面向多元需求的一站式课后服务管理平台架构

摘要：课后服务已成为解决学生课后托管难题的重要方式。由于课后服务参与主体多、服务内容繁杂、数据交互频繁，现有的课后服务模式普遍存在学习效率不高、教学资源利用率低、师生交流不畅等问题。为满足多元化的课后服务需求，文章提出一种面向多元需求的一站式课后服务管理平台架构，旨在提供更优质、高效、安全的课后服务。

关键词：课后服务；多元需求；云计算；多机部署

中图分类号：TP311文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）35-0125-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0引言

课后服务是一种为中小学生提供的延伸教育服务，旨在解决放学与下班“时间差”问题[1]。课后服务的主体包括教师和学生，服务内容涵盖作业辅导、自主阅读、兴趣拓展、社团活动等，旨在利用学校的资源优势，为学生提供多样化的服务。课后服务平台是指为课后服务提供课程资源、技术支撑、管理支持、数据分析等功能的综合性平台[2]。

然而，现有的课后服务平台普遍存在多样性不足、安全性不强、交互性不好、便捷性不够、教学效果不佳、智能化水平不高等问题[3-5]。随着信息技术的快速发展，云计算在教育领域得到广泛应用，推动了教育云的发展[6]。本文提出的一站式课后服务管理平台，旨在提供课程丰富、安全可靠、操作便捷、互动强化、统计精准、管理智能的课后服务。

1课后服务平台现状分析

“双减”政策实施以来，学校对高质量课后服务的需求日益增长，家长的需求也随之增加，直接推动了课后服务市场的扩展。目前，学而思网校、好未来等知名在线教育平台[7]也在积极布局课后服务市场，但面临激烈的竞争。课后服务平台的服务质量是用户选择的重要参考因素之一，直接影响着用户的满意度和忠诚度[8]。随着科技的不断发展，课后服务平台也在不断进行技术创新，如利用云计算、大数据等技术[9-10]，为用户提供更加个性化的服务。

然而，由于市场准入门槛较低，部分小型机构或个人研发的平台存在服务质量参差不齐、监管缺位、内容单一等问题。此外，部分平台还存在用户体验不佳、课程安排冲突、收费监管漏洞等问题[11]。部分平台缺乏安全保障措施，存在学习内容审核不严、学生信息泄露等安全隐患。因此，亟须研究和开发安全、高效、优质的课后服务平台架构。

2课后服务平台架构设计

本文基于云服务模式设计的课后服务平台架构主要包含以下三个层面，三个层面之间的关系如图1所示。

1）师生互动合作平台。该平台旨在构建友好灵活的互动合作环境，为师生提供便捷的交流互动工具。其功能涵盖：实时沟通工具、小组学习支持、研究型学习支持、问题引导学习支持以及可扩展的教学与学习活动模块。

2）教与学支撑与追踪平台。该平台通过整合资源中心、教学设计和课程管理等系统，构建虚拟化的教育教学环境。其功能涵盖：为教师提供基于学科特点和教学模式的集成化教学设计环境；为学生提供集成化的学习环境，并追踪和记录师生的行为数据，用于后续的统计分析。

3）在线与离线学习环境平台。该平台支持在线和离线学习方式，并通过终端软件收集和分析学习行为数据。其功能涵盖：为学生提供个性化学习内容推荐；为教师提供多样化的教学模式模板、工具和服务。

3课后服务平台详细设计

课后服务平台采用“云+端”的模式，设计了三层云端应用，总体功能设计如图2所示。

1）教育云基础服务平台层。该层是底层基础设施层，利用云计算技术，通过提供虚拟化的计算资源、存储资源和网络资源，为上层应用提供稳定、高效、安全的接口及应用服务。

2）基础应用服务平台层。该层是中间层，位于基础设施层之上、应用层之下，主要提供软件开发、测试、部署和管理的平台，以及一系列开发工具和基础服务，高效地构建、运行和管理应用程序。

3）教学应用体系层。该层是最接近用户的应用层，直接面向教师和学生，提供丰富的教学应用功能。该层可利用下层提供的基础设施和服务，根据教学需求扩展教学应用体系中的功能。

云基础服务平台层和基础应用服务平台层的目标是支撑教学应用。基于底层提供的服务支撑，教学应用层可以拓展个性化服务。例如：

1）虚拟化教与学环境。可提供更丰富的教学资源库、更高效的互动教学以及更智能的行为记录。

2）互动教学环境。支持教师、学生、家长等各个角色之间的多维度互动，增强教学过程中的交流与协作。

3）多维评价。自动记录学习行为，提取观察点数据，根据评价量规进行管理和计算，形成对学生学习成绩和学习能力的评估，以及对教师教育成果和教育能力的评估。在课后服务平台中，评估、调整和实施的过程是循环往复的。通过这样的反复优化，更好地制订适合学生的学习计划，实现个性化教学，从而达到提高教学质量的目标。

4多机部署架构设计与实现

随着平台用户规模和流量的增长，单机部署模式受限于硬件资源，在高峰期可能出现任务堆积，导致系统性能下降，影响用户体验。为解决上述问题，本文采用基于Docker容器的多机部署架构。Docker容器技术具有快捷、高效、灵活的特点，能够提高资源利用率，降低运维成本，广泛应用于持续集成与持续部署、微服务等场景。课后服务Docker容器多机部署架构如图3所示。

课后服务平台采用云计算与本地端结合的整体架构，支持学生在校内和校外访问。在校内，通过无线双层网络，为学校师生提供专用的WLAN网络。学生和教师可以通过专用笔记本电脑、Pad等移动设备的无线网卡功能接入课后服务平台。在校外，平台为电子课件、学校资源服务器等提供了互联网专线接入。系统部署设计如图4所示。

学校资源服务器的内容包括数据存储与管理、数字化教学资源、信息资源共享、网络学习等。

1）数据存储与管理。存储大量教学和管理数据；通过数据存储系统和备份机制保证数据的安全性和可靠性；对数据进行分类、整理和统计。

2）数字化教学资源。包含在线课程、数字教材、实验资源和学术报告等；对结构化、半结构化和非结构化数据进行统筹管理。

3）信息资源共享。集中存储教师和学生的教材、教案等资料，便于资源共享和传递。

4）网络学习平台。搭建网络学习平台，提供网络课堂、在线测试等功能，支持学生的自主学习。

学校资源服务器的功能包括高效的网络服务、数据安全与管理、支持教学和科研活动、网络安全和数据备份。

1）高效的网络服务。连接校园网和互联网，支持在线教学资源的访问；控制和管理网络带宽，确保网络体验稳定流畅。

2）数据安全与管理。保护学校的重要数据，包括学生信息和教学资源；实施数据备份，防止数据丢失或损坏，确保数据的持续保护。

3）支持教学和科研活动。提供计算资源和数据存储，支持科研项目和实验室运行；安装教育应用和平台，促进学生自主学习和科研活动。

4）网络安全与数据备份。保障学校网络及个人信息安全，实现实时数据备份。

5结论

本文基于云计算、Docker容器多机部署等技术，构建了一种面向多元需求的一站式课后服务管理平台架构。在实际应用中，该平台提供了更安全、高效、满足多元需求的课后服务。

未来研究方向包括：

1）深入研究跨平台技术框架，加快开发iOS、droid、Harmony等原生应用，为用户提供更好的使A用n⁃体验。

2）优化平台网络架构，提升带宽容量，确保平台的稳定性和安全性，满足更大用户规模的需求。

3）深入研究教育城域网的核心业务云服务架构、在线和离线学习环境、师生互动技术、教学支持与跟踪技术、课后服务课程内容审核、课后服务教学标准建设等方面的内容。

参考文献：

[1]高金菊.依托政务服务平台的课后服务数字化管理实践策略[J].中小学信息技术教育，2023（1）：25-27.

[2]赵登峰.钉钉线上教学平台在农村课后服务中的应用研究[J].课堂内外·初中教研，2021（3）：150.

[3]CUIY，ZHANGLJ，HOUYM，etal.Designofintelligenthomepensionserviceplatformbasedonmachinelearningandwire⁃lesssensornetwork[J].JournalofIntelligentamp;FuzzySystems，2021，40（2）：2529-2540.

[4]鄢茂锦.小学课后服务的多元功能期待及结构设计研究[D].湘潭：湖南科技大学，2022.

[5]郭亚红“.双减”背景下课后服务运作机制研究[D].临汾：山西师范大学，2023.

[6]傅思忆.四川省地级城市中小学校实施课后延时服务的实效与问题探析[J].内江师范学院学报，2020，35（2）：114-116.

[7]魏斌.课后校内托管服务平台的设计与实现[J].福建电脑，2023，39（3）：70-73.

[8]张妍，高原.人工智能视域下课后服务精准化策略[J].基础教育论坛，2022（27）：4-5.

[9]CHENZJ，LIUT，LIANGWT，etal.Implementationofare⁃moteoncologypharmacyserviceplatformduringtheCOVID-19pandemic：theSunYat-senUniversityCancerCenterexpe⁃rience[J].JournalofMedicalInternetResearch，2020，22（8）：e19575.

[10]吴贝嘉“.双减”政策下基于在线教育平台的精准化课后服务模式探索：以“智慧学伴”为例[J].中阿科技论坛（中英文），2022（7）：172-176.

[11]何艳梅，王道杰.浅谈“互联网+”环境下的课后服务管理平台[J].安徽教育科研，2023（31）：73-75.

【通联编辑：唐一东】