隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,信息化教學(xué)已經(jīng)逐漸成為教育機構(gòu)教學(xué)的重要途徑之一。而目前市面上已經(jīng)有很多在線學(xué)習(xí)平臺,但都是以視頻或者直播教學(xué)的形式來進(jìn)行的,而針對當(dāng)下流行的人工智能大數(shù)據(jù)方面的教學(xué)任務(wù)會涉及到大量的實驗環(huán)節(jié),單純的視頻教學(xué)顯然已經(jīng)不能滿足該方面的教學(xué)需求,因此構(gòu)建一個包含在線實驗及管理的在線學(xué)習(xí)平臺就具有十分重要的意義。本系統(tǒng)基于軟件工程的設(shè)計理念,先是充分調(diào)研了人工智能大數(shù)據(jù)方面的教學(xué)需求及現(xiàn)有的在線學(xué)習(xí)平臺特色,接著對系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行了劃分,主要包含課程管理、教學(xué)管理、視頻教學(xué)、考試管理、問題交流以及個人中心六個模塊,其中特色功能是課程管理中的在線實驗管理和遠(yuǎn)程協(xié)助。又根據(jù)對系統(tǒng)的功能性需求分析、非功能性需求分析對系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計,將系統(tǒng)架構(gòu)分為物理存儲層、數(shù)據(jù)支撐層、業(yè)務(wù)層、控制層以及用戶層,物理存儲層的主數(shù)據(jù)庫采用MySQL,并以Mycat作為數(shù)據(jù)庫中間件實現(xiàn)對MySQL數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡及分布式管理,對于高頻訪問且需要及時更新的數(shù)據(jù)采用redis進(jìn)行緩存,從而進(jìn)一步提高用戶體驗與系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,同時還可以減輕主數(shù)據(jù)庫的壓力。確定了服務(wù)器采用tomcat,并對主體業(yè)務(wù)采用SSH(Struts2+hibernate+sprin g)框架進(jìn)行開發(fā),在控制層對用戶請求采用Nginx作為代理服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載均衡。再接著是對各個功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,最后對系統(tǒng)進(jìn)行了功能性測試、性能測試、兼容性測試以及安全測試來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文所展示的基于云的在線學(xué)習(xí)平臺教師端子系統(tǒng)通過與學(xué)生端及云平臺的對接,可滿足教育機構(gòu)大部分的教學(xué)需求,尤其是解決了人工智能及大數(shù)據(jù)方面課程的統(tǒng)一在線實驗及管理問題,極大的方便了學(xué)生在線學(xué)習(xí)及實驗、老師在線教學(xué)及管理,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與老師的管理效率,對教育機構(gòu)具有很大的實用價值。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP311.52
【部分圖文】：

7圖 2-1 課程管理子模塊用例圖2.1.1.2 教學(xué)管理子模塊需求分析作為一個在線教學(xué)平臺，應(yīng)該有獨立的教學(xué)管理模塊，教學(xué)管理的主要對象和內(nèi)容應(yīng)該是學(xué)生、班級和課程。首先是班級與課程之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，老師應(yīng)該能夠搜索并查看自己所教的班級以及每個班級所上的課程有哪些，并且可以對已經(jīng)結(jié)束教學(xué)活動的課進(jìn)行結(jié)課操作。另外，老師對于學(xué)生實驗課提交的實驗報告以及實驗成果應(yīng)該能夠進(jìn)行審閱，并查看不同班級不同實驗課的學(xué)生實驗進(jìn)度等統(tǒng)計信息，所以還需要一個實驗管理功能模塊，在該模塊中老師可以根據(jù)班級和課程名搜索實驗課程和章節(jié)，而對于某一個實驗章節(jié)，老師可以通過學(xué)生姓名等篩選條件搜索、查看每個學(xué)生的實驗成果，實驗成果主要包括實驗報告和實驗鏡像。

圖 2-2 教學(xué)管理子模塊用例圖2.1.1.3 視頻教學(xué)子模塊需求分析除了能通過課件進(jìn)行教學(xué)之外，視頻教學(xué)也是當(dāng)下一種十分流行的授課模式。所以老師應(yīng)該能夠錄制視頻并上傳至平臺以供學(xué)生能夠隨時隨地的進(jìn)行學(xué)習(xí)，對于錄制好的視頻課程老師還要進(jìn)行及時的更新或者下架、刪除等操作，并且可以在每個視頻課程下方與學(xué)生進(jìn)行互動，及時的對學(xué)生的困惑進(jìn)行解答，從而使視頻課程的質(zhì)量以及教學(xué)質(zhì)量得到了保證。而除了上傳錄制好的視頻這種方式之外，老師應(yīng)該也能對學(xué)生進(jìn)行實時的視頻教學(xué)，所以系統(tǒng)還應(yīng)該具有視頻直播的功能。而這種視頻直播內(nèi)容主要是老師準(zhǔn)備的課件以及電子畫板，以供老師實時講解，對于有疑惑的學(xué)生老師可以主動發(fā)送或者接受視頻請求進(jìn)行溝通，另外視頻畫面之外應(yīng)該有供學(xué)生討論的區(qū)域。通過對視頻教學(xué)子模塊的功能性需求分析，大致可以將該模塊的功能細(xì)化為視頻點播和在線課堂兩個功能模塊。視頻教學(xué)子模塊的用例圖如圖 2-3所示。

圖 2-3 視頻教學(xué)子模塊用例圖2.1.1.4 考試管理子模塊需求分析對于教育機構(gòu)來說，對自己教學(xué)效果的檢測十分有必要的，而最直接的手段就是考試，所以本系統(tǒng)應(yīng)該具備在線考試模塊，而老師則應(yīng)該具有對考試的一些管理功能。首先考試的載體是試卷，所以老師可以制作試卷，對于制作好的試卷老師還可以進(jìn)行相關(guān)的管理與維護(hù)操作，主要包括搜索試卷、批改試卷、刪除試卷、修改試卷信息、更新試卷內(nèi)容以及導(dǎo)出試卷等。而試卷是有多個試題組成的，所以系統(tǒng)應(yīng)該具備題庫以及試題管理的功能，使老師可以查看、創(chuàng)建題庫以及試題，同時對于自己所創(chuàng)建的題庫和試題還可以進(jìn)行刪除、更新操作，而其他老師制作的試題和題庫則只能使用而沒有更新和刪除權(quán)限。出了對試卷以及試題的管理之外，老師在組織考試時應(yīng)該具有監(jiān)考功能，能夠查看考試人數(shù)、考試試卷等信息，并對違規(guī)同學(xué)進(jìn)行提前收卷操作。當(dāng)完成考試后，系統(tǒng)需要幫助老師對考試結(jié)果進(jìn)行多方面的分析，
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2885100