CN101751374A - 基于USB的可移动E-Learning系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于USB的可移动E-Learning系统及方法。基于USB的可移动E-Learning系统包括E-Learning中心系统和USB移动学习模块。E-Learning中心系统在拥有一般学习管理功能的基础上增加USB学习管理相关模块，实现对USB移动学习模块的通信及管理功能。USB移动学习模块是在USB移动存储设备中嵌入移动学习软件，使学习模块能独立运行于PC机及多种移动终端之上，而不需要其它应用软件支持。移动学习软件由系统核心容器、学习资料管理、学习进度跟踪管理、用户资料管理、访问控制组件、学习资料浏览器和自我测试组件构成，核心容器采用可拔插式组件管理模式，便于其它应用组件的变更与升级。通过该可移动E-Learning系统，结合科学的用户学习流程控制办法，真正实现了随时随地学习的目标。

Description

基于USB的可移动E-Learning系统及方法

技术领域

本发明涉及信息产品及网络教育领域，特别指一种利用USB移动存储设备进行学习的系统及方法。

背景技术

基于USB接口的移动存储设备(特别是USB闪存)形状小、重量轻、容量大、传输速度快、可靠性好，便于随身携带各类数据，给人们的学习和生活带来了极大的便利。通过扩展USB存储设备，在存储设备的基础上通过添加扩展的软件模块来实现各种功能，达到硬件和软件的结合，是USB新的发展方向。在USB存储设备上集成各种支撑软件(如微型的操作系统)，可以支持各种应用程序、记录用户的个人喜好、建立密码等操作，使用户的资料存档更个性化、保密性更强。目前针对USB存储设备设计的软件有很多，包括网页浏览、E-mail、影音娱乐、照片管理和查杀病毒等各个方面。

随着因特网的普及和人们对知识需求的增加，以计算机和网络技术为核心的E-Learning将成为信息社会的一种重要的学习方式和教育模式。E-Learning是指在线学习或网络化学习，在教育领域建立互联网平台，通过网络进行个性化与交互式学习的一种全新的学习方式。E-Learning融合了学习资源、交互性能和结构化学习，应用互联网络和各类先进网络信息技术来设计、传送、选择及管理学习内容，具有双向交互的特征和优势。近几年来，随着移动计算技术(mobile computing)的迅猛发展，移动终端的E-Learning功能开发越来越受到重视。在数字化学习的基础上通过有效结合可移动E-Learning技术带给学习者随时随地学习的全新感受。

而当前市场上已有的E-Learning系统包括移动E-Learning系统都不能真正实现让学习者随时随地学习的目标。因为学习者不可能每时每刻都处于连通的网络环境中，当网络出现故障、无线信号较差、移动终端不能上网等情况发生时，学习者往往不能通过E-Learning系统进行正常的学习。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提出了一种在USB移动存储设备上嵌入E-Learning学习程序及学习资源的系统及方法。主要目的在于：在传统E-Learning系统基础上加入基于USB的移动学习模块，使学习者能在脱离网络的情况下，只需将USB移动学习模块插入PC机(包括笔记本)、智能手机或者PDA等设备上，即可开始学习和自我测试，而不需要任何其它应用软件的支持，从而真正实现随时随地学习的目标。

本发明的技术方案是首先在传统的E-Learning系统(即E-Learning中心系统)加入USB控制功能，实现对USB移动存储设备的管理，包括数据刷新和同步等。接着重点开发移动E-Learning软件，构建一个具备容器功能的核心，并在核心容器之上开发相关的应用组件，包括学习资料管理组件、学习进度跟踪管理组件、用户资料管理组件、访问控制组件、学习资料浏览器和自我测试组件等。将E-Learning软件嵌入移动存储设备中，生成USB移动学习模块。用户使用该模块便可以在离线的状态下进行学习。

为了使上述基于USB的可移动E-Learning系统更好地发挥其效能，本专利还提供了用户学习流程控制方法，其主要步骤如下：

(1)用户到E-Learning中心系统注册登记，提交相关用户信息，其中应包括用户密码和USB密码。

(2)用户通过审核后，E-Learning系统管理机构制作好USB移动学习模块，等待用户领取。

(3)用户领取USB移动学习模块后，将其插入电脑，便可以登录E-Learning中心系统。

(4)用户选择课程，通过审核后便可以进入课程学习阶段。

(5)用户将USB移动学习模块插入终端设备，无论用户是在线状态还是离线，无论终端设备上是否安装相关应用软件，用户均可以进行正常的学习。(离线状态需验证USB密码)

(6)用户通过USB移动学习模块进行课程结业考试。

(7)E-Learning中心系统通过对用户的考试成绩和学习历程记录进行分析判断，决定用户是否通过该课程学习。

(8)通过者可以重复步骤(4)重新选择其它课程学习，未通过者可以选择重修。

通过上述本发明采用的方案可以看出，本发明的优点在于以下几个方面：

(1)突破传统E-Learning系统必须在网络连通的条件下才能登录系统进行学习的限制，使学习者能在离线的情况下学习，真正达到了随时随地学习的目的。

(2)USB移动学习模块携带方便，能即插即用，可以独立的运行，无需其它应用软件的支持。

(3)USB移动学习模块可以在各种终端设备上运行，包括PC机、智能手机和PDA等。

(4)具有跨平台功能，可以在Windows XP、Linux、Windows Mobile、uClinux和Symbian等操作系统上运行。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图

图2是USB移动学习模块结构图

其中，附图标记说明如下：

图1中的C1、C2、C3表示用户处于在线状态，O1、O2、O3表示用户处于离线状态

具体实施方式

本发明首先对E-Learning中心系统进行改造，在拥有一般学习管理功能的基础上增加如下模块：

1)USB学习管理模块：该模块能动态生成用户所需离线学习资料，并将资料存入当前用户的USB存储设备中，供用户离线学习使用，该模块还能智能预取及缓存当前用户的学习资料，保证用户在网络不稳定情况下能使用本系统正常地学习；

2)USB用户管理模块：该模块能对USB学习用户进行管理，包括用户添加、修改及删除功能，还能对使用USB设备学习的用户进行验证和识别，能大大提供系统的安全性能；

3)USB数据同步模块：该模块能与USB存储设备中嵌入的学习程序进行通信，通过应用有效的数据同步算法，保证USB存储设备中的学习信息及学习资料与E-Learning中心系统同步；

4)USB系统管理模块：该模块能对USB移动学习模块进行管理，可以将相关离线学习软件刷入存储设备中以添加新的USB移动学习模块，还能够跟踪和监控USB学习模块的使用情况。

本发明的核心是USB移动学习模块。USB移动学习模块是在USB存储设备中嵌入移动学习软件，包括系统核心容器、学习资料管理、学习进度跟踪管理、用户资料管理、访问控制组件、学习资料浏览器和自我测试组件等。

系统核心容器是整个移动学习软件的基础，定义了创建、配置和管理其它应用组件的方式，采用IoC方式可以很容易地实现组件的装配，提供了简洁的AOP并据此实现事务管理。核心容器允许开发人员通过接口编程，使用xml文件来简单的定义其实现。

学习资料管理是对从E-Learning中心系统传过来的学习资料进行存储及管理，采用统一的形式对学习资料文件进行组织和加密处理，并使用了简易的索引算法来提高资料的查询效率。

学习进度跟踪管理是对用户离线学习情况进行跟踪记录，待移动学习模块下一次与E-Learning中心系统交互时将其记录传入服务器，从而实现了对用户学习的全程跟踪，学习记录同时采用了加密处理，最大限度降低了学习记录被篡改的可能。

用户资料管理是对移动学习模块所属用户的信息进行管理，包括用户基本资料管理及USB口令管理。访问控制组件通过采用AOP拦截的方式对当前用户的访问权限进行控制，阻止非法用户访问和破坏学习资源等。

学习资料浏览器与自我测试组件是用户访问学习资源和自我测试的工具，通过可拔插组件的方式进行管理，便于浏览器和测试组件的更换与升级。

Claims (3)

1.一种利用USB移动存储设备进行学习的系统，主要包括：

学习中心系统(1)，整个学习系统的核心，除具备一般的学习管理功能外，还能对USB移动学习模块进行管理。

USB移动学习模块(2)，实现离线学习功能的关键，在不需要任何其它应用软件支持的情况下，能独立在PC机(包括笔记本)、智能手机或者PDA等设备上运行。

2.根据权利要求1所述学习中心系统(1)还包括USB学习管理模块(1-1)、USB用户管理模块(1-2)、USB数据同步模块(1-3)、USB系统管理模块(1-4)。

3.根据权利要求2所述USB移动学习模块(2)还包括核心容器(2-1)、学习资料管理组件(2-2)、学习进度跟踪管理组件(2-3)、用户资料管理组件(2-4)、访问控制组件(2-5)、学习资料浏览器(2-7)、自我测试组件(2-8)。

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