基于PHP自适应学习系统的开发

赵龙海

[摘           要]  随着现代信息技术水平的进步与发展，国家越来越重视人才的培养，高职院校纷纷把目光投向自适应学习系统的开发。单纯的一对一教学已无法满足人们的学习需求，自适应学习就随之进入了人们的现实生活与学习中。重点基于PHP自适应学习系统的开发进行分析，希望以此为自适应系统提供一些具有价值的参考凭证。

[关    键   词]  PHP自适应学习系统;现状分析;开发研究

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）04-0180-02

为了提升高职院校的办学水平和教学质量，各高校亟需建立一个自适应学习系统，用于满足“互联网+”的“教与学”的需求。在目前的系统开发过程中，用WEB网页后端技术和MySQL数据库设计自适应学习系统是有一定优势的。目前主流的后端脚本语言有PHP、Java、Python、C、C++等，PHP作为脚本语言，具有开源性、免费性、快捷性等特点。PHP开源应用改变了整个世界，改变了互联网。鉴于此，本文对“基于PHP自适应学习系统的开发”进行分析与研究可供参考，以期抛砖引玉。

一、自适应学习与自适应学习系统

自适应学习是在行为主义心理学、认知心理学理论基础上，开始探索人的自我去适应一个学习模式，能够为每位学习者提供最优、最适合自己的学习资源。自适应学习是指给学习者提供相应的学习情景或实例，通过学习者在不断的学习中发现问题和总结问题，形成相应的理论知识，并且能解决问题的一种学习方式，其最终目标在于帮助学生按照学习路径自行学习、自主学习。

自适应学习系统是通过学生在测试的各个阶段的能力结果，并制定出适合学习者自身能力状况的一种学习方案，从而精准制定专属于每一位学习者的一种学习方式。自适应学习系统通用模型包含五个主要组件：

1.领域模型（Domain Model）：描述领域知識结构，其中包括概念和概念两者之间的关系。

2.学生模型（Student Model）：代表学生特征，描述每一个学习者的知识、兴趣爱好等特点。

3.教育学模型（Pedagogical Model）：原则上是定义了学生模型中的信息，访问领域模型各自的操作方式与方法。

4.自适应引擎（Adaptive Engine）：创建和更新领域概念所涉及的软件运行环境，对学习者进行个性化的选择和呈现学习的内容。

5.接口模块（Interface Module）：学习者与系统之间的接口交互。

自适应学习系统能够为学习者提供个性化的学习服务，依据学习者的各自特征，可采取相应的学习策略，以便推荐个性化的学习资源和学习路径。

二、研究现状分析与研究趋势

（一）研究现状分析

1.核心组件：用户模型

通过对国内外对自适应学习的探究和分析，似乎已达成了一定的共识，用户模型是自适应学习系统的核心组件。用户模型反映学习者与系统之间的交互，并记录自我描述、学习目标和兴趣爱好等信息。为了实现更好的个性化学习服务，系统必须先了解学习者的知识水平，个人偏好等信息。但是，仅从学习者风格或者是认知等局部方面去搭建这类的用户模型是远远不足够的，必然会导致自适应性能的强度不高。针对自适应学习系统的用户模型，可根据相关的模型标准进行修改和细化。

2.自适应对象：学习资源

以学习者为研究对象，采用情景感知技术，构建学习资源自适应系统。主要是对学习者的学习过程、学习习惯、学习风格等信息进行记录和管理。自适应学习系统会根据用户特征差异，可以将学习资源呈现在指定学习者面前，以便满足自身个性化的学习需要，这一点是至关重要的。

3.自适应学习理论联系实践不充分

其实，在相关研究不断向前发展的同时我们也可以了解到，目前国内外对自适应学习在理论上的研究比较多的，这是值得肯定的。可是，在国内的相关研究中，我们会发现将理论运用到实践中还是比较少有的。分析成因主要是成型的自适应学习系统及平台较少，缺乏一个成熟的自适应学习系统供实证类研究使用。因此，我们需要加强理论知识的学习，认真学习相关的专业知识，充分利用到具体的实践中。也只有这样，才可能将相关的领域知识自适应呈现并将理论联系实践，实现个性化学习服务。

（二）研究趋势

首先是相关的文献数量逐年增多，例如自适应学习整体建模和系统组件要素等相关研究是比较多的，对于算法研究、技术研究似乎没有发掘到相关文献。算法和技术研究，很多都是脱离实际的，一直无法将自身的真实想法转化为现实的产品。所以，我们应该重视算法与技术研究的运用。

其次，我们应致力于学习者模型的研究与构建，利用更多的时间去关注学习者的学习习惯和学习能力等，让系统能够充分掌握学习者的特点，根据学习者自身优缺点针对性地适应，从而可以为学习者提供较真实的学习过程与资源，并提供学习情况分析表，能在系统内部给予相应的学习策略。如果这一变化能实现，将会把自适应学习系统变得更加人性化、理性化和智能化，以便给学习者直接推送合适的学习资源，让学习者更好地学习某一单元知识点，从而提高自行学习的效率。

近些年的自适应学习系统研究不局限于教育领域，还逐渐涉及情感等情感状态。其实，我们也可以发现有关情感状态的自适应学习系统的研究还是比较少的，在学习过程中比如遇到困惑、无助、厌倦等情感状态会一直对学习有一定的影响。我们应该采用建模的方式，先确保学习者在学习过程中准确了解自身的状态，并用于学习者信息的收集以及学习过程中产生数据的分析，这一范围的研究变化无意中使得系统变得更加智能化，提供的服务也更为准确。

三、开发技术简介

在本次开发中，把PHP作为后端开发语言环境的选择有如下原因。

1.PHP是一种通用开源脚本语言，是文本预处理器（Hypertext Preprocessor）的缩写。PHP独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法。

2.PHP是目前最流行的编程语言，利于学习，使用广泛，适用于WEB开发领域。全球超过2亿多个网站使用PHP开发，更可观的是有超过81.7%的公共网站在服务器端是使用PHP。

3.PHP可以与很多主流的数据库无缝连接，比如我们所熟悉的MySQL、Oracle、ODBC等，PHP是利用系统内部的不相同的函数，无缝与以上数据库搭建起连接的，其中PHPLIB便是可以提供一般事务需要的一系列基库。

4.具备较好的移植性，同时由于属于一类开放源代码产品，因此发展很快。另外，PHP还能够对加密给予充分支持，同时对于各类数据库服务器也能够给予充分的支持[1]。

四、开发环境及注意事项分析

（一）开发环境

以PHP为基础的开发平台是很多的，ThinkPHP（原名FCS）诞生于2006年初，是一个免费开源的快速、兼容而且简单的面向对象的轻量级国产PHP开发框架，2007年元旦正式更名为ThinkPHP。ThinkPHP遵循Apache2开源协议发布，可以支持Windows/Unix/Linux等服务器环境，支持MySQL、Sqlite、PgSQL等数据库。ThinkPHP本身具有很多的原创特性，并且倡导大道至简、开发由我的开发理念，用最少的代码完成更多的功能，宗旨就是让WEB应用开发更简单、更快速。值得一提的是，ThinkPHP的应用系统运行环境是开发所涉及的模块，其本身对应框架没有什么特别模块要求。

（二）注意事项

1.规范部署这一点很多的开发人员没有重视，任何一个环节出问题，所面临的后果都是不可忽视的，部署的安全策略是一个基础安全问题。例如WEB根目录务必是指向Pubic目錄，不可随意修改入口文件的路径。

2.请求变量过滤可以有效防范局部的漏洞和隐患，这一点是值得重视的。Request类的param方法是框架建议的获取请求变量的方法，非必要时请不要使用get或者post方法获取。对于有明确类型的请求变量，可以在使用param方法的时候使用类型强制转换，或者直接使用方法参数获取请求变量。

3.避免SQL注入的发生，不代表绝对的安全，倘若缺乏良好的代码规范，仍然有可能被利用。一个最简单的原则就是不要让用户决定你的查询条件（或者字段排序）和控制你的查询数据。

五、系统设计

（一）需求分析

需求分析是软件计划阶段的重要活动，也是软件生存周期中的一个重要环节，该阶段是分析系统在功能上需要“实现什么”，而不是考虑如何去“实现”。侧重表达理解问题的数据域和功能域，需求问题应分解细化，建立问题层次结构。可将复杂问题按具体功能、性能等分解并逐层细化、逐一分析。例如前期对自适应学习系统对象的基本情况进行调查与分析，记录学生在日常生活和学习生活的各种表现（态度、兴趣程度、合作表现、课堂反应情况等）以作为分析研究的直接证据资料。

（二）功能设计

自适应学习系统使用Div+CSS建设系统页面，后台系统采用ThinkPHP框架开发。系统以高内聚低耦合的思想为依据，主要是通过页面设计，记录和获取登录者的兴趣、喜欢的教学风格、学习资源的轨迹。页面使用HTML5开发，实现前后端分离，通过网络与MYSQL数据库连接，保证数据的实时性、准确性。当登录者进入自适应学习系统，系统会自动分配相应的教学资源。根据学习者不同的学习风格和情感状态，自适应学习系统会隐藏与学生学习风格和情感状态不匹配的学习对象，更改学习对象的呈现类型和呈现顺序，会对学习对象符合某种学习风格的程度加以注解，从而向不同学习者推荐最适切的学习内容[2]。

（三）数据库设计

对于数据库设计来说分为多个阶段，包括需求分析、概要设计、详细设计、编码和测试等。在对每项开发活动的前提条件下，还需针对MYSQL数据库进行有效的安全防护措施：（1）让我们的MySQL处在一个有保护的局域网中，而不是置于开发的公网中。（2）做好第二层“主机层防线”，拦截网络（包括局域网）或者直接连接的未授权的用户试图入侵主机的行为。（3）做好第三层“数据库防线”，也就是数据库自身的访问控制授权管理相关模块。

六、结语

通过本文的探究，认识在“互联网+”的时代背景下，创建自适应学习系统的重要性。以ThinkPHP作为框架开发，合理分析需求，合理设计功能，提高开发效率，以提高系统的安全性和稳定性。通过这些完备的功能，以便实现教师管理的现代化、网络化和信息化，同时也能提高高职院校的教育信息化水平。因此需对此充分重视，进而为高职院校的自适应学习系统的发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]马爽.基于PHP的开发环境搭建与网站设计实现分析[J].科技展望，2015（36）：20-21.

[2]蔡连玉，韩倩倩.人工智能自适应学习及其在学校教育中的应用[J].浙江师范大学学报（社会科学版），2019（6）：111-117.

编辑 司 楠