【導讀】生活和學習更加方便和高效，而網絡教育就是這方面的典范。本文的具體內容和成果有以下幾點。的發(fā)展和現狀進行說明。通過對比各個平臺的優(yōu)缺點，最后選擇了Moodle平臺。實現了課程的開設和管理，作業(yè)的提交和反饋，論壇的開發(fā)與交互，資料的上傳與管理等功能。最后，完成并實踐基于Moodle平臺的《數據結構》算法。實現了教師管理課程和添加資源，批改作業(yè)以?！稊祿Y構》交流平臺是為了輔助傳統(tǒng)的教學，旨在彌補傳統(tǒng)教學的交流不足，解決學習形式單一等問題。

　　

【正文】 可靠性以及具有良好擴展性的教育平臺，根據學生和老師的需求，可以總結出，開發(fā)一個基于 Moodle 平臺的 《 數據結構 》 交流平臺是可行切必須的。 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 18 4 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)設計是一個軟件的靈魂，根據需求分析做出軟件的基本規(guī)劃，同時對基于Moodle 下的 《 數據結構 》 交流平臺有一個全面的認識，本章主要從系統(tǒng)的架構和用戶的角度進行系統(tǒng)設計。 軟件架構 總體架構 為了實現軟件可靠性，可操作性以及可擴展性。 本系統(tǒng)釆用當前流行的三層 B/S結構，實現了用戶界面、業(yè)務邏輯和數據訪問的分離，使用面向對象方法和高內聚、低耦合的模塊化結構相結合的設計思想來構建靈活、可擴展的學習系統(tǒng)。系統(tǒng)由Windows 操作系統(tǒng)， Apache 服務器， MySQL 數據庫和 PHP 語言組成 [9]。系統(tǒng)實現穩(wěn)定，安全，以及跨平臺等。基本架構如圖 41 所示： 圖 41 數據結 構平臺架構 圖 數據結構算法在線學習交流平臺的設計與實現 19 用戶界面 用戶界面是用戶使用功能的直接媒介，所以精良簡潔明了，讓用戶能夠明白基本的操作規(guī)則。 （ 1）登錄 登錄系統(tǒng)在主頁最醒目的位置，因為 Moodle 出于安全考慮所以如課程選擇、投票、討論區(qū)等都需要有權限的用戶，如果用戶不登陸訪問這些內容，系統(tǒng)會自動跳轉到登陸頁面。 （ 2）師生交流 本系統(tǒng)的需求就是為了彌補傳統(tǒng)教育的教師與學生，學生與學生之間的交流問題，所以交流就是十分重要的，網站首頁分別設立問卷調查、投票、討論和聊天室，分別針對不同的需求，學生可以就不明白的問題直接在聊天時向教師 提問等待解答。當老師不在的時候，也可以通過論壇向老師留言，系統(tǒng)會通過 Email 向教師發(fā)出提醒。 （ 3）課程選擇 因為主要的需求是 《 數據結構 》 算法，所以課程設置較少，可以在主頁直接選擇課程，當課程較多找不到的時候，可以通過課程搜索來發(fā)現課程，方便有針對性的選擇課程和學習。 （ 4）算法演示 《 數據結構 》 是一門邏輯性非常強的課，所以用直觀的 Flash 能更快的理解明白算法的意義和作用。 服務端 服務是本站的的核心， Moodle 是由不同的模塊的組合來完成整個服務器的運行的，由于 Moodle 的高擴展性，實際 上， Moodle 模塊就是一個一個的插件 ，這都是基于 PHP 的 [10]。 網站所有的服務實際上都是基于模塊管理的。 （ 1）網站管理 網站的管理實際上就是模塊的增加、修改和刪除。在 Moodle 平臺下實際上就是插件的管理，如 系統(tǒng)配置網站信息、參數配置、插件設置、主題設置、首頁設置、外觀設置、語言設置、服務器設置等。 （ 2）課程管理 課程管理的就是課程的開設，充實資料和課程的關閉，課程的開設需要管理員或教師。教師確定教學大綱、教學目標、教學計劃、教學活動等。需要發(fā)布課程公告、上傳和設計課程內容、導入素材會課件等。還需要 引導學生自主學習、組織在線討論、在線答疑等 [11]。 （ 3）學習管理 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 20 學生需要閱讀學習資料、觀看課件和教學資料、完成課堂練習、參加在線考試等，不會的可以直接通過教師來解答。 數據庫 數據庫是本系統(tǒng)的靈魂，數據庫的結構直接影響的整個網站。通過需求分析可以看到需要的數據庫的基本結構 [12]， 就可以得出一些數據表以及它們之間的關系，即是系統(tǒng)的邏輯結構，后續(xù)的編碼都是在對數據庫進行操作， 所以構建一個合理的數據庫結構是十分有必要的 [13]?；镜臄祿?ER 如圖 42 所示： 圖 42 數據庫 ER 圖 如下列舉一些重要的邏輯結構表： （ 1） 用戶信息（ mdl_user） 表內主要字段及解釋， 如 表 41 所示 用戶 作業(yè) 權限表 課程 用戶名 權限 ID 密碼 ID 號碼 姓名 郵箱 角色 ID 用戶 ID 課程編碼ID 課程名 課程分類ID 編號排序 選課密碼 成績 作業(yè)類型 作業(yè)名稱 課程 ID 開設選 擇 發(fā)布上傳 賦予權限的 ID 課程資料 作業(yè)描述 數據結構算法在線學習交流平臺的設計與實現 21 表 41 用戶信息表 字段名稱 字段類型 長度 字段解釋 username varchar 100 用戶名 password varchar 32 密碼 idnumber varchar 64 ID 號碼 firstname varchar 100 姓 lastname varchar 100 名 varchar 100 郵箱 （ 2） 課程信息（ mdl_course） 表內主要字段及解釋， 如 表 42 所示 表 42 課程信息表 字段名稱 字段類型 長度 字段解釋 category bigint 19,0 課程分類 ID sortorder bigint 19,0 排序編號 password varchar 50 選課密碼 fullname varchar 254 課程名全稱 shortname varchar 100 課程名簡稱 idnumber varchar 100 課程編碼 ID summary text 65535 課程概要 （ 3） 權限指派（ mdl_role_assignments）如 表 43 所示 表 43 權限指派 字段名稱 字段類型 長度 字段解釋 roleid bigint 19,0 角色 ID contextid bigint 19,0 權限 ID userid bigint 19,0 用戶 ID modifierid bigint 19,0 賦予權力的 ID （ 4） 作業(yè)資料（ mdl_assignment）如 表 44 所示 表 44 作業(yè)資料表 字段名稱 字段類型 長度 字段解釋 course bigint 19,0 課程 ID name varchar 255 作業(yè)名稱 description text 65535 作業(yè)描述 assignmenttype varchar 50 作業(yè)類型 grade bigint 19,0 成績 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 22 用戶構架 本系統(tǒng)基于權限實際上有三個大的權限級別，分別是管理員，教師和學生，因為是基于 Moodle 的教學平臺所以用戶的核心地位愈發(fā)的重要，實際上系統(tǒng)的主要模塊功能就是圍繞著用戶來實現的?；镜墓δ軝嘞奕鐖D 47 所示： 47 用戶基本權限 圖 管理員 管理員需要對整個 Moodle 平臺進行管理，需要管理網站，對老師，課程管理員等角色的授權也是由管理員進行管理的。網站管理員在安裝的過程中默認用戶是admin。課程 /用戶信息進行維護，對系統(tǒng)配置進行修改，對站點首頁的設置、功能模塊的安裝和維護等。具體如下： （ 1） 系統(tǒng)維護 管理員可以對系統(tǒng)數據庫進行管理 ,如系統(tǒng)數據備份、升級等；可以發(fā)布、修改、刪除系統(tǒng)公告；同時，管理員也可以查看教師的課程公告，可以刪除某一條課程公告。 （ 2） 課程管理 可以添加、刪除一門課程，可以修改某門課程的屬性信息，可以對教師提交授課請求進 行授權，可以查看系統(tǒng)中的所有課程的屬性信息。 （ 3） 教師管理 可以注冊一個教師或多個教師，可以查看教師的注冊申請，并對其進行授權或者不通過授權；可以查看已注冊教師的信息，修改教師的個人信息，也可以將某教師從系統(tǒng)中刪除。 （ 4） 學生管理 可以注冊一個學生或多個學生，可以查看學生的注冊申請，并對其進行授權或者數據結構算法在線學習交流平臺的設計與實現 23 不通過授權；可以查看已注冊學生的信息，修改學生的個人信息，也可以將某個學生從系統(tǒng)中刪除。 （ 5）信息查詢 可以查詢系統(tǒng)中已經注冊教師和學生的人數，可以查看開設課程的數目，可以查看題庫共有多少題目數量，也可以 查看所有課程總共發(fā)布了多少作業(yè)數量等。 教師 教師可以為課程添加各種內容 ,資源通常是靜態(tài)的，如網頁鏈接、靜態(tài)文字等等，而活動則是動態(tài)的，可以加強學生和老師之間的交互。同時 對學生提問進行答疑，平時的教學管理工作，對學生學習監(jiān)督等，也都是老師的責任。 （ 1）教學實施 教師可以按教學內容要求有針對性對學生進行分組學習、分組討論等。 （ 2） 資源更新 教師可以對自己所任課程的資源進行添加、修改、刪除，可以改變資源的布局，可以隱藏或顯示資源?？梢灾付ń虒W大綱、教學目標、教學計劃和教學活動。 （ 3）在線交流 可以進行在線答疑、在線討論。如回復每個學生發(fā)的帖子，可以刪除任意一個學生的帖子；當然也可以對自己的帖子進行編輯或刪除。 （ 4）評價反饋 教師可以在網上給學生布置作業(yè)，可以在線批改作業(yè)，查看己經批改的作業(yè)，并且可以給學生作業(yè)反饋信息。可以在題庫按手工或者自動的方式生成試卷，重新編排試卷題目，刪除試卷，在線批改試卷，當然也可以查閱己經批改的試卷。并可以制作調查問卷，手機學生的反饋意見，然后修改后期的教學計劃。 學生 網絡教育平臺學生是最主要的用戶，學生可以瀏覽知識，同時可以選擇課程，有什么不會的問題 也可以通過討論區(qū)向老師提問，得到解答，同時學生也可以自主的交流，使自己能夠更快的進步。 （ 1）瀏覽課程 學生可以查看站點的課程簡介、教學團隊、課程考核、考研輔導、算法演示、教學方式等和課程相關的信息。 （ 2）學習課程 打開所選課程，進行網上學習。如閱讀學習資料、教學資料和觀看課件，按要求進行模擬實訓等。 （ 3）完成作業(yè) 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 24 通過瀏覽課程所有作業(yè)的內容，在線完成作業(yè)，也可以下載作業(yè)，線下完成后提交作業(yè)，可以查看教師的批改內容，查看作業(yè)成績。 （ 4）查看成績 可以在教師指定的課程試卷庫中某一份試卷進行測試，對于已經 完成并得到批改的試卷，可以查看測試結果。 數據結構平臺模塊架構 傳統(tǒng)教學模式是以教師為主，教師講、學生聽、很少有互動，課后老師比較忙，學生有什么疑難問題很難在短時間內找到老師解決，而且會因為老師上課過程中攜帶的資料有限，一時半會可能給不了學生具體的答案，幾乎是一種單向溝通的教學模式。而且數據結構是一門邏輯性極強的課程呢，單靠自己的理解可能不能完全的理解。所以需要設計如下幾個模塊來作為傳統(tǒng)教育的補充。 視頻學習 與傳統(tǒng)教學相比較，同學們的理解能力可能有差異，同時《數據結構》課程的不同章節(jié)的學習難度同樣可能存在差異。一位老師的教學也可能存在疏漏，所以《數據結構》交流平臺擁有視頻功能是十分必要的。 （ 1） 上傳視頻 教師可以錄制上傳自己的教學視頻，同時對于網絡上優(yōu)秀的教學視頻同時可以復制視頻的鏈接地址。根據學生的反饋，對課程的重點難點可以更加詳細的介紹。 （ 2） 播放視頻 學生可以根據自己的學習進度播放不同章節(jié)的《數據結構》課程視頻，同時也可以播放教師推薦的網絡《數據結構》課程視頻。 算法的 Flash演示 數據結構的核心就是算法，而單純的文字敘述和類 C 語言的描述對于算法的理解還有一 定的困難。這是把抽象的算法制作成 Flash 就能讓人更加清晰準確的理解算法的意義。 （ 1） 上傳 Flash Flash 可以自己制作，也可以從網絡上搜索資源，對于算法進行歸類，是每一個算法都有對應的 Flash 動畫。 （ 2） Flash 播放 動態(tài)的 Flash 可以 根據 自己的需要輸入數據，然后就能看到直觀的算法展示，對于算法執(zhí)行的每一步都能有具體的認識。 數據結構算法在線學習交流平臺的設計與實現 25 交流互動 傳統(tǒng)教學由于時間及空間的限制，教師和學生間的交流和互動不是那么的頻繁，所以學生對理解不到位的問題并沒有什么好的解決途徑。而解決師生間交流不足 的問題就是本平臺的核心任務。 （ 1） 論壇交流 論壇交流是師生間交流的主要途徑，學生不會的問題可以留言給老師，同時老師也可以在論壇內回答學生的問題，同時教師和學生還可以在論壇內發(fā)起活動，交流的內容也不僅僅局限與學習。 （ 2） 郵件提醒 由于教師可能沒有在網站登錄，而學生有什么問題，或者教師發(fā)布一個新的主題或課程，都會通過郵件來提醒。這樣就能及時的發(fā)現和回復，使得師生間的交流更加的高效和迅速。 本章 小 結 本章從系統(tǒng)架構和用戶架構兩方面對基于 Moodle 的 《 數據結構 》 交流平臺進行了系統(tǒng)設計，滿足了預計需求，結合 傳統(tǒng)教學的缺點，進行了系統(tǒng)的設計。 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 26 5 系統(tǒng)實現 本系統(tǒng)是基于 Moodle 平臺來實現的《數據結構》交流平臺， Moodle 的運行需要先搭建環(huán)境，然后在安裝 Moodle 文件 [14]，環(huán)境的搭建和 Moodle 的安裝等基本操作有由理員事先完成。 系統(tǒng)環(huán)境 Moodle 平臺最初是在 LINUX 上運行的，經過多次的發(fā)展改進，現在也能夠在Windows 操作系統(tǒng)上運行，具體運行環(huán)境如 表 51 所