CN102184119B - 一种应用于电子双板的教学资源管理系统 - Google Patents

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本发明涉及教学资源管理系统，提供一种应用于电子双板的教学资源管理系统，该系统由以下五部分从下至上依次组成：基础设施服务层（IaaS），虚拟服务环境层（PaaS），应用服务层（SaaS），内容聚合服务层，用户终端即电子双板。本发明能够对海量、异构和分布的教学资源进行有效存储、组织和管理，提供高效的学习服务，满足大规模用户的并发访问要求。

Description

一种应用于电子双板的教学资源管理系统
技术领域
本发明涉及教学资源管理系统，具体的说是一种应用于电子双板的教学资源管理系统。
背景技术
教学资源管理是通过对教学资源的计划、组织、协调和评价，以实现既定教学目标的过程，教学资源的管理包括硬件资源的管理和软件资源的管理。传统的教学资源管理系统主要有下面的缺点：
（1）管理模式不利于因材施教；传统教学管理系统不适应学生在线学习的要求，难以发挥学生学习的积极主动性；
（2）海量资源的存储组织和管理；数字化学习资源是提供学习服务的基础，但目前资源普遍存在着格式多样、编码多样且不符合标准化等异构性的问题，并且，经过近些年的教育信息化建设，目前积累了大量的教学资源，如何对这些海量、异构和分布的资源进行有效存储、组织和管理是我们提供学习服务的前提和基础；
（3）课堂互动缺乏多元化，传统的教学模式主要以“教”为主，怎样实现向以“学”为主的教学模式转变是一个亟待解决的问题。
教学资源的有效管理是开展有效教学的前提和基础。随着互联网的逐步扩大，教学资源也越来越丰富，教学资源的有效管理成为开展优势教学的关键。为各类学习内容对象提供高效的存储管理，为各种使用者提供方便快捷的存取功能，为教学管理者提供资源访问评价效果评价分析，从而提高教学资源对象的利用率，促使教学资源更好地为实际教学系统服务。传统的教学资源管理系统不够完整，缺乏立体性。
发明内容
为了克服上述背景技术的不足之处，本发明提供一种应用于电子双板的教学资源管理系统，该系统可以有效地进行资源整合，方便快捷地提供资源存取，同时，还能进行在线课堂资源编辑。
本发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种应用于电子双板的教学资源管理系统，该系统由以下五部分从下至上依次组成：
基础设施服务层（IaaS），作为底层支撑环境，通过集群和虚拟化技术实现对网络和存储设备的透明访问和管理；
虚拟服务环境层（PaaS），通过虚拟的主机为应用提供一个虚拟服务基础工具环境，以API的形式将服务提供给上层的应用服务层应用；
应用服务层（SaaS），调用下层虚拟服务环境层提供的API，完成应用服务呈现，供用户使用； 
内容聚合服务层，通过聚合门户向外提供统一访问接口； 
用户终端即电子双板，用于向内容聚合服务层提供接入访问请求，访问请求接受后，电子双板将显示输出结果。
在上述技术方案中，所述基础设施服务层中的存储系统由元数据服务器集群（master servers）和存储服务器集群（chunk servers）组成，其中，元数据服务器用来存储教学资源系统中所有的元数据，存储服务器集群用来存储用户级别的数据，如某位老师要扩充一些知识点，但这个资源在元数据服务器中并没有，这位老师就会将这些资源上传到集群中，如果这位老师不共享该资源，那么其他老师是不能使用的，也就是说这个资源是属于用户级别的。当用户终端访问系统时，首先会访问元数据服务器节点，获取将要与之进行交互的存储服务器节点的信息，然后便直接访问这些存储服务器节点完成数据存取，存储设备支持FC（Fiber Channel）存储网络、NAS（Network Attached Storage）存储设备和iSCSI(Internet Small Computer Interface)等IP存储设备，这些设备分布在不同的区域，彼此通过互联网或FC光纤通道网络连接，存储设备之上通过集群和虚拟化技术实现设备的逻辑虚拟化。
在上述技术方案中，所述虚拟服务环境层通过虚拟的主机为应用提供一个虚拟服务基础工具环境，以API的形式将各种服务提供给上层的应用服务层应用；该虚拟服务基础环境是一个基于Java SDK和Web容器、集成开发工具、文档和测试环境在内的Sakai OAE开发平台，在该平台上可编写多种应用工具，如教学工具、题库工具、个性化诊断工具等；虚拟服务环境层还设有自动调整资源模块，该模块通过监测应用运行的情况和具体数值来衡量应用的运行状态，通过精确计量应用使用所消耗的资源来实现计费。
在上述技术方案中，所述应用服务层，通过多用户机制(Multi-Tenant)支撑庞大的用户规模，设有HTTPS安全机制检测模块检查用户合法性，使存储在存储服务器集群中的用户级别的数据处于安全的状态。
在上述技术方案中，所述内容聚合服务层，该层通过聚合门户向外提供统一访问接口,该门户聚合各类教育服务信息，通过门户验证的用户才可以使用应用服务层中的应用。
在上述技术方案中，所述用户终端即电子双板包括电子白板和短焦投影仪，其中电子白板和短焦投影仪配合使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置，电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。
在上述技术方案中，一种应用于电子双板的教学资源管理系统的管理方法，包括以下步骤:
(1)  用户通过电子双板用户终端，采用支持公开的协议HTML4/5，使用授权的账号和口令，接入到内容聚合服务层；
(2)  应用服务层提供HTTPS安全机制检查用户合法性，对于合法的用户，允许使用应用服务层中提供的各种应用服务，如在线学习，教务管理，教学评价，学习反馈等；
(3)  当用户选择了相应的应用服务后，应用服务层会调用下层虚拟服务环境层提供的API，以完成相关的应用服务呈现，供用户使用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.  采用面向主题的资源组织策略，实现对海量、异构和分布的教学资源进行有效存储、组织和管理，提供高效的学习服务；
2.  满足大规模用户的并发访问要求，高效的资源管理能有效提升教学资源的存储与并发能力，支持资源内容的个性化推送服务； 
3.  应对可能的服务增长，具有高性能和可扩展性。
附图说明
图1为本发明实施例一种应用于电子双板的教学资源管理系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中电子双板结构示意图。
图3为本发明实施例所述管理系统的管理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明实例提供一种应用于电子双板的教学资源管理系统，其特征在于该系统由以下五部分从下至上依次组成：
基础设施服务层（IaaS），作为底层支撑环境，通过集群和虚拟化技术实现对网络和存储设备的透明访问和管理；
虚拟服务环境层（PaaS），通过虚拟的主机为应用提供一个虚拟服务基础工具环境，以API的形式将服务提供给上层的应用服务层应用；
应用服务层（SaaS），调用下层虚拟服务环境层提供的API，完成应用服务呈现，供用户使用； 
内容聚合服务层，通过聚合门户向外提供统一访问接口； 
用户终端即电子双板，用于向内容聚合服务层提供接入访问请求，访问请求接受后，电子双板将显示输出结果。
在上述实例中，所述基础设施服务层中的存储系统由元数据服务器集群（master servers）和存储服务器集群（chunk servers）组成，其中，元数据服务器用来存储教学资源系统中所有的元数据，存储服务器集群用来存储用户级别的数据，如某位老师要扩充的一些知识点，但这个资源在元数据服务器中并没有，这位老师就会将这些资源上传到集群中，如果这位老师不共享该资源，那么其他老师是不能使用的，也就是说这个资源是属于用户级别的。当用户终端访问系统时，首先会访问元数据服务器节点，获取将要与之进行交互的存储服务器节点的信息，然后便直接访问这些存储服务器节点完成数据存取，存储设备支持FC（Fiber Channel）存储网络、NAS（Network Attached Storage）存储设备和iSCSI(Internet Small Computer Interface)等IP存储设备，这些设备分布在不同的区域，彼此通过互联网或FC光纤通道网络连接，存储设备之上通过集群和虚拟化技术实现设备的逻辑虚拟化。
在上述实例中，所述虚拟服务环境层通过虚拟主机为应用提供一个虚拟服务基础工具环境，以API的形式将各种服务提供给上层的应用服务层应用；该虚拟服务基础环境是一个基于Java SDK和Web容器、集成开发工具、文档和测试环境在内的Sakai OAE开发平台，在该平台上可编写多种应用工具，如教学工具、题库工具、个性化诊断工具等；虚拟服务环境层还设有自动调整资源模块，该模块通过监测应用运行的情况和具体数值来衡量应用的运行状态，通过精确计量应用使用所消耗的资源来实现计费。
在上述实例中，所述应用服务层，通过多用户机制(Multi-Tenant)支撑庞大的用户规模，设有HTTPS安全机制检测模块检查用户合法性，使存储在存储服务器集群中的用户级别的数据处于安全的状态。
在上述实例中，所述内容聚合服务层，该层通过聚合门户向外提供统一访问接口,该门户聚合各类教育服务信息，通过门户的用户才可以使用应用服务层中的应用。
在上述实例中，如图2所示，所述用户终端即电子双板包括电子白板和投影仪，其中电子白板和投影仪成对使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置，电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。
如图3所示，为上述管理系统的管理方法流程图，具体步骤如下：
步骤1，用户通过电子双板用户终端，采用支持公开的协议HTML4/5，使用授权的账号和口令，接入到内容聚合服务层；
步骤2，应用服务层提供HTTPS安全机制检查用户合法性，对于合法的用户，允许使用应用服务层中提供的各种应用服务，如在线学习，教务管理，教学评价，学习反馈等；
步骤3，用户选择了相应的应用服务后，应用服务层会调用下层虚拟服务环境层提供的API，以完成相关的应用服务呈现，供用户使用。

Claims (2)

1.一种应用于电子双板的教学资源管理系统，其特征在于该系统由以下五部分从下至上依次组成：
基础设施服务层，作为底层支撑环境，通过集群和虚拟化技术实现对网络和存储设备的透明访问和管理；所述基础设施服务层中的存储系统由元数据服务器集群和存储服务器集群组成，其中，元数据服务器用来存储教学资源系统中所有的元数据，存储服务器集群用来存储用户级别的数据；当用户终端访问系统时，首先会访问元数据服务器节点，获取将要与之进行交互的存储服务器节点的信息，然后访问这些存储服务器节点完成数据存取，存储设备支持FC存储网络、NAS存储设备和iSCSI存储设备，这些设备分布在不同的区域，彼此通过互联网或FC光纤通道网络连接，存储设备之上通过集群和虚拟化技术实现设备的逻辑虚拟化；
虚拟服务环境层，通过虚拟的主机为应用提供虚拟服务基础工具，以API的形式将服务提供给上层的应用服务层应用；所述虚拟服务环境层通过虚拟的主机为应用提供一个虚拟服务基础工具，以API的形式将各种服务提供给上层的应用服务层应用；该虚拟服务基础环境是一个基于Java SDK和Web容器、集成开发工具、文档和测试环境在内的Sakai OAE开发平台，在该平台上可编写多种应用工具；虚拟服务环境层还设有自动调整资源模块，该模块通过监测应用运行的情况和具体数值来衡量应用的运行状态，通过精确计量应用使用所消耗的资源来实现计费；
应用服务层，调用下层虚拟服务环境层提供的API，完成应用服务呈现，供用户使用；所述应用服务层，通过多用户机制支撑庞大的用户规模，设有HTTPS安全机制检测模块检查用户合法性，使存储在存储服务器集群中的用户级别的数据处于安全的状态；
内容聚合服务层，通过聚合门户向外提供统一访问接口；所述内容聚合服务层，该层通过聚合门户向外提供统一访问接口,该门户聚合各类教育服务信息，通过门户的用户才可以使用应用服务层中的应用； 
用户终端即电子双板，用于向内容聚合服务层提供接入访问请求，访问请求接受后，电子双板显示输出结果；电子双板包括电子白板和短焦投影仪，其中电子白板和短焦投影仪成对使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置，电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。
2.如权利要求1所述的一种应用于电子双板的教学资源管理系统的管理方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
（1）用户通过电子双板用户终端，采用支持公开的协议HTML4/5，使用授权的账号和口令，接入到内容聚合服务层；
（2）应用服务层提供HTTPS安全机制检查用户合法性，对于合法的用户，允许使用应用服务层中提供的各种应用服务；
（3）当用户选择了相应的应用服务后，应用服务层会调用下层虚拟服务环境层提供的API，以完成相关的应用服务呈现，供用户使用。
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