面向MOOC的程序设计辅助教学系统

发布时间：2017-08-20 11:36

  本文关键词：面向MOOC的程序设计辅助教学系统

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【摘要】：随着网络技术与传统教育模式的深度融合,计算机辅助教学有了飞速发展,MOOC (Massive Open Online Courses)平台应运而生。现有的MOOC平台主要为学生提供教学视频和相关习题等资源,没有考虑程序设计类课程动手实践多、逻辑思维要求高和学生编程水平差异大的特点,不能针对性地为学生提供辅助教学。 借鉴MOOC平台的相关特点,本文提出了面向MOOC的程序设计辅助教学系统,本文主要研究内容包括： (1)面向MOOC的教学资源和内容的结构化。针对MOOC平台没有其教学资源和内容有效组织,本文通过建立知识点结构模型、基于知识点标签的教学资源组织和基于知识点关联的层次化课程体系等方法,完成了教学资源和内容的结构化。 (2)面向MOOC平台的学生群聚类。针对MOOC平台中没有按照学生的特点对其分组的不足,本文通过基于基本信息、学习程度和错误知识点的学生群聚类方法,完成了学生的群聚类工作,为面向不同群体的个性化推荐打好基础。 (3)面向MOOC的个性化教学资源推荐。针对MOOC平台不能依据不同学生群体特征实施个性化教学的问题,本文通过机器学习的方法个性化地为学生推荐相关教学资源。 (4)面向MOOC的程序设计辅助教学手段。鉴于程序设计类课程动手实践多、逻辑思维要求高的特点,本文通过程序在线评测、流程图辅助教学和错误数据库辅助教学功能,为学生提供了相应的辅助教学手段。 本文提出的系统对不同特性的学生群体推荐不同的教学资源,很好地满足了不同层次学生的学习需求。基于数据挖掘的程序设计辅助教学,更好地挖掘出学生对于隐含知识点掌握情况,为教师的授课提供精准的导向。解决了网络教学过程中教师和学生之间沟通不畅、教学资源组织无序和不能“因材施教”等问题。
【关键词】：MOOC 数据挖掘 程序设计 个性化推荐 辅助教学
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：G434;TP311.1-4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景8-11
• 1.2 MOOC平台国内外研究现状11-13
• 1.3 程序设计辅助教学系统国内外研究现状13-15
• 1.4 研究的目的、内容和意义15-16
• 1.4.1 研究的目的15
• 1.4.2 研究的内容15-16
• 1.4.3 研究的创新点和特色16
• 1.5 论文的组织结构16-18
• 第二章 MOOC平台的系统架构分析18-24
• 2.1 MOOC的技术要求18
• 2.2 MOOC系统架构设计原则18-19
• 2.3 MOOC平台的主流架构19-22
• 2.3.1 Coursera平台架构19-20
• 2.3.2 edX平台架构20-21
• 2.3.3 Udacity平台架构21-22
• 2.4 面向MOOC的程序设计辅助教学系统的框架设计22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 基于数据挖掘的程序设计辅助教学24-38
• 3.1 面向MOOC的教学资源和内容的结构化24-28
• 3.1.1 知识点结构模型24-25
• 3.1.2 基于知识点标签的教学资源组织结构25-26
• 3.1.3 基于知识点关联的层次化课程体系26-27
• 3.1.4 基于k-means算法的教学资源组织27-28
• 3.2 面向MOOC平台的学生群聚类28-32
• 3.2.1 基于基本信息的学生群聚类28-30
• 3.2.2 基于学习程度的学生群聚类30-31
• 3.2.3 基于答题中出错知识点的学生群聚类31-32
• 3.3 面向MOOC的个性化教学资源推荐32-35
• 3.3.1 个性化推荐技术32-33
• 3.3.2 基于协同过滤的MOOC教学资源推荐33-34
• 3.3.3 基于标签的教学资源推荐34-35
• 3.4 面向MOOC平台的层次化教学策略35-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 面向MOOC的程序设计辅助教学系统需求分析38-48
• 4.1 功能分析和需求分析39-42
• 4.1.1 系统需求和功能需求39
• 4.1.2 功能模块的需求分析39-42
• 4.2 面向MOOC的程序设计辅助教学系统数据流图42-44
• 4.2.1 MOOC课程视频42-43
• 4.2.2 基础知识类在线评测模块43
• 4.2.3 程序在线评测模块43
• 4.2.4 流程图辅助程序设计模块43-44
• 4.2.5 错误数据库辅助教学模块44
• 4.3 系统用例图44-47
• 4.3.1 基于学生角色用例图44-45
• 4.3.2 基于教师/助教角色用例图45-46
• 4.3.3 基于管理员角色用例图46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 面向MOOC的程序设计辅助教学系统的设计48-58
• 5.1 系统设计48-49
• 5.2 系统模块设计49-52
• 5.2.1 面向MOOC视频课程模块49-50
• 5.2.2 面向MOOC基础知识在线评测模块50
• 5.2.3 程序在线评测模块50-51
• 5.2.4 流程图辅助教学模块51-52
• 5.2.5 错误数据库辅助教学模块52
• 5.3 数据库设计52-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 面向MOOC的程序设计辅助教学系统的实现58-72
• 6.1 系统的整体实现58-61
• 6.1.1 系统实现的相关技术58-59
• 6.1.2 总体实现的功能59-61
• 6.2 MOOC视频课程的实现61-63
• 6.2.1 程序设计课程视频61-62
• 6.2.2 个性化视频推荐62-63
• 6.3 基础知识在线评测的实现63-64
• 6.3.1 基础知识在线考试63
• 6.3.2 个性化题目推荐63-64
• 6.4 错误数据库辅助教学的实现64-66
• 6.4.1 错误程序检索64-65
• 6.4.2 教学预测65-66
• 6.5 流程图辅助教学的实现66-68
• 6.5.1 流程图生成代码66-67
• 6.5.2 代码生成流程图67-68
• 6.6 程序在线评测的实现68-70
• 6.6.1 在线编程68-69
• 6.6.2 程序在线考试69
• 6.6.3 程序错误收集69-70
• 6.7 本章小结70-72
• 总结与展望72-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果78-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：706432