資源簡介

第四章 信息系統的軟件與應用
搭建網絡學習管理系統開發報告
—— 以使用Moodle搭建《信息技術》課程網絡學習管理系統為例
一、引言
信息社會高速發展，海量的網絡學習資源構成了巨大的知識庫。搭建 一個網絡學習管理系統可對學習資源進行有序建構和高效管理。通過應用
網絡學習系統開展數字化學習，可有效促進自身學習能力的提升與發展。
二、項目目的
通過“搭建小型信息系統”項目，進行自主、協作、探究學習，體驗 信息系統的工作過程，理解軟件在信息系統中的作用，借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件，認識信息系統在社會應用中的優勢及局限性，從而將知識建構、技能培養與思維發展融入運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中，促進信息技術學科核心素養的養成，完成項目學習目標。
三、系統規劃與分析
網絡學習管理系統的框架結構如圖1所示。
圖 1 網絡學習管理系統的框架結構
四、系統設計
(一)用戶需求
需求分析是軟件開發過程中的第一步，直接關系到后續工作的進行，以及最終的軟件產品能否滿足客戶的需求。本系統用戶需求可梳理為以下三部分。
(1)課程管理：添加課程、刪除課程、課程查詢、課程顯示。
(2)用戶管理：設置不同角色(教師、學生、管理員)用戶并對其進行管理(新增、刪除、查詢)。
(3)學習過程管理：教師的引導、解答、評價、管理等；學生的探究、討論、協作、評價等。
(二)體系結構
此次我們搭建的網絡學習管理系統，主要事務(課程管理、用戶管理、學習管理)在服務器端實現，用戶端主要操作為瀏覽課程、反饋學習過程，因此系統的體系結構采用瀏覽器/服務器結構。
(三)模塊功能
(1)系統功能結構如圖2所示。
圖 2 系統功能結構
(2)各模塊功能設計。詳細設計出每個模塊的功能及實現功能的步驟。一般以流程圖表示。
以在線學習功能為例，其設計流程圖如圖3所示。
圖 3 在線學習功能設計流程圖
(四)數據庫設計
數據處理是信息系統應用的核心和基礎。數據庫是信息系統用于管理和存儲數據的方式。信息系統的數據庫設計，主要工作包括繪制數據流圖、編寫數據字典、設計數據邏輯結構。
繪制數據流圖，要根據業務流程描繪出數據在系統中流動和處理的過程，要描繪出信息流和數據從輸入到輸出的過程中所經過的變換。
編寫數據字典可對系統中的數據做詳細描述，包括對數據項、數據結構、數據存儲、數據說明等的描述。例如對“用戶名”的描述如下：
數據項名稱：用戶名(username)
類型：字符型
長度：16
說明：必須包含字母、數字，最短8位，最長16位
根據數據流圖和數據字典，對收集到的數據進行分類、組織，確定數據間的關系，同時根據信息系統選定的數據庫管理系統所支持的數據模 型，確定數據的邏輯結構。
(五)開發工具
Moodle是一個用PHP語言開發的免費開源學習管理系統(Learning Management System，LMS)，可用于搭建網絡學習管理系統。
Moodle的正常運行需要Web服務器軟件Apache、PHP語言解釋器、數據 庫軟件MySQL的支持。
五、系統實施與發布
(一)網絡學習管理系統搭建流程 搭建流程如圖4所示。
圖 4 搭建網絡學習管理系統的流程
(二)開發(搭建)步驟與過程
1．Moodle系統運行環境準備。
Moodle系統需要Web服務器軟件Apache、PHP語言解釋器、數據庫軟件MySQL的支持，三個軟件的主要作用如下：
(1)Apache：Web服務器軟件，實現HTTP協議的服務器端功能，提供網頁瀏覽服務， 我們使用瀏覽器訪問Moodle系統搭建的網絡學習管理系統時，其實是向Apache服務器發送訪問請求，再由Apache服務器調用PHP腳本語言解釋器運行Moodle程序完成相應的功能。
(2)PHP語言解釋器：PHP是一門計算機腳本語言，Moodle系統就是使用PHP語言編寫的，它需要PHP語言解釋器的支持才能運行。
(3)MySQL：一個開源數據庫管理系統軟件，它負責組織和存儲數據，屬于系統軟件的一種。Moodle系統就是使用MySQL數據庫系統存儲課程、用戶和學習數據的。
Moodle官方網站提供包含Apache、MySQL和PHP環境的軟件包下載(即 把運行需要的三個系統軟件和Moodle系統打包在一起) ，部署使用非常簡單方便，基本步驟如圖5所示。
圖 5 Moodle 運行環境搭建步驟
2．Moodle系統安裝及初始化。
運行Apache和MySQL后，我們需要對Moodle系統進行安裝和初始化， 主要包括以下步驟。
(1)選擇安裝語言；
(2)設置安裝路徑；
(3)設置數據庫連接信息和數據庫名稱；
(4)接受用戶許可聲明；
(5)系統運行條件檢查確認；
(6)設置系統管理員密碼；
(7)設置網絡學習管理系統名稱、地域等信息。
這里的大部分信息使用默認值，不需要輸入或修改，最后兩項的內容需要根據實際情況輸入。
3．網絡學習管理系統應用。
系統運行起來后，首先使用管理員賬號登錄，為教師和學生建立賬號，新建課程，之后教師和學生就可以開展教學活動了，基本流程如圖6 所示。
圖 6 網絡學習管理系統實施流程
具體的操作步驟請看配套資源的操作說明。
4．系統開發成果。
系統開發成果就是我們建設好的網絡學習管理系統，圖7是建立有《數 據與計算》《信息系統與社會》兩門課程的網絡學習管理系統示例。
圖 7 開發好的網絡學習管理系統
5．系統運行與維護。
信息系統的廣泛應用，為各行各業在提高工作效率、改善管理決策水平、提升競爭力等方面發揮了重要的作用。在人們生活質量日益提高的今天，人們對信息系統的應用要求已經不再局限于完成他們的業務需求，而是更注重在操作中所體現出來的主觀感受的舒適度及滿意度。在信息系統 給人們帶來各種便利的同時，我們也要通過持續的維護，使信息系統不斷 適應環境條件的變化，實現信息系統的不斷完善。
六、結語
信息系統是建立在硬件、軟件、網絡、數據等基礎上的人機交互系統。在搭建網絡學習管理系統的項目學習過程中，我們知道信息系統的開發與運行需要不同軟件的支持。服務器軟件及數據庫管理系統構成了整個信息系統運行的基礎。通過數據庫管理軟件存儲和組織系統中的數據；通過相應的軟件模塊來實現信息系統的功能。信息系統的應用已深入人們的生活。信息系統的應用給人們的生活帶來便利，有利于提高工作效率，優化工作流程，提高管理決策的科學性。隨著信息系統的廣泛應用，也出現了越來越多的安全問題，信息系統設計的規范性與合理性，以及計算機網 絡及信息系統運行的外部環境存在的各種安全隱患，在一定程度上限制了信息系統的應用。

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