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实战项目十二：开发在线教育平台（一）：课程管理

引言

在Flask框架的深入学习和实践过程中，构建一个完整的在线教育平台项目无疑是一个极具挑战性与实用价值的任务。本章节将带领您从零开始，逐步搭建在线教育平台的核心功能之一——课程管理。通过本课程管理的实现，您将掌握Flask在Web应用开发中的关键技能，包括数据库设计、用户认证、路由管理、模板渲染以及表单处理等。

1. 项目规划与目标设定

1.1 项目背景

随着互联网的普及和在线教育的兴起，开发一个功能全面的在线教育平台变得尤为重要。该平台旨在为用户提供便捷的学习资源访问途径，同时为教育机构提供课程发布、学生管理、成绩跟踪等一站式解决方案。课程管理作为平台的核心功能之一，其重要性不言而喻。

1.2 功能需求

• 课程信息管理：管理员能添加、编辑、删除课程信息，包括课程名称、简介、讲师、价格、课时等。
• 课程分类：支持对课程进行分类管理，如编程语言、设计艺术、职业技能等。
• 课程展示：前端页面需能够清晰展示课程列表，支持按分类、价格、评分等条件筛选。
• 用户交互：用户（学生）可以查看课程详情，包括课程大纲、讲师介绍、学员评价等，并能进行报名操作。

2. 数据库设计

2.1 数据库选择

本项目选择SQLite作为数据库，因其轻量级、易于部署且满足小型至中型项目的需求。

2.2 数据库表设计

• courses（课程表）

  • id: 主键，自增
  • name: 课程名称
  • description: 课程简介
  • category_id: 分类ID（外键，关联至categories表）
  • teacher_id: 讲师ID（外键，关联至teachers表，可为空，表示未指定讲师）
  • price: 价格
  • duration: 课时数
  • created_at: 创建时间

• categories（分类表）

  • id: 主键，自增
  • name: 分类名称

• teachers（讲师表）

  • id: 主键，自增
  • name: 讲师姓名
  • bio: 简介

• enrollments（报名表，记录学生报名情况）

  • id: 主键，自增
  • user_id: 用户ID（外键，关联至users表）
  • course_id: 课程ID（外键，关联至courses表）
  • enrollment_date: 报名日期

3. 环境搭建与项目结构

3.1 环境搭建

确保已安装Python和pip，随后通过pip安装Flask及相关库（如Flask-SQLAlchemy用于数据库操作，Flask-Login用于用户认证等）。

pip install Flask Flask-SQLAlchemy Flask-Login Flask-WTF

3.2 项目结构

/online_education_platform
    /app
        /__init__.py
        /models.py      # 数据库模型定义
        /routes.py      # 路由和视图函数
        /templates/     # 存放HTML模板
            /courses/
                index.html
                detail.html
                manage.html
        /static/        # 存放静态文件（CSS, JS, 图片等）
    /instance/
        config.py       # 配置文件
    run.py              # 启动文件
    requirements.txt    # 项目依赖

4. 编码实现

4.1 数据库配置与模型定义

在models.py中定义数据库模型和关系映射。

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy()
class Course(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(80), nullable=False)
    description = db.Column(db.Text)
    category_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('category.id'), nullable=False)
    teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('teacher.id'))
    price = db.Column(db.Float, nullable=False)
    duration = db.Column(db.Integer, nullable=False)
    created_at = db.Column(db.DateTime, server_default=db.func.now())
    category = db.relationship('Category', backref=db.backref('courses', lazy=True))
    teacher = db.relationship('Teacher', backref=db.backref('courses', lazy=True))
# 类似地定义Category, Teacher, Enrollment模型

4.2 路由与视图函数

在routes.py中定义路由和对应的视图函数。

from flask import Blueprint, render_template, request, redirect, url_for, flash
from .models import db, Course, Category, Teacher
from .forms import CourseForm
course_bp = Blueprint('course', __name__)
@course_bp.route('/courses', methods=['GET'])
def index():
    courses = Course.query.all()
    return render_template('courses/index.html', courses=courses)
@course_bp.route('/courses/add', methods=['GET', 'POST'])
def add_course():
    form = CourseForm()
    if form.validate_on_submit():
        new_course = Course(
            name=form.name.data,
            description=form.description.data,
            category_id=form.category_id.data,
            teacher_id=form.teacher_id.data if form.teacher_id.data else None,
            price=form.price.data,
            duration=form.duration.data
        )
        db.session.add(new_course)
        db.session.commit()
        flash('Course added successfully!', 'success')
        return redirect(url_for('course.index'))
    return render_template('courses/manage.html', form=form)
# 类似地实现编辑和删除课程的路由和视图函数

4.3 模板与表单

在templates/courses/目录下创建HTML模板文件，如index.html用于展示课程列表，manage.html用于管理课程（添加、编辑）。

使用Flask-WTF创建表单类CourseForm，在forms.py中定义。

from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField, TextAreaField, SelectField, FloatField, IntegerField
from wtforms.validators import DataRequired
class CourseForm(FlaskForm):
    name = StringField('Name', validators=[DataRequired()])
    description = TextAreaField('Description', validators=[DataRequired()])
    category_id = SelectField('Category', coerce=int)
    teacher_id = SelectField('Teacher', coerce=int, allow_blank=True)
    price = FloatField('Price', validators=[DataRequired()])
    duration = IntegerField('Duration (Hours)', validators=[DataRequired()])
    # 在视图函数中，需要动态填充category_id和teacher_id的选择项

5. 测试与部署

5.1 测试

编写单元测试或集成测试来验证课程管理功能是否按预期工作。可以使用pytest等测试框架。

5.2 部署

将项目部署到服务器，可选择Gunicorn+Nginx的组合进行部署，确保应用的稳定性和可扩展性。

6. 总结与展望

通过本章节的学习，您已经掌握了使用Flask框架开发在线教育平台中课程管理模块的基本流程，包括数据库设计、环境搭建、路由与视图函数的编写、模板渲染以及表单处理等关键技能。在后续章节中，我们将继续深入，实现用户管理、课程学习进度跟踪、支付集成等更多高级功能，进一步完善我们的在线教育平台。