計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)研究

楊艷杰

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省德州市 253034）

計(jì)算機(jī)專業(yè)作為當(dāng)前大學(xué)熱門(mén)專業(yè)，其很多專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與互聯(lián)網(wǎng)存在較高的關(guān)聯(lián)性，因而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)平臺(tái)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上各類專業(yè)教學(xué)資源進(jìn)行充分利用的同時(shí)，也通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段激發(fā)學(xué)生對(duì)于專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，綜合提高教學(xué)成效。因此，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究分析，將具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)主要由用戶操作模塊、個(gè)人中心模塊、課程資源模塊、學(xué)習(xí)輔助模塊、學(xué)習(xí)交流模塊、作業(yè)管理模塊等六大功能模塊組成。具體設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。

圖1：計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)功能架構(gòu)示意圖

2 計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.1 用戶操作模塊

考慮到計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)的用戶涉及學(xué)生、教師、管理員等不同用戶群體，并且不同用戶群體對(duì)于平臺(tái)的功能需求也存在一定差異，所以在設(shè)計(jì)中需要為學(xué)生、教師以及管理員分配不同的平臺(tái)操作權(quán)限，以不同類型和不同權(quán)限的賬號(hào)登錄平臺(tái)后所顯示的解碼信息及功能也略有差別，具體用戶功能區(qū)別如下。

（1）學(xué)生用戶：除用戶注冊(cè)、用戶登錄以及密碼找回等基本功能外，還具備發(fā)布作品、關(guān)注課程以及學(xué)習(xí)記錄等功能權(quán)限。

（2）教師用戶：除用戶注冊(cè)、用戶登錄以及密碼找回等基本功能外，還具備發(fā)布課程、發(fā)布作品、關(guān)注課程、學(xué)習(xí)記錄等功能權(quán)限。

（3）管理員用戶：除具備教師用戶的所有功能權(quán)限以外，還具備內(nèi)容審核功能權(quán)限。

具體來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)主要設(shè)計(jì)發(fā)布課程、關(guān)注課程、學(xué)習(xí)記錄、發(fā)布作品、內(nèi)容審核等功能，具體功能介紹如下。

（1）發(fā)布課程：教師和管理員可通過(guò)平臺(tái)上傳課程資源，具體課程資源包括視頻、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、微課等。

（2）關(guān)注課程：學(xué)生可通過(guò)平臺(tái)關(guān)注已有課程，以便于課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)以及課后學(xué)習(xí)。

（3）學(xué)習(xí)記錄：平臺(tái)會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生所點(diǎn)擊學(xué)習(xí)過(guò)的課程，并將相關(guān)課程信息呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)記錄功能頁(yè)面，方便學(xué)生快速查找已學(xué)過(guò)課程。

（4）發(fā)布作品：教師、學(xué)生、管理員可通過(guò)平臺(tái)上傳優(yōu)秀作品，以供師生、生生之間實(shí)時(shí)交流學(xué)習(xí)。所有上傳作品均可以在“作品欣賞”功能模塊中進(jìn)行展示。

（5）內(nèi)容審核：管理員可通過(guò)平臺(tái)對(duì)教師、學(xué)生所上傳的作品進(jìn)行審核，審核通過(guò)后作品方可在平臺(tái)中予以展示，未通過(guò)則向發(fā)布者反饋審核信息。

2.2 個(gè)人中心模塊

個(gè)人中心模塊主要用于實(shí)現(xiàn)用戶信息管理功能，具體功能包括用戶個(gè)人信息修改、個(gè)人頭像修改、個(gè)人密碼修改以及修改驗(yàn)證信息等。其中個(gè)人信息主要包括用戶名、密碼、姓名、性別、班級(jí)、聯(lián)系電話、QQ 等。個(gè)人中心模塊具體功能介紹如下。

（1）個(gè)人信息修改：用戶可通過(guò)此功能對(duì)賬號(hào)個(gè)人信息進(jìn)行修改、完善以及公開(kāi)，以便于后續(xù)平臺(tái)應(yīng)用時(shí)師生、生生之間的溝通交流。

（2）修改頭像：主要功能包括頭像上傳、頭像顯示區(qū)域調(diào)整、曾經(jīng)使用頭像等功能。

（3）修改密碼：用戶需要分別填寫(xiě)1 次舊密碼和2 次同樣的新密碼實(shí)現(xiàn)個(gè)人賬號(hào)密碼修改。

（4）修改驗(yàn)證信息：主要用于用戶賬號(hào)密碼丟失后，用戶密碼找回以及密碼重置使用。在用戶注冊(cè)賬號(hào)時(shí)需要填寫(xiě)用戶手機(jī)號(hào)、QQ 等信息驗(yàn)證方式，在具體修改密碼時(shí)，平臺(tái)會(huì)根據(jù)注冊(cè)時(shí)預(yù)留的聯(lián)系方式發(fā)出驗(yàn)證信息，用戶需要將接收到的驗(yàn)證信息填寫(xiě)到驗(yàn)證碼欄中，正確則進(jìn)入重置密碼界面，失敗則返回驗(yàn)證界面。平臺(tái)所發(fā)出的驗(yàn)證碼有效期為10 分鐘，若是超時(shí)未使用則自動(dòng)作廢。

2.3 課程資源模塊

主要用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)課視頻教程、教師錄制微課以及其他課程資源的整合顯示，方便用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和交流。在具體應(yīng)用中，教師需要在平臺(tái)上傳優(yōu)質(zhì)課程資源，學(xué)生也可以上傳作品，一定程度上降低教師的教學(xué)資源收集和制作壓力。

所有課程資源均分為數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、匯編語(yǔ)言、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算專業(yè)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、綜合等大類，相關(guān)大類下還設(shè)置子分類，如數(shù)學(xué)大類下設(shè)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等子分類；匯編語(yǔ)言下設(shè)C 語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì)、匯編語(yǔ)言、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等子分類。所有課程資源默認(rèn)以時(shí)間循序顯示。

總體來(lái)說(shuō)，課程資源模塊主要涉及課程信息、課程目錄、獲取資源、關(guān)注課程、課程點(diǎn)評(píng)、內(nèi)容分享、請(qǐng)教教師、上一節(jié)/下一節(jié)等多種功能[1]。

（1）課程信息：主要包括課程封面圖片、課程名稱、課程簡(jiǎn)介等基本信息。

（2）課程目錄：按照章節(jié)順序顯示課程目標(biāo)內(nèi)容，用戶可通過(guò)點(diǎn)擊章節(jié)名稱進(jìn)入對(duì)應(yīng)章節(jié)，查看章節(jié)信息。

（3）獲取資源：學(xué)生可通過(guò)點(diǎn)擊獲取資源案例來(lái)進(jìn)入學(xué)習(xí)輔助模塊中的課程素材子模塊，并在該子模塊中自行獲取課程素材資源。

（4）關(guān)注課程：學(xué)生在觀看課程資源時(shí)，可對(duì)自身感興趣的課程資源予以關(guān)注。

（5）課程點(diǎn)評(píng)：學(xué)生在觀看課程資源后，可對(duì)課程資源進(jìn)行點(diǎn)評(píng)說(shuō)明，以便于分享課程學(xué)習(xí)心得，向教師反饋課程內(nèi)容存在的不足[2]。

（6）內(nèi)容分享：學(xué)生在觀看課程資源后，可通過(guò)內(nèi)容分享功能向他人分享課程資源。

（7）請(qǐng)教教師：學(xué)生在觀看課程資源后可直接通過(guò)請(qǐng)教教師子模塊與教師達(dá)成溝通交流，方便教師對(duì)學(xué)生問(wèn)題的快速答疑。

（8）上一節(jié)/下一節(jié)：可直接跳轉(zhuǎn)到上一節(jié)或者下一節(jié)課程內(nèi)容，方便學(xué)生連續(xù)學(xué)習(xí)課程。

2.4 學(xué)習(xí)輔助模塊

主要用于向?qū)W生提供教學(xué)輔助和教學(xué)同步材料。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)以后，可直接通過(guò)學(xué)習(xí)輔助模塊下載相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的教輔資源，并通過(guò)教輔資源來(lái)加深學(xué)習(xí)印象，鞏固學(xué)習(xí)效果。具體學(xué)習(xí)輔助模塊所涉及的功能包括課程素材、課程板書(shū)、常用軟件、課后練習(xí)、學(xué)習(xí)規(guī)劃等。

（1）課程素材：學(xué)生通過(guò)課程資源模塊完成學(xué)習(xí)后，可通過(guò)課程素材子模塊查詢和下載課程資源相關(guān)課程素材，以方便學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的鞏固和持續(xù)提升。

（2）課程板書(shū)：可對(duì)課程內(nèi)容要點(diǎn)歸納匯總合格線，方便學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路。課程板書(shū)子模塊可設(shè)置上一節(jié)/下一節(jié)功能，方便學(xué)生連續(xù)觀看和學(xué)習(xí)。

（3）常用軟件：學(xué)習(xí)輔助模塊對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)各種常用軟件進(jìn)行匯總，方便學(xué)生進(jìn)行下載和使用。

（4）課后練習(xí)：在課后學(xué)生可通過(guò)平臺(tái)自行實(shí)現(xiàn)課后復(fù)習(xí)和課后練習(xí)，相關(guān)功能可自動(dòng)鏈接到教師所布置的課后作業(yè)頁(yè)面。

（5）學(xué)習(xí)規(guī)劃：基于學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生自動(dòng)制定課程學(xué)習(xí)規(guī)劃，保障學(xué)習(xí)課程學(xué)習(xí)的連續(xù)性，增強(qiáng)課程學(xué)習(xí)效果。

2.5 學(xué)習(xí)交流模塊

主要用于提供師生、學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流。主要功能包括課程分類、論壇問(wèn)答、作品欣賞等[3]。

（1）課程分類：匯總網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)上所有計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，并以鏈接形式管理課程內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)答帖，學(xué)生可在課程問(wèn)答帖中合理提出問(wèn)題，教師可根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行快速答疑。

（2）論壇問(wèn)答：點(diǎn)擊問(wèn)答帖后平臺(tái)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到論壇問(wèn)答界面，用戶也可以通過(guò)論壇自行搜索和進(jìn)入界面。界面中包含所有與本課程內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)答帖，通過(guò)相關(guān)問(wèn)答帖可幫助學(xué)生快速解決自身學(xué)習(xí)疑惑。

（3）作品欣賞：教師和學(xué)生均可以上傳課程作品，管理員或者教師可將作品設(shè)置為優(yōu)秀作品，頁(yè)面優(yōu)先顯示優(yōu)秀作品。

2.6 作業(yè)管理模塊

主要用于提供作業(yè)管理功能。根據(jù)不同用戶的平臺(tái)使用和管理權(quán)限，作業(yè)管理模塊可提供的管理功能也存在一定差異。

（1）教師/管理員用戶：可上傳、接收、查看、刪除、批改課程作業(yè)。

（2）學(xué)生用戶：可上傳、查看、接收、刪除課程作業(yè)，查看課程作業(yè)成績(jī)，但僅可以刪除自身上傳作業(yè)以及查看自身課程作業(yè)成績(jī)。

3 計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

3.1 平臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)體及其關(guān)系分析

計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)可用于計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)實(shí)際，將平臺(tái)主要目標(biāo)確定為教師、學(xué)生以及課程三部分，三個(gè)目標(biāo)之間的相互關(guān)系構(gòu)成整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主線?？紤]到計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)過(guò)程和平臺(tái)運(yùn)行實(shí)際，設(shè)計(jì)中主要將平臺(tái)權(quán)限關(guān)系分析用戶、用戶組以及用戶權(quán)限三部分，具體關(guān)系ER 圖如圖2。其他功能模塊關(guān)系ER 圖與用戶、用戶組以及用戶權(quán)限三者關(guān)系ER 圖較為類似[4]，可直接根據(jù)功能模塊具體功能內(nèi)容實(shí)施動(dòng)態(tài)化調(diào)整，在此不再另行說(shuō)明。

圖2：用戶、用戶組以及用戶權(quán)限三者關(guān)系ER 圖

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于系統(tǒng)ER 圖，以用戶個(gè)人信息記錄表為例，介紹平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)如表1。

表1：用戶個(gè)人信息記錄數(shù)據(jù)庫(kù)表

4 計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)

4.1 用戶操作模塊

（1）關(guān)注課程：此界面用于存放學(xué)生已關(guān)注課程信息，方便學(xué)生快速歸納匯總自身關(guān)注課程。

（2）學(xué)習(xí)記錄：此界面用于存放學(xué)生已學(xué)習(xí)課程信息，方便學(xué)生繼續(xù)開(kāi)展課程學(xué)習(xí)。

（3）發(fā)布作品：此界面用戶實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生發(fā)布作品。界面中可顯示發(fā)布作品縮略圖、名稱、狀態(tài)、時(shí)間等信息。

（4）課程發(fā)布：與發(fā)布作品功能較為類似，界面中也可以顯示發(fā)布課程的縮略圖、名稱、狀態(tài)及時(shí)間等信息，但僅教師和管理員可操作。

4.2 個(gè)人中心模塊

主要用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人資料和密碼修改兩種功能。其中個(gè)人資料修改可對(duì)個(gè)人賬號(hào)密碼、賬號(hào)昵稱以及其他個(gè)人信息進(jìn)行修改；密碼修改則需要通過(guò)信息驗(yàn)證后實(shí)施密碼重置或者在密碼修改頁(yè)面輸入1 次原密碼和2 次新密碼后進(jìn)行修改[5]。

4.3 課程資源模塊

主要用于實(shí)現(xiàn)課程顯示、課程播放、資源下載等功能，相關(guān)功能中的資源顯示功能直接鏈接上傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)已發(fā)布課程進(jìn)行顯示。課程播放和資源下載則是為用戶提供課程及資源在線播放和下載本地播放等多種功能支持。

4.4 學(xué)習(xí)輔助、交流模塊及作業(yè)輔導(dǎo)模塊

學(xué)習(xí)輔助主要用于實(shí)現(xiàn)課程素材、課程板書(shū)、常用軟件、課后練習(xí)、學(xué)習(xí)規(guī)劃等功能，相關(guān)功能中課程素材功能實(shí)現(xiàn)與課程發(fā)布及課程顯示功能較為類似；

交流模塊主要包括論壇問(wèn)答和作品欣賞兩種功能。

作業(yè)管理模塊主要分為我的作業(yè)、批改作業(yè)、發(fā)布作業(yè)等功能，其中我的作業(yè)界面使用者為學(xué)生，用于實(shí)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)的顯示、完成及提交；批改作業(yè)和發(fā)布作業(yè)的使用者為教師和管理員，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生提交作業(yè)的批改或者向?qū)W生發(fā)布作業(yè)。

5 計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)測(cè)試分析

計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)測(cè)試主要為功能測(cè)試和性能測(cè)試兩部分內(nèi)容。其中功能測(cè)試是指對(duì)用戶操作模塊、個(gè)人中心模塊、課程資源模塊、學(xué)習(xí)輔助模塊、學(xué)習(xí)交流模塊、作業(yè)管理模塊等六大功能模塊的基本功能實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行測(cè)試分析；性能測(cè)試則是測(cè)試用戶在高并發(fā)條件下是否可以滿足用戶的正常使用需求。

通過(guò)測(cè)試確認(rèn)，計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)基本功能可滿足使用需求，在并發(fā)數(shù)為100 人時(shí)，平臺(tái)的響應(yīng)時(shí)間、上傳速率以及下載速率分別為3ms、10m/s、100m/s，具體使用情況會(huì)受到用戶本地網(wǎng)絡(luò)及硬件設(shè)備的影響，但通過(guò)性能測(cè)試結(jié)果仍然可確認(rèn)平臺(tái)滿足使用性能要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文介紹一種計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，相較于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)交互式平臺(tái)的專業(yè)內(nèi)容針對(duì)性更強(qiáng)，更符合計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)際教學(xué)情況，并且可通過(guò)功能模塊的設(shè)計(jì)和權(quán)限分類來(lái)保證教師在教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位，為學(xué)生提供更為豐富的課程教學(xué)資源的同時(shí)，也方便師生、生生之間的溝通交流，進(jìn)而多方面結(jié)合共同提高學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。