采用智能组卷的模块化远程教育系统研究

论文摘要

以计算机为中心的互连网、多媒体技术的飞速发展正在以惊人的速度改变着人们的工作方式、交往方式和生活方式。与此同时,它对教育也产生着深刻的影响:一方面它对教育技术提出了新的要求,另一方面也给现代教育技术注入了新的活力。本文对远程教育国内外技术的发展和现状进行了分析,深入研究了远程教育的基本模式,并结合实际的需求,提出了以分布式体系结构进行数据管理、以DirectShow技术实现流媒体数据处理的远程教育平台框架。本文主要研究了以下内容:针对流媒体的基本原理和结构,本文提出了远程教育平台可视化教学的总体设计方案,采用C/S（Client/Server）体系结构作为系统的运行模式,并划分了系统主要的功能模块;在深入研究DirectShow技术的基础上,提出了基于DirectShow框架的设计模式。本文在深入研究了分布式体系结构后,采用Borland公司提供的MIDAS（Multi-tier Distributed Application Services Suite）中间件技术进行教学资源的开发与管理。通过分析网络教学资源库的功能,给出了教学资源库建设的一般性原则,同时探讨了教学资源在计算机中的存储方式,设计了网络教学资源库的结构。由于传统试卷不能全面、客观的考察学生的学习情况,所以本文研究了智能组卷方法,并建立了智能组卷的数学模型。该数学模型属于离散领域的多目标优化问题,作者提出了一种新的组卷目标综合评价方法,并采用了一种新的仿生优化算法──蚁群算法进行求解,取得了较好的仿真效果。为了更好的评价学生的学习效果,本文提出了模糊数学综合评判方法对学习质量进行评价,建立了模糊数学综合评判质量评价模型并加以实现,使教师能够掌握学生的学习状况,从而改进教学方法,调整教学资源。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 远程教育平台概述
• 1.1 远程教育概述
• 1.1.1 远程教育的概念及发展历程
• 1.1.2 远程教育的特点及意义
• 1.2 远程教育研究现状
• 1.2.1 国外远程教育研究现状
• 1.2.2 国内远程教育研究现状
• 1.3 远程教育系统的基本模式
• 1.3.1 以集体学习为主的远程教学模式
• 1.3.2 以个体学习为主的远程教学模式
• 1.3.3 以小组学习为主的远程教学模式
• 1.4 远程教育系统存在的问题
• 1.5 论文主要工作
• 2 远程教育平台实现相关技术研究
• 2.1 分布式体系结构
• 2.1.1 应用系统层次结构的划分
• 2.1.2 分布式对象技术原理概述
• 2.1.3 分布式系统实现方案
• 2.2 流媒体技术
• 2.2.1 流媒体概述
• 2.2.2 流媒体系统的组成
• 2.2.3 各种多媒体信息的流媒体传输格式
• 2.2.4 流媒体的工作原理
• 2.2.5 流媒体关键技术分析
• 2.2.6 流媒体应用系统结构
• 2.2.7 流媒体技术解决方案
• 2.3 传输技术研究
• 2.3.1 流媒体的网络传输方式
• 2.3.2 Winsock 简介
• 2.3.3 流媒体实时传输协议（RTP 协议）
• 2.3.4 流媒体的实时传输控制协议（RTCP）
• 2.4 DirectShow 技术
• 2.4.1 DirectShow 简介
• 2.4.2 Filter 种类和结构
• 2.4.3 Filter 的连接
• 2.4.4 Filtler 上的数据传输
• 2.4.5 应用开发过程
• 2.5 小结
• 3 远程教育平台系统设计
• 3.1 可视化教学方案设计
• 3.1.1 系统的线程结构
• 3.1.2 系统总体框架结构
• 3.1.3 发送端设计
• 3.1.4 发送端Fitler 设计
• 3.1.5 接收端的设计
• 3.1.6 接收端Filter 设计
• 3.2 教学资源库的建立
• 3.2.1 教学资源库建设原则
• 3.2.2 资源存储
• 3.2.3 资源库设计
• 3.2.4 资源库系统功能设计
• 3.3 智能组卷探讨
• 3.3.1 组卷概述
• 3.3.2 智能组卷模型的建立
• 3.3.3 智能组卷模型求解
• 3.3.4 仿真结果及评价
• 3.4 学习质量评价体系
• 3.4.1 学习质量的提出
• 3.4.2 模糊数学综合评判方法概述
• 3.4.3 模型的建立及对学习质量的评价
• 3.5 小结
• 4 远程教育平台的实现
• 4.1 音视频采集
• 4.2 音视频压缩
• 4.3 可视化教学发送端的设计
• 4.3.1 发送端的工作线程及各线程的设计
• 4.3.2 发送端各线程工作流程图
• 4.4 可视化教学接收端实现
• 4.4.1 RTP 输入及分组队列的处理
• 4.4.2 共享数据区中RR 包中所需信息的更新处理
• 4.4.3 RR 包、BYE 包的生成和发送
• 4.4.4 SR 包的接收处理
• 4.4.5 RTCP 包的发送间隔的确定
• 4.5 在线讨论实现
• 4.6 主要的实现界面
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录