随着人工智能技术的不断发展，社会对于计算思维以及人工智能专业人才的需求持续攀升，传统教学方式在传授相关知识之际存在一定局限性，难以契合学生多样的学习需求，鉴于此情形，设计并实现了一款功能完善、交互良好的计算思维与人工智能学习网站，为学生供给更优质的学习资源以及个性化学习体验。

该网站借助Java语言技术、MySQL数据库以及B/S模式框架给予开发，网站划分成前台学生功能模块以及后台管理员与教师功能模块，前台学生模块有课程学习、在线测试、学习交流和个人信息管理等功能，后台管理员模块提供用户管理、课程管理、公告管理和网站日志管理等功能，教师模块涉及课程管理、作业管理和成绩管理等功能。

经过系统测试，本网站功能达到预期，可为学生提供丰富的学习资源和个性化学习体验，可以提升学生的计算思维能力和人工智能素养，也为Web应用程序开发提供了参考。

关键词：计算思维；人工智能；学习网站；数据库设计；程序开发

研究目的和意义

目前，国家对于网络教育开发的相关政策框架提供了重要指导。首先，《新一代人工智能发展规划》提出了大力发展人工智能教育，推动计算思维和编程教育的普及，尤其是在基础教育阶段，强调培养面向未来的数字化和AI人才。其次，《教育信息化2.0行动计划》明确提出要加强人工智能、大数据等技术在教育中的应用，支持智能化教学平台建设，提升教育资源的公平性与质量。第三，“十四五”期间的国家数字经济发展策略强调了加速培育数字化人才的重要性，并倡导深入推动人工智能技术在各行业的广泛应用。这些政策为借助Spring Boot等技术开发的计算思维与人工智能学习平台给予了政策支持，鼓励融合先进技术提升教育质量，推动AI和编程教育的普及，设计一个像“基于Spring Boot的计算思维与人工智能学习网站设计与实现”这样的网站是很有必要的[1]。

本研究要设计并实现一个功能完备且易用性良好的计算思维与人工智能学习网站，具体目标有：给学生提供丰富多样的学习资源，包含计算思维基础理论、人工智能算法、应用案例等知识，达成多种学习功能，比如在线课程学习、在线测试、作业提交与批改、学习交流等，以此契合学生不同的学习需求，为教师提供便捷的教学管理工具，像课程管理、作业布置与批改、学生成绩管理等，为管理员提供高效的系统管理功能，保障网站稳定运行以及数据安全。

在教育范畴，此在线教育平台冲破了时空限制，打造出一个适应性良好且自主性较高的学习空间，以此激发学生的学习热情，提高其学习成效，它拥有海量的学习资料以及多元化的学习工具，可有效契合不同学生的学习习惯与进度，推动个性化学习的深入开展，培养学生的计算思维能力和人工智能素养，为未来的专业发展与职业规划奠定坚实基础。从技术角度而言，借助本网站的实践，深入研究并应用Spring Boot框架、MySQL数据库等技术，探索如何构建高效、稳定的Web应用程序，这能提升开发者的技术水平，也为其他类似项目的开发提供了借鉴。

论文结构简介

本文总共包含九个部分：

第一部分为引言，这里主要阐述了研究基于springboot的计算思维与人工智能网站设计与实现的目的与背景，对其研究意义和必要性、国内外有关的研究现状及技术进展方面进行详细介绍。

第二部分为相关知识与理论基础，阐述选择该技术的理由，分析相关技术的优势，详细介绍了系统开发所需要的相关技术及其基本原理，着重强调了相关知识的充分理解，对系统开发的重要意义。

第三部分专注于需求剖析与可行性剖析，这里对选课、注册、公告发布以及作业布置等核心功能进行了系统且全面的分析与概述。并且开展了可行性分析，从多个方面审视项目实施的现实可行性，保证所提出的各项功能有实践操作的可能性和可行性基础。

第四部分聚焦于设计环节，这里全面论述系统的各个功能模块，涉及功能架构设计和数据库构建，明确了详细的开发时间表。

第五部分进入实现阶段，这里具体描述系统关键功能的实现策略，凭借解析源代码揭示其实现的内在逻辑。

第六部分是测试与运行，这里讲述系统测试采用的策略以及最终获得的结果，同时依靠展示系统的实际运行效果来验证研究成果。

第七部分是结论与展望，这里回顾整个学习和开发过程，全面梳理在项目中取得的成果以及遇到的险阻，秉持积极进取的态度，明确未来的改进方向。

第八部分是参考文献，这里详细列举研究过程中引用的所有相关文献资源。

第九部分是致谢，这里感谢那些在研究开发过程中给予我帮助的个人和团体。

功能需求分析

管理员需求分析

系统管理员身为管控主体，要拥有较为全面的管理系统职能，在用户管理方面，能对教师和学生账户进行增添、删除、修改以及查询操作，还可以调整用户权限与角色设定，在课程管理层面，可进行课程信息的录入、删除与修改，并且执行课程上线和下线的审核工作，公告管理着重于发布、修订以及移除系统公告，以此保证信息可准确且及时地传递给用户。对于系统日志管理，可以查看系统操作日志，了解用户的操作行为，便于开展系统监控与安全审计，而数据备份与恢复方面，需要定期对系统数据实施备份，避免数据丢失，在有需求时可迅速恢复数据。管理员用例图如图所示。

学生需求分析

学生身为学习网站的主要使用者，希望可便利地获取学习资源，有效地开展学习，具体的功能需求涉及了课程学习，可在线观看课程视频、阅读课程资料，同时进行学习笔记记录，在线测试方面，能参加课程相关的测试，以此检验学习成果，还可查看测试成绩与答案解析，作业提交环节，需按时提交教师布置的作业，并查看作业批改结果以及教师评语，学习交流领域，要与教师和其他同学进行交流互动，像在课程评论区发表评论、提出问题，以及与好友进行私信交流，个人信息管理部分，可修改个人资料、密码，还可以查看个人学习记录和成绩信息。学生用例图展示于图

教师需求分析

教师在教学过程中，需要借助学习网站实现高效的教学管理。其核心功能诉求涵盖课程运营，如建立、调整和移除课程素材，上传各类教育资源及视频教程；作业流程管理，涉及布置、评阅学生作业以及监控作业完成状态的统计分析；成绩控制系统，支持录入、修订及检索学生分数，同时能够自动生成成绩报告；此外，还包括学生追踪模块，便于教师观察学生的学习进展和表现，及时开展针对性的沟通指导，解决学生的学习困扰。教师用例图如图

功能模块设计

通过剖析本网站的体系架构，可构建出以Java为技术基础的人工智能学习平台的功能模块图。系统功能模块图如图

前台学生功能模块

在课程学习功能中学生登录后能看到已选课程列表，点击课程可查看详情，包括大纲、视频、资料等。课程视频支持多种播放操作，资料可在线阅读或下载，学习时还能随时记录笔记，方便复习。

学生在完成课程学习后，能够进入在线测试模块。此模块依据课程内容设计，能自动生成涵盖多种题型的随机试卷。考生需在限定的时间内完成作答并提交，其中，客观题部分能够即时经由系统自动评阅并反馈分数；而主观题则需经过教师的专业批改。学生可查阅个人成绩、试题解析以及答题记录，以此全面评估自身对知识的掌握水平。

在学习交流功能中包含课程评论区和私信功能。在评论区，学生可针对课程发表评论、提问，他人可回复，还支持点赞、踩等互动，热门评论会置顶。私信功能则让学生与教师或同学进行一对一私密交流，便于讨论学习问题、分享经验。

在个人信息管理功能中学生在该页面可修改个人资料，如密码、手机号、头像等。同时，这里也能查看个人学习记录，包括已选课程、学习进度、测试成绩、作业提交情况等，学生可以依据这些记录制定个性化学习计划，提升学习效率。

后台管理员功能模块

在用户管理功能中管理员登录后台后，可在用户管理页面全面管理教师和学生账号。包括添加新用户，为其分配角色；删除不再使用的账号；修改用户信息和权限，如调整教师授课权限、学生选课权限等；还能通过关键词搜索查询用户信息，方便管理大量用户数据。

在课程管理功能中管理员可以对课程进行全生命周期管理。可添加新课程，完善课程信息并上传封面和附件；修改已有课程信息，确保内容准确、及时；删除不再使用或不符合要求的课程；审核教师提交的新课程申请，决定课程是否上线，保障课程质量。

在公告管理功能中管理员可发布系统公告，填写标题、类型、内容，选择发布对象并上传图片（可选）。已发布公告可编辑和删除，还能查看公告浏览情况，了解学生关注度。

后台教师功能模块

在课程管理功能中教师登录后台后，除了拥有与管理员相似的课程信息添加、修改和删除功能外，还能上传课程资料、更新课程视频，丰富课程内容。同时，可查看课程选课学生名单，了解学生学习进度和参与度，以便调整教学策略。

在作业管理功能中教师在该模块布置作业，选择课程，填写标题、要求并上传附件（可选），设置截止时间。作业发布后，可查看学生提交情况并进行批改，批改时给出分数、评语，对优秀作业进行标记，激励学生提升学习质量。

在成绩管理功能中可以用于教师录入和管理学生课程成绩。教师根据学生测试、作业成绩等综合评定课程成绩，录入后可修改和查询。还能生成成绩报表，便于统计分析学生学习情况，为教学评估提供数据支持。

前台学生功能模块

课程学习功能模块

学生登录后进入课程学习页面，展示已选课程列表。点击课程可查看课程详情，包括课程大纲、课程视频、课程资料。课程视频支持在线播放，学生可根据自身学习进度暂停、播放、快进或后退。课程资料以文档、图片等形式呈现，学生可在线阅读或下载。学习过程中，学生可随时记录学习笔记，笔记内容自动保存，方便后续复习查看。课程学习功能模块运行核心代码如图

在线测试功能模块

完成课程学习的学生可接入在线评估环节，该环节由系统依据课程知识点智能筛选并构建一组包含单选、多选、判断、填充及主观论述等多种题型的测评试卷。学生需在限定的时间内完成作答并提交，随后，客观题部分将由系统自动进行评分并即时反馈成绩，而主观题部分则交由教师进行人工评审。学生可查看测试成绩、答案解析和自己的答题情况，了解知识掌握程度。在线测试功能模块运行核心代码如图

个人信息管理功能模块

学生在个人信息管理页面可修改个人资料，如密码、手机号、头像等。同时，可查看个人学习记录，包括已选课程、学习进度、测试成绩、作业提交情况等。学生还能根据学习记录制定个性化学习计划，提高学习效率。个人信息管理功能模块运行核心代码如图

后台管理员功能模块

用户管理功能模块

管理员登录后台管理系统后，进入用户管理页面。可对教师和学生的账号进行全面管理，包括添加新用户，填写用户基本信息并分配角色；删除不再使用的账号；修改用户的信息和权限，如调整教师的授课权限、学生的选课权限等；通过关键词搜索查询用户信息，方便管理大量用户数据。用户管理功能模块运行核心代码如图

课程管理功能模块

课程管理模块为管理员赋予了对课程实施全生命周期管理的能力，管理员可增添新课程，详细填写课程相关信息，而后上传课程封面以及附件，针对已有的课程信息给予修改，以此保证课程内容有准确性与时效性，面对不再使用或者不符合要求的课程，实施删除操作，对教师提交的新课程申请展开审核，决定课程能否上线，保证课程质量得以保障。课程管理功能模块运行核心代码如图

后台教师功能模块

课程管理功能模块

教师登录后台后，可对所授课程进行管理。除了与管理员类似的课程信息添加、修改和删除功能外，教师还能上传课程资料、更新课程视频，丰富课程内容。教师可以查看课程的选课学生名单，了解学生的学习进度和参与度，以便调整教学策略。课程管理功能模块运行核心代码如图

作业管理功能模块

在教学实践中，教师运用作业管理模块来设定课业任务，这涉及挑选相应课程、设定作业名称、详细描述作业要求，并可选择性地上传相关附件。一旦作业发布，教师便能监控学生的提交状态，并对已完成的作业进行评审。评审过程中，教师有权给予评分及个性化评语，对于表现出色的作业，教师可通过特定标识予以肯定，以此激发学生提升学习成效。作业管理功能模块运行核心代码如图

《基于SpringBoot的计算思维与人工智能学习网站设计与实现》该项目含有源码、文档、配套开发软件、软件安装教程、项目发布教程等

软件开发环境及开发工具：

开发语言：Java

框架：springboot

JDK版本：JDK1.8

服务器：tomcat7

数据库：mysql 5.7

数据库工具：Navicat11

开发软件：eclipse/myeclipse/idea

Maven包：Maven3.3.9

浏览器：谷歌浏览器