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Wejudge3.0—基于云计算的程序设计类MOOC支撑平台


2019年07月30日 11:28  点击:


一、项目基本情况

项目名称:Wejudge3.0—基于云计算的程序设计类MOOC支撑平台

项目类型:2019年广东省大学生计算机设计大赛一等奖作品

项目负责人: 林宗霖-2017-软件工程专业  

项目成员:钟霆融-2017-软件工程专业 

指导老师:肖红玉

二、作品展示图及功能概述

1. 作品全貌展示图:

 

2.作品主要功能:

本系统拥有账户子系统、题库子系统、教学子系统、比赛子系统、管理子系统与判题机六个子系统。

 

 


1) 账户子系统界面设计:

账户子系统分为登录、注册、账户主界面、账户设置界面。在账户主页面可查看我参加的课程以及打卡签到,在设置页面可查看个人代码评测记录与做题记录。

账户子系统负责对全站的账号信息进行管理,通过主账户和子账户关联的模式,区分用户在不同子系统中的角色和权限。

2) 题库子系统界面设计:

题库子系统以题目集为单位,题目集按公开、私有、共享分类。

普通用户只可访问公开题库中的题目集。

教师用户、学校管理员以及系统管理员均可创建题目集。

题目集创建者可对题目集进行管理设置。

题目集发布者可以在题目集中创建分类,将相对应的题目归类的各自的分类中,便于根据条件检索。

用户可选择相应的题目进行作答练习,可以通过搜索题号或者题目标题搜索题目,也可以按分类寻找需要的题目。

题目集创建者拥有发布题目的权限,可在自己自己创建的题目集发布题目。

发布的题目类型涵盖编程题,代码填空题,单选题,多选题,判断题以及简述作答题。

3) 教学子系统界面设计:

在线教学子系统拥有教学专用的子账户,其中课程模块分为公开课程与普通课程,课程中拥有作业、教学视频和教学资源等教学辅助模块。

                 

课程:分为公开课程与普通课程,公开课程不需要选课码即可加入课程学习,归属于Wejudge公开课;普通课程需要选课码,主要用于辅助高校课程的课堂。课程内包含教学视频、发布的作业、教学资源等,老师可以管理学生排课信息、设置课程助教等。

教学视频:老师发布教学视频,学生可以进行在线学习。

作业:老师可以发布作业,并从题库子系统中选择题目到作业,用户完成相应的作业后, 老师可以进行批改,使用统计模块可以直观清晰地看到学生对哪些知识点理解不足。

问答:学生用户可以发起提问,老师可以进行回答。

教学资源:支持老师创建教学资源库并上传资源文件,再将资源库关联到对应的课程内,供学生下载。

 

4)  比赛子系统界面设计

在线比赛子系统负责比赛的创建与管理,拥有权限的账户可在此创建比赛,设置比赛时间以及比赛报名时间,并从题库子系统中选择题目。

2-1-4为比赛子系统用例图,具体功能如下:

题目:比赛管理者从题库子系统选取题目到比赛,参赛人员对题目进行访问作答。

问答:比赛过程中,参赛人员可以提出疑问,管理者进行相应的解答。

公告:管理者可以发布关于比赛的公告信息。

组队:对于团体比赛,参赛者可自行组队,以团队形式参赛。

管理:管理者可以对比赛、题目、队伍等信息进行管理。

5) 管理子系统设计:

管理子系统是提供给学校管理员以及系统管理员管理账户以及学校的功能模块。

2-1-5为管理子系统用例图,具体说明如下:

学校管理员:由于教学系统的课程分为公开课程与普通课程,学校管理员管理普通课程中的教师账户、其归属学校与归属于该学校中的教学子账户。

系统管理员(管理员):管理全部账户、教学账户、学校信息。

特别说明:如果学校为WeJudge公开课,则其无学校管理员,由系统管理员直接管理。



 


2. 项目实用价值:

在研究现有的各大程序设计类评测网站(OnlineJudge:简称OJ)以及MOOC平台后,发现现有的OJ类的网站大部分只有代码评测功能,MOOC类平台只有视频教学与在线作业功能。

通过深入研究分析两者的功能区别,得出以下对比图1-1:

       

1-1 功能对比图

由图1-1可总结出,OJ类平台仅仅专注于程序设计类,仅仅支持代码评测与举办线上程序类的在线比赛;MOOC类平台面向各类学科,拥有视频教学、在线作业批改、问答功能,但没有能够支持程序设计类课程的代码评测功能,也不支持进行在线比赛。

通过长时间测试发现:OJ类网站与MOOC类平台一旦出现实时人数量庞大的现象时,平台就会变得极不稳定。这是由于实时的高并发与高吞吐量使平台高负荷运行,从而导致平台响应缓慢,所以在用户使用时就会呈现出卡顿,网页未响应的情况。

针对上述两类平台的优缺点以及它们共同产生的问题,本团队以MOOC、OJ、高并发、高吞吐为切入点,设计并实现了一套基于云计算的、主要面向程序设计类的MOOC支撑平台——WeJudge3.0。

从功能对比图可看出,WeJudge3.0是OJ类平台与MOOC类平台的结合体,将OJ融入到MOOC当中,拥有实时评测、在线批改作业、视频教学、在线问答、在线比赛等功能,并以云计算为技术基础,支持大规模的实时多人在线使用。

此外,本平台计划主要面向程序设计类,但不仅限于程序设计类,还支持发布各类学科课程,由此能够真正做到OJ与MOOC的创新结合,填补了现有的MOOC平台与OJ平台之间的空缺。

三、项目开发实践收获

实现目前本系统已结束第二阶段的开发工作,并准备着手对第二阶段新增的功能进行内部测试,待内部测试完成后,将会开放给用户进行大规模的全面测试。若全面测试进展顺利,则会进入第三阶段的开发工作。通过这种开发模式,对产品进行快速迭代,能够有效提高开发效率,阶段开发完成后马上进行阶段测试与用户实际测试有助于即使修复缺陷,有效提高产品质量。

 


 




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