基于Moodle技术的课程管理系统设计与实现本科毕业论文.doc

摘要随着中职学校教育信息化的迅速发展，教学资源库的建设也日益重要，因此，搭建一个符合江阴中等专业学校课程需要的学习支持平台，以帮助学生更好地利用网络进行自主学习，是十分必要的。本论文分析了Moodle在信息化教学平台上的各个模块功能，在开源的Moodle平台上进行了课程教学平台应用，并在此基础上自行开发多个模块补充功能，采用插件、数据库，将各项模块进行整合，设计出一整套可以实际运行的新型网络教学辅助平台。同时，根据学校实际需求，结合目前Moodle平台上存在的不够完善的地方进行了功能的扩充，构建了课程设计系统的框架。在服务器端进行功能扩展完成了网络摄像头视频信息的传输，Android智能终端的教学应用等，扩展了Moodle的应用范围。这些扩展功能主要包括微客教室的构建、网络视频信息的整合、异构系统数据信息的同步维护、智能移动终端的在线学习平台等。教师可以依据学习者的学习情况、个性需要，动态地、分步地将课程内容上传到网络，让学习者利用各种通信工具，在移动终端上系统的、深入的进行学习，从而提高教学效率。关键词：Moodle平台 Android智能终端 教学辅助平台 异构数据同步Abstract With the rapidly development of information technology in education in vocational schools, the teaching resource library building is also increasingly important. Therefore, it is very necessary to build a learning support platform to meet the curriculum needs of the Jiangyin secondary vocational school, to help students make better use of the network for independent learning. This paper analyzes functions of each module of Moodle Information technology teaching platform, and analyzes the teaching platform application in the open source Moodle platform, and develops their own supplemental features multiple modules on the base of platform. Using plug-ins, databases to integrate the modules to design a set of teaching aids new network platform that can actually run. Meanwhile, according to the actual needs of the school and the current inadequate of the Moodle platform, to construct a framework of curriculum design system. Through the server side extensions, the platform complete the webcam video information transmission and teaching application of Android smart terminal, to extend the scope of application of Moodle. These extensions include the construction of micro-off classrooms, network video information integration, synchronization of heterogeneous systems maintenance data information, smart mobile devices online learning platforms. The teachers can upload the course content to the network dynamiclly on the base of the learner's learning and individual needs, step by step, so that the learners can use various communication tools on the mobile terminal system to study and to improve the teaching efficiency.Keywords: Moodle platform、Android intelligent terminal、Teaching aids Platform、Heterogeneous Data Synchronization 目 录中文摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 论文选题依据、研究内容和研究意义11.2 课题相关研究现状分析11.1.1国内外课程管理系统的研究情况11.2.2国内外对Moodle的使用和研究情况21.3 论文的主要内容31.4 本论文的组织结构3第二章 课程管理系统的需求52.1 业务需求52.2 Moodle 功能介绍72.3 服务器端扩展功能需求112.3.1 简易多媒体教室构建需求112.3.2 异构数据库数据对接122.3.3基础的云计算教学平台应用132.4移动终端教学需求142.5 关键技术介绍152.5.1 Moodle 开源技术152.5.2 Android技术172.6 本章小结22第三章 服务器端扩展设计与实现233.1 Moodle平台的二次开发233.1.1 基于WEB的教学支撑平台专用组件设计实现技术253.1.2 Moodle WEB服务构建283.2 简易多媒体（微客）教室建设293.2.1微客多媒体教室总体介绍293.2.2 微客教室的主要组成293.2.3视频信息与平台整合303.3 异构数据库的同步实现313.4 Moodle信息化教学平台部署与应用343.4.1虚拟化技术总体介绍343.4.2虚拟系统选型与安装353.5 本章小节36第四章 Moodle移动终端教学设计374.1 智能终端项目框架374.2 主要模块设计374.4 本章小结41第五章 课程管理系统的教学应用425.1 Moodle课程管理系统的应用425.1.1 Moodle课程管理系统的建立425.1.2 主要模块实现435.2 课程管理系统服务器端扩展应用465.3 课程管理系统移动端应用475.3.1系统登录模块实现475.3.2 学生互动模块实现505.3.3 学生在线课程点播模块实现535.4 本章小结56第六章 总结与展望576.1 总结576.2 进一步展望57参考文献59致谢61第一章 绪论1.1 论文选题依据、研究内容和研究意义教育信息化的来临，教育工作者意识到传统面对面的课堂教学已不能满足当前社会的需求，传统教学与互联网在线学习结合起来的混合课堂，无论是课堂内还是课堂外，均能调动学生的积极性，互相弥补不足，实现最优化。江苏省江阴中等专业学校精品课程建设，需要一个稳定的、内容充实的教学发布平台，开放教学资源，使更多的学生受益。但是同时面临新的问题：中等职业学校，在有限的教育资金投入下如何实现精品课程的管理，维护和升级。采用低成本，高效的课程管理系统，成为亟需解决的问题。Moodle网络教学平台，开源、免费、安全性高，正好符合江苏省江阴中等专业学校的实际情况，在目前的情况下采用开源的的Moodle平台是合适的，因此对Moodle的研究和应用是很有必要的。课题研究的主要内容是Moodle课程管理系统的安装及其实现；智能终端Android在教学系统中的研究与应用；构建简单便宜的微客教室，实现远程教学；开发必要的组件完成与课程管理系统相关的数据访问接口。研究的意义在于针对学校网络教学的实际情况，完善教学平台。为江阴中等专业学校教学资源的整合、利用、优化、共享提供教学资源平台。课程管理系统为教师提供多媒体信息课程教学环境，借助于网络设施完成在线布置作业、测试等教学活动环境。为学生提供虚拟课堂、参与作业、测试等学习环境、自主性和研究性学习环境。记录教学活动，方便教师进行课程控制与管理，同时给学生提供了在时间、空间方面的自由学习环境。Moodle课程管理系统实现中等职业学校课程管理，在有限的资金来源下，搭建一套全新的课程管理平台，提高广大教师和学生的自主学习能力，对中职教育信息化、教育资源共享起到了积极的推动作用。1.2 课题相关研究现状分析1.1.1国内外课程管理系统的研究情况从1999年开始，教育局就批准包括北京大学在内的四所高校开展网络课程，针对不同的高校、不同专业、不同性质的课程，开发出来的网络课程各具特色，主要有以下三种： 1.学校自己开发的网络教学系统这种网络教学平台一般由计算机专业人员和教师共同开发，学校可结合学校的特点，学生的情况，教学特色，开发出合适的教学系统，但这需要较高的计算机编程水平，非专业的教师较难上手。2.由软件公司专门为学校设计开发的网络教学系统软件公司专门开发的网络教学平台主要特点是由专业的软件公司研发，技术强，如国际教育平台司Blackboard和Webct等，对于中职学校来说，Blackboard是一种价格比较贵的商业软件，虽然在国际知名院校包括耶鲁大学均已经成熟的应用，但是由于其售价不菲目前不适合我国中职学校的情况。在我国由于985、211等重点高校具有雄厚的资金支持和技术保障，采用Blackboard网络教学平台系统也取得了比较好的教学效果。3.使用开源课程管理系统开源的课程管理系统(CMS:Course Manager System)，是目前国内外高校以及我国中职学校中使用比较多的一种网络教学平台。CMS对中职教学的课堂教学进行了有力的信息化支持，开源的CMS系统功能通常包括教学资源管理、在线练习测试、师生互动、成绩管理等。主要应用在信息化教学系统E-Learning教学平台上有效的支撑信息化环境下的课程教学系统，支持和加强传统的教学模式和方法。网络课程管理软件已经广泛应用于各个大中小学教学，这些管理软件中，前2种方式可扩展性和建设费用较高，Moodle开源软件，便宜、快速有效、新颖流行，能够满足广大老师的在线教学需求。1.2.2国内外对Moodle的使用和研究情况在国外，凤凰大学1989年采用了E-Learning学校教学平台作为第一个计算机为基础的信息化基础教育教学平台，目前已经遍布110个校园和学习中心，分布在全美国多个州，是美国在校生规模最大的私立大学的信息化教学平台。另外，大约60%的芬兰学校正在使用开源的软件进行学校的管理和教学工作，同时在北欧的芬兰，很多大学和工学院，甚至高中都在使用开源的Moodle学习平台。统计数据显示，覆盖率已经达到75%。根据Moodle官方网站统计，2009年以来Moodle新增站点平均保持在2200个/月左右。国内Moodle技术刚刚起步，处于探索阶段，相对国外而言，也就是不到6年的时间。通过对“中国学术文献网络出版总库”的检索发现，截止2012年底，以“Moodle”为主题共检索到535篇相关文章，其中学位论文94篇，学术论文431篇，相关会议论文10篇，学术论文发表在近百种期刊上，学位论文则主要出于师范大学，其中以上海师范大学和华东师范大学最多。上海师范大学的黎加厚教授，他在这个方面研究较多。黎教授在国内积极开发与应用Moodle教学平台，对Moodle开源社区作出了很多巨大的贡献，在他的支持下，我国国内对Moodle平台的发展和应用取得了长足的进步。国内信息化教学在Moodle方面应用比较初级，只是一些简单课程应用，缺少对Moodle系统框架结构、模块开发和系统应用扩展的开发，需要对Moodle在信息化教育过程中的应用进行深入的研究与讨论。随着我国教育信息化的快速发展，对Moodle平台的研究也逐步深入，包括系统的技术架构与系统的扩展开发，以及异构系统的整合，当前Moodle平台在我国中职教育信息化正在逐步得到关注，并且应用到师资培训、网络教学学习以及个人知识管理中，我国中职学校对Moodle平台的研究正在逐步深入。现今，国内部分高校甚至中小学已经开始利用Moodle系统构建自己的课程管理系统。作为中等职业学校来说，更应该率先使用Moodle系统构建自己的课程管理系统，因为职业学校的办学宗旨是：面向成人高等教育，集中培养社会职业领域实用的专业人才。 1.3 论文的主要内容本论文主要从课程管理系统需求、服务器端设计与实现、Moodle移动终端教学设计和课程管理系统的教学应用来完成课题设计的。1通过分析实际工作中遇到的信息化教学问题，完成了Moodle平台的二次开发架构搭建,组建了简易多媒体微客教室，实现了Moodle平台与教务系统和人事系统的数据同步，以及在虚拟化服务器中部署Moodle教学平台的工作。2基于Android智能手机终端，完成了课程教学平台的搭建，同时，对主要模块进行设计，实现了智能手机端的登录、学生互动和在线课程点播功能。各个模块与手机之间都是通过Web Service JSON数据进行传输的。3课程管理系统实现了课程及题库的建设，构建了简易多媒体教室，学生基于该系统进行在线学习，可以不受时空限制，随时随地的学习相应的课程。1.4 论文的组织结构第一章，绪论。本章介绍了论文的研究内容，选题依据和研究意义。通过国内外课程管理的分析比对，对课程管理系统应用的前景和现状作出了分析。第二章，课程管理系统的需求。本章介绍了课程管理系统的需求，包括业务需求、Moodle功能介绍、服务器端与客户端扩展功能需求以及关键技术介绍等。主要完成了基本需求分析和扩展需求分析。第三章，服务器端设计与实现。本章通过作者实际工作中遇到的信息化教学问题，进行具体分析，组建了简易多媒体微客教室，实现了与教务系统、人事系统的数据同步工作、以及在虚拟化服务器中部署Moodle教学平台。第四章，Moodle移动终端教学设计。本章基于Android智能手机终端，完成了课程教学平台的搭建，并对主要模块进行设计，实现了智能手机端的登录、学生互动和在线课程点播功能。第五章，课程管理系统的教学应用。本章介绍了Moodle平台的搭建，主要模块的实现效果，包括课程的建立，答疑模块的实现，题库的建设等。另外，实现了服务器端及客户端的应用。第六章，总结及展望。本章对论文的研究工作进行了总结，并提出进一步的工作方向。第二章 课程管理系统的需求 2.1 业务需求江苏省江阴中等专业学校课程管理系统(Course Management System，CMS)是为了适应学校信息化课程资源建设，建立精品课程教学网站，实现资源共享。老师可以在网上发布课程资源信息，如发布课程大纲、教学计划，上传每堂课的教学内容，布置作业，批改作业，公布学生成绩等。课程管理系统还进行了扩充，通过创建简易的多媒体教室实现网络授课，学生可以通过智能手机进行听课学习，并与老师进行交流，这对于中职学校提高教学质量、增加师生之间的沟通起到了很好的作用。江阴中等专业学校目前采用的是2004年老版的天空教室系统，系统在windows平台下运行，采用了IIS+ASP技术，由于运行多年，系统软硬件老化，同时国家互连网应急中心与2012年4月23日通过其网站发布了“天空教室精品课程开发系统”软件存在SQL注入漏洞等安全隐患的声明。根据这一现实情况，为了更好的，更安全的使用课程管理系统，更好的为广大学生服务，在学校领导的支持下，学校计划采用开源的课程管理系统Moodle应用到学校的课程管理中去。江阴中等专业学校精品课程采用Moodle平台的建设目标是，实现精品课程网站的站群管理，教师可以在自己的课程网站发布教学大纲、教学计划、以及课堂的教学内容，布置或者批改作业、公布学生成绩。如果教师在线，学生可以实时在线异地通过网络向老师提出关于课程教学的问题。同时采用移动互联网技术，实现学生在线学习。而且为了节约在线视频多媒体教室建设，项目提出建设简易多媒体在线实时授课教室，通过必要的摄像头和话筒可以完成在线互动授课，在校内乃至校外学生都可以自主学习。Moodle平台作为开源的课程教学平台，正逐步成为世界上最流行的课程管理系统，其功能完善，操作简单易用，使各个高校可以建设更为优秀的精品课程，方便教师使用，最大限度的发挥计算机信息化的作用，更好的利用信息化教学的优势，开发有特色的网络教学课程。目前学校主要是在计算机教学中采用此系统，通过精品课程建设的扩大，更多的课程将应用到我校的课程建设中来。系统为老师和学生提供了一个方便的课程管理和交流的平台，老师通过该系统能有效进行小组及课程项目的管理，进行作业的布置和项目任务的分配，并且能够及时获悉学生的作业完成情况和项目的进展情况，在学生中进行问卷调查，及时获得学生对教学工作的评价信息，以此来改善教学方法和内容。学生通过系统相互交流，互相学习，针对课程的教学计划，教学内容和课程内设置的实验,有针对性的学习，培养学习兴趣。学生可以根据自己的实际情况，弹性安排自己的学习进度，制订自己的学习计划，同时在不同地域的学生还可以通过系统进行合作学习，通过在线工具进行实时沟通。中职学校的课程管理的使用给学生提供了更加便利的学习方式，提供教师更方便快捷的教学计划安排、教学进度实施、课件上传于维护等，这样可以激发学生的学习积极性，培养学生的沟通和自主学习能力，还可以提高教学效率和质量。根据对学校实际情况的调研及可行性分析，以江阴中等专业学校计算机课程为例，需要设计一套精品课程管理系统，该系统主要考虑到精品课程管理的普遍要求，课程管理主要包括课程类型管理、课程管理、考试题库、作业管理、论坛功能等，支持各种电子文档的显示，主要包括Word、Powerpoint、Flash、视频和声音等。根据学校实际课程管理系统需要和课程管理特点，本项目基本功能需求如图2-1所示：课程管理平台网络教学功能系统管理功能论坛功能作业管理考试题库课程管理课程类型管理皮肤风格管理权限管理站点集成模块管理图2-1 基本功能需求结构图2.2 Moodle 功能介绍一、Moodle概述Moodle全称是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment(模块化面向对象的动态学习环境)，“模块化”主要是指平台提供的教学模块是可以组件化的，可插拔进行，可以增加或者屏蔽活动模块。开源的Moodle平台提供了作业、聊天、投票、讨论区、词汇表、课、测验、问卷调查等基本的教学活动模块。Moodle源代码开放，并且支持多国语言，加上其较好的普遍适用性和可扩展性，使它在全球得到了广泛的应用。但是由于我们在实际工作中教育本身的专业特性、教学需求，以及多媒体教学场合多变，将Moodle引入学校的实际教学中并不能完全适应实际的教育教学场合。由于Moodle采用PHP脚本语言编写，脚本语言的页面显示和逻辑代码往往结合紧密，加大了开发的难度，因此，通过研究原有的Moodle模块代码，对平台源码的充分分析和理解的基础之上，可以根据自己的个性化需求进行独立设计、二次开发。Moodle各个模块可以插拔，但其插拔类似与插件。Moodle教学平台通过教师发布的课程教学内容对这些信息进行抽取和分析，划分出封装单元，进行组件封装，采用插件式设计管理为平台开发提供复用的资源。 二、Moodle教学模式Moodle课程教学系统适用于多种教学模式，教师在教学过程中,根据需要在多种教学模式中进行选择，挑选一种或多种教学模式应用到自己的课程中去，从而丰富自己的课堂，提高教学质量。这些模式包括：内容教学模式、活动教学模式、沟通教学模式、情境教学模式。在理想的状态下，可以根据课程内容的特点、学习者特征、教学进度和教学目标的要求，在教学的不同时期采用不同的教学模式，Moodle网上教学环境在理想的情况下支持这四类教学模式。以课程内容传递为中心的网上教学模型，将课程内容和知识通过网络传播给学生，教师是“知识的导航者”；以教学活动管理为中心的网上教学模型，将教学活动数字化，教师成为了“舞台导演”，来策划教学活动；以学习社区讨论为中心的网上教学模型为师生的知识学习，提供了保障，这里教师将承担“催化剂”的角色；以虚拟情景探究为中心的网上教学模型，把学习场景数字化，教师将承担“知识迷宫设计者”的角色。基于Moodle的课程管理系统为教师和学生提供了一个方便的课程建设的管理和交流的平台，老师通过该系统能在线实时教学，有效进行课程项目的管理，合理分配作业和项目任务，及时获得学生作业的完成情况和课程的进展情况，进行问卷调查，获得全面及时的教学信息，以此来改善教学方法和内容。而学生们通过该系统视频学习、互相交流，互相学习，共同攻克难题，完成课程教学计划，加强了与人沟通和交流的能力,同时也增强了团队合作意识。课程管理系统方面学生提问式创新型学习模式，使教师对学生的学习和进度学习情况有比较及时深入的了解，适合中职学校的学生特点，可以培养学生启发式教学，让学生带着问题去学习，对老师发布在教学系统里面的教学计划，教学大纲有充分的认识和理解，激发学生学习的积极性和主动性，通过网络培养学生的沟通和自主学习的能力，从而达到提高教学效率和教学质量的目的。三、Moodle功能模块目前市场上的课程管理系统种类繁多，针对我们学校的实际情况，在充分调研的基础上，我们计划采用Moodle为教学平台，系统需要具备的主要功能包括系统管理功能和网络教学功能。（一）课程管理平台的系统管理功能模块1.站点集成功能课程教学平台具有站群功能，各个精品课程相对独立，有自己的学习使用空间。用户不必单独创建自己的课程，这些由系统管理员就可以完成。可以直接通过平台进行创新教育、远程多媒体教学，精品课程网站可以实现公告、论文、下载等常见功能，教师可以根据自己的需要创建栏目。已经有的精品课程网站可以不使用平台提供的功能，可以将平台做为纯粹的学习站点。2.模块管理根据不同的教学资源，提供各种不同的模块，教师在发布精品课程时可以根据需要选择模块，比如：课程介绍模块、录像模块、学生注册模块、考试模块、课程答疑模块等。这些模块可以满足课程建设的基本需求。3.权限角色管理课程平台支持以下几种主要角色：系统管理员、课程管理员、教师、学员等。Moodle平台中权限最高的系统管理员负责对学校精品课程网站进行创建和权限开发，同时对教师和课程管理人员进行授权。课程管理员根据学校的总体精品课程规划，负责学校的精品课程管理工作。教师负责课程内容建设，包括计划制定、在线上课、题库建设、作业布置,作业批改等。学员可以对课程进行浏览学习，作业提交，完成测验，并进行相应评价等。 4.皮肤风格管理课程管理平台支持不同的风格与网页皮肤，提供多种不同的风格和皮肤供用户选择，并且用户可以根据自己的需要选择和开发适合自己的网站风格和网页皮肤。平台页面布局也可以依据教师的个人爱好进行设置。5.支持多语言Moodle平台支持多语言环境，在配置好相关配置文件以后，学生可以根据需要选择自己需要的语言，对于有多个不同语言的精品课程，可以开发多语言库，学生在需要的时候进行选择。（二）课程管理平台的网络教学功能模块1.支持多种类型课程Moodle平台支持自主式、引领式、讨论式三种主流类型的网络课程。网络教育在不同领域中的应用所对应的网络课程类型也是不同的，比如在企事业单位中，大多是通过自主学习来完成课程；在高校中，通过教师引导和学生自学相结合的方式来完成课程,且以学生自主学习为主；而在中小学，则是以教师讲授为主，网络学习为辅的方式学习。学校的信息化精品课程教学平台主要服务教学和远程教育，更好的引领学生利用网络资源学习。2.灵活的课程管理在课程平台中，课程管理员可以根据需要任意创建多个课程目录，任何时候都可以创建、移动、下载、修改课程。课程可以设置为激活或隐藏状态，每门课程都可以设置各项权限，可以设定课程的等级、是否允许学员退课等。由于每门课程有自己的课程资源库，所以系统给每门课程开设了自己独立的存储资源空间，教师可以根据需要上传自己的教学资源。这些资料包括所有多媒体素材，可以挂接任何课件，同时实现了HTML在线编辑功能。3.测试题库功能Moodle平台提供了测试功能，主要包含测试活动设计、试题库管理，使用Moodle-quiz模板编辑试题，支持Word、Excel 模板。可以编辑多种题型,如选择、判断、填空、问答题等。同时可以支持限定考试时间、混排考试题目等，另外,系统提供成绩分析功能。测验分为设置和命题两部分。设置测验，可以设置答题时间、扣分原则、标准答案是否显示等。测试设置保存以后，可以在里面进行试题编辑，增加试题，并可以根据需要设置答案是否在线显示。测试设置支持很多类型的试题，如：选择题、判断题、匹配题、填空题等。测试试题编辑完成以后，需要点击“添加到测验”。添加完成后，学生就可以答题了，学生需要在时间范围内完成，答题结束，学生提交试题，老师可以查看学生的做题情况。4.作业管理功能作业分为高级文件上传、在线文本、上传单个文件、离线活动项目。教师可以根据需要上传PPT，WORD等课程教学文档和材料，上传以后发送评分请求，即不能再进行修改。在线文本指学生在线编辑作业，在指定的时间内提交，允许学生上传附件作业。5.论坛功能讨论区主要是为老师和学生开设一个可以进行自由讨论的场所，所有成员可以在讨论区内发起话题，参与讨论，这个功能与论坛类似。聊天室即是聊天工具，类似于QQ或MSN。6.其他功能wiki是指多人集体创作文档。它允许参与者共同创建、扩充或修改页面内容，这样可以用非常快的速度创建并更新文档，旧的内容永远不会被删除，而是被保存起来。心得报告：当学生每学完一节课，或者是开展了一个活动后，可以发表自己的感受，老师可以根据活动情况，制定心得报告的相应问题，设定是否有分数和可看天数，然后进行保存。学生以自己的身份登录就可以编辑自己的心得报告了，需要注意的是,只能通过编辑网页的形式发表自己的心得，也可以进行修改心得,但不能以文件的形式上传。老师在学生提交作业以后，可以查看到学生的学习心得报告，可以编辑反馈信息，根据需要可以设定打分规则，学生可以在线看到老师的反馈信息。投票类似调查报告，老师根据实现情况，设定几个问题，了解学生对这些问题的看法。设置完后，学生就可以登录投票了，如果选中“显示未投票的列”，就可以分别列出投票和没有投票的学生。教师通过Moodle对自己的精品课程进行教学资源维护和教学管理维护，实现优质教学资源共享、网络辅助课堂教学、个性化网站展示的功能。2.3 服务器端扩展功能需求江苏省江阴中等专业学校的计算机基础是面向全校非计算机专业学生的公共必修课，也是为后续课程和专业学习奠定坚实的计算机技能的重要基础课，本课程将由Moodle平台发布，开放给全校学生。计算机应用基础不仅包含相关的理论知识，还包括针对性较强的实践训练，该课程教学团队实力比较雄厚，面对计算机技术的飞速发展和教学对象的不断变化，该课程多年来持续改革，在计算机理论知识教育和能力培养等方面取得了很好的效果，积累了丰富的教学资源，被评为2011年度校级精品课程。课程理论与实践相结合，内容新颖，教师在教学过程中可以及时把科研成果和学科发展融入教学。由于职业学校不单有全日制学生学习，还有部分在职人员学习，由于这些学生上班时间不统一，他们的上课时间也就不能固定，这些在职学生若能通过网络进行学习，即学到了知识，又不耽误工作，且能随时与老师进行沟通交流，一举多得。另外，由于生活水平的提高，95%以上的学生拥有智能手机，学校已在全校范围内覆盖无线网，学生通过手机进行上网学习已经成为必然，普通的课程管理系统的功能已不能满足学校的这种特殊需求。因此，项目在Moodle平台现有功能模块的基础上，又提出了新的需求：1.构建简易的多媒体教室，采用视频成像，语音技术实现教师在线实时授课，学生可以通过网页完成课程学习。2.学生登录系统，通过与教务系统、人事系统的数据对接，完成用户名和密码验证，实现系统的安全认证。3.为了提升学习的多样性，在目前系统上开发了支持智能终端的学习应用系统，学生可以通过智能手机实现移动学习。2.3.1 简易多媒体教室构建需求简易多媒体教室是中职教学信息化的重要组成部分，是一项系统工程，需要最高的性价比在工程开始前作出科学合理的系统规划。 在IT厂商的指导下，学校的某一个方面进行信息化应用，然后以此为基础试图走一步试一步逐步实现信息化，这种建设模式是信息化概念产生之初的一种低级模式，因为依赖IT厂商，不管是技术还是资金上都严重不能达到独立自主使用的效果，很多业务需求设计和技术扩展性很难把握，花很多的钱买的系统不一定就适合学校自身的信息化教学需求，这样的规划使用是一种不够独立的，无规划的中职学校信息化建设，其中的弊端很明显。简易多媒体教室在构建过程中，很多学校会把这项工作全部外包给IT厂商来做，这样也是有害的。规划是学校信息化建设的总体蓝图，是建设的纲领性文件，它是建立在对中职教育信息化、学校发展战略、学校教学组织与模式、教学管理流程、信息技术的系统思考之上的。学校需要有自主的独立规划设计开发能力，然后根据需要，购买一些相关的硬件设备，自主完成简易多媒体教室建设。当然在这个过程中也存在很多困难，比如学校缺乏资金支持、缺乏必要的管理技术人才队伍，这就需要合理规划，学校进行顶层设计和技术预言。规划必须由学校管理当局组织制定，这是信息化建设的最主要原则。简易多媒体教室的构建中有没有科学合理的规划是建设成功与否的关键。由于中职学校资金有限，技术实力薄弱，缺乏一支强有力的信息技术支撑团队。本项目就是为了要解决这些问题，从技术上分析学校信息化进程中在课程管理系统方面需要注意和协调的重点。提到软件开发，有两条路可选：请IT厂商或自主研发。自主开发是教学管理信息化建设应该坚持的另一条重要原则，特别是利用开源技术，进行自主开发是符合学校信息化发展的必经之路。学校电化设备采购，多媒体教室的组建是其中重要的组成部分，作为经费缺乏的中职学校，该如何配置设备组建适用的多媒体教室呢？微客教室将最大限度的降低多媒体教室的建设成本。项目考虑购买“易视眼”网络摄像头，在获得开发SDK的技术上，实现教师在微客教室在线实时上课，学生可以通过Moodle平台远程在线看到老师的上课情况，还可以根据需要在学校的其他地方，甚至外部网络通过智能客户端在线上课。2.3.2 异构数据库数据对接Moodle 系统作为一个单独的教学平台，在应用和维护过程中不可避免的需要和其他应用平台进行数据对接，比如：课程教学平台学生认证部分，需要和目前学校正在使用的教务系统对接，教务系统采用了SQL Server 数据库，异构数据库对接需要完成用户名和密码的验证，需要达到的目标是，教务系统的用户名和密码与课程教学平台无缝对接，实现实时认证。教师认证部分也需要和目前学校的教师人事系统对接，人事系统采用的数据库是Oracle数据库，课程教学平台定时把教师信息从人事系统中同步进来。系统需求结构图如图2-2 所示。图2-2 异构数据库对接总体框架图 异构数据库对接主要采用面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）是一种 IT 体系结构风格，支持将目前业务转换为一组相互链接的服务或可重复业务任务，可在需要时通过网络访问这些服务和任务。学校早期信息化发展过程中，购买了不同公司的教务系统、人事系统、一卡通系统、这些系统相对比较独立、缺乏必要的数据规划，甚至没有提供必要的数据接口、如何实现异构数据库对接，是Moodle课程信息化实现广泛应用的关键。本论文将在3.3 异构数据库的同步实现中做出详细的技术描述。2.3.3基础的云计算教学平台应用云计算主要包括基础设施即服务(IaaS)，平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。 Moodle课程教学平台作为SaaS的重要应用将会部署在学校的虚拟化服务器中，为了提高系统的稳定性、可靠性及可用性，项目提出了采用虚拟化技术及其应用，实现课程教学平台的稳定运行。这在江阴市内的中等职业学校中还是首次采用这种应用，为以后教学平台的高负载访问应用提供了技术保障。采用云技术教学平台，具有以下优点：(1)云计算提供稳定、可靠、安全的数据存储中心，可以有效的抵御数据丢失、病毒入侵造成的损害。(2)云计算对用户端设备要求不高，使用起来方便。(3)云计算可以实现不同设备之间的数据共享。(4)云计算为网络扩展使用提供了无限多的可能。Moodle平台部署在云端服务器中，在数据大集中的趋势下，精品课程中保存在数据中心的服务器中的教学资源规模越来越庞大，服务器中除了保存课程教学资源库以外还存储了大量的视频信息以及教师学生信息。随着服务器规模的成倍增加，硬件成本也越来越高。为了降低数据中心的硬件成本和管理难度，对大量的服务器进行整合成了必然的趋势。通过系统集成，可以将多个不同的应用整合在同一台服务器中，减少服务器数量，降低成本。在领导的大力支持下，学校课程管理平台部署在思科UCS平台与VMware系统上，“以更少投入获得更大回报”。保障课程管理系统24小时不间断提供优质服务。采用了云计算虚拟化教学平台以后，Moodle系统的运行将更加稳定。目前国内中职学校在虚拟化云计算方面还在做一些尝试，江阴中等专业学校采用了虚拟化云计算平台将会达到以下优势，在国内中职学校应用里面处于领先地位。1整合工作负载；提高利用率；降低运营、投资、空间、耗电和冷却等。2在虚拟池中动态地移动工作负载，提高使服务器离线或增加新服务器的灵活性。3管理虚拟机与物理机之间的关系，优化性能，保证服务水平。4使用现有资源池创建更多虚拟机，从而扩展当前应用或部署新应用。5使用虚拟化软件的高可用性和灾难恢复功能，来解决本地和跨地区故障问题。2.4移动终端教学需求在移动智能手机终端高速发展的现在，将移动教学理念应用于现代教学中已经成为信息化教育的一个重要方向。移动教学系统以现代教育技术理论为指导，综合采用计算机网络技术、电子通信技术、嵌入式技术、数据统计分析技术搭建的，基于网络和双向无线传输的多媒体智能交互教学系统，是一种全新的移动教学应用模式。移动教学系统以智能手机或者平板为载体，对已有成熟技术进行整合和创新。目前比较流行的移动终端开发技术有