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ClassMG - 互动式课堂管理系统
概述
ClassMG是一款全面的课堂管理应用程序，专为互动式教学和学习设计。该系统支持教师和学生之间的实时通信、互动问答环节和即时反馈机制，所有这些功能都在统一的数字课堂环境中实现。
系统架构
ClassMG基于客户端-服务器架构：
- 客户端应用：使用HarmonyOS ArkTS开发，确保跨设备兼容性
- 通信服务器：基于Node.js的服务器，支持实时消息传递和状态同步
- 本地数据存储：用于安全存储用户凭证和会话数据
核心功能
1. 课堂管理
- 创建课堂：教师可以创建具有唯一访问码的虚拟课堂
- 加入课堂：学生可以使用课堂码加入
课堂状态：实时监控活跃参与者- 结束课堂：教师可以终止会话，并向所有参与者发送通知
2. 实时通信
- 即时消息：教师和学生之间的双向通信
- 消息同步：具有自动重试机制的可靠消息传递
- 连接状态：连接状态的可视化指示器，提供故障排除选项
3. 互动问答
- 问题发布：教师可以创建并发布多选题
- 定时响应：可配置的答题时间限制
- 提交答案：学生可以提交答案并获得即时确认
- 结果分析：以可视化方式呈现回答统计和正确率
4. 用户体验
- 自适应布局：适应不同屏幕尺寸的响应式界面
- 视觉反馈：所有操作的清晰状态指示
- 错误处理：全面的错误通知和恢复选项
- 主题定制：个性化的视觉外观设置
操作逻辑
认证流程
- 用户使用用户名和密码注册（安全存储）
- 根据本地凭据进行登录验证
- 角色分配（教师或学生）决定可用功能
课堂会话流程
- 教师创建具有唯一码的课堂
- 学生使用提供的课堂码加入
- 实时同步建立课堂环境
- 教师和学生可以交换消息并参与问答环节
- 教师可以结束课堂会话，系统会通知所有参与者
消息系统
- 从输入区域撰写和发送消息
- 本地预览立即显示，提供响应式用户体验
- 消息传输到服务器
- 服务器向所有连接的设备广播消息
- 轮询机制确保消息传递，即使在临时断开连接后也能同步
问题管理
- 教师创建带有多个选项的问题
- 学生收到问题，并看到可配置的倒计时
- 收集并跨设备同步回答
- 问题结束后计算并显示结果
- 教师可以查看详细统计，而学生能看到个人结果
技术实现
通信协议
- 基于HTTP的API用于课堂操作
- 轮询机制用于状态同步
- JSON消息格式用于数据交换
数据安全
- 本地凭证存储带有加密功能
- 通过唯一码控制课堂访问
- 对所有操作进行会话验证
同步机制
- 服务器维护课堂状态的权威来源
- 客户端轮询确保数据一致性
- 针对并发操作的冲突解决策略
错误处理
- 连接状态监控
- 自动重连尝试
- 用户友好的错误消息和恢复选项
服务器设置
前提条件
- Node.js（v12或更高版本）
- NPM（Node包管理器）
安装
- 安装Node.js和NPM
- 克隆或下载存储库
- 使用
npm install安装依赖项
运行服务器
- 使用
npm start或node server.js启动 - 服务器默认运行在5243端口
- 记下计算机的IP地址，用于客户端配置
客户端配置
开发环境
- DevEco Studio（推荐）
- HarmonyOS SDK
连接设置
- 确保所有设备在同一网络上
- 在客户端应用程序中配置服务器地址
- 编译并部署到测试设备
故障排除
连接问题
- 验证所有设备是否在同一网络上
- 检查服务器IP地址和端口配置
- 使用应用程序内置的连接状态检查器
消息同步
- 如果消息未跨设备显示，检查连接状态
- 验证服务器是否正常运行
- 尝试使用应用内故障排除按钮重新连接
布局问题
- 如果UI元素未对齐或在屏幕外显示，请重启应用程序
- 不同设备屏幕尺寸可能需要在重大布局更改后重启应用程序
开发者注意事项
- 系统出于兼容性考虑使用轮询机制而非WebSockets
- 实现了消息去重以处理潜在的重复传递
- UI布局针对平板电脑和智能手机形态进行了优化
- 可以启用调试日志进行故障排除
注意：本文档提供了ClassMG系统的概述。有关详细的API文档和开发者指南，请参阅技术文档。