以进行自主的统计，这样就可以根据不同的学生进行不同层次的教导和布置任务等，使得教学更加的有效率。 2）作业模块 教师可以自定义作业的上交时间和自由的布置作业，可以根据学生的答题情况给出分数，同时提出自己的意见。 学生可以以很多的形式提交作业，包括文档，表格等上传 到服务器，老师可以详细的了解到学生的作业情况，同时可以对一个班人的成绩进行统计，能更直观的了解学生的学习情况。