發(fā)布時間：2020-11-15 19:09

　　 隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,信息化教學已經(jīng)逐漸成為教育機構教學的重要途徑之一。而目前市面上已經(jīng)有很多在線學習平臺,但都是以視頻或者直播教學的形式來進行的,而針對當下流行的人工智能大數(shù)據(jù)方面的教學任務會涉及到大量的實驗環(huán)節(jié),單純的視頻教學顯然已經(jīng)不能滿足該方面的教學需求,因此構建一個包含在線實驗及管理的在線學習平臺就具有十分重要的意義。本系統(tǒng)基于軟件工程的設計理念,先是充分調(diào)研了人工智能大數(shù)據(jù)方面的教學需求及現(xiàn)有的在線學習平臺特色,接著對系統(tǒng)功能模塊進行了劃分,主要包含課程管理、教學管理、視頻教學、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)進行了總體設計和數(shù)據(jù)庫設計,將系統(tǒng)架構分為物理存儲層、數(shù)據(jù)支撐層、業(yè)務層、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進行緩存,從而進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。確定了服務器采用tomcat,并對主體業(yè)務采用SSH(Struts2+hibernate+sprin g)框架進行開發(fā),在控制層對用戶請求采用Nginx作為代理服務器進行負載均衡。再接著是對各個功能模塊進行了詳細設計,最后對系統(tǒng)進行了功能性測試、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習平臺教師端子系統(tǒng)通過與學生端及云平臺的對接,可滿足教育機構大部分的教學需求,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,極大的方便了學生在線學習及實驗、老師在線教學及管理,提升了學生的學習效率與老師的管理效率,對教育機構具有很大的實用價值。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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 教學管理子模塊需求分析作為一個在線教學平臺，應該有獨立的教學管理模塊，教學管理的主要對象和內(nèi)容應該是學生、班級和課程。首先是班級與課程之間存在緊密的關聯(lián)，老師應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)結束教學活動的課進行結課操作。另外，老師對于學生實驗課提交的實驗報告以及實驗成果應該能夠進行審閱，并查看不同班級不同實驗課的學生實驗進度等統(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)，老師可以通過學生姓名等篩選條件搜索、查看每個學生的實驗成果，實驗成果主要包括實驗報告和實驗鏡像。

圖 2-2 教學管理子模塊用例圖2.1.1.3 視頻教學子模塊需求分析除了能通過課件進行教學之外，視頻教學也是當下一種十分流行的授課模式。所以老師應該能夠錄制視頻并上傳至平臺以供學生能夠隨時隨地的進行學習，對于錄制好的視頻課程老師還要進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生進行互動，及時的對學生的困惑進行解答，從而使視頻課程的質(zhì)量以及教學質(zhì)量得到了保證。而除了上傳錄制好的視頻這種方式之外，老師應該也能對學生進行實時的視頻教學，所以系統(tǒng)還應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，對于有疑惑的學生老師可以主動發(fā)送或者接受視頻請求進行溝通，另外視頻畫面之外應該有供學生討論的區(qū)域。通過對視頻教學子模塊的功能性需求分析，大致可以將該模塊的功能細化為視頻點播和在線課堂兩個功能模塊。視頻教學子模塊的用例圖如圖 2-3所示。

圖 2-3 視頻教學子模塊用例圖2.1.1.4 考試管理子模塊需求分析對于教育機構來說，對自己教學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)應該具備在線考試模塊，而老師則應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行相關的管理與維護操作，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)容以及導出試卷等。而試卷是有多個試題組成的，所以系統(tǒng)應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限。出了對試卷以及試題的管理之外，老師在組織考試時應該具有監(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)同學進行提前收卷操作。當完成考試后，系統(tǒng)需要幫助老師對考試結果進行多方面的分析，
【參考文獻】

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本文編號：2885100