【毕业学位论文】（Word原稿）基于MOODLE的智能组卷插件的开发与应用研究-优秀教育硕士专业学位论文

全国优秀教育硕士专业学位论文 推荐表 单位名称：深圳大学师范学院 填表日期： 2014年 5月 8日 论文题目 基于 作者姓名 论文答辩日期 学科专业方向 罗红侠 代教育技术 攻硕期间及获得硕士学位后一年内获得与硕士学位论文有关的成果 发表学术论文 (题目，刊名 ,时间，社会影响 ) 论文所产生的实际影响 (对作者工作及所在单位工作 ) 使用基于 能组卷系统之后 ，在日常教学作业、考试或测验方面的工作量有明显减轻；考试与测验的周期时间缩短，学生对知识掌握的欠缺之处会尽快被发现和弥补，相应的学习效果也有明显改善。 出版专著 (名称、出版社、出版时间 ) 获奖项目 (名称、等级及时间） 学设计评选交流活动中小海龟闯关记 用重复命令画图教学设计荣获一等奖； 次教育学原理作业引发的思考”一文荣获二等奖； 基于 南山区科技节教学论 文比赛中“网络技术应用于课堂教学的探讨”一文荣获三等奖； 中文论文摘要(论文选题的意义 ,论文运用的主要研究方法 ,主要研究成果 ,主要参考文献 ) 研究的意义： 本组卷系统基于开源教学平台 插件的形式存在，安装使用方便，降低了教师的学习成本；提供高效的 件导入功能，教师长期积累下来的电子版试题进行简单地的拷贝修改就可以直接导入到试题库中；与 程管理紧密结合，既可以与各种教学活动无缝连接，又能作为单独的考试系统来使用；本课题研究的智能组卷插件，旨在希望通过合理的组卷算法与策略， 可以有效地避免组卷过程中的主观因素的影响，从而提高组卷的效率和可信度，真正实现“教和考的分离”，进而提高教学的效果及教学的质量。 研究方法： 根据研究内容和研究目的，本研究采用了文献法、问卷调查法、教育统计法和面向对象的软件工程方法进行课题研究。 主要研究成果： 1）成果之一就在于题库和试卷库的快速建立。2）成果二就是基于难度系数和知识面覆盖的智能组卷功能。 主要参考文献： 1程亚娟 . 基于 台在线考试插件的设计与实现 D2010.2钱钰 . 基于 基础课程教学平台的研究和开发 D2010. 3陈声健 . 基于 在线考试系统的设计与实施 J. 中国教育信息化 ,2010,07:644凌晨 ,王一鸿 题库建设和应用研究J2010,11:1625余胜泉，姚顾波，何克抗 M , 1999基于 专家推荐理由 罗红侠同学的基于 开发 所 开发的插件成功地解决了批量快速的导入 加试题的难易度、知识点和通过强大的题目搜索功能实现自动化组卷等技术难题，从而有效地提高了出卷和阅卷工作效率和考试和测验试卷质量。 其开发技术难度大，系统运行结果相当成功，体现了作者极强的技术能力。这是信息技术教师利用技术手段成功解决教学问题的成功案例，是信息技术 教师利用信息技术开展教学研究的应用典范。 其研究成果对于中小学各学科 利用 络平台有效开展 教学和测考具有 示范 作用和推广价值。 专家签字：胡世清 单位推荐意见 学位评定委员 会分会主席（签章）： 单位公章 年 月 日 说明：学科专业方向包括教育管理、教育技术、小学教育、学前教育、特殊教育、心理健康教育、科学与技术教育和学科教学，其中学科教学要说明具体方向，如学科教学（数学）。本表可复印、附页。 基于 深圳大学硕士学位论文 基于 智能组卷插件的开发与应用研究 罗红侠 硕 士 类 别 教育硕士 领 域 名 称 现代教育技术 学院（系、所） 师范学院 指 导 教 师 胡世清 王宪功 分类号 学校代码 10590 U D C 密 级 公开 基于 深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文 ，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权说明 （必须装订在印刷本首页） 本人完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本； 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并 在校园网内 提供检索与全文阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文。 （保密论文在解密后遵守此规定） 论文作者签名： 导师签名： 基于 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日基于 I 摘 要 目前很多教育机构和学校，特别是中小学在考试环节仍然是人工出题、人工阅卷、人工成绩分析的传统方式，效率非常低下。笔者通过文献研究和对现有开源网络教学平台的对比分析，以及对笔者所在学校的师生调查结果，提出了一种基于 增加了强大的题目搜索功能，实现了一种既能高度智能地自动组 卷又能手工灵活微调的高效组卷系统 。本系统极大地提高了组卷的效率，并大大降低了建立题库的难度，使教学工作者从繁重的测验工作中解放出来。 本文首先对师生的使用需求和 现基于 并不能很好的适应和满足日常教学的使用需求， 如建立丰富的题库非常耗时，已经有的试题无法直接或稍作修改导入系统，需要手工重新建立，借助插件仍然需要大量的人力来实现导入；试题分类不够充分，无法体现试题的难易度和知识点覆盖情况。 然后，对 块功能、角色功能、源代码等方面进行了详细的介绍，并对下一章的内容做好了铺垫。在第四章，笔者分析了 提出了 一种高效的途径来快速建立题库、试卷库，同时提供了一种兼顾难度和知识点覆盖的智能组卷实现方式，并对该系统的主要功能、流程、架构和数据库的设计思路进行了详细的描述。在第五章，笔者对本系统实现的关键技术、难点以及解决方案进行了阐述。 最后，笔者将该系统应用于本校的中小学信息技术、小学数学、初 中史社等学科教学中，并对其应用效果进行了分析和研究，通过教学应用发现， 基于 同时也阐述了该论文 需进一步深入研究解决的问题。 关键词： 验；智能组卷；网络教学平台 I t of is in is of as as s we a of to of a to a of of of s on in a to of as is be or to a of to to of of on of of of In an to a of a In of to of in on is of to be 录 摘 要 . 1 章 绪论 . 5 究背景和目的 . 5 献综述 . 6 国内外的研究和应用现状 . 6 验模块在国内基础教育的研究现状 . 13 究内容和意义 . 15 究方法 . 16 献法 . 16 卷调查法 . 16 育统计法 . 16 向对象的软件工程方法 . 16 究的重难点 . 17 本概念界定 . 17 卷的定义 . 17 能组卷的定义 . 18 第 2 章 能组卷模块在中小学各科的应用需求分析 . 19 第 3 章 台的研究 . 24 台简介 . 24 台系统架构 . 25 台模块功能 . 27 台角色功能 . 29 台源代码分析 . 31 验模块分析 . 32 第 4 章 基于 智能组卷系统的设计 . 36 台测验模块的不足之处 . 36 统需求分析建模 . 37 统功能和流程分析 . 38 统功能模块 . 38 统流程分析 . 41 统架构模型 . 44 库建设工具选择和设计 . 45 统数据库设计 . 47 第 5 章 能组卷系统关键技术的实现 . 49 目难度和知识点的实现 . 49 目导入功能 . 53 目的智能搜索 . 56 于知识点和难度的智能组卷功能 . 58 第 6 章 能组卷系统的实际应用及使用效果分析 . 65 能组卷系统的实际应用 . 65 能组卷系统的使用效果分析 . 73 第 7 章 总结与展望 . 79 结 . 79 望 . 80 参考文献 . 81 附录 . 85 致谢 . 89 第 1 章 绪论 本章简明扼要地介绍了本论文的研究背景、研究目的、意义、内容与重难点，并详细地说明了本论文的研究方法和基本概念界定。 究背景和目的 21世纪是计算机技术、网络技术和通讯技术快速发展的时代 ， 络教学 )成了教育领域的热点，越来越多的教育机构、学校使用基于互联网的 课程管理系统 (学习管理系统 (进行课程管理、学习管理和构建虚拟的学习环境，出现了 如 2005年引入国内后，迅速为广大教育机构和学校采用来 搭建网络教学平台，创设网络课程 。 截止 2012年 11月，在 21个 ，虽然较 2008年 1404个站点有回落的趋势，但 耗成本较小、研究和应用机构众多，目前仍然是国内中小学教学支持平台的首选。 大利亚 博士 核心教育模式参考的是国外的形式，和国内教育教学的具体需求是有一定差异的。笔者在小学信息技术的教学实践中，通过了解师生的使用需求，发现年级越高，随堂测试越多，尤其是毕业年级，课堂测试，课后测试是相当频繁的。 随着 不足也越来越明显： 功能复杂和操作繁琐，效率低下， 建立丰富的题库非常耗时， 教师在长期的教学过程中积累的大量的电子版的试题 无法直接导入系统，需要手工重新建立，借助插件仍然需要大量的人力才能实现导入 ；试题的信息量太少，仅能通过试题类别来区分，无法体现试题的难易度、知识点等相关的信息； 别间不支持混合组卷，在国内的教学中，通常将课本一章试题内容作为一个试题库类别，学生可以对每一章的试题进行练习，但是由于不支持混合组卷，在期中或期末阶段无法进行综合练习和复习； 验活动隶属于某一个课程，无法单独地批量管理，要找到一个测验，需要从课程分类开始才能找到 ； 一个测验几乎都要重新手工建立， 不能按照预设的策略进行自动组卷； 照传统试卷格式打印，在特殊情况下、需要纸质考试时，老师又得重新使用 本课题尝试提供一种高效的途径来快速建立丰富的 卷库，同时提供一种 兼顾难易度和知识点覆盖的智能组卷实现方式，降低出卷的难度，提高 教学管理效率和资源共享的 程度。 献综述 本章是“基于 究的初步阶段。主要分析了国内外 理了基于 及对检索到的文献资料的总结。作为研究的参考依据。 国内外的研究和应用现状 外的研究现状 随着信息技术的兴起，发达国家早在 20 世纪 80 年代就开始展开对课程管理系统和学习管理系统的设计、开发、应用等方面的研究，出现了各种 个后起之秀很快 成了国外教育领域的一个研究热点，在美国等国家召开的有关国际信息大会，也曾经把台的运用作为重要的议题之一。笔者研究发现，与国内相似，目前国外关于 网络教学研究 (2005)尝试将协作编辑工具 合起来应用到远程教育系统中，以促进交互和协同工作 1。 2008）论述了 学 土木工程系 中的应用 2。 . C (2009)报告了一个名为 研究项目，该报告描述了将在 6 至 12 年级课程中使用 效果，并给出了初步的评价。 3.（ 2009)通过调查指出，“来自 师的反馈认为， 善了他们的计划过程，促进了学生学习的收获，帮助了课程组织，促进了因特网资源的利用，鼓励了与其他教师的交流共享。” 4。 2. 助课堂教学的研究 (2008)通过数据分析发现， 境下对学生的学习活动进行记录对学习共同体的构建有积极的促进作用 5。 d 2010 通过对受控组和实验组的前测和后测研究表明， 学习法语方面较传统教学有明显的优势 6。 色、工具 7。 能的扩展研究 针对 统现存的不足的研究，如 境下基于论坛的协作方式是一种线性组织方式，但实时协作的实现还存在一定的困难 ;此外，利用 建的基于网络的虚 拟学习环境缺乏二维虚拟技术所特有的“真实的浸没感”。 2007)通过实验发现，把其他协作学习工具结合起来运用于编程语言教学中，能够提高学习效果 8。 2007)在 整合了一种学生学习追踪可视化工具，使学生的行为、认知、社会化交往的数据以图形的形式显示出来，实现了对学生学习的实时监控 9。 等 (2009)的目，将 拟校园与 合起来，创建了一个二维虚拟学习环境 10。2011)改进了对验证模块算法、核心和界面，让 以支持自动验证批改 码正确性的模块，让教师从重复的作业批改中解放出来 11。 012)开发了一个名为 标准 件，可以用来进行编程练习，这个插件将在下一个 本（ 本）中发布 12。 台的经验与反思 对学校来说，引入一套新的学习管理系统，并不是一项简单的工程，它需要一系列详细而周全的准备工作。 2008)介绍了加拿大皇家大学在 2006间引入 ，学校在新旧平台 转换、课程质量保证、学习者支持方面做的工作、获得的经验教训和未来的发展方 I 句 13。 2006)呈现了一个 科生项目，关于 识和应用的协作研究。就演讲家的知识，当前应用，利益和利用 作的经验，对 12 个全职的大学演讲家开展了一系列的访谈。基于收集的访谈数据，推荐了一些促进演讲家在本科项目中利用 及探讨职业教育的局限性的方式 14。 过检查支持选择 台而非其他平台的关键因素、事件和条件，呈现 了支持选择 动态经验过程 15。 可见越来越多的教育机构和研究者积极研究 教育中的应用，从技术开发到课程开发，从平台的适用性到教学模式、策略的研究均取得了一系列成就，形成了较为成熟的培训系统。国外对 研究和实践，为我们使用和研究 供了实践经验。 台支持多国语言，因此已被广泛应用到世界各地的教育机构中。据 止到 截止 2012 年 11 月初 ，全球范围已经有 223 个国家注册了 16，具体如表 1示。 表 1已注册的网站 70,797 国家 223 课程 6,771,234 用户 63,188,104 教师 1,291,576 选课 45,964,553 论坛帖子 112,623,952 资源 60,872,003 测验题目 130,968,160 从表 1可以看出，注册 台的站点越来越多。截止到 2012 年 11 月初，注册 点的 223 个国家中的前 10 名分别是美国、西班牙、巴西、英国、德国、墨西哥 、葡萄牙、哥伦比亚、澳大利亚、意大利。中国大陆已经注册了 921 个站点，中国台湾注册了 1301 个站点，中国香港注册了 171 个站点，中国澳门注册了 18 个站点。与教育发达的国家和地域相比，我国大陆对 研究及应用还是显得有些单薄（如图 1示），看来 有很大的发展空间。 121036147509439552966 2901216619401721 16959211301171 1802000400060008000100001200014000美国西班牙巴西 英国 德国墨西哥 葡萄牙哥伦比亚 澳大利亚意大利中国大陆 中国台湾 中国香港 中国澳门国内的研究现状 与其他文献数据库相比， 中国知网 且 002年发布的，所以笔者采用 2002行统计分析，为后续研究提供参考依据。笔者将 2002 年确定为检索的起点，以“ “魔灯”为“主题”和“关键词”进行模糊检索，截止 2012年 11月 6日共检索到相关论文 901篇，对文献进行帅选，剔除不符合研究要求的文章，最终确定相关论文有634篇，各年份数据分布情况如图 1 0204060801001201401602002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012年份论文数量图 1002从文章发表时间来看，国内 2002年 布以 来，最早是 江苏扬州范水高级中学 的 吴军 和 吕开兵 2004年发表的用 章，但没有掀起研究的热潮，从 2006年开始相关研究文献呈现快速上升的趋势， 2010年达到一个高峰，其变化如图 1示。目前 受到广泛关注，也成为当前教育界研究的热点之一。 通过阅读相关文献发现，与国外研究类似，国内 研究大致可以分为以下三种类别：教学应用、 理论研究、 技术开发等方面。 1、基于 费、应用成本低的特点， 2006年开始迅速在国 内得到广泛的应用和研究， 有关 比如教学设计、活动设计、课程设计与整合、集体备课、校本课程开发等 ： 2007年 冯均芳 在 探索用 中 结合高中生心理辅导校本课程的开发实践，探讨了如何利用17。 2008年 闫英琪 等在 基于 中 结合 探讨了在 18。 2008年 吴初平 在 基于 现代教育技术 ” 教学设计研究 中 以现代教育技术为例 ， 进行课程教学设计 ， 探讨 了 学活动设计、课程的评价等 19。 2008年 唐梁兵 的 利用魔灯实现无纸化集体备课 文章详述了利用 现无纸化集体备课的必要性及其过程 20。 2010年 马焱 的 支持下的个性化教学研究 文章 着重研究 了 以 开发 了 教学系统设计课程 ， 实践 了 21。 2010年 杨晓东在 基于 中分析 了计算机文化基础课程的混合式教学设计过程 ， 开发了 基于 介绍了混合式教学中四个关键环节的具体实施 22。 2011年 王博 的 基于 研究 详细介绍了在 及 现了 件的制作、上传、解析、播放及 学习者 行为的跟踪记录 23。 2011年 吴帆 的 论文 进行 了基于 高中信息技术基础网络课程的建设、开发和应用 研究，并 提出了24。 2、与 在探讨 方面的研究主要集中在基于 学理论和反思方面。 2007年 陈华 在 基于 中讲述了 基于 式并进行了案例设计 25。 2007年 刘素芹 等的 基于魔灯 (程设计的 文章 提出 了 课程设计的 “式 ， 详细介绍了 模式的功能支持 ， 以及基于 26。 2007徐宁在 以 以机械制图为内容进行整合 ,运用自主学习策略、交互学习策略、建构学习策略以及在线学习策略组成混合教学策略进行教学实践 27。 2008年 雷松岭 在 基于 课堂 引领式 ” 教学模式的构建与实验研究 中 基于 “ 课堂 ，并将 这一模式应用 于 教学实践 28。 2008年 潘娟 等在 基于 中 阐述了如何在教学中开展基于 29。 2011年 李明 的 基于 合作 探究 ” 教学模式构建与实践研究 就如何在 合作 教学模式进行了理论和实践研究 ， 并详细论述了 该 教学模式的构建过程 以及实施 需要遵循的教学原则和策略 30。 2011年 李娟 等的 师生交互对大学生的影响研究 基于 案调查 文章 对 研究了 交互工具对师生的交流与学习的影响 31。 2012年黄金金高校公选课的混合式教学实践研究 尝试在 高校公选课程的教学中引入 以 合式学习模式 ,改革公选课程的教学模式 32。 2012年胡益兵 在 社会建构主义教育学 中对 “社 会建构主义教育学” 的四个基本概念进行了详细的阐述和分析 33。 3、与 2007年之前是 国内研究的起步阶 段，当时多数研究主要集中在 能介绍以及如何在 2008 开始基于 行二次开发进行功能扩展与改进的研究开始增多，比如： 2006年 刘新阳 等在 构主义的网络