【正文】 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 265 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。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。（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)。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。（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(jìn)行歸類，是每一個算法都有對應(yīng)的 Flash 動畫。 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。根據(jù)學(xué)生的反饋，對課程的重點難點可以更加詳細(xì)的介紹。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。所以需要設(shè)計如下幾個模塊來作為傳統(tǒng)教育的補充。 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。陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24（3）完成作業(yè)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。（2）學(xué)習(xí)課程打開所選課程，進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)。 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(jìn)步?？梢栽陬}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。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(jìn)行編輯或刪除?？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。（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(jìn)行分組學(xué)習(xí)、分組討論等。 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。（4）學(xué)生管理數(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(jìn)行授權(quán)或者不通過授權(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。（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(jìn)行授權(quán)，可以查看系統(tǒng)中的所有課程的屬性信息。課程/ 用戶信息進(jìn)行維護，對系統(tǒng)配置進(jìn)行修改，對站點首頁的設(shè)置、功能模塊的安裝和維護等?；镜墓δ軝?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(jìn)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(jìn)行管理的。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(jìn)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]。（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。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。（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。（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。 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]。（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)。（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。基本架構(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。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]。 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。 本章小結(jié) 本章對基于 Moodle 的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》進(jìn)行了需求分析， Moodle 平臺是一個多功能的，非常具有可操作性，可靠性以及具有良好擴展性的教育平臺，根據(jù)學(xué)生和老師的需求，可以總結(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陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18的。所以，系統(tǒng)設(shè)定有權(quán)限的用戶才能進(jìn)入，必須強制密碼，而且密碼必須復(fù)合復(fù)雜性規(guī)則。下面對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)性能需求進(jìn)行分析：（1）可操作性 為使所有用戶都能在短時間內(nèi)掌握本系統(tǒng)的操作流程，所以用戶的界面操作盡可能的簡單，釆用人機交互方式，用戶只需按菜單提示步驟進(jìn)行操作即可，而且還有幫助提示，最大限度方便用戶。本系統(tǒng)有調(diào)查統(tǒng)計，投票等活動，更多的增強大家的交互性。能達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。3）交流進(jìn)步主要的任務(wù)就是改進(jìn)傳統(tǒng)教的教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間的交流不足的問題。主要如下圖所示：圖 34 學(xué)生的功能權(quán)限圖1）課程學(xué)習(xí)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) 17 在線選擇課程，也可以由教師批量加入課程，在課程學(xué)習(xí)中看一查看學(xué)習(xí)資料，F(xiàn)lash， 算法演示、教學(xué)方式等和課程相關(guān)的信息等。4）信息反饋傳統(tǒng)教育的交流是很少的，而這個教學(xué)平臺解決了這個問題，增強的師生之間的交流，教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋信息來確定學(xué)生對知識的掌握情況，以便做出更有針對性的教育。3）資源更新教師能對課程的資源進(jìn)行添加、修改、刪除等。主要如下圖所示：教師用戶登錄調(diào)查問卷信息反饋資源更新在線交流教學(xué)實施解答問題 作業(yè)評價陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 16圖 33 教師的功能權(quán)限圖1）教學(xué)實施 教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況反饋的情況有針對性的給不同的學(xué)生不同的提出學(xué)習(xí)的方法，同時針對學(xué)生的問題，也可以及時的回答，在和學(xué)生的交流中幫助學(xué)生快速的理解所學(xué)的知識。同時可以批量的添加和操作用戶，方便管理。2）系統(tǒng)維護管理員可以對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)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。陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 14 系統(tǒng)功能需求分析對于軟件系統(tǒng)的設(shè)計和分析來講，首先要正確地把握客戶需求中的功能實現(xiàn)，以便確定系統(tǒng)中需要創(chuàng)建何種對象，我們這里以用例圖的方式給出了不同角色在系統(tǒng)中的操作權(quán)限，如圖 31 所示：圖 31 用戶需求功能圖（1）管理員用戶 管理員的任務(wù)主要有管理課程，用戶權(quán)限，用戶管理，系統(tǒng)維護等。（4）學(xué)習(xí)資源目前網(wǎng)絡(luò)課程在自主學(xué)習(xí)方面只是體現(xiàn)學(xué)生自己學(xué)習(xí)這一點上，并沒有為他們提供豐富的學(xué)習(xí)資源以有利于自主學(xué)習(xí) [7]。（2）教學(xué)的個性化傳統(tǒng)的課堂教學(xué)很難進(jìn)行因材施教和個性化教學(xué)，只能照顧到大多數(shù)學(xué)生的需求；而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢就在于學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的特點、興趣,選取合適自己的教學(xué)資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)因材施教和個性化教學(xué)。而軟件分析人員則要認(rèn)真了解用戶的需求，細(xì)致地進(jìn)行調(diào)查分析，把用戶的要求最終轉(zhuǎn)換成一個完全的、精細(xì)的軟件邏輯模型并寫出軟件的需求規(guī)格說明，準(zhǔn)確地表達(dá)用戶的要求。制定軟件的需求規(guī)格說明不只是軟件開發(fā)人員的工作，用戶也起著至關(guān)重要的作用。軟件需求分析工作也是一個不斷認(rèn)識和逐步細(xì)化的過程。詳細(xì)的講解了利用 Moodle 構(gòu)建的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)交流平臺對于傳統(tǒng)教育不足的改進(jìn)。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(jìn)步。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。課程/用戶信息進(jìn)行維護，對系統(tǒng)配置進(jìn)行修改，對站點首頁的設(shè)置、功能模塊的安裝和維護等。老師，課程管理員等角色的授權(quán)也是由管理員進(jìn)行管理的。如圖 23 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) 11表 23 教師權(quán)限表教學(xué)設(shè)計 教學(xué)前準(zhǔn)備 教學(xué)實施 教學(xué)評價及反饋確定教學(xué)目標(biāo) 發(fā)布課程公告 引導(dǎo)學(xué)生自主探討 作業(yè)評定制定教學(xué)大綱 上傳網(wǎng)絡(luò)課程資源 組織討論 論文評定制定教學(xué)計劃 導(dǎo)入素材 專家答疑 專題測驗設(shè)計教學(xué)活動 添加講義 在線教師答疑 網(wǎng)上活動評定選擇教學(xué)策略 參加活動 測驗考試 網(wǎng)上學(xué)習(xí)記錄評定確定評價指標(biāo) 布置作業(yè)3）學(xué)生用戶網(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(jìn)步。如表 22 所示：表 22 管理員權(quán)限表課程管理 用戶管理 系統(tǒng)配置）設(shè)置課程類別 設(shè)置用戶注冊方式 站點信息設(shè)置創(chuàng)建課程 管理用戶賬號 參數(shù)配置設(shè)置選課 設(shè)置用戶權(quán)限 插件設(shè)置委派教師角色 界面風(fēng)格設(shè)置2）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。課程/ 用戶信息進(jìn)行維護，對系統(tǒng)配置進(jìn)行修改，對站點首頁的設(shè)置、功能模塊的安裝和維護等。（2）用戶劃分功能：Moodle 的用戶分為管理員，教師和學(xué)生，如圖 23 所示：Moodle 用戶管理模塊管理員模塊教師模塊學(xué)生模塊圖 23 用戶管理模塊圖1）管理員管理員需要對整個 Moodle 平臺進(jìn)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(jìn)行管理的?？梢砸粤斜?、樹狀和嵌套方式瀏覽話題，同時對陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 10于自己感興趣的論壇可以訂閱么，這樣更新時就會有 Email 通知。4）投票模塊同學(xué)們可以面對一件事做出自己的選擇，得到反饋后能讓老師和管理員能直觀的看到學(xué)生的選擇，以便能夠做出改進(jìn)。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。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：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) 9Moodle 平臺主要模塊網(wǎng)站管理用戶管理課程管理資源作業(yè)模塊論壇模塊測試模塊問卷模塊聊天室模塊專題討論模塊圖 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。 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)計具有很高的可擴展性，能夠獨立的運行在 WEB 服務(wù)器上。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。這個版本的定位是服務(wù)于小型的、有緊密活動的班級。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)陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8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。 Moodle 平臺 Moodle 背景Moodle 是澳大利亞教師馬丁 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)。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。（3）網(wǎng)絡(luò)教育具有交互性