学习资源推送系统:Python全栈开发实现教学资源智能化管理平台|计算机毕业设计

64 阅读5分钟

一、个人简介

  • 💖💖作者:计算机编程果茶熊
  • 💙💙个人简介:曾长期从事计算机专业培训教学,担任过编程老师,同时本人也热爱上课教学,擅长Java、微信小程序、Python、Golang、安卓Android等多个IT方向。会做一些项目定制化开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、也懂一些降重方面的技巧。平常喜欢分享一些自己开发中遇到的问题的解决办法,也喜欢交流技术,大家有技术代码这一块的问题可以问我!
  • 💛💛想说的话:感谢大家的关注与支持!
  • 💕💕文末获取源码联系计算机编程果茶熊

二、前言

  • 随着教育信息化进程的深入推进,我国高校数字化教学资源建设成果显著。据教育部《2023年全国教育信息化发展报告》数据显示,全国高校在线教学资源总量已超过300万课时,但资源分散管理、推送不精准等问题依然突出,有效利用率仅为37.8%。中国教育学会调查指出,85.2%的教师反映难以找到适合学生个性化需求的教学资源,而76.3%的学生表示获取专业学习资料存在困难。传统教学资源管理模式下,资源分类混乱、获取渠道单一、推送机制滞后,无法满足现代教育对精准化、个性化学习支持的需求。这种资源与需求之间的信息不对称现象,严重制约了优质教育资源的共享效率,亟需构建一套完善的学习资源推送系统来解决这一问题。
  • 学习资源推送系统的开发具有重要现实意义。对学生而言,该系统打破时空限制,提供个性化学习资源推送服务,学生能够根据自身学习进度和兴趣偏好接收精准匹配的学习材料,大幅提升学习效率和学习体验。对教师来说,系统简化了教学资源管理和分发流程,减轻教学负担,使教师能够将更多精力投入教学内容优化和教学方法创新。对教育机构层面,系统实现了教学资源的集中管理和高效利用,降低了资源重复建设成本,提升了教育服务质量。从技术层面看,该系统采用Java/Python双技术栈支持,结合现代化前端框架,为类似教育信息化系统的构建提供了可借鉴的技术路径和实践经验,推动了教育信息化建设的进程和水平。
  • 开发语言:Java+Python
  • 数据库:MySQL
  • 系统架构:B/S
  • 后端框架:SpringBoot(Spring+SpringMVC+Mybatis)+Django
  • 前端:Vue+HTML+CSS+JavaScript+jQuery

三、学习资源推送系统-视频解说

学习资源推送系统Python全栈开发实现教学资源智能化管理平台

四、学习资源推送系统-功能介绍

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五、学习资源推送系统-代码展示

// 核心功能1: 学习资源管理 - 资源智能推送服务 public class ResourceRecommendationService { @Autowired private ResourceRepository resourceRepository; @Autowired private UserHistoryRepository userHistoryRepository; @Autowired private UserPreferenceRepository userPreferenceRepository;

/**
 * 基于用户历史行为和偏好推送学习资源
 */
public List<ResourceDTO> recommendResources(Long userId, Integer limit) {
    // 获取用户历史浏览和学习记录
    List<UserHistory> userHistories = userHistoryRepository.findRecentByUserId(userId, 30);
    // 获取用户偏好设置
    UserPreference preference = userPreferenceRepository.findByUserId(userId);
    
    // 提取用户感兴趣的资源类别和标签
    Set<Long> categoriesOfInterest = userHistories.stream()
            .map(history -> history.getResource().getCategoryId())
            .collect(Collectors.toSet());
    Set<String> tagsOfInterest = userHistories.stream()
            .flatMap(history -> history.getResource().getTags().stream())
            .collect(Collectors.toSet());
            
    // 基于用户偏好调整推荐权重
    Map<Long, Double> categoryWeights = new HashMap<>();
    for (Long categoryId : categoriesOfInterest) {
        double weight = 1.0;
        if (preference.getFavoriteCategoryIds().contains(categoryId)) {
            weight = 1.5; // 提升用户明确喜欢的类别权重
        }
        categoryWeights.put(categoryId, weight);
    }
    
    // 查询符合用户兴趣的推荐资源
    List<Resource> recommendedResources = resourceRepository.findRecommendedResources(
            categoriesOfInterest, 
            tagsOfInterest,
            preference.getDifficultyLevel(),
            limit
    );
    
    // 对资源进行排序 - 根据用户偏好和资源新鲜度计算最终得分
    recommendedResources.sort((r1, r2) -> {
        double score1 = calculateRecommendationScore(r1, categoryWeights, preference);
        double score2 = calculateRecommendationScore(r2, categoryWeights, preference);
        return Double.compare(score2, score1);
    });
    
    // 转换为DTO并返回结果
    return recommendedResources.stream()
            .map(this::convertToDTO)
            .collect(Collectors.toList());
}

private double calculateRecommendationScore(Resource resource, Map<Long, Double> categoryWeights, UserPreference preference) {
    double categoryScore = categoryWeights.getOrDefault(resource.getCategoryId(), 0.5);
    double freshnessScore = calculateFreshnessScore(resource.getCreateTime());
    double popularityScore = resource.getViewCount() / 1000.0;
    double matchScore = resource.getDifficultyLevel().equals(preference.getDifficultyLevel()) ? 1.2 : 0.8;
    
    return categoryScore * 0.4 + freshnessScore * 0.3 + popularityScore * 0.2 + matchScore * 0.1;
}

}

// 核心功能2: 课程信息管理 - 课程资源发布服务 public class CourseResourceService { @Autowired private CourseRepository courseRepository; @Autowired private ResourceRepository resourceRepository; @Autowired private NotificationService notificationService; @Autowired private FileStorageService fileStorageService;

/**
 * 教师发布课程学习资源并通知相关学生
 */
@Transactional
public ResourceDTO publishCourseResource(Long teacherId, Long courseId, ResourceUploadRequest request) {
    // 验证教师对课程的权限
    Course course = courseRepository.findById(courseId)
            .orElseThrow(() -> new ResourceNotFoundException("课程不存在"));
    if (!course.getTeacherId().equals(teacherId)) {
        throw new AccessDeniedException("无权在该课程发布资源");
    }
    
    // 处理上传的资源文件
    String fileUrl = null;
    if (request.getFile() != null) {
        // 生成唯一文件名
        String fileName = generateUniqueFileName(request.getFile().getOriginalFilename());
        // 存储文件并获取访问URL
        fileUrl = fileStorageService.storeFile(request.getFile(), "course_resources", fileName);
    }
    
    // 创建资源记录
    Resource resource = new Resource();
    resource.setTitle(request.getTitle());
    resource.setDescription(request.getDescription());
    resource.setCategoryId(request.getCategoryId());
    resource.setResourceType(request.getResourceType());
    resource.setFileUrl(fileUrl);
    resource.setExternalLink(request.getExternalLink());
    resource.setDifficultyLevel(request.getDifficultyLevel());
    resource.setTags(request.getTags());
    resource.setCourseId(courseId);
    resource.setTeacherId(teacherId);
    resource.setCreateTime(LocalDateTime.now());
    resource.setStatus(ResourceStatus.ACTIVE);
    
    // 保存资源
    Resource savedResource = resourceRepository.save(resource);
    
    // 更新课程最后更新时间
    course.setLastUpdateTime(LocalDateTime.now());
    courseRepository.save(course);
    
    // 向选课学生发送资源更新通知
    List<Long> studentIds = courseRepository.findStudentIdsByCourseId(courseId);
    NotificationMessage notification = new NotificationMessage();
    notification.setTitle("课程资源更新");
    notification.setContent(String.format("您选修的课程《%s》发布了新的学习资源:%s", 
            course.getCourseName(), request.getTitle()));
    notification.setResourceId(savedResource.getId());
    notification.setCourseId(courseId);
    notification.setType(NotificationType.RESOURCE_UPDATE);
    
    // 异步发送通知
    notificationService.sendBatchNotifications(studentIds, notification);
    
    // 记录资源发布日志
    logResourcePublication(teacherId, courseId, savedResource.getId());
    
    return convertToDTO(savedResource);
}

}

// 核心功能3: 学生资源学习跟踪服务 public class LearningProgressService { @Autowired private LearningRecordRepository learningRecordRepository; @Autowired private ResourceRepository resourceRepository; @Autowired private UserRepository userRepository; @Autowired private CourseRepository courseRepository;

/**
 * 记录和分析学生学习资源的进度和效果
 */
@Transactional
public LearningAnalysisDTO trackResourceLearning(Long studentId, Long resourceId, LearningRecordRequest record) {
    // 验证资源存在性
    Resource resource = resourceRepository.findById(resourceId)
            .orElseThrow(() -> new ResourceNotFoundException("学习资源不存在"));
    
    // 查找用户之前的学习记录
    Optional<LearningRecord> existingRecord = learningRecordRepository
            .findByStudentIdAndResourceId(studentId, resourceId);
    
    LearningRecord learningRecord;
    boolean isFirstTimeAccess = false;
    
    if (existingRecord.isPresent()) {
        // 更新现有记录
        learningRecord = existingRecord.get();
        learningRecord.setLastAccessTime(LocalDateTime.now());
        learningRecord.setProgressPercentage(record.getProgressPercentage());
        learningRecord.setTimeSpentMinutes(learningRecord.getTimeSpentMinutes() + record.getTimeSpentMinutes());
        learningRecord.setCompletionStatus(record.getCompletionStatus());
        if (record.getCompletionStatus() == CompletionStatus.COMPLETED && 
                learningRecord.getCompletionStatus() != CompletionStatus.COMPLETED) {
            learningRecord.setCompletionTime(LocalDateTime.now());
        }
    } else {
        // 创建新记录
        learningRecord = new LearningRecord();
        learningRecord.setStudentId(studentId);
        learningRecord.setResourceId(resourceId);
        learningRecord.setCourseId(resource.getCourseId());
        learningRecord.setFirstAccessTime(LocalDateTime.now());
        learningRecord.setLastAccessTime(LocalDateTime.now());
        learningRecord.setProgressPercentage(record.getProgressPercentage());
        learningRecord.setTimeSpentMinutes(record.getTimeSpentMinutes());
        learningRecord.setCompletionStatus(record.getCompletionStatus());
        if (record.getCompletionStatus() == CompletionStatus.COMPLETED) {
            learningRecord.setCompletionTime(LocalDateTime.now());
        }
        isFirstTimeAccess = true;
    }
    
    // 保存学习记录
    learningRecordRepository.save(learningRecord);
    
    // 更新资源访问统计
    if (isFirstTimeAccess) {
        resource.setAccessCount(resource.getAccessCount() + 1);
        resourceRepository.save(resource);
    }
    
    // 如果学习完成,更新课程进度
    if (record.getCompletionStatus() == CompletionStatus.COMPLETED) {
        updateCourseProgress(studentId, resource.getCourseId());
    }
    
    // 生成学习分析数据
    LearningAnalysisDTO analysis = new LearningAnalysisDTO();
    analysis.setResourceId(resourceId);
    analysis.setStudentId(studentId);
    
    // 计算当前资源的学习效率
    double efficiencyScore = calculateLearningEfficiency(
            learningRecord.getTimeSpentMinutes(), 
            resource.getEstimatedTimeMinutes(),
            learningRecord.getProgressPercentage());
    analysis.setLearningEfficiency(efficiencyScore);
    
    // 获取相关课程的整体完成进度
    if (resource.getCourseId() != null) {
        double courseProgress = calculateCourseProgress(studentId, resource.getCourseId());
        analysis.setCourseProgressPercentage(courseProgress);
        
        // 获取同课程学生的平均进度
        double averageProgress = learningRecordRepository.getAverageCourseProgressPercentage(resource.getCourseId());
        analysis.setComparedToAverageProgress(courseProgress - averageProgress);
    }
    
    // 推荐下一步学习资源
    List<ResourceDTO> recommendedNextResources = recommendNextResources(studentId, resourceId, resource.getCourseId());
    analysis.setRecommendedNextResources(recommendedNextResources);
    
    return analysis;
}

private double calculateLearningEfficiency(int timeSpent, int estimatedTime, double progressPercentage) {
    if (estimatedTime <= 0 || timeSpent <= 0) {
        return progressPercentage / 100;
    }
    
    double timeRatio = (double) estimatedTime / timeSpent;
    double progressRatio = progressPercentage / 100;
    
    // 综合时间效率和进度完成情况
    return (timeRatio * 0.4) + (progressRatio * 0.6);
}

六、学习资源推送系统-文档展示

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七、END

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