开题报告基于Linux的远程教育互动系统的设计与实现

毕业设计（论文）开题报告题 目：基于 Linux 的远程教育互动平台的设计与实现学 院： 专业名称： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 填 表 日 期 2013 年 11 月 20 日南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.01一、 选题依据、目的和意义1.1 远程教育(互动平台)的兴起及发展远程教育是社会发展、经济腾飞、科技进步和教育改革到一定阶段的必然产物。在国际远程教育风起云涌的发展潮流中，中国远程教育的发展可以说是风雨兼程，独树一帜。远程教育在中国的发展经历了三代：第一代是函授教育，这一方式为我国培养了许多人才，但是函授教育具有较大的局限性；第二代是 80 年代兴起的广播电视教育，我国的这一远程教育方式和中央电视大学在世界上享有盛名；第三代是 90 年代，随着信息和网络技术的发展，产生了以信息和网络技术为基础的现代远程教育。1994 年底，在当时国家教委的主持下，中国教育和科研计算机网(CERNET)示范工程由清华大学等 10 所高校共同承建。这是国内第一个采用 TCP/IP 协议的公共计算机网。1996 年清华大学王大中校长率先提出发展现代远程教育；1997 年，湖南大学首先与湖南电信合作，建成网上大学。清华大学则在 1998 年推出了网上研究生进修课程。1998 年 9 月，教育部正式批准清华大学、北京邮电大学、浙江大学和湖南大学为国家现代远程教育第一批试点院校。1999 年教育部制定了关于发展现代远程教育的意见 ；9 月，CERNET 高速主干网建设项目立项，目标是在 2000 年 12 月前完成 CERNET 高速主干网的建设，满足我国现代远程教育需求。2000 年 7 月教育部颁布了教育网站和网校暂行管理办法 ；同时将现代远程教育试点院校范围扩大到 31 所，并颁布了关于支持若干所高等学校建设网络教育学院开展现代远程教育试点工作的几点意见 ，根据这个文件，31 所试点院校具有很大的自主权：如可以自己制定招生标准并决定招多少学生，可以开设专业目录之外的专业，有权发放国家承认的学历文凭等。2000 年 7 月 31 日，31 所试点高校在北京成立了高等学校现代远程教育协作组，以加强试点高校间的交流与合作，促进教育资源的建设与共享。2001 年 7 月，教育部继续扩大现代远程教育学院的试点范围，从 38 所院校扩至的 45 所。2012 年，现代远程教育学院已有 68 所。南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.02图（1）：远程教育实施机构和注册人数的增长情况1.2 远程教育(互动平台)的优势和价值1.2.1：资源利用最大化各种教育资源库通过网络跨越了空间距离的限制，使学校的教育成为可以超出校园向更广泛的地区辐射的开放式教育。学校可以充分发挥自己的学科优势和教育资源优势，把最优秀的教师、最好的教学成果通过网络传播到四面八方。1.2.2：学习行为自主化网络技术应用于远程教育，其显著特征是：任何人、任何时间、任何地点、从任何章节开始、学习任何课程。网络教育便捷、灵活的“五个任何” ，在学习模式上最直接体现了主动学习的特点，充分满足了现代教育和终身教育的需求。1.2.3：学习形式交互化教师与学生、学生与学生之间，通过网络进行全方位的交流，拉近了教师与学生的心理距离，增加教师与学生的交流机会和范围。并且通过计算机对学生提问类型、人数、次数等进行的统计分析使教师了解学生在学习中遇到的疑点、难点和主要问题，更加有针对性地指导学生。1.2.4：教学形式修改化在线教育中，运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能，一方面，系统对每个网络学员的个性资料、学习过程和阶段情况等可以实现完整的系统跟踪记录，另一方面，教学和学习服务系统可根据系统记录的个人资料，针对不同学员提出个性化学习建议。网络教育为个性化教学提供了现实有效的实现途径。1.2.5：教学管理自动化计算机网络的教学管理平台具有自动管理和远程互动处理功能，被应用于网络教育的教学管理中。远程学生的咨询、报名、交费、选课、查询、学籍管理、作业与考试管理等，都可以通过网络远程交互的方式完成。1.2.6：远程教育(互动平台)价值我国 1998 年开设远程教育，远程教育市场规模的从 2004 年的 132 亿元，到 2012 年一跃增长 751.15 亿元，增长速度是非常快的，说明我国远程教育在不断扩大，价值在逐年提升。随着新技术、通信系统的不断完善远程教育还将有更大的发展。随之而然的是各种各样的教学软件的涌现再加上 Linux 系统的风靡全球，于是，我主动提出毕设课题为：基于Linux 系统的远程教育互动平台，相信这款教学软件将会给广大的老师和同学带来方便和娱乐。南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.03图（3）：2004-2012 年中国网络远程教育市场规模二、国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外现状及发展趋势快速发展的经济，使终身学习成为必要，信息与通讯技术的发展，教育质量已被多数人所认可，近几年成立的专门的网络大学，传统大学也纷纷成立网络学院，传统型课程也结合了网络授予课的形式。远程教育起于始于十九世纪后期的美国、最早依赖于印刷媒体，如：英国开放大学（British Open University）、美国在线教育（Online/Web-Ased Education）就是其中两个特具代表性的网络远程教育机构。在二十世纪二十年代无线电技术开始被应用到函授中、二十世纪五十年代电视技术被应用到函授、二十世纪九十年代网络技术应用到函授、录像视频系统等等技术都有应用在远程教育中，使得远程教育有了长足的发展和进步。在国外，多媒体教室随处可见，每个多媒体教室都配有各种各样的教学软件，基本上省去了许多纸张粉笔费用，为学校的资金开支都做出很大的贡献。孩子们上课时基本上都是通过各种各样的教学软件与老师互动交流的，这种即时性对学习的效率和学习的兴趣都起着举足轻重的作用。国外的远程教育发展迅猛仍处于好的发展势头。2.2 国内现状及发展趋势祖国远程教育事业的发展，跟欧美国家比较还有相当长的差距，但总体发展趋势正是一个上进的势头，期待有更好的发展空间和更好的发展业绩。我们的祖国最近几年的高速发展，各个方面的实力都大有提升，国际地位随之上升到前几位，经济、科技、文化、政治空前的增强。当然，在教育事业发展的领域里，国家在教育领域的关注持续提升，投入的资金、人力、时间、物力、精力一年比一年多，乘着这股大潮，从事远程教育的各种机构和学校，在中国也不断崭露头角，在这股潮流的激荡下出现了一大批专注从事远程教育的学校及机构比如中国电视大学、网络学院、西部省份的远程教育、BASIC DATA（最大的网络远程教育）、中南大学网络教育学院、北京外国语大学网络教育学院、人民大学网络学院、对外经济贸易大学远程教育学院、北大网络教育学院、浙江大学远程学院、复旦大学网络教育学院，CCTV1 举行的首个中国青年公开课等等，对祖国的远程教育发展的整体水平起到了很好的带动作用。随着这些机构不断的涌现和发展，各种教学软件肯定会不断呈现在我们面前，不管是远程教育教学软件还是各种各样的机房、多媒体教室里的教学软件，都会层出不穷。但目前还处在一个发展的前阶段，好多学校甚至没有安装过像 E_Lesson_Class 类似的教学软件，完全还是手里一支笔的形式在教授各种各样的课程。三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容Linux 是一个优秀的操作系统，世界上运算最快的 10 台超级计算机运行的都是 Linux 操作系统，也是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，是一个基于 POSIX 和 UNIX 的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU 的操作系统。它能运行主要的 UNIX 工具软件、应用程序和网络协议。它支持 32 位和 64 位硬件。Linux 继承了 Unix 以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.04GCC（GNU Compiler Collection，GNU 编译器集合）是一套由 GNU 工程开发的支持多种编程语言的编译器。GCC 是自由软件发展过程中的著名例子，由自由软件基金会以 GPL 协议发布。GCC 是大多数 类 Unix 操作系统（如 Linux、BSD、 Mac OS X 等）的标准的编译器，GCC 同样适用于微软的 Windows。GCC 支持多种计算机体系芯片，如 x86、ARM，并已移植到其他多种硬件平台。GCC 原名为 GNU C 编译器（GNU C Compiler），因为它原本只能处理 C 语言。GCC 很快地扩展，并支持处理 C+。后来又扩展能够支持更多编程语言，如 Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada、Go 等。GDB 是 GNU 开源组织发布的一个强大的 UNIX 下的程序调试工具。或许，各位比较喜欢那种图形界面方式的，像 VC、BCB 等 IDE 的调试，但如果你是在 UNIX 平台下做软件，你会发现GDB 这个调试工具有比 VC、BCB 的图形化调试器更强大的功能。GDB 主要帮助你完成：启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序；可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住；当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事；动态的改变你程序的执行环境等等工作。Vim 是一个类似于 Vi 的文本编辑器，不过在 Vi 的基础上增加了很多新的特性，Vim 普遍被推崇为类 Vi 编辑器中最好的一个，事实上真正的劲敌来自 Emacs 的不同变体。1999 年 Emacs被选为 Linux world 文本编辑分类的优胜者，Vim 屈居第二。但在 2000 年 2 月 Vim 赢得了Slashdot Beanie 的最佳开放源代码文本编辑器大奖，又将 Emacs 推至二线，总的来看，Vim 和Emacs 同样都是非常优秀的文本编辑器。GTK+（GIMP Toolkit)是一套源码以 LGPL 许可协议分发、跨平台的图形工具包，目前已成为一个功能强大、设计灵活的一个通用图形库，是 GNU/Linux 下开发图形界面的应用程序的主流开发工具之一，可以把 GTK+ 想像成一个工具包，从这个工具包中可以找到用来创建 GUI 的许多已经准备好的构造块，GTK+虽然是用 C 语言写的，但是我们可以使用自己熟悉的语言来使用 GTK+，因为 GTK+已经被绑定到几乎所有流行的语言上，如：C+,PHP, Guile,Perl, Python, TOM, Ada95, Objective C, Free Pascal, and Eiffel 等等。Socket（套接字）是通过标准的 UNIX 文件描述符和其它程序通讯的一个方法。每一个套接字都用一个半相关描述：协议，本地地址、本地端口来表示；一个完整的套接字则用一个相关描述：协议，本地地址、本地端口、远程地址、远程端口，每一个套接字都有一个本地的由操作系统分配的唯一的套接字号。底层是基于 Linux 操作系统，GUI 是采用 GTK+技术，通信模块是采用 SOCKET 通信技术，高级程序设计语言采用的是 C 语言。3.2、实验方案1.GUI 的设计1.1 GUI 界面采用 GTK+图形界面工具包用以实现（GTK+）1.2 设计图形包括客户端和服务器端界面（教师机和学生机） （GTK+）1.3 界面之间切换自如流畅（GTK+）2. 软件架构采用 C/S 结构（socket）2.1 软件内部算法设计，实现远程教育互动平台的各种功能（socket）2.2 服务器端可以控制客户端程序如屏幕广播，文件收发，即时发言等功能（socket）2.3 具有 IM 软件的功能，可以互动交流，实时打断老师进行提问（socket）3.软件实施安装（Linux）3.1 首先启动服务器的服务（Linux）3.2 客户端（学生机）利用自己已经注册好的帐号进行登陆南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.053.3 学生机可以进行即时发言提问，提高学习效率四、目标，主要特色及工作进度4.1 目标：用 GTK 编写界面、socket 通信，Vim 编辑，GCC 编译，GDB 调试等等实现教师机桌面广播、学生机控制，如文件分发、控制学生端演示等。4.2 主要特色：1.界面优美2.功能全面3.即时性高4.用户体验流畅4.3 工作进度：序号 阶段&任务 成果物提交 备注1第一阶段：论文开题阶段 2013.11.212013.12.6 主要完成开题报告，确定毕业设计研究题目和方向。提交开题报告至 192.168.181.245相关目录下每周五提交周报（记录每天工作内容）2第二阶段：需求分析阶段 2013.12.42013.12.9 完成项目中需求阶段。提交需求规格说明书 3第三阶段：概要设计阶段 2013.12.102013.12.18 完成项目概要设计阶段。提交概要设计文档 4第四阶段：详细设计阶段 2013.12.192013.12.30 完成项目详细设计阶段。提交详细设计文档、流程图设计、测试用例 5第五阶段：中期检查2014.1.12013.1.10 完成中期检查报告。中期检查报告（提供报告模板） 6第六阶段：代码实现及测试阶段 2014.1.72014.2.30 完成项目编码及测试阶段。提交工程代码、测试结果、中文摘要、英文摘要、优秀实践报告（评优候选）7第一阶段：总结阶段 2014.3.12014.3.7 1.每位同学撰写 1 篇技术报告，字数在 45 页 word 文档。2.写答辩 ppt南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.06