摘 要

教育始终是一项重要的事业，很多家庭对于孩子的教育也是非常重视，在科技快速发展的今天，传统教育的一些弊端已经凸显，互联网的发展给予了教育新的面貌，由线下搬至线上的教育的确解决了传统教育存在的一些问题。近些年在线教育产品如雨后春笋，且不少产品使用了非常前沿的技术，如人工智能一块的图像识别、个性化推荐，基于一些新协议的音视频推流，改进的CDN分发网络等，各类在线教育产品也是各有各的特点和优劣，在线教育的人数也在不断增长。

本文分析了国内外在线教育现状以及市场现有在线教育产品，并对相关的技术作了一些介绍，使用软件工程方法进行需求分析，给出了一套基于微信小程序的在线学习系统的开发方案，随后对系统进行了界面、数据库、架构相关的设计，对系统划分功能模块分模块开发，并详细叙述了系统各模块开发细节，对重难点进行了细致讨论。最后，对系统进行单元测试和系统测试，软件运行良好。

关键词：互联网；在线教育；微信小程序

Abstract

Education has always been an important cause, and many families also attach great importance to the education of their children. Today, with the rapid development of technology, some disadvantages of traditional education have been highlighted. The development of the Internet has given education a new look, moving from offline to offline. The above education does solve some problems in traditional education. In recent years, online education products have sprung up, and many products have used very cutting-edge technologies, such as image recognition and personalized recommendation of artificial intelligence, audio and video streaming based on some new protocols, and improved CDN distribution networks. Similar online education products also have their own characteristics and advantages and disadvantages, and the number of online education is also increasing.

This paper analyzes the current status of online education at home and abroad and the existing online education products in the market, and gives some introductions to related technologies, uses software engineering methods to conduct demand analysis, and gives a set of development solutions for online learning systems based on WeChat applets Then, the interface, database, and architecture are designed for the system, the system is divided into functional modules, and the development details of each module of the system are described in detail. The important and difficult points are discussed in detail. Finally, unit testing and system testing are performed on the system, and the software runs well.

Key Words：Internet；Online Education；WeChat Mini Program

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 研究发展现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究目标和内容 3

1.4 论文结构 4

第2章 相关技术 5

2.1 微信小程序 5

2.2 Node.js 6

2.3 WebSocket 7

2.4 Docker 7

第3章 需求分析 9

3.1 功能性需求 9

3.2 非功能性需求 10

第4章 系统设计 11

4.1 界面设计 11

4.2 数据库设计 11

4.3 API设计 13

4.4 架构设计 14

第5章 系统实现 15

5.1 用户模块 15

5.2 讨论区模块 18

5.3 课程和文档模块 20

5.4 代码练习模块 23

第6章 系统测试 25

第7章 结束语 26

7.1 论文工作总结 26

7.2 问题与展望 26

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

随着科技的发展，教育已经迈入一个崭新的阶段，开始逐渐由传统的线下模式向线上模式摸索和发展，并演化出了非常多的场景，如1对1教学、题库、直播和录播等^[1]。

在线教育相较于传统教育，具有资源丰富和集中、便捷、教学方式多元化等优势和特点。在线教育整合了教育资源，致力于实现教育资源的共享，为学生们提供一个一体化、系统化的统一平台。对学生而言，获取这些教育资源也将变得非常容易和快捷，只需一台互联网设备，通过一些简单的操作就可以获取到自己需要的学习资源，另外，硬件技术、互联网及软件工程的不断发展，极大丰富了在线教育的教学模式，不同的教学环境和教学模式可以给学生留下不同的学习体验，帮助学生不断探索且找到最适合自己的学习方式^[2]。且近些年兴起的人工智能技术，更是将在线教育推向“智能化”和“定制化”，通过一些推荐和分析算法，平台可以为学生们定制最适合他们的学习方案。

在线教育的种种特点，极大地减轻了教师的负担，不仅仅是在教学授课方面，在教学管理方面，互联网技术也大放异彩，基于这些技术，已经可以构建一套完整的线上教育教学管理体系^[3]。同时，学生们可以拥有更多自主权，能够更好地对自己的学习进行把控，学生们可以通过合理对自己的情况进行评估，然后选择合适的学习方法以及学习资源，亦可更方便地与教师进行交流，学习门槛和成本得到进一步降低^[4]。