Sviluppo della piattaforma di formazione a distanza

Il sistema di eLearning per gli studenti con applicazioni web, iOS e Android

Cliente

Industria

Istruzione

Regione

Cliente da

2021

Il nostro cliente è un'azienda IT internazionale specializzata in software personalizzati e basati su piattaforme per l'istruzione, la vendita al dettaglio e la sanità.

Le informazioni dettagliate sul cliente non possono essere divulgate in base alle disposizioni dell NDA.

Sfida

Dopo l'epidemia, il nostro cliente ha vinto una gara d'appalto governativa per la gestione di un progetto su larga scala, finalizzato allo sviluppo e all'implementazione di una piattaforma di apprendimento online per gli studenti delle scuole elementari, medie e superiori. La sfida principale era la mancanza di un sistema stabile e affidabile per l'insegnamento delle lezioni scolastiche online. Il forte aumento degli utenti delle piattaforme di streaming e delle chat video durante la pandemia COVID-19 ha portato a un calo della qualità della comunicazione a causa della limitata larghezza di banda dei gateway. Gli studenti non disponevano quindi di un sistema stabile e affidabile per lo svolgimento delle lezioni online e sono stati privati di un processo educativo online di qualità.

In qualità di general contractor, il nostro cliente si è rivolto a Innowise per esternalizzare l'ingegneria e l'implementazione della piattaforma, optando per il modello di sviluppo software chiavi in mano. Secondo l'obiettivo del progetto, la soluzione deve diventare parte integrante del processo educativo di oltre 200 scuole pubbliche.

Nell'ambito del progetto, il nostro team avrebbe dovuto:

Creare una piattaforma web interattiva in streaming con ricche funzioni per condurre lezioni online;
Crea iOS e Applicazioni native Android compatibili con un'ampia gamma di dispositivi;
Garantire il funzionamento regolare e l'alta disponibilità del sistema, utilizzato da migliaia di utenti contemporaneamente;
Garantire l'archiviazione sicura dei dati degli utenti sui server locali e la protezione contro le vulnerabilità.

Soluzione

Innowise ha sviluppato da zero una piattaforma educativa online. La piattaforma fornisce a insegnanti e studenti applicazioni web e mobili di facile utilizzo, progettate per le lezioni online.

Per accedere al sistema, è necessario superare il processo di registrazione, effettuare il login e scegliere la lingua dell'interfaccia. Al momento della registrazione, ogni utente ottiene un ruolo, che definisce la disponibilità di specifiche funzioni e dati dell'applicazione.
Sulla piattaforma sono presenti 4 ruoli utente:

Admin
Insegnante
Studente
Ospite

All'interno della piattaforma di formazione a distanza, gli insegnanti hanno a disposizione diversi strumenti per creare, programmare e condurre lezioni online. Utilizzando la scheda Calendario, possono creare lezioni, programmarle, selezionare la materia, specificare l'argomento della lezione e assegnare classi o studenti particolari alla lezione. Tutti gli utenti assegnati a una lezione ricevono notifiche non appena la lezione viene creata nel sistema. Gli insegnanti possono inviare link di invito a genitori, studenti e supervisori.
La piattaforma di apprendimento a distanza si basa sulla tecnologia della videoconferenza. Attraverso le schede dell'orario personale, gli utenti possono partecipare alle lezioni a cui sono assegnati. Se uno studente ha problemi tecnici con la telecamera o il microfono, accanto al suo profilo viene visualizzata un'icona di avviso. Durante la lezione online, gli utenti possono inviare file e dati multimediali, condividere i loro schermi, alzare la mano e utilizzare la lavagna virtuale. Gli insegnanti hanno diritti speciali definiti dal loro ruolo di utenti nel sistema:

Silenziare/annullare gli studenti
Invitare gli studenti a parlare
Gestire la lavagna virtuale
Creare ed eseguire test
Assegnare i voti
Assegnare i compiti a casa
Gestire il libro di classe elettronico

Sulla lavagna virtuale, insegnanti e studenti possono scrivere, dipingere, inserire formule, aggiungere forme, attaccare adesivi, caricare file e usare un puntatore. Durante la lezione, gli utenti possono aggiungere più lavagne, cambiare il loro colore di sfondo, eliminare elementi e salvare le lavagne nella scheda della lezione.

Gli insegnanti hanno anche accesso al costruttore di test, che consente di creare test di qualsiasi complessità. Questi test possono essere utilizzati per il controllo delle conoscenze o assegnati come compiti a casa. Il costruttore supporta diversi tipi di domande: domande singole, domande a scelta multipla, domande a risposta aperta con caselle di commento e compiti per determinare l'ordine di eventi specifici o per trovare le giuste combinazioni. Gli insegnanti possono impostare un limite di tempo e il numero di tentativi per superare il test. Le risposte degli studenti vengono controllate automaticamente dal sistema e l'insegnante ha accesso alle statistiche sui risultati del test.

Tecnologie e strumenti

Backend

Java, Mapstruct, Spring (Boot, Core, MVC, Data, Security), PostgreSQL

Frontend

Angolare, TypeScript, NgRx, RxJS, Material UI

Mobile

Kotlin, Swift, Kurrento, WebRTC, WebSockets

JUnit

Integrazioni

Servizi di distribuzione di SMS e e-mail

Processo

Durante la fase di scoperta, i nostri analisti aziendali hanno studiato i requisiti delle parti interessate per determinare l'ambito del progetto, le funzionalità di base per lanciare le versioni MVP e il set completo di funzionalità. Abbiamo costruito l'architettura del sistema di formazione a distanza e selezionato le tecnologie ottimali per l'ulteriore scalabilità. Tutto ciò è stato incluso nel file Vision & Scope per il cliente.

I nostri PM e sviluppatori si sono offerti di utilizzare lo stack tecnologico più appropriato:

Java 11
Angular
Spring Cloud Gateway
Spring Cloud Config
Vault, Spring Data
Spring Security
Lombok
MapStruct (per convertire i dati)
WebFlux (per l'integrazione con altri microservizi e API di terze parti)
Conformità con OWASP TOP 10 (+ OWASP ASVS)
Conformità con TLS
Integrazione con Kafka

Per ospitare la piattaforma, abbiamo scelto PostgreSQL come DBMS leggero, veloce e multifunzionale. Per memorizzare e memorizzare i metadati delle lezioni, abbiamo proposto di utilizzare il database Redis.

La piattaforma di apprendimento online si basa sull'architettura a microservizi. Ogni componente logico è esposto come un microservizio Spring Boot separato, con il suo repository, l'insieme dei moduli, i test di integrazione, le configurazioni di sicurezza e la pipeline di distribuzione. Questo approccio migliora l'intero ecosistema software e lo rende più flessibile e stabile.

La piattaforma è resistente alle vulnerabilità OWASP TOP 10, mentre le connessioni sono protette dai protocolli TLS e SRTP. Sono state inoltre applicate le seguenti misure di sicurezza:

I dati personali vengono memorizzati solo in forma criptata.
I diritti di accesso sono strettamente delimitati
Il trattamento dei dati è autorizzato dai genitori degli studenti.

Team

Sviluppatori Java

Sviluppatori JavaScript

Sviluppatore Kotlin

Sviluppatore Swift

Progettisti UI/UX

Analisti aziendali

Responsabile di progetto

ingegneri QA

Ingegnere DevOps

Risultati

La piattaforma di apprendimento a distanza che ne deriva è già integrata nel processo educativo di centinaia di scuole elementari, medie e superiori. La soluzione ha raggiunto l'obiettivo principale di aiutare studenti e insegnanti a passare senza problemi all'apprendimento a distanza e a condurre i processi educativi durante le restrizioni della quarantena.

La piattaforma resiste a un carico medio di 300.000 utenti simultanei e può essere scalata rapidamente fino a milioni di utenti. Il nostro team continua a lavorare al progetto ampliando le funzionalità della soluzione e fornendo servizi di manutenzione del software.

Durata del progetto

Rilascio MVP - 4 mesi
Piattaforma completa - circa 1 anno
Forniamo servizi di assistenza e manutenzione continua

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