【導(dǎo)讀】生活和學(xué)習(xí)更加方便和高效，而網(wǎng)絡(luò)教育就是這方面的典范。本文的具體內(nèi)容和成果有以下幾點。的發(fā)展和現(xiàn)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(xiàn)了課程的開設(shè)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》算法。實現(xiàn)了教師管理課程和添加資源，批改作業(yè)以。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》交流平臺是為了輔助傳統(tǒng)的教學(xué)，旨在彌補傳統(tǒng)教學(xué)的交流不足，解決學(xué)習(xí)形式單一等問題。

　　

【正文】 結(jié)出，開發(fā)一個基于 Moodle 平臺的 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 交流平臺是可行切必須的。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 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)和用戶的角度進行系統(tǒng)設(shè)計。 軟件架構(gòu) 總體架構(gòu) 為了實現(xiàn)軟件可靠性，可操作性以及可擴展性。 本系統(tǒng)釆用當(dāng)前流行的三層 B/S結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了用戶界面、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問的分離，使用面向?qū)ο蠓椒ê透邇?nèi)聚、低耦合的模塊化結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計思想來構(gòu)建靈活、可擴展的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。系統(tǒng)由Windows 操作系統(tǒng)， Apache 服務(wù)器， MySQL 數(shù)據(jù)庫和 PHP 語言組成 [9]。系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定，安全，以及跨平臺等?；炯軜?gòu)如圖 41 所示： 圖 41 數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)平臺架構(gòu) 圖 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) 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(quán)限的用戶，如果用戶不登陸訪問這些內(nèi)容，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)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(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間的交流問題，所以交流就是十分重要的，網(wǎng)站首頁分別設(shè)立問卷調(diào)查、投票、討論和聊天室，分別針對不同的需求，學(xué)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(dāng)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 算法，所以課程設(shè)置較少，可以在主頁直接選擇課程，當(dāng)課程較多找不到的時候，可以通過課程搜索來發(fā)現(xiàn)課程，方便有針對性的選擇課程和學(xué)習(xí)。 （ 4）算法演示 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 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(wù)端 服務(wù)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(wù)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(wǎng)站所有的服務(wù)實際上都是基于模塊管理的。 （ 1）網(wǎng)站管理 網(wǎng)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(wǎng)站信息、參數(shù)配置、插件設(shè)置、主題設(shè)置、首頁設(shè)置、外觀設(shè)置、語言設(shè)置、服務(wù)器設(shè)置等。 （ 2）課程管理 課程管理的就是課程的開設(shè)，充實資料和課程的關(guān)閉，課程的開設(shè)需要管理員或教師。教師確定教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃、教學(xué)活動等。需要發(fā)布課程公告、上傳和設(shè)計課程內(nèi)容、導(dǎo)入素材會課件等。還需要 引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、組織在線討論、在線答疑等 [11]。 （ 3）學(xué)習(xí)管理 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 學(xué)生需要閱讀學(xué)習(xí)資料、觀看課件和教學(xué)資料、完成課堂練習(xí)、參加在線考試等，不會的可以直接通過教師來解答。 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是本系統(tǒng)的靈魂，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)直接影響的整個網(wǎng)站。通過需求分析可以看到需要的數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu) [12]， 就可以得出一些數(shù)據(jù)表以及它們之間的關(guān)系，即是系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)，后續(xù)的編碼都是在對數(shù)據(jù)庫進行操作， 所以構(gòu)建一個合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是十分有必要的 [13]?；镜臄?shù)據(jù)庫 ER 如圖 42 所示： 圖 42 數(shù)據(jù)庫 ER 圖 如下列舉一些重要的邏輯結(jié)構(gòu)表： （ 1） 用戶信息（ mdl_user） 表內(nèi)主要字段及解釋， 如 表 41 所示 用戶 作業(yè) 權(quán)限表 課程 用戶名 權(quán)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(shè)選 擇 發(fā)布上傳 賦予權(quán)限的 ID 課程資料 作業(yè)描述 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) 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(nèi)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(quán)限指派（ mdl_role_assignments）如 表 43 所示 表 43 權(quán)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(quán)限 ID userid bigint 19,0 用戶 ID modifierid bigint 19,0 賦予權(quán)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(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 22 用戶構(gòu)架 本系統(tǒng)基于權(quán)限實際上有三個大的權(quán)限級別，分別是管理員，教師和學(xué)生，因為是基于 Moodle 的教學(xué)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(xiàn)的。基本的功能權(quán)限如圖 47 所示： 47 用戶基本權(quán)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(wǎng)站，對老師，課程管理員等角色的授權(quán)也是由管理員進行管理的。網(wǎng)站管理員在安裝的過程中默認(rèn)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(shè)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(shù)據(jù)庫進行管理 ,如系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(quán)，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(quán)或者不通過授權(quán)；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(xué)生管理 可以注冊一個學(xué)生或多個學(xué)生，可以查看學(xué)生的注冊申請，并對其進行授權(quán)或者數(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) 23 不通過授權(quán)；可以查看已注冊學(xué)生的信息，修改學(xué)生的個人信息，也可以將某個學(xué)生從系統(tǒng)中刪除。 （ 5）信息查詢 可以查詢系統(tǒng)中已經(jīng)注冊教師和學(xué)生的人數(shù)，可以查看開設(shè)課程的數(shù)目，可以查看題庫共有多少題目數(shù)量，也可以 查看所有課程總共發(fā)布了多少作業(yè)數(shù)量等。 教師 教師可以為課程添加各種內(nèi)容 ,資源通常是靜態(tài)的，如網(wǎng)頁鏈接、靜態(tài)文字等等，而活動則是動態(tài)的，可以加強學(xué)生和老師之間的交互。同時 對學(xué)生提問進行答疑，平時的教學(xué)管理工作，對學(xué)生學(xué)習(xí)監(jiān)督等，也都是老師的責(zé)任。 （ 1）教學(xué)實施 教師可以按教學(xué)內(nèi)容要求有針對性對學(xué)生進行分組學(xué)習(xí)、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(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃和教學(xué)活動。 （ 3）在線交流 可以進行在線答疑、在線討論。如回復(fù)每個學(xué)生發(fā)的帖子，可以刪除任意一個學(xué)生的帖子；當(dāng)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(wǎng)上給學(xué)生布置作業(yè)，可以在線批改作業(yè)，查看己經(jīng)批改的作業(yè)，并且可以給學(xué)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(dāng)然也可以查閱己經(jīng)批改的試卷。并可以制作調(diào)查問卷，手機學(xué)生的反饋意見，然后修改后期的教學(xué)計劃。 學(xué)生 網(wǎng)絡(luò)教育平臺學(xué)生是最主要的用戶，學(xué)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(xué)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(xué)生可以查看站點的課程簡介、教學(xué)團隊、課程考核、考研輔導(dǎo)、算法演示、教學(xué)方式等和課程相關(guān)的信息。 （ 2）學(xué)習(xí)課程 打開所選課程，進行網(wǎng)上學(xué)習(xí)。如閱讀學(xué)習(xí)資料、教學(xué)資料和觀看課件，按要求進行模擬實訓(xùn)等。 （ 3）完成作業(yè) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24 通過瀏覽課程所有作業(yè)的內(nèi)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(nèi)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(jīng) 完成并得到批改的試卷，可以查看測試結(jié)果。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)平臺模塊架構(gòu) 傳統(tǒng)教學(xué)模式是以教師為主，教師講、學(xué)生聽、很少有互動，課后老師比較忙，學(xué)生有什么疑難問題很難在短時間內(nèi)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(xué)生具體的答案，幾乎是一種單向溝通的教學(xué)模式。而且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shè)計如下幾個模塊來作為傳統(tǒng)教育的補充。 視頻學(xué)習(xí) 與傳統(tǒng)教學(xué)相比較，同學(xué)們的理解能力可能有差異，同時《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的不同章節(jié)的學(xué)習(xí)難度同樣可能存在差異。一位老師的教學(xué)也可能存在疏漏，所以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》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(xué)視頻，同時對于網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的教學(xué)視頻同時可以復(fù)制視頻的鏈接地址。根據(jù)學(xué)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(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進度播放不同章節(jié)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程視頻，同時也可以播放教師推薦的網(wǎng)絡(luò)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程視頻。 算法的 Flash 演示 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心就是算法，而單純的文字?jǐn)⑹龊皖?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(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)上搜索資源，對于算法進行歸類，是每一個算法都有對應(yīng)的 Flash 動畫。 （ 2） Flash 播放 動態(tài)的 Flash 可以 根據(jù) 自己的需要輸入數(shù)據(jù)，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(rèn)識。 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) 25 交流互動 傳統(tǒng)教學(xué)由于時間及空間的限制，教師和學(xué)生間的交流和互動不是那么的頻繁，所以學(xué)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(wù)。 （ 1） 論壇交流 論壇交流是師生間交流的主要途徑，學(xué)生不會的問題可以留言給老師，同時老師也可以在論壇內(nèi)回答學(xué)生的問題，同時教師和學(xué)生還可以在論壇內(nèi)發(fā)起活動，交流的內(nèi)容也不僅僅局限與學(xué)習(xí)。 （ 2） 郵件提醒 由于教師可能沒有在網(wǎng)站登錄，而學(xué)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(xiàn)和回復(fù)，使得師生間的交流更加的高效和迅速。 本章 小 結(jié) 本章從系統(tǒng)架構(gòu)和用戶架構(gòu)兩方面對基于 Moodle 的 《 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》 交流平臺進行了系統(tǒng)設(shè)計，滿足了預(yù)計需求，結(jié)合 傳統(tǒng)教學(xué)的缺點，進行了系統(tǒng)的設(shè)計。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 26 5 系統(tǒng)實現(xiàn) 本系統(tǒng)是基于 Moodle 平臺來實現(xiàn)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》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(jīng)過多次的發(fā)展改進，現(xiàn)在也能夠在Windows 操作系統(tǒng)上運行，具體運行環(huán)境如 表 51 所示： 表 51 Moodle 運行環(huán)境 圖 服務(wù)器端