РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕБ-ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ОНЛАЙН-КУРСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ FLASK И SQLITE

​DEVELOPMENT AND EFFICIENCY ANALYSIS OF A WEB PLATFORM FOR ONLINE COURSES USING FLASK AND SQLITE

Irinatov Argen Irinatovich

2nd year master’s student, group ITiU(m) 1-24, Educational program “Internet Technologies and Management”, Institute of Mathematics and Informatics, Kyrgyz National University named after J. Balasagyn,

Kyrgyz Republic, Bishkek

Baiserkeeva Aynura Bekturganovna

Scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Institute of Mathematics and Informatics, Kyrgyz National University named after J. Balasagyn,

Kyrgyz Republic, Bishkek

АННОТАЦИЯ

В статье представлена разработка упрощённой веб-платформы для размещения и управления онлайн-курсами на базе микрофреймворка Flask и базы данных SQLite. Реализован базовый функционал LMS с поддержкой ролей администратора, преподавателя и студента. Проведены сравнительный анализ, нагрузочное тестирование с помощью Locust и usability-тестирование.

Результаты подтверждают высокую эффективность платформы для малого и среднего сегмента образовательных проектов в условиях ограниченных ресурсов.

ABSTRACT

The article presents the development of a simplified web platform for hosting and managing online courses based on the Flask microframework and SQLite database. The basic LMS functionality with support for administrator, teacher, and student roles has been implemented. A comparative analysis, load testing using Locust, and usability evaluation were conducted.

The results demonstrate the high efficiency of the platform for small and medium-scale educational projects in low-resource environments.

Ключевые слова: онлайн-обучение, LMS, Flask, SQLite, low-resource environments, нагрузочное тестирование, usability testing.

Keywords: online learning, LMS, Flask, SQLite, low-resource environments, load testing, usability testing.

Введение

Современное образование активно переходит к цифровым и дистанци­онным формам обучения. Рост рынка EdTech ставит задачу создания доступ­ных и эффективных платформ, особенно для небольших образовательных учреждений и индивидуальных преподавателей.

Большинство существующих LMS (Moodle, Canvas, Stepik и др.) обла­дают широким функционалом, но требуют значительных ресурсов, сложны в настройке и имеют высокую стоимость владения. Это ограничивает их при­менение в условиях ограниченной инфраструктуры.

Цель работы — разработка и анализ эффективности упрощённой веб-платформы для онлайн-курсов на основе Flask и SQLite.

Для достижения цели решены задачи: анализ существующих решений, проектирование архитектуры, реализация прототипа и комплексный анализ эффективности.

Научная новизна заключается в разработке оптимизированной архитектуры LMS для low-resource environments, предложении методики оценки эф­фективности лёгких образовательных платформ, учитывающей технические параметры и удобство использования, а также в практической реализации и тестировании такой платформы с использованием Locust и Bootstrap 5.

2. Методы и материалы

2.1 Архитектура системы

Система построена по паттерну MVC. Компонентная и последовательностная диаграммы архитектуры представлены на Рисунках 1 и 2

Рисунок 1. Компонентная диаграмма архитектуры веб-платформы

Рисунок 2. Диаграмма последовательности (сценарий просмотра курса)

2.2 Используемые технологии

Python 3, Flask, SQLAlchemy, SQLite, Jinja2, Bootstrap 5.

2.3 Модель данных

База данных содержит таблицы: `users`, `courses`, `lessons`, `enrollments`, `reviews`.

ER-диаграмма базы данных приведена на Рисунке 3.

Рисунок 3. ER-диаграмма модели данных

2.4 Методы исследования

- Сравнительный анализ

- Нагрузочное тестирование (Locust)

- Usability-тестирование

- Расчёт метрики эффективности:

Эффективность = (1 / T) × (1 / R) × U,

где T — среднее время отклика (с), R — потребление RAM (МБ), U — сред­няя оценка usability.

3. Результаты

В ходе работы был разработан и протестирован работоспособный прототип веб-платформы для онлайн-курсов.

3.1 Реализация интерфейса

Интерфейс платформы разработан с использованием CSS-фреймворка Bootstrap 5, что обеспечивает высокую адаптивность и удобство использова­ния на различных устройствах.

Рисунок 4. Главная страница веб-платформы

Рисунок 5. Каталог курсов с поиском и фильтрами

Рисунок 6. Детальная страница курса

Рисунок 7. Страница регистрации пользователя

Рисунок 8. Страница входа в систему Рисунок

9. Форма добавления нового курса Рисунок

10. Страница редактирования курса

Рисунок 11. Добавление урока к курсу

Рисунок 12. Личный кабинет пользователя

3.2 Сравнительный анализ существующих решений

Для объективной оценки разработанной платформы был проведён сравнительный анализ с популярными системами управления обучением.

Таблица 1.

Сравнение разработанной платформы с популярными LMS (данные 2025–2026 гг.)

3.3 Нагрузочное тестирование

Нагрузочное тестирование проводилось с помощью инструмента Locust

(версия 2.23.0).

Характеристики тестового компьютера:

- Процессор: Intel(R) Core(TM) i3-1005G1 CPU @ 1.20GHz

- Оперативная память: 4 ГБ

- Операционная система: Microsoft Windows 10 Pro

Условия тестирования:

- Сценарий: одновременный просмотр каталога курсов и детальной страницы курса.

- Количество виртуальных пользователей: от 10 до 100.

- Продолжительность теста: 5 минут.

Рисунок 13. Результаты нагрузочного тестирования (статистика Locust)

Рисунок 14. График времени отклика системы под нагрузкой

Рисунок 15. График количества запросов в секунду (RPS)

4. Обсуждение

Предложенная метрика эффективности Эффективность = (1 / T) × (1 / R) × U позволила количественно оценить преимущества платформы. Раз­работанное решение значительно превосходит традиционные LMS по пока­зателям ресурсоёмкости и удобства использования для малого сегмента.

Основные преимущества: низкое потребление ресурсов, простота раз­вёртывания, высокая скорость работы.

Ограничения: недостаточная масштабируемость при очень высокой нагрузке и отсутствие продвинутой аналитики.

5. Заключение

В работе разработана и протестирована упрощённая веб-платформа для онлайн-курсов на базе Flask и SQLite. Достигнуты все цели исследования. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность решения для low-resource environments.

Практическая значимость заключается в возможности применения плат­формы в малых образовательных проектах и учебном процессе.

В дальнейшем планируется расширение функционала, внедрение си­стемы тестирования знаний и оптимизация под большую нагрузку.

Список литературы:

1. Гаврилова Т. А. Проектирование информационных систем. – М.: Юрайт, 2024.
2. Иванова Е. В. Разработка веб-приложений на Python с использованием Flask. – М.: ДМК Пресс, 2024.
3. Когаловский М. Р. Перспективные технологии информационных систем. – М.: ДМК Пресс, 2023.
4. Фролов А. В. Web-технологии. – М.: Финансы и статистика, 2024.
5. Flask Documentation. URL: https://flask.palletsprojects.com/ (дата обращения: 08.04.2026).
6. SQLAlchemy Documentation. URL: https://www.sqlalchemy.org/ (дата обращения: 08.04.2026).
7. Петрова О. С. Современные тенденции развития рынка EdTech в Центральной Азии // Вестник КНУ им. Ж. Баласагына. – 2025. – № 1. – С. 34–42.
8. Байсеркеева А. Б., Иринатов А. И. Перспективы применения микрофреймворков в образовательных платформах // Цифровая трансформация образования: материалы конференции. – Бишкек, 2025. – С. 89–95.
9. Grinberg M. Flask Web Development. – O'Reilly Media, 2022.
10. Sommerville I. Software Engineering. – 11th ed. – Pearson, 2024.