小程序的互动教学直播系统的设计与实现(源码)【字数：17442】
摘 要随着移动互联网和机器学习的快速发展，使得个性化互动教学、远程教育、智慧课堂的实现越来越成为可能。本系统通过微信小程序、移动Web、数据挖掘将学生，教师联系起来，构建一个在线智慧互动教学直播系统，教师、学生随时随地可以根据学校实际教学场景迅速搭建和进入一个虚拟教室。主要功能包括管理员对学校、各院系、教师、学生、班级、课程的管理和查看，微信小程序、PC音视频直播，语音消息、文本消息互动，在线测验，在线考试，PPT直播等。本系统在Centos7.5的系统环境下，将Redis,Mysql作为后台数据库，采用的编程语言和架构工具为Laravel,Js,Vue,Python等。采用的应用服务器包括Nginx,Swoole,Docker环境下的Nginx-rtmp。该系统由于大部分依赖移动端，使用方便，功能强大，安全性较高。经过测试，本系统可以实现在线互动教学直播的基本要求，避免了传统教学形式和时间的限制；对于教师而言，全面直观了解学生，从经验驱动到数据驱动。对于学生而言，大幅调动其课上积极性。将考试置于线上也能进一步解放学生课余时间。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究目的和意义 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究意义 2
1.4本文主要研究内容 2
1.4.1总体研究 2
1.4.2详细研究 3
1.5全文组织结构 5
第2章 系统需求分析 7
2.1开发的可行性研究 7
2.1.1技术可行性分析 7
2.1.2经济可行性分析 7
2.1.3操作可行性分析 7
2.2互动教学直播系统的综合需求分析 7
2.2.1系统概述和用户特点 7
2.2.2系统功能需求 8
第3章 系统总体设计 12
3.1设计原则 12
3.1.1业务层设计原则 12
3.1.2系统管理层设计原则 12
3.2系统设计 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3
3.2.1系统环境设计 13
3.2.2系统应用服务器设计与简介 13
3.2.3所需的应用框架和第三方库 13
3.2.4系统主要模块简介 14
第4章 系统详细设计 16
4.1公共业务模块详细设计 16
4.1.1登录 16
4.1.2音视频直播 16
4.1.3文本消息模块 16
4.1.4课堂测验模块 16
4.1.5 PPT直播模块 16
4.1.6在线考试模块 17
4.1.7信令 17
4.2学生端业务模块详细设计 19
4.2.1语音消息模块： 19
4.2.2推荐系统模块 19
4.3教师端业务模块详细设计 20
4.3.1课堂成员管理模块 20
4.3.2直播课程管理模块 20
第5章 系统实现 21
5.1业务系统界面展示 21
5.1.1教师端界面 21
5.1.2学生端界面 25
5.2后台管理系统界面展示 27
5.2.1登录模块页面 27
5.2.2菜单模块页面 27
第6章 系统数据库设计 28
6.1关系数据库表结构 28
6.1.1互动直播业务系统结构 28
6.1.2管理系统结构 31
6.2非关系数据库表结构 31
6.2.1房间数据表 31
6.2.2消息队列数据表 32
第7章 系统测试 34
7.1测试方法 34
7.2测试过程 34
7.2.1登录模块测试 34
7.2.2推荐模块测试 34
7.2.3语音消息模块测试 36
7.2.4课上测验模块测试 36
7.2.5在线考试模块测试 37
第8章 总结与展望 38
8.1总结 38
8.2展望 38
参 考 文 献 39
致 谢 40
第1章 前言
1.1研究背景
近年来，互联网直播发展迅速，依靠当今先进的网络环境和直播技术，打造一套互动教学直播系统，可以将现在体量较小的高质量教学资源通过音视频直播的形式，分发到各个客户端，其具备实时性，易用性等特点。此外还支持老师和学生在系统中进行答题，聊天等互动场景。相较于传统直播课堂“你讲我看”的模式（中国大学MOOC，慕课网等），我们只能以观众自居，缺乏代入感，而直播行业的兴起打破了这种隔阂，问答的形式更是激起全民的参与感与互动性，让曾经的围观者真正成了参与者，大大增强了远程教学的互动性和体验沉浸性。另外通过课堂的在线问答或者问卷的实时互动，老师可以迅速获取和了解学生学习状态和对知识的掌握程度。
1.2国内外研究现状
1.国外研究现状
伴随着智能移动终端用户的飞速增长和网络速度的迅速提升，互动直播教学已经发展为互联网教学的一种重要方式。据有关部门统计，世界上有一半多的国家和地区在大力宣传和使用以互联网课程为主的教学教程。在国外，我们以美国公立中学为例，超过半数的学区提供网络在线课程，且每年以30%的速度增长[1]，调查显示超过40%的中学生对网络课程感兴趣。为此，美国专门制定了《全美网络课程质量标准》[2]、《全美网络教学质量标准》，用于规范和提高网络教学的质量。在美国的公立大学和社区大学，网络教育本着“面向成人、面向基层”的宗旨,帮助学生掌握新技能和新知识，在弗吉尼亚联邦大学,Blackboard公司开发的“黑板”工具受到师生们的喜爱,其主要作用是老师给学生进行课后辅导,老师通过建立虚拟教室,控制特定的用户访问,并完成发布课件、留作业、批改作业、评分等工作。我们也可以看到，一些依托网络的教育机构，如可汗学院,通过网络视频教学贏得了大批忠实用户[3]。随着智能手机的普及，放眼全球的发达国家,移动学习( mLearning) [4]逐渐成为未来网络教育的发展趋势，如美国加州大学伯克利分校人机交互研究室的移动学习研究、欧洲Learning2Go项目[5]、德国CampusMobile项目[6]，移动信息技术应用于远程教育和培训的便捷性已非常明显。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究目的和意义 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究意义 2
1.4本文主要研究内容 2
1.4.1总体研究 2
1.4.2详细研究 3
1.5全文组织结构 5
第2章 系统需求分析 7
2.1开发的可行性研究 7
2.1.1技术可行性分析 7
2.1.2经济可行性分析 7
2.1.3操作可行性分析 7
2.2互动教学直播系统的综合需求分析 7
2.2.1系统概述和用户特点 7
2.2.2系统功能需求 8
第3章 系统总体设计 12
3.1设计原则 12
3.1.1业务层设计原则 12
3.1.2系统管理层设计原则 12
3.2系统设计 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3
3.2.1系统环境设计 13
3.2.2系统应用服务器设计与简介 13
3.2.3所需的应用框架和第三方库 13
3.2.4系统主要模块简介 14
第4章 系统详细设计 16
4.1公共业务模块详细设计 16
4.1.1登录 16
4.1.2音视频直播 16
4.1.3文本消息模块 16
4.1.4课堂测验模块 16
4.1.5 PPT直播模块 16
4.1.6在线考试模块 17
4.1.7信令 17
4.2学生端业务模块详细设计 19
4.2.1语音消息模块： 19
4.2.2推荐系统模块 19
4.3教师端业务模块详细设计 20
4.3.1课堂成员管理模块 20
4.3.2直播课程管理模块 20
第5章 系统实现 21
5.1业务系统界面展示 21
5.1.1教师端界面 21
5.1.2学生端界面 25
5.2后台管理系统界面展示 27
5.2.1登录模块页面 27
5.2.2菜单模块页面 27
第6章 系统数据库设计 28
6.1关系数据库表结构 28
6.1.1互动直播业务系统结构 28
6.1.2管理系统结构 31
6.2非关系数据库表结构 31
6.2.1房间数据表 31
6.2.2消息队列数据表 32
第7章 系统测试 34
7.1测试方法 34
7.2测试过程 34
7.2.1登录模块测试 34
7.2.2推荐模块测试 34
7.2.3语音消息模块测试 36
7.2.4课上测验模块测试 36
7.2.5在线考试模块测试 37
第8章 总结与展望 38
8.1总结 38
8.2展望 38
参 考 文 献 39
致 谢 40
第1章 前言
1.1研究背景
近年来，互联网直播发展迅速，依靠当今先进的网络环境和直播技术，打造一套互动教学直播系统，可以将现在体量较小的高质量教学资源通过音视频直播的形式，分发到各个客户端，其具备实时性，易用性等特点。此外还支持老师和学生在系统中进行答题，聊天等互动场景。相较于传统直播课堂“你讲我看”的模式（中国大学MOOC，慕课网等），我们只能以观众自居，缺乏代入感，而直播行业的兴起打破了这种隔阂，问答的形式更是激起全民的参与感与互动性，让曾经的围观者真正成了参与者，大大增强了远程教学的互动性和体验沉浸性。另外通过课堂的在线问答或者问卷的实时互动，老师可以迅速获取和了解学生学习状态和对知识的掌握程度。
1.2国内外研究现状
1.国外研究现状
伴随着智能移动终端用户的飞速增长和网络速度的迅速提升，互动直播教学已经发展为互联网教学的一种重要方式。据有关部门统计，世界上有一半多的国家和地区在大力宣传和使用以互联网课程为主的教学教程。在国外，我们以美国公立中学为例，超过半数的学区提供网络在线课程，且每年以30%的速度增长[1]，调查显示超过40%的中学生对网络课程感兴趣。为此，美国专门制定了《全美网络课程质量标准》[2]、《全美网络教学质量标准》，用于规范和提高网络教学的质量。在美国的公立大学和社区大学，网络教育本着“面向成人、面向基层”的宗旨,帮助学生掌握新技能和新知识，在弗吉尼亚联邦大学,Blackboard公司开发的“黑板”工具受到师生们的喜爱,其主要作用是老师给学生进行课后辅导,老师通过建立虚拟教室,控制特定的用户访问,并完成发布课件、留作业、批改作业、评分等工作。我们也可以看到，一些依托网络的教育机构，如可汗学院,通过网络视频教学贏得了大批忠实用户[3]。随着智能手机的普及，放眼全球的发达国家,移动学习( mLearning) [4]逐渐成为未来网络教育的发展趋势，如美国加州大学伯克利分校人机交互研究室的移动学习研究、欧洲Learning2Go项目[5]、德国CampusMobile项目[6]，移动信息技术应用于远程教育和培训的便捷性已非常明显。
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