免费讲课软件推荐助力教育工作者零成本打造高效互动教学平台

《免费讲课软件技术文档》

1. 软件概述

免费讲课软件推荐助力教育工作者零成本打造高效互动教学平台

免费讲课软件是一款专为教育工作者、培训讲师及个人知识分享者设计的开源教学工具,支持实时音视频授课、屏幕共享、互动白板、课程录制等功能。其核心目标是通过简化技术门槛,提供稳定、高兼容性的在线教学解决方案,适用于K12教育、职业培训、企业内训等多种场景。软件采用模块化设计,兼容Windows、macOS及主流Linux操作系统,并支持跨平台多端同步。

2. 核心功能模块

2.1 实时音视频授课

  • 低延迟传输:采用WebRTC技术实现毫秒级延迟,支持1080P高清画质与48kHz音频采样率。
  • 多场景适配:支持一对一辅导、小班课(≤50人)及大班直播(≥1000人),可根据网络带宽动态调整分辨率。
  • 背景虚化与降噪:集成AI算法优化授课环境,减少环境干扰。
  • 2.2 互动教学工具

  • 共享白板:支持多人协同标注、公式编辑及图形绘制,兼容LaTeX语法。
  • 课堂测验:嵌入即时问答、选择题投票功能,结果可实时统计并展示。
  • 分组讨论:支持随机或手动分组,每组配备独立音视频频道与文档协作区。
  • 2.3 课程管理与回放

  • 课程录制:自动生成MP4格式录像,支持时间轴标注与关键帧跳转。
  • 资源库管理:提供云存储空间(默认10GB/用户),支持PPT、PDF、代码文件等多格式上传。
  • 学习数据分析:统计学生参与度、答题正确率等指标,生成可视化报告。
  • 3. 技术架构设计

    3.1 整体架构

    免费讲课软件采用分层架构设计(如图1),分为:

    1. 接入层:Nginx反向代理实现负载均衡,支持HTTP/3协议提升连接效率。

    2. 业务逻辑层:基于微服务拆分用户管理、课程调度、实时通信等模块。

    3. 数据层:MySQL集群负责结构化数据存储,MinIO对象存储用于大文件处理。

    3.2 关键模块说明

  • 信令服务器:采用Socket.IO实现房间创建、成员状态同步及权限控制。
  • 媒体服务器:基于Janus网关实现音视频流分发与转码,支持SVC分层编码适配弱网环境。
  • 安全模块:集成TLS 1.3加密传输,提供双因子认证与IP黑白名单功能。
  • 4. 使用说明

    4.1 安装与部署

    推荐环境

  • 硬件:4核CPU/8GB内存/100GB SSD(支持单节点部署,集群需扩展至3节点以上)。
  • 操作系统:Ubuntu 22.04 LTS或CentOS 8。
  • 部署步骤

    1. 下载Docker镜像:

    bash

    docker pull freelecture/teacher:latest

    2. 启动服务:

    bash

    docker-compose up -d

    3. 访问管理后台:`

    4.2 操作流程

    1. 创建课程:选择课堂模式→上传课件→设置互动规则(如举手权限、聊天审核)。

    2. 学生加入:通过分享链接或课程ID进入教室,支持浏览器无插件启动。

    3. 授课中控制:可随时切换共享内容、禁言特定用户或启动分组任务。

    5. 配置要求

    5.1 硬件建议

    | 场景 | CPU核心 | 内存 | 带宽 |

    | 小型课堂(≤50人) | 4核 | 8GB | 10Mbps上行 |

    | 大型直播(≥1000人) | 16核 | 32GB | 100Mbps上行 |

    5.2 系统依赖

  • 数据库:MySQL 8.0+ 或 PostgreSQL 12+。
  • 中间件:Redis 6.0(缓存会话)、RabbitMQ 3.8(消息队列)。
  • 浏览器兼容:Chrome 90+ / Firefox 85+ / Edge 90+。
  • 5.3 安全配置

  • 身份认证:支持OAuth 2.0与LDAP协议,可对接企业统一登录系统。
  • 权限分级:管理员→教师→助教→学生,细粒度控制功能访问权限。
  • 数据加密:录播文件采用AES-256加密存储,密钥由用户自主管理。
  • 6. 常见问题解答(FAQ)

    1. Q:安装时提示端口冲突?

    A:修改`docker-compose.yml`中8080、1935端口映射,或关闭占用程序。

    2. Q:学生端音视频卡顿?

    A:检查服务器带宽负载,或启用“自适应码率”功能降低分辨率。

    3. Q:白板内容无法保存?

    A:确保MinIO存储服务正常运行,且用户目录具有写入权限。

    免费讲课软件通过模块化设计与高性能架构,为教育工作者提供了低成本、高灵活性的在线教学解决方案。其开源特性允许开发者根据需求二次开发,未来计划集成AI助教、多语言实时翻译等进阶功能。如需获取最新版本或参与社区贡献,请访问项目GitHub仓库:`/freelecture`。

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