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基于遗传算法的个性化《数据结构》课程在线学习系统

作　者: 刘洋
导　师: 黎业飞；蒋安全
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 个性化遗传算法在线学习网络教学
分类号: TP311.12-4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,随着互联网技术发展,现代远程教育中的个性化服务已经成为在线学习的一种主流趋势,它最大的优势是能够在多样化的信息网络平台中满足不同用户的个性化需求。在线学习面临的关键问题是如何在目前的Web环境下提取、统计和分析学习者访问页面时的关键词和信息数据,找出不同用户的个性化特征,并根据这些特征预测适合学习者的学习方法,在个性化推荐模块中显示出来。本文具体工作如下:(1)首先介绍了课题的背景和来源,对目前在线学习系统中存在的一些问题及国内外个性化在线学习的现状和发展情况进行了分析研究,对个性化学习与个性化教学进行了总结,同时对在线学习中的个性化服务功能进行了需求分析和可行性分析,提出了遗传算法在个性化信息提取中的应用,并对遗传算法的思想和特点进行了讨论。(2)以《数据结构》为应用实例,给出了遗传算法对学习者的个性化特征提取的策略和详细过程。在跟踪用户浏览网页中提取的关键词的基础上,提出了个性化页面的设置、在线答疑、在线论坛及在线测试,尤其在线测试,在考试管理中,提出了自动组卷理论来根据学习者的要求进行虚拟在线考试,为学习者提供了一个具有个性化推荐功能的《数据结构》在线学习平台。(3)本系统总体结构上采用三层B/S结构模式,前台以C#为动态网站脚本语言的ASP.NET技术,后台数据库使用SQL Server 2005,以VS2005为集成开发平台,实现了一个基于遗传算法的个性化在线学习系统。(4)将上面讨论的算法和思想,相关的技术应用到在线学习系统中,给出了系统详细设计的思想,对主要的功能模块进行介绍并给以辅助的说明,在实现阶段做了详细的说明,并给出了主要的页面图。以《数据结构》为例,开发了在线学习系统,并经过反复测试,系统运行稳定,各种功能模块也都得到了实现。本系统测试表明基于遗传算法的个性化信息提取算法具有较好的鲁棒性和适用性;本系统总体上具有美观性、普遍性、易操作性、兼容性等优势,系统的模块化和可扩展性也得到了保证。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 存在的问题  13-14
  1.4 研究的目的和意义  14-15
  1.5 论文内容和结构  15-17
第二章个性化在线学习系统实现的相关理论和开发技术  17-32
  2.1 遗传算法对个性化信息的提取  17-22
    2.1.1 个性化学习与个性化教学  17-18
    2.1.2 遗传算法概述  18-20
    2.1.3 学习者个性化特征提取  20-22
  2.2 ASP.NET 技术  22-24
    2.2.1 ASP.NET 简介  22-23
    2.2.2 C#语言与Visual Studio 2005  23-24
  2.3 ⅡS 技术  24-25
    2.3.1 ⅡS 简介  24-25
    2.3.2 ⅡS 的环境配置  25
    2.3.3 ⅡS 的环境测试  25
  2.4 B/S 三层体系结构  25-27
  2.5 ASP.NET 与数据库的连接  27-30
    2.5.1 SQL Server 2005 数据库  27-28
    2.5.2 ADO.NET  28-29
    2.5.3 ASP.NET 技术连接数据库  29-30
  2.6 小结  30-32
第三章个性化在线学习系统的需求分析和可行性分析  32-45
  3.1 个性化在线学习系统的需求分析  32-41
    3.1.1 主要功能分析  33-34
    3.1.2 功能模块介绍  34-39
    3.1.3 学习者个性化结构设计  39-41
  3.2 个性化在线学习系统的性能需求分析  41
  3.3 系统的开发环境需求分析  41-42
  3.4 数据库需求分析  42-43
  3.5 系统可行性分析  43-44
    3.5.1 系统的技术可行性分析  43
    3.5.2 系统的经济可行性分析  43-44
    3.5.3 操作可行性  44
  3.6 小结  44-45
第四章个性化在线学习系统的总体设计  45-57
  4.1 个性化在线学习系统的总体结构设计  45-46
  4.2 个性化在线学习系统的系统开发环境  46
  4.3 数据库设计  46-54
    4.3.1 数据库需求分析  47
    4.3.2 数据库概念设计  47-50
    4.3.3 数据库逻辑结构设计  50-54
  4.4 个性化在线学习系统的系统规则定义  54-56
    4.4.1 试题库文件数据结构  54-55
    4.4.2 在线测试的评分规则  55-56
  4.5 小结  56-57
第五章个性化在线学习系统的详细设计  57-70
  5.1 个性化的用户页面  57-59
    5.1.1 用户登录界面  57-58
    5.1.2 个性化的学习者主页面  58-59
  5.2 教学资源管理  59-61
    5.2.1 教学内容浏览  59-60
    5.2.2 课程的管理  60-61
  5.3 在线测试界面  61-63
    5.3.1 在线单元测试  62-63
    5.3.2 在线期中/期末考试  63
  5.4 在线答疑  63-65
  5.5 后台考试管理  65-68
    5.5.1 试题库的管理  65-66
    5.5.2 试卷的生成  66-67
    5.5.3 评卷  67
    5.5.4 考试安排管理  67-68
  5.6 在线论坛  68-69
  5.7 小结  69-70
第六章个性化在线学习系统的测试与维护  70-80
  6.1 个性化在线学习系统的测试目的和规则  70-72
    6.1.1 测试目的  70-71
    6.1.2 系统的测试规则  71-72
  6.2 系统的测试环境  72
  6.3 测试计划和方法  72-74
    6.3.1 系统的测试计划  72-74
    6.3.2 系统的测试方法  74
  6.4 实施测试  74-78
    6.4.1 界面测试  74-76
    6.4.2 集成测试  76
    6.4.3 功能测试  76-77
    6.4.4 性能测试  77-78
    6.4.5 安全性测试  78
  6.5 测试结果  78-79
  6.6 系统维护  79
  6.7 小结  79-80
第七章总结和展望  80-83
  7.1 总结  80-81
  7.2 未来展望  81-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
附录  87-92

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