【文章內(nèi)容簡介】 學(xué)校等目前全面引入 Moodle 在線學(xué)習(xí)平臺。到現(xiàn)在，有 20xx 多個機(jī)構(gòu)在線教育是基于 Moodlede。這包括了近百個國家的網(wǎng)絡(luò)教育。 針對 Moodle 系統(tǒng)現(xiàn)存的不足的研究，如 Moodle 環(huán)境下基于論壇的協(xié)作方式是一種線性組織方式，但實時協(xié)作的實現(xiàn)還存在一定的困難。 Cavus (20xx)通過實驗發(fā)現(xiàn)，把 Moodle 和其他協(xié)作學(xué)習(xí)工具結(jié)合起來運用于編程語言教學(xué)中，能夠提髙學(xué)習(xí)效果Mazza (20xx)在 Moodle 中整合了一種學(xué)生學(xué)習(xí)追蹤可視化工具，使學(xué)生的行為、認(rèn)知、社會化交往的數(shù)據(jù)以圖形的形式顯示出來，實現(xiàn)了對學(xué)生學(xué)習(xí)的實時監(jiān)控。 DeLucia,A等 (20xx)的 Sloodle 項目，將 Second Life 虛擬校園與 Moodle 整合起來，創(chuàng)建一個三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。可見 Moodle 平臺在國外的教育領(lǐng)域受到了研究者的廣泛關(guān)注，從功能開發(fā)、平臺的適用性到課程教學(xué)模式、策略的研究都取得了一系列成就，形成了較為成熟的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)。國外對 Moodle 的研究和實踐，為我們使用和研究 Moodle提供了經(jīng)驗。 我國上世紀(jì)末也開始加大了對網(wǎng)絡(luò)教育的投入， 20xx 過后，我國網(wǎng)絡(luò)教育產(chǎn)業(yè)如雨后春筍的發(fā)展起來，但是由于大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的費用比較大，且管理維護(hù)的成本比較高，所以網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展有一定的局限性，但是 Moodle 恰好解決了這個問題，由于 Moodle 是開源的，并且管理和為何的成本基本可以忽略，所以成為現(xiàn)今我國高校的優(yōu)先選擇，同時國內(nèi)關(guān)于 Moodle 的研究論文和文獻(xiàn)也逐漸多了起來，這更為 Moodle 的發(fā)展鋪平了道路，直到現(xiàn)在為止，中國在 Moodle 官網(wǎng)注冊的網(wǎng)站已經(jīng)達(dá)到了 240 多個 [2]，而沒在 官網(wǎng)發(fā)布，但是已經(jīng)開通站點的網(wǎng)站更是不勝枚舉。 如表 11所示： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法在線學(xué)習(xí)交流平臺的設(shè)計與實現(xiàn) 3 表 11 中國知網(wǎng)研究成果分布 年份 碩士論文 期刊論文 20xx 37 61 20xx 103 122 20xx 90 152 20xx 108 191 20xx 99 185 20xx 144 200 20xx 113 213 20xx 124 233 合計 818 1357 全國教師教育技術(shù)能力培訓(xùn)開始引入 Moodle 課程管理系統(tǒng)，作為教師培訓(xùn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)平臺。 Moodle 在國內(nèi)被形象地比喻為魔燈，意 即能為教學(xué)帶來福音的神燈，是一個開源的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，它的出現(xiàn)為連接學(xué)生的課內(nèi)外學(xué)習(xí)搭建了有力的橋梁，能使教師基于網(wǎng)絡(luò)管理他們的課堂、課程、作業(yè)、活動、測驗、考試和資源等等。 課題研究的目的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 和意義 本課題的目標(biāo)是從的基礎(chǔ)性，以及 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 的教學(xué)方式的多樣化，老師和學(xué)生學(xué)習(xí)交流過程中的互動性出發(fā)。實現(xiàn)一個在線的 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 算法學(xué)習(xí)平臺，它允許教師上傳算法視頻和教案，允許學(xué)生觀看學(xué)習(xí)和提問，與其他學(xué)生和教師相互交流。學(xué)生也可以上傳自己關(guān)于算法的理解，制作視頻，經(jīng)老師審核后可公開供所有人瀏覽，或不 公開，僅供學(xué)生自己學(xué)習(xí)記錄。 本課題的意義是針對現(xiàn)今信息時代學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)教學(xué)資源不足和學(xué)習(xí)時間分散的問題。通過這個學(xué)習(xí)平臺解決這些問題么，同時支持自主學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)。 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 作為計算機(jī)核科學(xué)的核心基礎(chǔ)課，其重要性不言而喻，建設(shè)適當(dāng)?shù)脑诰€學(xué)習(xí)工具，幫助學(xué)生掌握 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 課程中涉及的復(fù)雜算法是非常自然的想法。 可行性分析 （ 1）研究內(nèi)容 本課題主要研究 Moodle 平臺的搭建、功能模塊的增減與修改、課程視頻的導(dǎo)入、課程視頻的添加與審核、作業(yè)的發(fā)布及提交、平臺的互動、資源的添加（視頻、圖片、Flash、文檔等）、插件的安裝，用戶的管理等。 （ 2） 設(shè)計方案 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 圖 12 系統(tǒng)功能圖 功能說明： 教師：錄入學(xué)習(xí)主題發(fā)布課程，發(fā)布與查看作業(yè)，上傳視頻，查看和解答學(xué)生提出的問題，審核學(xué)生上傳的視頻等。 系統(tǒng)管理員：系統(tǒng)的配置，網(wǎng)站的管理（用戶的權(quán)限管理、資料的管理等。 開發(fā)人員：功能的增加與修改、模塊的添加與修改等。 學(xué)生：在線學(xué)習(xí)、上傳資料、瀏覽下載文檔、論壇互動、作業(yè)提交提出問題等。 （ 3）技術(shù)路線 PHP:基本頁面都是用 PHP 語言開發(fā)的。 Moodle 也是 PHP 軟件，所以需要學(xué)習(xí)PHP 語言和相關(guān)開發(fā)技術(shù) [3]。 XML： Moodle 中的一些插件和配置文件的標(biāo)準(zhǔn)是基于 XML 標(biāo)準(zhǔn)的 [4]，所以必須了解 XML 的相關(guān)內(nèi)容。 PHPstudy：綜合網(wǎng)頁開發(fā)工具。 （ 4）技術(shù)難點 Moodle 資源的插入：為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，所以必須插入一些課程資源，比如 PPT、Flash 和視頻等。 Moodle 測試題和課程包的制作：為了減少教師的工作量，可以事先準(zhǔn)備測試題和課程包，然后直接導(dǎo)入到平臺上。 （ 5）任務(wù)工作量 由于 Moodle 是一個比較成熟的平臺，所以開發(fā)著的主要任務(wù)集中在課程包的制作，測試題的制作，內(nèi)容的更新，以及插件的使用和平臺的布局等。由于不進(jìn)行二次開發(fā)，所以任務(wù)的工作量比較合理。 Moodle數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法交流平臺 教師 學(xué)生 系統(tǒng)管理員 管理人員 開設(shè)課 程、上傳作業(yè) 作業(yè)批改、留言回復(fù) 系統(tǒng)配置 網(wǎng)站管理 功能增改 模塊開發(fā) 作業(yè)提交、上傳資料 論壇互動、在線提問 查看作業(yè)、資料下載 在線學(xué)習(xí)、信息反饋 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法在線學(xué)習(xí)交流平臺的設(shè)計與實現(xiàn) 5 綜上所述，這次的 Moodle 開發(fā)是可行的。 論文結(jié)構(gòu) 具體 安排 如下： （ 1） 課題介紹，可行性分析 詳細(xì)的介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀和發(fā)展， Moodle 平臺的功能和現(xiàn)階段國內(nèi)外的發(fā)展形勢。最后對本系統(tǒng)的開發(fā)做了詳細(xì)的可行性分析。 （ 2）相關(guān)技術(shù)介紹 主要介紹本次設(shè)計的理論知識和相關(guān)技術(shù)。 任何實踐都需要理論來支持。本節(jié)就是以 Moodle 為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)交流學(xué)習(xí)平臺的詳細(xì)介紹及其中的相關(guān)技術(shù)支持。 （ 3）需求分析 軟件需求分析工作是軟件生存其中重要的一步，只有通過軟件需求分析，才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說明，從而奠定軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。 （ 4）系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計是一個軟件的靈魂，根據(jù)需求分析做出軟件的基本規(guī)劃，同時對基于Moodle 下的 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 交流平臺有一個全面的認(rèn)識，本章主要從系統(tǒng)的架構(gòu)和用戶的角度進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。 （ 5）系統(tǒng)實現(xiàn) 基于 Moodle 平臺實 現(xiàn)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在線學(xué)習(xí)交流平臺課程的開設(shè)和管理，作業(yè)與測試，論壇的實現(xiàn)等具體實現(xiàn)。 （ 6）系統(tǒng)測試 只有經(jīng)過了系統(tǒng)的 軟件測試，才能避免在使用過程中遇到諸多的問題。 （ 7）致謝 感謝那些在大學(xué)的生活和學(xué)習(xí)中給予我?guī)椭椭С值睦蠋?，輔導(dǎo)員和同學(xué)。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 2 相關(guān)技術(shù)簡介 本節(jié)的主要介紹本次設(shè)計的理論知識和相關(guān)技術(shù)。任何實踐都需要理論來支持。本節(jié)就是以 Moodle 為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)交流學(xué)習(xí)平臺的詳細(xì)介紹及其中的相關(guān)技術(shù)支持。 網(wǎng)絡(luò)教育概念與特點 網(wǎng)絡(luò)教育的概念 所 謂網(wǎng)絡(luò)教育指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，以現(xiàn)代教育思想和學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的各種教育功能和豐富的網(wǎng)絡(luò)教育資源優(yōu)勢，向教育者和學(xué)習(xí)者提供一種網(wǎng)絡(luò)教和學(xué)的環(huán)境，傳遞數(shù)字化內(nèi)容，開展以學(xué)習(xí)者為中心的非面授教育活動。簡單地說，就是在線學(xué)習(xí)或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)，即在教育領(lǐng)域建立互聯(lián)網(wǎng)平臺，學(xué)生通過 PC 上網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種全新的學(xué)習(xí)方式。 是利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)寬帶等硬件環(huán)境 ,依托網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場教學(xué)平臺，實現(xiàn)同時、實時、互動教學(xué)和學(xué)習(xí)的新的教學(xué)模式，主要實現(xiàn)手段有：視頻廣播、 Web 教材、視頻會議、多媒體課件、 BBS 論壇、聊天室、 Email 等。 網(wǎng)絡(luò)教育是信息化今天發(fā)展的必然趨勢。 網(wǎng)絡(luò)教育的特點 （ 1）網(wǎng)絡(luò)教育突破了時間和空間的限制 它突破了傳統(tǒng)教育的時間和地域限制，使學(xué)習(xí)者可以在任何時間，任何地點都可以學(xué)習(xí)。這極大的提高了學(xué)習(xí)者的效率，同時學(xué)習(xí)的人的學(xué)習(xí)自由也有了極大的提高。 （ 2）網(wǎng)絡(luò)教育具有資源共享性 學(xué)習(xí)者可以在網(wǎng)絡(luò)上自主的選擇喜歡的課和喜歡的老師，這樣便有了極大了選擇自由，學(xué)習(xí)者能夠接觸到更多更優(yōu)秀的機(jī)會。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)教育具有交互性 網(wǎng)絡(luò)教育能夠使教育者和教育者，教育者和學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)者跟家自由的交流心 得，這樣更加的有利于大家共同的進(jìn)步 。 （ 4）網(wǎng)絡(luò)教育具有自主性 網(wǎng)絡(luò)教育可以提供以學(xué)習(xí)者為主體的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的實際情況，自主安排學(xué)習(xí)時間、地點，自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，自行安排學(xué)習(xí)計劃，隨時提出學(xué)習(xí)中的疑難問題，并能得到及時的解答。 總之，網(wǎng)絡(luò)教育是一個新型的、交互的、開放的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它使教育有了巨大、深刻的變革，它對教與學(xué)賦予了新的內(nèi)涵，改變了很多教育觀念、教育思想、教育模數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法在線學(xué)習(xí)交流平臺的設(shè)計與實現(xiàn) 7 式和教學(xué)方式，使得更加先進(jìn)、高效。 網(wǎng)絡(luò)教育平臺的介紹與選擇 一個 完整的網(wǎng)絡(luò)教育平臺一般 包括 軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，而軟件系統(tǒng)通常又包括學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和學(xué)習(xí)內(nèi)容管理系統(tǒng)，只有系統(tǒng)間相互兼容才能有較好的網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)。 現(xiàn)在主流的網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)主要有 Blackboard 和 Moodle[5]，兩個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)各有優(yōu)缺點 [6]總結(jié)如下表： 表 21 Blackboard 和 Moodle 的比較 Blackboard Moodle 開放性 源代碼不開放， 二次開發(fā)較難 源代碼開放，利于二次開發(fā) 使用費用 $8,600/年 免費 應(yīng)用范圍 大學(xué)、高等教育機(jī)構(gòu)、大型機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)部門 中小學(xué)、 非盈利組織、私人公司、教師個人 目前市場 擁有美國 50%的市場 166 個國家的 18303 個注冊用戶 優(yōu)缺點 優(yōu)點： 缺點： 到位，交互較弱 優(yōu)點： 、開源 ， 有利于個性化學(xué)習(xí) wiki 功能 缺點： ，不能建立學(xué)生個人主頁 Moodle 有開源，免費等優(yōu)點，所以我們選擇了使用 Moodle。 Moodle 平 臺 Moodle 背景 Moodle 是澳大利亞教師馬丁 多基馬基于 “社會建構(gòu)主義理論 ”設(shè)計開發(fā)的開放源代碼的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。 Martin Dougiamas 對 Moodle 項目的開發(fā)始于 90 年代，那時的他是 Curtin University of Technology 的網(wǎng)站管理員，同時也是那里使用的 WebCT 系統(tǒng)的管理員，他希望可以有一個免費的軟件，讓人們能夠把他們的教學(xué)能力更好地發(fā)揮陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 到網(wǎng)絡(luò)上，于是他攻讀了教育學(xué)的碩士學(xué)位和博士學(xué)位，掌握相關(guān)學(xué)習(xí)和協(xié)作的原理，并被社會建構(gòu)主義的認(rèn)識論深深影響，它不僅把 學(xué)習(xí)看作是一個社會活動，更關(guān)注在為他人創(chuàng)造學(xué)習(xí)資源 (例如課本 )的過程中所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果。 他十分的注重 Moodle 的易用性和開源性，在開發(fā)和淘汰了很多之后， 20xx 年 8月 20 日，他面對著一個充滿懷疑的世界，發(fā)布了 版本。這個版本的定位是服務(wù)于小型的、有緊密活動的班級。它做為一個研究性的例子存在。時至今日， Moodle 已經(jīng)在全世界有不計其數(shù)的開發(fā)在在不斷的完善和發(fā)展它。它最特別的地方就是 網(wǎng)站，這為全世界各種各樣的開發(fā)者提供了一個學(xué)習(xí)交流的地方，使得Moodle 能以更快的速度發(fā)展。 Moodle 平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu) Moodle 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是最優(yōu)化的三層 B/S 結(jié)構(gòu)如圖 21，模塊化的設(shè)計具有很高的可擴(kuò)展性，能夠獨立的運行在 WEB 服務(wù)器上 。 圖 21 基本三層構(gòu)架 圖 Moodle 平臺的主要功能 Moodle 的管理核心是用戶，其中用戶主要分為管理員、教師和學(xué)生。用戶通過模塊來進(jìn)行所有的活動，可以說，所有用戶的需求都是建立在模塊的運用上，其中 Moodle的主要模塊功能與系統(tǒng)的關(guān)系如下圖 22 所示： 用戶界面 數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法在線學(xué)習(xí)交流平臺的設(shè)計與實現(xiàn) 9 圖 22 Moodle 功能結(jié)構(gòu)圖 （ 1） 模塊劃分功能 ： 1）課程管理 教師可以對課程的形式包括課程，討論，作業(yè)等，同時可以根據(jù)課程進(jìn)度，影響等自主的決定作業(yè)，測試等，可以清楚的看到學(xué)生的測試，作業(yè)及其反饋 的 各種信息，同時可以進(jìn)行自主的統(tǒng)計，這樣就可以根據(jù)不同的學(xué)生進(jìn)行不同層次的教導(dǎo)和布置任務(wù)等，使得教學(xué)更加的有效率。 2）作業(yè)模塊 教師可以自定義作業(yè)的上交時間和自由的布置作業(yè)，可以根據(jù)學(xué)生的答題情況給出分?jǐn)?shù)，同時提出自己的意見。學(xué)生可以以很多的形式提交作業(yè)，包括文檔，表格等上傳 到服務(wù)器，老師可以詳細(xì)的了解到學(xué)生的作業(yè)情況，同時可以對一個班人的成績進(jìn)行統(tǒng)計，能更直觀的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。