基于网络的适应性远程教育系统的研究

论文摘要

基于网络的远程教育是于20世纪90年代出现的一种师生分离的、凭借媒体所进行的教育模式，它以计算机网络技术、卫星通信技术为基础，以多媒体技术为主要手段。可以预料，在未来的信息社会中，基于网络的远程教育将在人们的生活和学习中起到重要的作用。本文的主要创新性工作包括：（1）提出了一种基于网络的适应性远程学习系统。该系统以学习者为中心，从而满足适应性学习的需求；系统在网络服务器的基础上增加了应用服务器，从而使系统的负载能力得到提高，能适应更多的学习者的需求；由于系统在资源库服务器和资源库的基础上增加了用户库服务器和用户库，从而使系统的各模块之间能协调工作，提高了系统的灵活性和适应性。（2）提出了一种基于模糊理论的适应性远程学习系统的资源库和用户库模型。这种模型既能形成描述课程知识的模糊结构图，又能针对不同的学习者的知识形成其模糊结构子图；模型能对描述学习者认知水平的模糊概念进行定量描述，并能根据学习者的学习进度和认知水平，提供不同的学习内容。实验结果表明，利用该模型构建的适应性远程学习系统与改善学习者的学习有正相关性。（3）提出并实现了一种基于网络的安全远程教育管理系统，将公钥密码学中的加密和数字签名方法应用于该管理系统中，能很好地满足系统对安全性和认证性的要求；以现有的ElGamal数字签名体制为基础，提出了基于网络的远程教育系统的代理数字签名算法：单代理数字签名算法和多代理数字签名算法，与目前用得较多的基于Fiat-Shamir签名体制的代理数字签名算法和基于Guillou-Quisquater签名体制的代理数字签名算法相比，这些算法具有密钥短小、参数规模小、运算速度快和安全性好的优点。（4）对基于WAN和基于LAN的实时远程教育系统进行了比较，依托山西师范大学高速的多媒体校园网，构建了一种基于H.323协议标准的实时远程教育系统，给出了系统的拥塞控制策略，并通过实验验证了其有效性和实用性。（5）提出了适用于基于网络的适应性远程考试系统的最大信息量组卷模型，将线性规划的离差加权模型应用于组卷系统中，并给出了便于实现的组卷策略和步骤；将相关系数法应用于基于网络的适应性远程考试的试卷分析中，给出了用相关系数法进行试卷分析的模型和方法；通过实例验证了这些方法的可行性和实用性。（6）实现了基于网络的适应性远程学习系统、适应性远程考试系统的资源库、用户库、题库的建构方法和功能结构、工作流程及开发的关键技术，在此基础上，完成了系统的主要界面和主要功能模块的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 远程教育及其发展阶段
• 1.2 发展基于网络的远程教育的意义
• 1.3 基于网络的远程教育系统的构成
• 1.4 基于网络的远程教育的现状与面临的问题
• 1.4.1 基于网络的远程教育的现状
• 1.4.2 基于网络的远程教育面临的问题
• 1.5 本文的项目背景和研究的主要内容
• 1.5.1 项目背景
• 1.5.2 研究的主要内容
• 本章小结
• 第二章 基于网络的适应性远程学习系统
• 2.1 建构主义与基于网络的适应性远程学习模式
• 2.1.1 建构主义学习理论
• 2.1.2 基于网络的适应性远程学习模式
• 2.2 基于网络的适应性远程学习系统的构建
• 2.2.1 系统的研究背景
• 2.2.2 系统的组成及特点
• 2.2.3 应用服务器的组成和功能
• 2.3 基于网络的适应性远程学习的模糊理论模型
• 2.3.1 模糊理论
• 2.3.2 用模糊理论描述知识
• 2.3.3 用模糊理论描述学习者的知识
• 2.3.4 学习者认知水平的初始化和更新
• 2.4 基于网络的适应性远程学习系统的实验验证
• 本章小结
• 第三章 基于网络的适应性远程教育管理系统
• 3.1 基于PKI的安全远程教育管理系统
• 3.1.1 PKI及其基本组成
• 3.1.2 基于PKI安全管理系统的设计
• 3.1.3 系统的加密与数字签名
• 3.1.4 系统的病毒防杀策略
• 3.1.5 基于PKI安全管理系统的实例验证
• 3.2 基于网络的远程教育系统的代理数字签名
• 3.2.1 数字签名权力的代理
• 3.2.2 基于网络的远程教育系统中的单代理数字签名
• 3.2.3 基于网络的远程教育系统中的多代理数字签名
• 3.2.4 代理数字签名算法的特点与安全性
• 3.3 基于网络的实时远程教育系统
• 3.3.1 基于LAN和基于WAN的实时远程教育系统
• 3.3.2 系统构成、系统标准和控制模式
• 3.3.3 系统的MCU（多点控制单元）
• 3.3.4 系统的拥塞控制
• 3.3.5 系统的会议终端
• 本章小结
• 第四章 基于网络的适应性远程考试系统
• 4.1 基于网络的适应性远程考试系统的参数分析
• 4.2 基于网络的适应性远程考试系统的题库管理
• 4.3 基于网络的适应性远程考试的试题属性参数
• 4.4 基于网络的适应性远程考试的组卷过程
• 4.5 用线性规划理论进行适应性远程考试的组卷
• 4.5.1 线性规划
• 4.5.2 线性规划的最大信息量组卷模型
• 4.5.3 线性规划的离差加权模型
• 4.5.4 线性规划离差加权组卷策略
• 4.6 用相关系数法进行适应性远程考试的试卷分析
• 4.6.1 相关系数法
• 4.6.2 用相关系数法计算试卷的区分度
• 4.6.3 用相关系数法分析试题间的相关性
• 4.7 基于网络的适应性远程考试的实例分析与验证
• 本章小结
• 第五章 基于网络的适应性远程教育系统的实现
• 5.1 基于网络的适应性远程学习系统的实现
• 5.1.1 基于网络的适应性远程学习系统的功能结构
• 5.1.2 基于网络的适应性远程学习系统的工作流程
• 5.1.3 基于网络的适应性远程学习系统的界面设计
• 5.1.4 基于网络的适应性远程学习系统的功能模块设计
• 5.2 基于网络的适应性远程考试系统的实现
• 5.2.1 基于网络的适应性远程考试系统的组成与功能
• 5.2.2 基于网络的适应性远程考试系统的界面设计
• 5.3 基于网络的远程教育系统实现的关键技术
• 5.3.1 基于网络的远程教育系统中的网络数据库技术
• 5.3.2 基于网络的远程教育系统数据库存储过程
• 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者博士学位期间的学术论文、著作及参加的科研项目
• 致谢