【摘 要】
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21世纪互联网行业的迅猛发展,在线教育也衍生出很多探索的模式,如视频教育、网络图书教育、网络课堂教育、线上线下混合教育等。针对编程思维训练的在线平台发展缓慢,本论文研究设计了一个在线STEAM创新教育交互平台,让学生可以通过图形化编程训练逻辑思维,同时学习编程语言,真正地做到寓教于乐、教学相长。本文首先分析了STEAM创新在线教育平台的总体功能需求,研究了实现本平台的关键性技术,如Vue.js、S
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21世纪互联网行业的迅猛发展,在线教育也衍生出很多探索的模式,如视频教育、网络图书教育、网络课堂教育、线上线下混合教育等。针对编程思维训练的在线平台发展缓慢,本论文研究设计了一个在线STEAM创新教育交互平台,让学生可以通过图形化编程训练逻辑思维,同时学习编程语言,真正地做到寓教于乐、教学相长。本文首先分析了STEAM创新在线教育平台的总体功能需求,研究了实现本平台的关键性技术,如Vue.js、Scratch3.0、Webpack、Node.js等,设计了在线STEAM创新教育交互平台的整体方案。然后详细研究了Vue框架的虚拟DOM的diff算法,分析了数据双向绑定原理,提高前端页面渲染速度。最后利用这些关键技术,设计并实现了该平台的三大模块——用户终端、服务器端、硬件设备端。用户终端选用了Vue.js作为基础开发框架,Node.js作为运行时环境,并结合webpack基础编译工具实现热更新,采用了Ajax技术向服务端进行数据请求,实现了学生作品制作、教师评分打分、学生讨论区互动、作品赏析等功能页面。服务器端采用云服务器和Docker容器进行服务承载。采用Node.js作为服务端语言进行接口编写,采用JSON作为与前端交互数据的格式实现前后端接口调试,采用JWT加密的方式进行鉴权,实现了平台系统登陆的角色控制、教师评分、教师任务创建、任务发布、完成任务等功能接口。硬件设备端通过对Scratch3.0源码进行扩展功能设计实现与硬件模块连接通信。经过系统测试,在各种条件下本平台各部分功能均易于使用,且稳定性强。使用平台进行编程思维训练和作品管理与展示,简单方便,学生与教师对平台功能评价较好。
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