基于云的在线学习平台教师子系统的设计与实现

发布时间：2020-11-15 19:09

　　 随着互联网的普及,信息化教学已经逐渐成为教育机构教学的重要途径之一。而目前市面上已经有很多在线学习平台,但都是以视频或者直播教学的形式来进行的,而针对当下流行的人工智能大数据方面的教学任务会涉及到大量的实验环节,单纯的视频教学显然已经不能满足该方面的教学需求,因此构建一个包含在线实验及管理的在线学习平台就具有十分重要的意义。本系统基于软件工程的设计理念,先是充分调研了人工智能大数据方面的教学需求及现有的在线学习平台特色,接着对系统功能模块进行了划分,主要包含课程管理、教学管理、视频教学、考试管理、问题交流以及个人中心六个模块,其中特色功能是课程管理中的在线实验管理和远程协助。又根据对系统的功能性需求分析、非功能性需求分析对系统进行了总体设计和数据库设计,将系统架构分为物理存储层、数据支撑层、业务层、控制层以及用户层,物理存储层的主数据库采用MySQL,并以Mycat作为数据库中间件实现对MySQL数据库的负载均衡及分布式管理,对于高频访问且需要及时更新的数据采用redis进行缓存,从而进一步提高用户体验与系统运行的稳定性,同时还可以减轻主数据库的压力。确定了服务器采用tomcat,并对主体业务采用SSH(Struts2+hibernate+sprin g)框架进行开发,在控制层对用户请求采用Nginx作为代理服务器进行负载均衡。再接着是对各个功能模块进行了详细设计,最后对系统进行了功能性测试、性能测试、兼容性测试以及安全测试来保证系统的稳定运行。本文所展示的基于云的在线学习平台教师端子系统通过与学生端及云平台的对接,可满足教育机构大部分的教学需求,尤其是解决了人工智能及大数据方面课程的统一在线实验及管理问题,极大的方便了学生在线学习及实验、老师在线教学及管理,提升了学生的学习效率与老师的管理效率,对教育机构具有很大的实用价值。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP311.52
【部分图文】：

7图 2-1 课程管理子模块用例图2.1.1.2 教学管理子模块需求分析作为一个在线教学平台，应该有独立的教学管理模块，教学管理的主要对象和内容应该是学生、班级和课程。首先是班级与课程之间存在紧密的关联，老师应该能够搜索并查看自己所教的班级以及每个班级所上的课程有哪些，并且可以对已经结束教学活动的课进行结课操作。另外，老师对于学生实验课提交的实验报告以及实验成果应该能够进行审阅，并查看不同班级不同实验课的学生实验进度等统计信息，所以还需要一个实验管理功能模块，在该模块中老师可以根据班级和课程名搜索实验课程和章节，而对于某一个实验章节，老师可以通过学生姓名等筛选条件搜索、查看每个学生的实验成果，实验成果主要包括实验报告和实验镜像。

图 2-2 教学管理子模块用例图2.1.1.3 视频教学子模块需求分析除了能通过课件进行教学之外，视频教学也是当下一种十分流行的授课模式。所以老师应该能够录制视频并上传至平台以供学生能够随时随地的进行学习，对于录制好的视频课程老师还要进行及时的更新或者下架、删除等操作，并且可以在每个视频课程下方与学生进行互动，及时的对学生的困惑进行解答，从而使视频课程的质量以及教学质量得到了保证。而除了上传录制好的视频这种方式之外，老师应该也能对学生进行实时的视频教学，所以系统还应该具有视频直播的功能。而这种视频直播内容主要是老师准备的课件以及电子画板，以供老师实时讲解，对于有疑惑的学生老师可以主动发送或者接受视频请求进行沟通，另外视频画面之外应该有供学生讨论的区域。通过对视频教学子模块的功能性需求分析，大致可以将该模块的功能细化为视频点播和在线课堂两个功能模块。视频教学子模块的用例图如图 2-3所示。

图 2-3 视频教学子模块用例图2.1.1.4 考试管理子模块需求分析对于教育机构来说，对自己教学效果的检测十分有必要的，而最直接的手段就是考试，所以本系统应该具备在线考试模块，而老师则应该具有对考试的一些管理功能。首先考试的载体是试卷，所以老师可以制作试卷，对于制作好的试卷老师还可以进行相关的管理与维护操作，主要包括搜索试卷、批改试卷、删除试卷、修改试卷信息、更新试卷内容以及导出试卷等。而试卷是有多个试题组成的，所以系统应该具备题库以及试题管理的功能，使老师可以查看、创建题库以及试题，同时对于自己所创建的题库和试题还可以进行删除、更新操作，而其他老师制作的试题和题库则只能使用而没有更新和删除权限。出了对试卷以及试题的管理之外，老师在组织考试时应该具有监考功能，能够查看考试人数、考试试卷等信息，并对违规同学进行提前收卷操作。当完成考试后，系统需要帮助老师对考试结果进行多方面的分析，
【参考文献】

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3 崔行臣;张明光;;一种基于Struts2框架的Web分页模型的设计与实现[J];山东科学;2013年04期

4 韩平;栗勇兵;唐清安;;中标麒麟系统下CSS开发的浏览器兼容性问题解决[J];计算机光盘软件与应用;2012年17期

5 李桂英;马力;宁玉文;李贵明;;基于云教育平台的自主移动学习模型研究[J];现代教育技术;2011年11期

6 刘晓峰;;Struts1框架与Struts2框架的对比分析[J];电大理工;2010年02期

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4 陈明卓;基于矩阵互斥算法的医院排班管理系统的设计与实现[D];电子科技大学;2013年

5 李煦;基于B/S模式的远程网络教学平台[D];天津大学;2004年

本文编号：2885100