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Wejudge3.0—基于雲計算的程序設計類MOOC支撐平台


2019年07月30日 11:28  点击:


一、項目基本情況

項目名稱:Wejudge3.0—基于雲計算的程序設計類MOOC支撐平台

項目類型:2019年廣東省大學生計算機設計大賽一等獎作品

項目負責人: 林宗霖-2017-軟件工程專業  

項目成員:鍾霆融-2017-軟件工程專業 

指導老師:肖紅玉

二、作品展示圖及功能概述

1. 作品全貌展示圖:

 

2.作品主要功能:

本系統擁有賬戶子系統、題庫子系統、教學子系統、比賽子系統、管理子系統與判題機六個子系統。

 

 


1) 账户子系统界面设计:

賬戶子系統分爲登錄、注冊、賬戶主界面、賬戶設置界面。在賬戶主頁面可查看我參加的課程以及打卡簽到,在設置頁面可查看個人代碼評測記錄與做題記錄。

賬戶子系統負責對全站的賬號信息進行管理,通過主賬戶和子賬戶關聯的模式,區分用戶在不同子系統中的角色和權限。

2) 题库子系统界面设计:

題庫子系統以題目集爲單位,題目集按公開、私有、共享分類。

普通用戶只可訪問公開題庫中的題目集。

教師用戶、學校管理員以及系統管理員均可創建題目集。

題目集創建者可對題目集進行管理設置。

題目集發布者可以在題目集中創建分類,將相對應的題目歸類的各自的分類中,便于根據條件檢索。

用戶可選擇相應的題目進行作答練習,可以通過搜索題號或者題目標題搜索題目,也可以按分類尋找需要的題目。

題目集創建者擁有發布題目的權限,可在自己自己創建的題目集發布題目。

發布的題目類型涵蓋編程題,代碼填空題,單選題,多選題,判斷題以及簡述作答題。

3) 教学子系统界面设计:

在線教學子系統擁有教學專用的子賬戶,其中課程模塊分爲公開課程與普通課程,課程中擁有作業、教學視頻和教學資源等教學輔助模塊。

                 

課程:分爲公開課程與普通課程,公開課程不需要選課碼即可加入課程學習,歸屬于Wejudge公開課;普通課程需要選課碼,主要用于輔助高校課程的課堂。課程內包含教學視頻、發布的作業、教學資源等,老師可以管理學生排課信息、設置課程助教等。

教學視頻:老師發布教學視頻,學生可以進行在線學習。

作業:老師可以發布作業,並從題庫子系統中選擇題目到作業,用戶完成相應的作業後, 老師可以進行批改,使用統計模塊可以直觀清晰地看到學生對哪些知識點理解不足。

問答:學生用戶可以發起提問,老師可以進行回答。

教學資源:支持老師創建教學資源庫並上傳資源文件,再將資源庫關聯到對應的課程內,供學生下載。

 

4)  比赛子系统界面设计

在線比賽子系統負責比賽的創建與管理,擁有權限的賬戶可在此創建比賽,設置比賽時間以及比賽報名時間,並從題庫子系統中選擇題目。

2-1-4为比赛子系统用例圖,具体功能如下:

題目:比賽管理者從題庫子系統選取題目到比賽,參賽人員對題目進行訪問作答。

問答:比賽過程中,參賽人員可以提出疑問,管理者進行相應的解答。

公告:管理者可以發布關于比賽的公告信息。

組隊:對于團體比賽,參賽者可自行組隊,以團隊形式參賽。

管理:管理者可以對比賽、題目、隊伍等信息進行管理。

5) 管理子系统设计:

管理子系統是提供給學校管理員以及系統管理員管理賬戶以及學校的功能模塊。

2-1-5为管理子系统用例圖,具体说明如下:

學校管理員:由于教學系統的課程分爲公開課程與普通課程,學校管理員管理普通課程中的教師賬戶、其歸屬學校與歸屬于該學校中的教學子賬戶。

系統管理員(管理員):管理全部賬戶、教學賬戶、學校信息。

特別說明:如果學校爲WeJudge公开课,则其无学校管理员,由系統管理員直接管理。



 


2. 项目实用价值:

在研究現有的各大程序設計類評測網站(OnlineJudge:簡稱OJ)以及MOOC平台後,發現現有的OJ類的網站大部分只有代碼評測功能,MOOC類平台只有視頻教學與在線作業功能。

通过深入研究分析两者的功能区别,得出以下对比圖1-1:

       

1-1 功能对比圖

由圖1-1可總結出,OJ類平台僅僅專注于程序設計類,僅僅支持代碼評測與舉辦線上程序類的在線比賽;MOOC類平台面向各類學科,擁有視頻教學、在線作業批改、問答功能,但沒有能夠支持程序設計類課程的代碼評測功能,也不支持進行在線比賽。

通過長時間測試發現:OJ類網站與MOOC類平台一旦出現實時人數量龐大的現象時,平台就會變得極不穩定。這是由于實時的高並發與高吞吐量使平台高負荷運行,從而導致平台響應緩慢,所以在用戶使用時就會呈現出卡頓,網頁未響應的情況。

針對上述兩類平台的優缺點以及它們共同産生的問題,本團隊以MOOC、OJ、高並發、高吞吐爲切入點,設計並實現了一套基于雲計算的、主要面向程序設計類的MOOC支撐平台——WeJudge3.0。

从功能对比圖可看出,WeJudge3.0是OJ類平台與MOOC類平台的結合體,將OJ融入到MOOC當中,擁有實時評測、在線批改作業、視頻教學、在線問答、在線比賽等功能,並以雲計算爲技術基礎,支持大規模的實時多人在線使用。

此外,本平台計劃主要面向程序設計類,但不僅限于程序設計類,還支持發布各類學科課程,由此能夠真正做到OJ與MOOC的創新結合,填補了現有的MOOC平台與OJ平台之間的空缺。

三、項目開發實踐收獲

實現目前本系統已結束第二階段的開發工作,並准備著手對第二階段新增的功能進行內部測試,待內部測試完成後,將會開放給用戶進行大規模的全面測試。若全面測試進展順利,則會進入第三階段的開發工作。通過這種開發模式,對産品進行快速叠代,能夠有效提高開發效率,階段開發完成後馬上進行階段測試與用戶實際測試有助于即使修複缺陷,有效提高産品質量。

 


 




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