智慧教育之互动课堂系统详细设计

智慧教会

互动课堂系统详细设计

目录

1 引言 (3)

1.1编写目的 (3)

1.2读者对象 (3)

1.3项目背景 (3)

1.4编写目标 (3)

1.5编写原则 (4)

1.6定义 (4)

1.7参考资料 (4)

1.8变更历史 (5)

2 需求说明 (6)

2.1 总体描述 (6)

2.1.1 概述 (6)

2.1.2 系统目标 (6)

2.1.3 系统结构设计要求 (7)

2.1.4 假设和约束 (7)

2.2 功能需求概述 (7)

2.3 接口要求概述 (8)

2.4 性能要求概述 (8)

2.5 系统兼容性要求概述 (8)

3 产品业务流程 (9)

3.1 业务流程设计 (9)

3.2 数据流程设计 (10)

4 技术方案设计 (11)

4.1 系统体系结构设计 (11)

4.2 系统功能结构设计 (12)

5 数据库设计 (15)

5.1 客户端数据库设计 (15)

5.2 学习中心数据库设计 (23)

5.3 数据表示例 (25)

6 产品功能设计 (34)

6.1 学习中心功能设计 (34)

6.2 客户端软件功能设计 (42)

6.3 交互模块功能设计 (45)

6.4 消息子系统功能设计 (46)

7 产品实施说明 (48)

7.1 部署实施 (48)

7.2 标准化服务 (49)

7.3 区县级统一培训 (50)

7.4 安装/培训实施服务 (52)

8 接口设计 (68)

8.1 内部接口设计 (68)

8.2 外部接口设计 (69)

9 系统维护设计 (72)

9.1 后台管理维护 (72)

9.2 软件维护设计 (72)

9.3 容错设计 (72)

9.3.1 出错信息 (73)

9.3.2 补救措施 (74)

1引言

1.1编写目的

本文档是在概要设计得到的系统软件结构和数据结构的基础上，进行功能的细划和分解，设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。

设计软件结构设计：将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。数据结构设计：数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。

1.2读者对象

本文档的预期读者为系统开发设计人员、系统开发人员、系统测试人员。供开发人员和测试人员作为开发和测试、发布时的依据。

1.3项目背景

互动课堂系统，由XX市政府，遵循政府统筹与规划、满足教育事业需求与应用、企业服务与保障“三位一体”的整合模式，委托方正国际有限公司开发与实施的互动课堂教学系统，作为智慧教育的重要组成部分，通过互动课堂教学系统，可以帮助老师在课前进行备课，学生进行课前的预习；课堂上，可以实现老师对学生、学生与学生等之间的控制及互动，可以实现教师终端对学生终端的锁屏、静音、黑屏、监控等；课后，学生可以登录系统完成相关知识的拓展学习及测试。

1.4编写目标

通过对需求和概要设计的细划，进行功能拆分和设计，使实施人员快速地了解系统，并根据设计加以实现。

编写原则

?统一规划、统一设计思想、统一信息交换标准，统一技术规范。

?采用开放式系统、最大限度地保护原有资源、并立足长远发展。

?应用系统工程的方法，根据实际业务需要，最优化地重组业务处理流程。?应用成熟的先进技术实施系统。

?统一组织，分层建设，注重实效。

1.5定义

1.6参考资料

?《XX市XX区智慧教育需求分析说明书》

?《XX市XX区智慧教育建设方案》

?《XX市XX区智慧教育概要设计方案》

?《安徽省中长期教育改革和发展规划纲要（2018 - 2028年）》?《安徽省基础教育信息化建设工程实施方案》

?《安徽省“十四五”教育发展规划》

?《XX市“十四五”教育发展规划》

?《2018-2022年XX市智慧城市建设规划》

1.7变更历史

2需求说明

2.1总体描述

2.1.1概述

传统多媒体教室由于设备、场地等限制，无法实现全体学生的常态式参与。而移动终端技术的出现，不仅解决了设备随时部署的问题，而且利用多人复用的模式，减少了设备维护的成本以及设备管理的消耗，而移动终端基于每个学生的课堂部署，彻底改变了课堂教师主导的局面，为学习型课堂创造了技术条件。

2.1.2系统目标

XX市互动课堂教学系统需要满足利用基于网页的备课模式实现教师的家庭网络备课和多媒体资源的上传，利用无线互连技术实现课堂内师生互动和集体反馈，利用无线投屏技术和终端管理技术实现小组探究和小组展示，从而促进课堂

学习方式的变化，让课堂变得生动，让学习变得有趣味。

2.1.3系统结构设计要求

针对XX市课堂学习方式变革需求，在互动课堂教学系统结构设计中需要考虑系统与XX去教育云平台的用户、资源对接，并能满足教师轻松备课，学习记录与网络学习空间的对接：

用户管理

统一用户登录，根据管理员、教师、学生不同角色，登录系统后可以完成不同工作任务

资源管理

资源管理功能可以实现云平台资源、校本资源的上传、下载、分类，对资源打包管理

学习管理

学生利用互动课堂教学系统，可轻松实现作业、测验、教材的学习记录同步到每个学生的网络个人学习空间。

2.1.4假设和约束

互动课堂系统需要从资源云平台调取交互式电子教材、交互式电子课件，需要从题库系统里调取试题，需将学习状况反馈到网络学习空间，需将答题成绩反馈到成绩管理与学习分析系统。因此，互动课堂系统的完美应用，需要配套的资源云平台、题库系统、成绩管理与分析系统、网络学习空间等相关系统的运行支持。

2.2功能需求概述

XX市互动课堂教学系统由“学习中心软件、客户端软件、交互模块”等系统构成。要满足利用基于网页的备课模式实现教师的家庭网络备课和多媒体资源的上传，利用无线互连技术实现课堂内师生互动和集体反馈，利用无线投屏技术

和终端管理技术实现小组探究和小组展示，从而促进课堂学习方式的变化。2.3接口要求概述

互动课堂教学系统与区域教育云平台、网络学习空间、区域资源管理平台等系统开放数据接口：

?实现互动课堂教学系统用户区域教育云平台用户对接

?实现互动课堂教学系统从区域资源管理云平台下载资源

?实现教师自建课件资源的上传

?实现学生学习记录同步到网络学习空间。

2.4性能要求概述

能够实现教室内的无线网络覆盖，满足师生学习终端通过无线网络互动。

2.5系统兼容性要求概述

?互动课堂教学系统在设计上要考虑

同一设备的客户端程序支持多用户登录，多用户之间共享统一的电子教

材存储、个人教学记录可离线分离存储、云端自动同步

?支持课堂互动控制、监控和协同教学

?支持老师备课，除了自创交互教材资源以外、还可辅以其他文档资源授课

?支持创建触控优化的测验资源和题库；

?支持手写练习、无线分发；

?包含方正交互式电子教材互动展现内核+触控应用内核

?支持Android/iOS/PC平板跨平台终端展现

?支持多种教学记录的多设备云端存储和同步

?支持拍照、录制、手写批注、便签、截屏数据云端存储、分享和同步

3产品业务流程

3.1业务流程设计

方正慧云互动课堂教学系统利用基于网页的备课模式实现教师的家庭网络备课和多媒体资源的上传，利用无线互连技术实现课堂内师生互动和集体反馈，利用无线投屏技术和终端管理技术实现小组探究和小组展示，从而促进课堂学习方式的变化，让课堂变得生动，让学习变得有趣味。

互动课堂教学系统示意图：

方正慧云互动课堂教学系统可以帮助老师在课前进行备课，学生进行课前的预习；课堂上，可以实现老师对学生、学生与学生等之间的控制及互动，可以实现教师终端对学生终端的锁屏、静音、黑屏、监控等；课后，学生可以登录系统完成相关知识的拓展学习及测试。

3.2数据流程设计

4技术方案设计

4.1系统体系结构设计

方正慧云互动课堂教学系统由学习中心软件、客户端软件、交互模块及消息子系统等扩展系统构成。

4.2系统功能结构设计

5数据库设计

5.1客户端数据库设计

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