计算机专业网络交互式平台的设计及实现研究

杨艳杰

（德州职业技术学院 山东省德州市 253034）

计算机专业作为当前大学热门专业，其很多专业教学内容与互联网存在较高的关联性，因而通过互联网技术构建网络交互式教学平台，对互联网上各类专业教学资源进行充分利用的同时，也通过互联网技术手段激发学生对于专业的学习兴趣，综合提高教学成效。因此，对计算机专业网络交互式平台设计及实现进行研究分析，将具有一定的现实意义。

1 计算机专业网络交互式平台总体架构设计

计算机专业网络交互式平台主要由用户操作模块、个人中心模块、课程资源模块、学习辅助模块、学习交流模块、作业管理模块等六大功能模块组成。具体设计架构如图1所示。

图1：计算机专业网络交互式平台功能架构示意图

2 计算机专业网络交互式平台功能模块详细设计

2.1 用户操作模块

考虑到计算机专业网络交互式平台的用户涉及学生、教师、管理员等不同用户群体，并且不同用户群体对于平台的功能需求也存在一定差异，所以在设计中需要为学生、教师以及管理员分配不同的平台操作权限，以不同类型和不同权限的账号登录平台后所显示的解码信息及功能也略有差别，具体用户功能区别如下。

（1）学生用户：除用户注册、用户登录以及密码找回等基本功能外，还具备发布作品、关注课程以及学习记录等功能权限。

（2）教师用户：除用户注册、用户登录以及密码找回等基本功能外，还具备发布课程、发布作品、关注课程、学习记录等功能权限。

（3）管理员用户：除具备教师用户的所有功能权限以外，还具备内容审核功能权限。

具体来说，计算机专业网络交互式平台主要设计发布课程、关注课程、学习记录、发布作品、内容审核等功能，具体功能介绍如下。

（1）发布课程：教师和管理员可通过平台上传课程资源，具体课程资源包括视频、教学设计、教学课件、微课等。

（2）关注课程：学生可通过平台关注已有课程，以便于课前预习、课中学习以及课后学习。

（3）学习记录：平台会自动记录学生所点击学习过的课程，并将相关课程信息呈现在学习记录功能页面，方便学生快速查找已学过课程。

（4）发布作品：教师、学生、管理员可通过平台上传优秀作品，以供师生、生生之间实时交流学习。所有上传作品均可以在“作品欣赏”功能模块中进行展示。

（5）内容审核：管理员可通过平台对教师、学生所上传的作品进行审核，审核通过后作品方可在平台中予以展示，未通过则向发布者反馈审核信息。

2.2 个人中心模块

个人中心模块主要用于实现用户信息管理功能，具体功能包括用户个人信息修改、个人头像修改、个人密码修改以及修改验证信息等。其中个人信息主要包括用户名、密码、姓名、性别、班级、联系电话、QQ 等。个人中心模块具体功能介绍如下。

（1）个人信息修改：用户可通过此功能对账号个人信息进行修改、完善以及公开，以便于后续平台应用时师生、生生之间的沟通交流。

（2）修改头像：主要功能包括头像上传、头像显示区域调整、曾经使用头像等功能。

（3）修改密码：用户需要分别填写1 次旧密码和2 次同样的新密码实现个人账号密码修改。

（4）修改验证信息：主要用于用户账号密码丢失后，用户密码找回以及密码重置使用。在用户注册账号时需要填写用户手机号、QQ 等信息验证方式，在具体修改密码时，平台会根据注册时预留的联系方式发出验证信息，用户需要将接收到的验证信息填写到验证码栏中，正确则进入重置密码界面，失败则返回验证界面。平台所发出的验证码有效期为10 分钟，若是超时未使用则自动作废。

2.3 课程资源模块

主要用于实现计算机专业课视频教程、教师录制微课以及其他课程资源的整合显示，方便用户通过网络交互式平台实现学习和交流。在具体应用中，教师需要在平台上传优质课程资源，学生也可以上传作品，一定程度上降低教师的教学资源收集和制作压力。

所有课程资源均分为数学、计算机科学、汇编语言、软件工程、计算机网络、计算专业应用、数据库系统原理、综合等大类，相关大类下还设置子分类，如数学大类下设高等数学、线性代数、概率与数理统计等子分类；汇编语言下设C 语言及程序设计、汇编语言、算法与数据结构等子分类。所有课程资源默认以时间循序显示。

总体来说，课程资源模块主要涉及课程信息、课程目录、获取资源、关注课程、课程点评、内容分享、请教教师、上一节/下一节等多种功能[1]。

（1）课程信息：主要包括课程封面图片、课程名称、课程简介等基本信息。

（2）课程目录：按照章节顺序显示课程目标内容，用户可通过点击章节名称进入对应章节，查看章节信息。

（3）获取资源：学生可通过点击获取资源案例来进入学习辅助模块中的课程素材子模块，并在该子模块中自行获取课程素材资源。

（4）关注课程：学生在观看课程资源时，可对自身感兴趣的课程资源予以关注。

（5）课程点评：学生在观看课程资源后，可对课程资源进行点评说明，以便于分享课程学习心得，向教师反馈课程内容存在的不足[2]。

（6）内容分享：学生在观看课程资源后，可通过内容分享功能向他人分享课程资源。

（7）请教教师：学生在观看课程资源后可直接通过请教教师子模块与教师达成沟通交流，方便教师对学生问题的快速答疑。

（8）上一节/下一节：可直接跳转到上一节或者下一节课程内容，方便学生连续学习课程。

2.4 学习辅助模块

主要用于向学生提供教学辅助和教学同步材料。学生通过网络交互式平台进行学习以后，可直接通过学习辅助模块下载相关教学内容的教辅资源，并通过教辅资源来加深学习印象，巩固学习效果。具体学习辅助模块所涉及的功能包括课程素材、课程板书、常用软件、课后练习、学习规划等。

（1）课程素材：学生通过课程资源模块完成学习后，可通过课程素材子模块查询和下载课程资源相关课程素材，以方便学生对课程知识的巩固和持续提升。

（2）课程板书：可对课程内容要点归纳汇总合格线，方便学生理清学习思路。课程板书子模块可设置上一节/下一节功能，方便学生连续观看和学习。

（3）常用软件：学习辅助模块对计算机专业各种常用软件进行汇总，方便学生进行下载和使用。

（4）课后练习：在课后学生可通过平台自行实现课后复习和课后练习，相关功能可自动链接到教师所布置的课后作业页面。

（5）学习规划：基于学生的课程学习情况，帮助学生自动制定课程学习规划，保障学习课程学习的连续性，增强课程学习效果。

2.5 学习交流模块

主要用于提供师生、学生之间的学习交流。主要功能包括课程分类、论坛问答、作品欣赏等[3]。

（1）课程分类：汇总网络交互式平台上所有计算机专业课程，并以链接形式管理课程内容相关的问答帖，学生可在课程问答帖中合理提出问题，教师可根据问题进行快速答疑。

（2）论坛问答：点击问答帖后平台自动跳转到论坛问答界面，用户也可以通过论坛自行搜索和进入界面。界面中包含所有与本课程内容相关的问答帖，通过相关问答帖可帮助学生快速解决自身学习疑惑。

（3）作品欣赏：教师和学生均可以上传课程作品，管理员或者教师可将作品设置为优秀作品，页面优先显示优秀作品。

2.6 作业管理模块

主要用于提供作业管理功能。根据不同用户的平台使用和管理权限，作业管理模块可提供的管理功能也存在一定差异。

（1）教师/管理员用户：可上传、接收、查看、删除、批改课程作业。

（2）学生用户：可上传、查看、接收、删除课程作业，查看课程作业成绩，但仅可以删除自身上传作业以及查看自身课程作业成绩。

3 计算机专业网络交互式平台数据库设计

3.1 平台数据实体及其关系分析

计算机专业网络交互式平台可用于计算机专业课程教学的各个环节，结合计算机专业教学实际，将平台主要目标确定为教师、学生以及课程三部分，三个目标之间的相互关系构成整个平台的数据库设计主线。考虑到计算机专业教学过程和平台运行实际，设计中主要将平台权限关系分析用户、用户组以及用户权限三部分，具体关系ER 图如图2。其他功能模块关系ER 图与用户、用户组以及用户权限三者关系ER 图较为类似[4]，可直接根据功能模块具体功能内容实施动态化调整，在此不再另行说明。

图2：用户、用户组以及用户权限三者关系ER 图

3.2 数据库结构设计

基于系统ER 图，以用户个人信息记录表为例，介绍平台数据库表结构如表1。

表1：用户个人信息记录数据库表

4 计算机专业网络交互式平台功能模块实现

4.1 用户操作模块

（1）关注课程：此界面用于存放学生已关注课程信息，方便学生快速归纳汇总自身关注课程。

（2）学习记录：此界面用于存放学生已学习课程信息，方便学生继续开展课程学习。

（3）发布作品：此界面用户实现教师和学生发布作品。界面中可显示发布作品缩略图、名称、状态、时间等信息。

（4）课程发布：与发布作品功能较为类似，界面中也可以显示发布课程的缩略图、名称、状态及时间等信息，但仅教师和管理员可操作。

4.2 个人中心模块

主要用于实现个人资料和密码修改两种功能。其中个人资料修改可对个人账号密码、账号昵称以及其他个人信息进行修改；密码修改则需要通过信息验证后实施密码重置或者在密码修改页面输入1 次原密码和2 次新密码后进行修改[5]。

4.3 课程资源模块

主要用于实现课程显示、课程播放、资源下载等功能，相关功能中的资源显示功能直接链接上传资源数据库，对已发布课程进行显示。课程播放和资源下载则是为用户提供课程及资源在线播放和下载本地播放等多种功能支持。

4.4 学习辅助、交流模块及作业辅导模块

学习辅助主要用于实现课程素材、课程板书、常用软件、课后练习、学习规划等功能，相关功能中课程素材功能实现与课程发布及课程显示功能较为类似；

交流模块主要包括论坛问答和作品欣赏两种功能。

作业管理模块主要分为我的作业、批改作业、发布作业等功能，其中我的作业界面使用者为学生，用于实现学生作业的显示、完成及提交；批改作业和发布作业的使用者为教师和管理员，可实现学生提交作业的批改或者向学生发布作业。

5 计算机专业网络交互式平台测试分析

计算机专业网络交互式平台测试主要为功能测试和性能测试两部分内容。其中功能测试是指对用户操作模块、个人中心模块、课程资源模块、学习辅助模块、学习交流模块、作业管理模块等六大功能模块的基本功能实现情况进行测试分析；性能测试则是测试用户在高并发条件下是否可以满足用户的正常使用需求。

通过测试确认，计算机专业网络交互式平台基本功能可满足使用需求，在并发数为100 人时，平台的响应时间、上传速率以及下载速率分别为3ms、10m/s、100m/s，具体使用情况会受到用户本地网络及硬件设备的影响，但通过性能测试结果仍然可确认平台满足使用性能要求。

6 结束语

综上所述，本文介绍一种计算机专业网络交互式平台设计方案，相较于现有网络课程平台，网络交互式平台的专业内容针对性更强，更符合计算机专业实际教学情况，并且可通过功能模块的设计和权限分类来保证教师在教学过程中的引导地位和学生的主体地位，为学生提供更为丰富的课程教学资源的同时，也方便师生、生生之间的沟通交流，进而多方面结合共同提高学生的课程学习效果。