论文总字数：30225字

摘 要

在线教学相对于线下教学具有便捷交互、时空自由、信息存储等多种优势，是信息时代下教育的发展方向。近几年来我国在线教学行业飞速发展，然而目前互联网上众多在线教学系统依旧存在着提供的功能较为简单的不足，不能满足个性化教学、有效互动交流、信息统计反馈的功能需求。

本论文针对以上三种实际需求，设计和实现一个基础的个性化在线互动教学系统，通过该系统探索个性化在线互动教学系统的可行性及实现方式，同时实现的系统不仅满足了在线学习的基本需要，亦可以用于线下教学作为其辅助方式。相对于目前互联网上众多的在线教学系统本系统拥有着许多优势：（1）提供个性化的学习档案（2）内容功能基于细粒度知识点（3）师生及学生间多种互动形式（4）学习效果测评功能（5）统合一体，集成创新。本论文主要负责系统网页后端部分的设计及建构，使用Python3.4语言编程，基于Django1.9框架、MySQL和Redis数据库进行开发，使用MVC模式统一构建数据模型和界面逻辑交互。 实现的功能归纳起来为以下三类：（1）学生 、教师以及管理员用户行为（2）课程展示及学习（3）学习信息统计。

关键词：在线教学，个性化，互动，测评统计

Design and implementation of back-end of personalized online interactive teaching system

09013415 Zhen Lu

Advisor Xu-Ying Liu

Abstract

Compared to offline teaching, online teaching, with advantages of convenient interaction, time and space freedom, information storage, is the development trend of education in the information age. In recent years, China's online education industry developed rapidly, but there still exist deficiencies in many current online teaching system on the Internet—the services they provide are not enough to meet the functional requirements of personalized teaching, effective interactive communication and information statistics feedback.

This paper designs and implement a basic personalized online interactive teaching system to satisfy the above three practical requirements, through which we can find how to complete such system and whether it can be put into practice. At the same time, once it succeeds, it can not only meet the basic needs of online teaching, but also can be used as a supplementary for offline teaching. Our system owns various advantages over many online teaching systems on the Internet: (1) provide personalized learning portfolios; (2) the content focusing on small knowledge points; (3) provide various interactive forms; (4) provide the function of evaluating learning effects; (5) achieve purposes of integration and innovation. This paper mainly discusses the design and construction of the back-end part of the system’s web page. Based on the Django1.9 framework, as well as MySQL and Redis databases, we develop the system with the Python3.4 programming language, and use the MVC model to unify and build the data model and logic interaction in the interface. Finally, we can realize the following three types of functions: (1) behaviors of users’ including students, teachers and administrators; (2) courses display and learning; (3) the statistics and feedback of study information.

KEY WORDS: online teaching, personalized, interactive, evaluation statistics

目 录

摘要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract ………………………………………………………………………………………Ⅱ

第一章 绪 论 ………………………………………………………………………………1

1.1在线教学系统简介 ………………………………………………………………1

1.1.1在线教学的历史及发展 ………………………………………………1

1.1.2在线教学系统的现状 ……………………………………………………2

1.1.3国内在线教学系统存在的问题及解决思路 ……………………………3

1.2本文工作 …………………………………………………………………………3

1.3本文组织结构 ……………………………………………………………………4

第二章 个性化在线互动教学系统概述 ……………………………………………………5

2.1用户需求分析 ……………………………………………………………………5

2.2系统功能需求 ……………………………………………………………………6

2.2.1基本功能需求 ……………………………………………………………6

2.2.2特色功能需求 ……………………………………………………………6

2.3安全需求分析 ……………………………………………………………………8

2.4小结 ……………………………………………………………………………8

第三章 开发技术概述 ………………………………………………………………………9

3.1 MVC模式 …………………………………………………………………………9

3.2 Django框架 ……………………………………………………………………9

3.3 Virtualenv虚拟环境 …………………………………………………………10

3.4 AJAX网页开发技术 ……………………………………………………………10

3.5 MySQL数据库 …………………………………………………………………11

3.6 Redis内存数据库 ………………………………………………………………11

3.7小结 ………………………………………………………………………………11

第四章 系统详细设计 ………………………………………………………………………12

4.1 系统总体设计 …………………………………………………………………12

4.2 数据模型及数据库设计 ………………………………………………………12

4.2.1用户数据模型及数据库设计 …………………………………………13

4.2.2课程数据模型及数据库设计 …………………………………………14

4.2.3操作记录数据模型及数据库设计 ……………………………………14

4.3功能模块设计 …………………………………………………………………15

4.3.1用户注册登录模块 …………………………………………………15

4.3.2展示模块 …………………………………………………………………15

4.3.3个人信息模块 ……………………………………………………………15

4.3.4教师信息模块 ……………………………………………………………16

4.3.5课程学习模块 ……………………………………………………………16

4.3.6后台管理模块 ……………………………………………………………17

4.4系统的安全防护 ………………………………………………………………17

4.5小结 ………………………………………………………………………………17

第五章 个性化在线互动教学系统后端实现 ………………………………………………18

5.1系统功能实现及效果展示 ……………………………………………………18

5.1.1用户注册登录模块 …………………………………………………18

5.1.2展示模块 ………………………………………………………………22

5.1.3个人信息模块 ……………………………………………………………25

5.1.4教师信息模块 ……………………………………………………………26

5.1.5课程学习模块 ……………………………………………………………28

5.1.6后台管理模块 ……………………………………………………………31

5.2重要功能实现 …………………………………………………………………33

5.2.1富文本 …………………………………………………………………33

5.2.2文件图片上传 ……………………………………………………………34

5.2.3支持反对功能 ……………………………………………………………35

5.2.4Celery任务队列 ………………………………………………………36

5.3系统测试 ……………………………………………………………………36

5.4小结 ……………………………………………………………………………37

第六章 总结 ………………………………………………………………………………38

致 谢 ………………………………………………………………………………………39

参考文献 ……………………………………………………………………………………40

第一章 绪 论

在线教学是近几十年来，伴随着计算机技术及互联网技术地逐渐成熟，并与教育产业结合后，所产生的一种教育教学方式。在上世纪90年代末至今的二十年中，在线教学得益于自身多种相对于传统教育的优势，在全世界的发展势头十分迅猛，无数人因此受益其中。

1.1在线教学系统简介

在线教学系统是在线教学的媒介，整个在线教学的发展和在线教学系统的进步息息相关。

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