基于P2P的自主协作学习系统研究与实现

论文摘要

信息技术特别是网络技术的迅猛发展给教育带来了深刻变革,网络环境下的协作学习正在改变传统的学习方式,也正日益成为人们掌握知识、更新知识的一种重要手段。网络环境给协作学习的开展提供了强有力的支持,学习者可以突破地域和时间上的限制进行学习交流和信息共享,可以增强学习动机,可以提高信息处理能力和社会交往技能。因此,有关网络环境下协作学习系统的研究日益受到人们的关注。本文以计算机网络为依托,以P2P技术为手段,提出了一种基于P2P的自主协作学习系统。本文分析了P2P技术支持的自主协作学习网络环境,给出了一个基于超节点的自主协作学习P2P网络模型,阐述了模型中超级节点的管理功能、普通节点的基本功能、网络查询策略和中继节点的路由查询机制。以建构主义学习理论和人本主义学习理论作为基础,阐述了基于P2P的自主协作学习过程,设计了基于P2P的自主协作学习系统的总体结构与功能模块。通过比较和分析协作小组分组方式差异及影响效果,提出了一种基于学习兴趣相似度的分组机制。以P2P网络为基础,设计了一个基于关键词的学习资料搜索算法。针对大量的搭便车现象严重影响系统资源的平衡、降低系统的总体性能问题,提出了一种基于贡献值的激励机制,该机制使贡献值越大的节点越容易获得其他节点资源并享受优先的服务,而贡献值越小的节点获得较少的资源甚至不能获得服务。以Java语言为开发工具,在Windows平台上实现了该系统。最后对系统进行了应用实验,实验结果表明,本文给出的自主协作学习系统对学习者的学习成绩、学习效率和协作动机有明显的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外网络协作学习系统的研究现状
• 1.2.2 国内网络协作学习系统的研究现状
• 1.3 课题的提出
• 1.4 本文所做的主要工作
• 1.5 论文结构和章节安排
• 第二章 相关理论依据
• 2.1 自主学习概述
• 2.1.1 自主学习的内涵
• 2.1.2 自主学习的特征
• 2.1.3 网络环境下的自主学习
• 2.1.4 自主学习的理论基础
• 2.2 协作学习概述
• 2.2.1 协作学习的内涵
• 2.2.2 协作学习的特征
• 2.2.3 基于网络的协作学习
• 2.2.4 协作学习的理论基础
• 2.3 自主学习与协作学习的关系
• 2.4 P2P技术概述
• 2.4.1 P2P技术概念
• 2.4.2 P2P技术特征
• 2.4.3 P2P技术的实现原理
• 2.5 小结
• 第三章 基于P2P的自主协作学习系统研究
• 3.1 引言
• 3.2 P2P技术支持的自主协作学习网络环境
• 3.3 基于超节点的自主协作学习P2P网络模型研究
• 3.3.1 自主协作学习P2P网络模型
• 3.3.2 超级节点的管理功能
• 3.3.3 中继节点路由查询策略
• 3.3.4 普通节点的基本功能
• 3.4 基于P2P的自主协作学习过程
• 3.5 基于P2P的自主协作学习系统总体设计
• 3.5.1 系统需求分析
• 3.5.2 系统目标
• 3.5.3 自主协作学习系统的总体结构设计
• 3.5.4 自主协作学习系统的功能模块设计
• 3.6 基于学习兴趣相似度的分组机制研究
• 3.6.1 协作小组的概念及分组方式
• 3.6.2 学习兴趣相似度计算及分组算法
• 3.7 基于关键词的学习资料检索算法研究
• 3.8 学习资料共享激励机制研究
• 3.8.1 激励机制的研究目标
• 3.8.2 激励机制的基本思想
• 3.8.3 贡献值的确定
• 3.8.4 基于贡献值的资源分配算法
• 3.9 小结
• 第四章 基于P2P的自主协作学习系统的实现
• 4.1 引言
• 4.2 自主协作学习P2P网络的组建
• 4.2.1 Peer的配置
• 4.2.2 组建对等组
• 4.2.3 确定Peer身份
• 4.2.4 加入对等组
• 4.3 自主协作学习系统的实现
• 4.3.1 自主协作学习系统主界面的实现
• 4.3.2 自主学习空间的实现
• 4.3.3 学习分组的实现
• 4.3.4 小组空间的实现
• 4.3.5 搜索与共享功能的实现
• 4.3.6 基于学习兴趣相似度的分组算法的实现
• 4.3.7 基于贡献值的资源分配算法的实现
• 4.3.8 学习资源存取技术的实现
• 4.4 小结
• 第五章 系统应用实验及其结果分析
• 5.1 系统应用实验方案
• 5.2 实验结果与分析
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 附录协作动机调查
• 参考文献
• 附录A 成果目录
• 致谢