实验教学

一、我们为该项目设计的具体功能模块以及对于使用者来说实现的功能介绍：
该项目因需覆盖多角色协同、多学科适配，涵盖预习 - 操作 - 记录 - 考核 - 复盘全教学流程，并支持数据统计与系统扩展，设置了 4 大功能模块：
学生端模块：聚焦核心学习场景，支持收藏重点资料、标记疑问点，形成全流程实验学习闭环；
教师端模块：面向教学管理场景，具备实时监控、报告批改、批量反馈等功能；
管理员端模块：承担系统支撑职责，包含运行监控、日志审计、参数配置；
通用支撑模块：涵盖消息通知、搜索导航、个人中心及协作功能。
这些模块落地后，对学生实现全流程学习闭环，降低操作门槛并提升学习效果；对教师实现精准教学与高效管理，减少重复工作，聚焦教学核心；对管理员则从人员、资源、系统保障三方面确保系统稳定高效运维，支撑多角色、多学科顺畅使用。
二、实验教学小程序的主要功能路径描述：
学生端从预习切入，可搜索查看学科实验资料（视频、手册）、收藏重点内容，完成预习测试后标记疑问；进入实操环节，按图文 / 语音引导操作，虚拟仿真模块可反复练习高危实验，操作有误时系统实时纠错，遇问题一键呼叫教师；实验后，设备自动上传数据至记录模块，学生套用模板完成报告并保存版本；最后在复盘路径中，查询成绩明细、查看错误记录，对比班级水平定位薄弱点。
教师端先通过实验管理路径，批量发布实验计划、自定义评分标准、分配实验室设备；教学中，在监控路径查看学生实操进度，针对卡顿学生主动提醒，接收学生求助并远程指导；批改阶段，在线批注报告、发送语音点评，对共性问题生成批量反馈；最后通过数据统计路径，查看班级实验完成率、步骤错误率及学生进步曲线，优化教学重点。
管理员端从用户管理路径切入，批量导入师生信息、配置角色权限；资源管理路径中，上传分类实验资料、维护学科实验库；系统保障路径下，实时监控服务器负载、审计操作日志，配置预习测试通过线等参数，确保系统稳定运行。
通用模块贯穿各角色路径，消息通知实时推送实验提醒、批改反馈，搜索导航快速定位资源，协作功能支持学生组队实验，实现全场景功能衔接。

一、我们为该项目设置的角色、人数及开发周期如下：
1、开发团队（10 人）：前端3 人（适配多角色界面与学科交互）；后端4 人（搭多学科数据架构，1 人专职多终端同步）；全栈 1 人（解决跨端兼容）；测试 2人（功能、性能、兼容性测试）；产品与业务1人（由前端人员兼产品经理及学科顾问和项目经理4个角色）。
2、用户角色：学生（数百至数千人，完成实验全流程）；教师（数十至百人，负责实验管理与教学）；管理员 1-3 人（维护系统与权限）。
3、开发周期（22 周）：需求调研 5周（访谈学科教师，输出原型）；核心开发10 周（先通用模块，再学科专属功能）；测试 4周（分学科验证 + 高峰模拟）；上线 3周（分批试点 + 用户培训）。
作为团队一把手，我主要负责产品及业务，肩负项目统筹规划的同时，兼任产品/项目经理及学科顾问。
二、项目使用到的技术栈、架构、亮点和难点介绍：
1、技术栈：前端用 Uni-app+Vue3 跨端适配，搭 Element Plus 组件库，ECharts 可视化、Three.js 开发 3D 虚拟仿真，WebSocket 支持实时交互；后端以 Spring Boot+Spring Cloud 构建微服务，MySQL 存结构化数据、MongoDB 存非结构化数据，Redis 缓存进度、RabbitMQ 削峰；设备对接用 Modbus/HTTP 协议，离线靠 SQLite 缓存。
2、架构采用 “前后端分离 + 微服务”：交互层前端渲染并对接后端；服务层微服务独立部署，经 Nacos 调度、Gateway 控权；数据层结合主存、缓存与云存储，配日志审计和监控，对接教务系统同步信息。
3、亮难点：亮点：组件适配多学科，无需重复开发；实时互动支持教师远程指导，数据统计自动生成班级错误报表。难点：多品牌传感器协议差异需定制适配；期中实验高峰需优化缓存防卡顿。