【《基于python的在线学习系统的设计与实现》9700字（论文）】.docx

基于python的在线学习系统的设计与实现摘要新冠肺炎疫情期间，大多数的学校实施了停课线上教学的政策，而本人所创办的线下辅导机构也深受疫情影响，所以一款操作简单，界面简洁，编程语言简单的线上学习系统，对于我来说显得越来越重要，本操作系统考察了疫情期间其他线学习系统的实践以及在实践过程中所遇到的困难与挑战。在此基础上，本研究还参考了国外知名软件的相关经验，提出了改进未来在线学习评估的建议。本文以计算机语言实现了一个资讯整基于Python的线上学习系统的设计。整套系统分为前端与后端，前端用于给用户进行操作，后台则是等级管理员账号登录进行数据管理等操作，超级管理员则是系统最高权限的拥有者，用于分配权限以及一些列的操作。算法实现基于PythOn,该门语言语法简洁，很多内置方法与第三方依赖包都已经非常的完善。关键词：Python;网络技术；HTM1.；Css；Js目录1概述11.1 程序开发的背景意义11.2 国内不同于国外的实际状况12 国外研究现状22 .1对于国内外研究的总结23 .2课题的流程工作34 3733 木目/也、Ei33. 1MOOdle:'33.2虚拟学习社区44社区型Python学习系统平台架构设计与实现54. 1社区型Python学习系统架构51.1.1 1.1系统架构分析51.1.2 主要功能模块分析51.1.3 数据库分析74.2MoOdle平台搭建84. 2.1系统环境的部署85. 2.2Moodle系统内核安装84. 3移APPejj问实现*94. 3.1APP开发环境部署95. 3.2APP源文件配置96. 3.3编译分发105教学的实施125. 1教学实施目的125.2 教学实施目标125.3 教学实施对象125.4 教学内容125.5教学实施效果和模式1314.16结论参考文献1概述1.1 程序开发的背景意义与传统线下教学相比，在线教育有着便捷性和灵活性的优势。伴随着互联网与智能手机的普及，网络使用环境获得极大的改善和提升，跨越时间和空间的限制，随时随地地学习，知识获取变得更加快捷和多样传统教育的局限性促使了现阶段对在线教育的需求越发强烈，并且，由于今年的疫情的影响，在线学习成为了教育领域的重点发展方向，也加速了在线教育的发展据统计仅在疫情阶段，我国已有63.1%的线上用户，购买过知识付费产品。线上教育受到众多平台青睐，各类线下教育机构转型上，不断开发下沉市场等操作，使得在线教育市场无限扩大，所以各种线上课程系统的发展前景也会有无限可能。现代信息技术是在线学习的技术依托，使得我们的在线学习有了很大的发展与改革。在线学习的问题不仅仅是人才的培养，因此我们实现在线学习，需要在线学习系统，来创造一个合格的在线学习环境。在线学习系统在在线学习中扮演着越来越重要的角色，因为没有在线学习系统，我们单单依靠一些娱乐性的直播平台，是远远无法满足的。在线学习系统在在线学习中所扮演得角色越来越明确。1.2 国内不同于国外的实际状况在线学习的概念在上世纪九十年代初就已被引入学术界。1997年6月，东北师苑大学宋树生教授在中国电化教育发表了第一篇在线学习研究交章在线学习一利用计算机网络进行学习的新方式。然而在随后的5年，在线学习的研究是属于停滞期。这个现象一直到了2002年，江西师范大学钟志贤教授连续在现代远距离教育期刊上对在线学习进行全面论述：以实际的社会需求证明了在线学习的存在价值，引起国内众多研究者的重视，之后研究文献数量呈上升趋势。在线学习发展至今己有20余年。进入二十世纪后，伴随着科技的突飞猛进，在线学习也进入了新的发展时期，有关这一领域的研究也不断创新，对在线学习研究更多的是国内教育技术学界，内容涉及到在线学习的各个方面。因此对近些年来国内有关在线学习的研究热点、研究结构、理论前沿及演变态势等进行系统梳理成为人们普遍关注的问题。目前，在成人高等教育领域，我国的在线网络教育形成中央电大，各省、自治区电大，地级市电大，县电大四级网络教育模式，中央电大是教育部试点高校中唯一一所的成人高等远程教育机构，其在校生规模占到全部网络高等教育总量的60%以上：在普通高等教育领域，从1997年至今，教育部批准了67所现代远程教育试点高校。在基础教育领域绝大多数有条性的中小学都建成了自己的校园网，并且都依托互联网建设了网络教室。我国的在线课程起步较晚.现在仍处于探索、总结阶段。理论体系层次不够.相比之下，研究虽然重视将理论指导实践，但依然存在实践面窄，针对性差、需求分析不够、深度不够，影响有限等问题。重视技术运用研究，但研究者之间缺少合作，难以形成规模性研究。从研究的内容看，现在也开始重视研究怎样共享资源、优化服务体系、提高效率效益等。2国外研究现状2013年8月荷兰以“乔布斯”命名的11所学校中，8所开学迎接学生，本学校在苹果设备以及技术平台的支特下，尽可能地采取无纸化教学。据2014年10月7日荷兰有关报道显示，7所乔布斯学校为1000名4到12岁的孩子提供基础教育。而目前荷兰己经开办22所乔布斯学校，位于阿姆斯特丹、阿米尔等城市。报道还显示：根据苹果公司的最新统计，目前全球教育机构共采购了超过100o万台的苹果设备用手教学,其中美国占到700万台，而德克萨斯州就有75万台。在信息技术高度发达的美国。不少地方已开始像我们学区一样，利用网络电子产品（如iPad）和教育应用产品（APP）等领域的优势，大力推进数字教材和网络教学，不仅传统意义上的纸教科书正在淡出视野，而且老师学生面对面的课堂教学也能用网络课程和教育产品来替代或补充，很显然互联网和应用产品的发展正在慢慢改变着传统的教育方式，一场教育革命正在悄悄来临。2.1 对于国内外研究的总结综上所述，从社会发展、个人需求来看,在线学习将得到迅速发展。在不久的将来，在线学习将深入到社会各个领域,成为人类生存的基本方式,而且从根本上改革学校教育，形成立体化学习网络,实现真正的终身学习与全民教育。2.2 课题的流程工作先对系统进行设计分析，然后再进行调查研究。在前人系统的理论基础上，在系统的操作程序上，对于新的版本程序功能进行详细认真的分析与设计布局。对于程序系统的设计跟实现上的技术可行性进行讨论，对系统数据库的存储，采用MySQ1.数据库和Django框架技术对系统进行直接设计。由于Django和MySQ1.相关技术目前已经非常成熟，所以选择他们来实现这个程序是可行的，程序完成后还要对程序进行稳定性测试。2.3 本章小结本文使用总分的结构。在开头的介绍中，分析了该系统的优缺点。之后，它也解释了系统的发展和意义。在以下各章中，将详细介绍系统的模块和功能，数据库技术以及如何使用它。最终内容主要是对该系统功能和性能的测试，以及相关参考资料。3相关概念界定3.1 Moodle平台MOOdIe平台是目前国际上比较流行的基于建构主义理论的课程管理系统,遵循GP1.协议，是一款开源免费的自由软件，全球范围内有大量的用户和自由开发者，大量一线教师在教学中予以应用。软件技术门槛低，操作方便，简单易用，基于PHP服务器和SQ1.数据库就可以快速建立一个简单的MOOdle网站。MOOdIe采用模块化的设计，扩展性极强，教师可以灵活的通过安装、删除模块实现丰富的功能。平台在保证易用性的前提下，提供了高效的资源管理方式，同时具有较高的系统安全性和运行稳定性。在本研究中，社区型PythOn学习系统基于MoodIe平台搭建。Moodle平台系统原生带有课程设计模块，作业管理模块，知识测试模块，聊天模块，资源共享模块等。可以提供比较完整的课程支持。在课程设计模块，教师可以根据编程课程设计的需要，对实践、主题、资源、作业、测验等各方面进行设置，创建一个比较完整的线上编程课程。作业管理模块允许教师设定作业要求规范，截止时间，学生在线提交，教师在线评分。聊天模块允许师生、学生之间在线交流，支持文字、图片、链接等形式丰富的媒介。资源共享模块可以实现权限范围内的自由分享，每个用户都有属于自己的网盘空间，方便存储学习资源和作业。3.2 虚拟学习社区本研究中社区指虚拟学习社区。虚拟社区是伴随着20世纪的互联网发展起来的，最初的虚拟社区由于与现实社区的相似结构，与社会学紧密的联系在一起。Rheingold是最早研究虚拟社区的学者之一，他从社会学的视角，对虚拟社区中成员间由情感、大量的讨论交流联结成的社会关系网进行论述。众多学者在此基础上进一步延伸，进行教育应用。1.eWiS等人在2005年总结学习社区是一定数量的成员由于共同兴趣爱好，自愿成为社区成员，以解决问题、提升水平或拓展知识为目的，进行协作项目工作。'虚拟社区指基于网络，突破时空限制，有具有相同学习目的学习者组成的虚拟学习环境。所有社区成员可以在网络支持下自由交流、互动、讨论和协作。成员之间通过沟通、交流，获得知识，相互促进，协作完成一定的学习任务。社区成员具有共同利益，自愿参与社区，共享资源和信息，彼此促进，共同成长。王陆归纳了虚拟学习社区的五个典型特征要素，包括教育性要素、专业性要素、兴趣要素、边界要素、环境要素。教育性要素包括师生、学校等正式教育元素的社区;专业性要素的社区与工作结合紧密;兴趣要素是以成员共同兴趣为核心聚集;边界要素考虑社区结构中的边界是否颜狗;环境要素关注学习社区的模式属性，线上线下活动的构成。虽然研究方向所有区别，但通过网络技术促进成员的问题解决和发展是学术界比较统一的观点。在本研窕中的虚拟学习社区定义为以学生为主体，教师和学生以编程学习为兴趣聚合点，依托于具有社区属性的Python学习系统作为活动园地，共同构成的虚拟学习社区。社区同时具有线上课内和线上课外两种情境属性。在线上课内J情境中，虚拟学习社区主要承担信息技术课程中的编程教学支持功能，从资源、环境、交互方式等各方面提供支持。在线上课外情境中，教师作为所谓“老手”参与到社区中，通过相对更为丰富的知识和经验分享，树立良好的社区榜样，形成乐于分享的社区风气，提高社区活跃度和内容质量。基于实际师生关系建立起来的虚拟学习社区具有更明显的优点，教师作为老手，由于职业身份的原因，不会像其它社区老手一样倾向于将交流局限于老手内部。在师生关系之下，新手老手之间的学习交流更具有持续性，且动机性较弱。同时，在线上课外情境下，师生关系摆脱校园中的绝对权威性，体现出一定的民主性和平等性。4社区型PythOn学习系统平台架构设计与实现4.1 社区型Python学习系统架构4.1.1 系统架构分析MoodIe自2(X)2年发布至今，经过了数个大版本升级，现在己经十分成熟。具有一大批自由开发者形成的开发社区，截至目前，官方商店上架了上千个插件，累计三十余万下载，功能丰富完备，以其稳定性、健壮性被全球的教学研究着广泛采用，在教育类自由软件中首屈一指。用户界面APP询可)MOOdle内核图4-1MOodle系统架构图本系统基于Moodle平台和其社区的各类模块插件，采用B/S架构，使用Mysql,Php和CSS等技术实现各功能，系统架构如图4-1所示。用户可以通过浏览器和手机APP访问系统。在基本系统需求方面主要包括各类成员权限管理和多终端的互联网访问支持,管理员可以对教师和学生信息进行增删改查的管理，