毕业设计|基于Python的课程智能问答系统

4系统设计

4.1功能模块设计

对本系统进行全面的系统功能的分析，可以得出基于Python《Python程序设计》课程智能问答系统的功能模块图，如图4-1所示。

图4-1 系统功能模块图

4.2数据库设计

4.2.1数据库设计原则

学习程序设计时，若想要深入理解数据库管理系统或根据特定需求开发系统接口，首先需要构建一个数据库管理系统模型以用于数据存储。这一步骤至关重要，因为它能在应用编程过程中避免频繁地将信息加载到操作系统页面，从而提升整体系统的工作效率。数据库管理系统作为管理信息系统的核心与基础，存储着大量数据。它不仅为管理信息系统的构建提供了诸如添加、删除、修改和搜索等关键操作功能，还使得系统能够快速定位并查询所需数据，而无需直接深入程序代码进行搜索。通过采用特定的方法将信息表的各个组成部分整合起来，数据库管理系统能够精确地组织、分类并构建出一个完善的信息管理体系。下面中各个实体关系的E-R图：

用户信息E-R如图4-2所示：

图4-2 用户信息E-R图

试题E-R如图4-3所示：

图4-3 试题E-R图

考试记录E-R如图4-4所示：

图4-4考试记录E-R图

交流论坛E-R如图4-5所示：

图4-5 交流论坛E-R图

系统总体E-R图如下图4-6所

图4-6系统总体E-R图

4.2.3数据库表设计

《Python程序设计》课程智能问答系统的数据是以数据表的形式存储在MySQL数据库中的，这些数据表是系统调取数据的基础。在系统数据库搭建过程中，我们会根据已经设计好的数据表进行优化构建。本系统选用了MySQL数据库，并对各个数据表进行了详尽的说明，具体如下：

表4-1：交流论坛

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
title	varchar	200	帖子标题
content	longtext	4294967295	帖子内容
parentid	bigint		父节点id
userid	bigint		用户id
username	varchar	200	用户名
avatarurl	longtext	4294967295	头像
isdone	varchar	200	状态
istop	int		是否置顶		0
toptime	datetime		置顶时间
typename	varchar	200	分类名称
cover	longtext	4294967295	封面
isanon	int		是否匿名(1:是,0:否)		0
delflag	int		是否删除(1:是,0:否)		0

表4-2：知识类型

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
zhishileixing	varchar	200	知识类型

表4-3：考试记录表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
userid	bigint		用户id
username	varchar	200	用户名
paperid	bigint		在线测试id（外键）
papername	varchar	200	在线测试名称
questionid	bigint		试题id（外键）
questionname	varchar	200	试题名称
options	longtext	4294967295	选项，json字符串
score	bigint		分值		0
answer	varchar	200	正确答案
analysis	longtext	4294967295	答案解析
ismark	bigint		是否批卷		0
type	bigint		试题类型，0：单选题 1：多选题 2：判断题 3：填空题（暂不考虑多项填空） 4:主观题		0
myscore	bigint		试题得分		0
myanswer	varchar	200	考生答案

表4-4：用户

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
zhanghao	varchar	200	账号
mima	varchar	200	密码
xingming	varchar	200	姓名
xingbie	varchar	200	性别
shoujihao	varchar	200	手机号
touxiang	longtext	4294967295	头像
pquestion	varchar	200	密保问题
panswer	varchar	200	密保答案

表4-5：试题库表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
questionname	varchar	200	试题名称
options	longtext	4294967295	选项，json字符串
score	bigint		分值		0
answer	varchar	200	正确答案
analysis	longtext	4294967295	答案解析
type	bigint		试题类型，0：单选题 1：多选题 2：判断题 3：填空题（暂不考虑多项填空） 4:主观题		0
sequence	bigint		试题排序，值越大排越前面		100

表4-6：学习资料

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
ziliaomingcheng	varchar	200	资料名称
fengmian	longtext	4294967295	封面
zhishileixing	varchar	200	知识类型
jiaoxueshipin	longtext	4294967295	教学视频
ziliaowenjian	longtext	4294967295	资料文件
xiangqingneirong	longtext	4294967295	详情内容
faburiqi	datetime		发布日期
thumbsupnum	int		赞		0
crazilynum	int		踩		0
clicktime	datetime		最近点击时间
clicknum	int		点击次数		0
discussnum	int		评论数		0
totalscore	double		评分		0
storeupnum	int		收藏数		0

表4-7：试题表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
paperid	bigint		所属在线测试id（外键）
papername	varchar	200	在线测试名称
questionname	varchar	200	试题名称
options	longtext	4294967295	选项，json字符串
score	bigint		分值		0
answer	varchar	200	正确答案
analysis	longtext	4294967295	答案解析
type	bigint		试题类型，0：单选题 1：多选题 2：判断题 3：填空题（暂不考虑多项填空）4:主观题		0
sequence	bigint		试题排序，值越大排越前面		100

表4-8：管理员表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
username	varchar	100	用户名
password	varchar	100	密码
image	varchar	200	头像
role	varchar	100	角色		管理员
addtime	timestamp		新增时间		CURRENT_TIMESTAMP

表4-9：在线测试表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
name	varchar	200	在线测试名称
time	int		考试时长(分钟)
status	int		在线测试状态		0

表4-10：系统简介

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
title	varchar	200	标题
subtitle	varchar	200	副标题
content	longtext	4294967295	内容
picture1	longtext	4294967295	图片1
picture2	longtext	4294967295	图片2
picture3	longtext	4294967295	图片3

表4-11：学习资料评论表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
refid	bigint		关联表id
userid	bigint		用户id
avatarurl	longtext	4294967295	头像
nickname	varchar	200	用户名
content	longtext	4294967295	评论内容
score	double		评分
reply	longtext	4294967295	回复内容
thumbsupnum	int		赞		0
crazilynum	int		踩		0
istop	int		置顶(1:置顶,0:非置顶)		0
tuserids	longtext	4294967295	赞用户ids
cuserids	longtext	4294967295	踩用户ids

表4-12：收藏表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
userid	bigint		用户id
refid	bigint		商品id
tablename	varchar	200	表名
name	varchar	200	名称
picture	longtext	4294967295	图片
type	varchar	200	类型		1
inteltype	varchar	200	推荐类型
remark	varchar	200	备注

表4-13：课程信息评论表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
refid	bigint		关联表id
userid	bigint		用户id
avatarurl	longtext	4294967295	头像
nickname	varchar	200	用户名
content	longtext	4294967295	评论内容
reply	longtext	4294967295	回复内容
thumbsupnum	int		赞		0
crazilynum	int		踩		0
istop	int		置顶(1:置顶,0:非置顶)		0
tuserids	longtext	4294967295	赞用户ids
cuserids	longtext	4294967295	踩用户ids

表4-14：公告资讯分类

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
typename	varchar	200	分类名称

表4-15：配置文件

字段名称	类型	长度	字段说明	主键
id	bigint		主键	主键
name	varchar	100	配置参数名称
value	varchar	100	配置参数值
url	varchar	500	url

表4-16：公告资讯

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
title	varchar	200	标题
introduction	longtext	4294967295	简介
typename	varchar	200	分类名称
name	varchar	200	发布人
headportrait	longtext	4294967295	头像
clicknum	int		点击次数		0
clicktime	datetime		最近点击时间
thumbsupnum	int		赞		0
crazilynum	int		踩		0
storeupnum	int		收藏数		0
picture	longtext	4294967295	图片
content	longtext	4294967295	内容

表4-17：课程信息

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
kechengmingcheng	varchar	200	课程名称
fengmian	longtext	4294967295	封面
kaikeshijian	datetime		开课时间
shangkedidian	varchar	200	上课地点
kechengneirong	longtext	4294967295	课程内容
thumbsupnum	int		赞		0
crazilynum	int		踩		0
clicktime	datetime		最近点击时间
clicknum	int		点击次数		0
discussnum	int		评论数		0
storeupnum	int		收藏数		0

表4-18：智能问答

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
userid	bigint		用户id
adminid	bigint		管理员id
ask	longtext	4294967295	提问
reply	longtext	4294967295	回复
isreply	int		是否回复
isread	int		已读/未读(1:已读,0:未读)		0
uname	varchar	200	用户头像
uimage	longtext	4294967295	用户名
type	int		内容类型(1:文本,2:图片,3:视频,4:文件,5:表情)		1

表4-19：交流论坛类型

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
typename	varchar	200	分类名称

表4-20：参课信息

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
baomingbianhao	varchar	200	报名编号
kechengmingcheng	varchar	200	课程名称
fengmian	longtext	4294967295	封面
kaikeshijian	varchar	200	开课时间
shangkedidian	varchar	200	上课地点
baomingshijian	datetime		报名时间
zhanghao	varchar	200	账号
xingming	varchar	200	姓名
sfsh	varchar	200	是否审核		待审核
shhf	longtext	4294967295	审核回复

表4-21：交流论坛举报

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
forumid	bigint		论坛id
title	varchar	200	帖子标题
userid	bigint		举报用户id
username	varchar	200	举报用户名
reporteduserid	bigint		被举报用户id
reportedusername	varchar	200	被举报用户名
reason	longtext	4294967295	举报原因
picture	longtext	4294967295	图片补充
handleadvise	longtext	4294967295	处理建议
status	varchar	200	状态		处理中
reporttype	varchar	200	举报类型		主题帖举报

表4-22：关于我们

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
title	varchar	200	标题
subtitle	varchar	200	副标题
content	longtext	4294967295	内容
picture1	longtext	4294967295	图片1
picture2	longtext	4294967295	图片2
picture3	longtext	4294967295	图片3

5系统实现

《Python程序设计》课程智能问答系统的开发流程中，在系统分析和系统设计等关键阶段完成后，随即进入系统实施阶段。此阶段的核心任务是实现管理员和用户的功能需求，并通过实践过程不断对代码和逻辑进行优化与调整。由于该模块是直接面向用户的，因此，它不仅要确保功能的全面与完善，还需注重页面设计的美观性，以提供良好的用户体验。

5.1　前台用户功能模块

当访客浏览至系统的网址时，首先映入眼帘的便是首页界面。在这个页面上，访客可以清晰地看到《Python程序设计》课程智能问答系统的导航栏，其中包括首页、学习资料、交流论坛、在线测试、公告资讯、智能问答、个人中心等多个板块。系统首页界面如图5-1所示：

图5-1系统首页界面

在注册流程中，用户在Vue前端填写必要信息（如用户名、密码等）并提交。前端将这些信息通过HTTP请求发送到Python后端。后端处理这些信息，检查用户名是否唯一，并将新用户数据存入MySQL数据库。完成后，后端向前端发送注册成功的确认，前端随后通知用户完成注册。这个过程实现了新用户的数据收集、验证和存储。如图5-2所示。

图5-2用户注册界面图

在登录流程中，用户首先在Vue前端界面输入用户名和密码。这些信息通过HTTP请求发送到Python后端。后端接收请求，通过与MySQL数据库交互验证用户凭证。如果认证成功，后端会返回给前端，允许用户访问系统。这个过程涵盖了从用户输入到系统验证和响应的全过程。如图5-3所示。

图5-3用户登录界面图

用户点击以学习资料页面，随后在该页面的搜索框中输入资料名称等关键词进行查询，查询结果展示后，用户可以查看学习资料的详细信息，包括资料名称、封面、知识类型、教学视频、资料文件、发布日期等；如图5-4所示。

图5-4学习资料界面图

用户点击公告资讯；在公告资讯页面的搜索栏输入标题等信息，进行查询，然后还可以查看公告等信息；如图5-5所示。

图5-5公告资讯界面图

用户点击个人中心，在个人中心页面填写详细信息，进行更新信息操作，还可以对修改密码、我的发布、考试记录、错题本、我的收藏等进行详情操作，如图5-6所示。

图5-6个人中心界面图

5.2 后台管理员功能模块

管理员需通过登录页面，输入其账号和密码等认证信息，以完成登录操作，如图5-7所示。

图5-7管理员登录界面图

管理员成功登录《Python程序设计》课程智能问答系统后，可以访问首页、用户、知识类型、学习资料、交流论坛、试题库管理、试题管理、在线测试管理、论坛分类、系统管理、考试管理、个人中心等多个功能模块进行细致的操作与管理，如图5-8所示。

图5-8管理员功能界面图

用户信息管理功能实现是在Django后端部分，您需要创建一个新的应用，然后在该应用下创建一个模型（models.py）来定义用户信息的数据结构，使用Django的ORM来处理与MySQL数据库的交互，包括用户信息的增删改查等操作。接着，在views.py中编写视图逻辑来处理前端请求，使用Django的URL路由（urls.py）将请求映射到相应的视图函数。对于数据的验证和序列化，可以使用Django的表单或序列化器来实现。在前端Vue.js部分，将创建相应的Vue组件，在这些组件中使用axios或其他HTTP库与Django后端的API进行交互，实现用户信息的展示、添加用户、编辑用户信息和删除用户等功能。状态管理可以通过Vuex来维护，比如在store目录下定义用户模块的状态、突变、动作和获取器。如图5-10所示。

图5-10用户管理界面图

管理员选择进入知识类型管理页面后，可以执行对知识类型信息的查询、新增知识类型以及删除现有知识类型等操作，以便对知识类型进行高效管理；如图5-11所示。

图5-11知识类型管理界面图

学习资料管理功能实现是在Django后端部分，您需要创建一个新的应用，然后在该应用下创建一个模型（models.py）来定义学习资料管理的数据结构，使用Django的ORM来处理与MySQL数据库的交互，包括学习资料管理的增删改查等操作。接着，在views.py中编写视图逻辑来处理前端请求，使用Django的URL路由（urls.py）将请求映射到相应的视图函数。对于数据的验证和序列化，可以使用Django的表单或序列化器来实现。在前端Vue.js部分，将创建相应的Vue组件，在这些组件中使用axios或其他HTTP库与Django后端的API进行交互，实现学习资料的展示、添加学习资料、编辑学习资料管理和删除学习资料管理等功能。状态管理可以通过Vuex来维护，比如在store目录下定义学习资料管理的状态、突变、动作和获取器。如图5-12所示。