CN103428234A - 教育云计算平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种教育云计算平台，其特征在于，用户通过网络云安全接入，以交互式网络电视与电子白板形式接受培训和考试，通过收看规定的内容并累积收看时间到规定的课时及正确答题，进行自动评估并匹配相关的个性化教育资源，也用于审定是否具备参加考试的资格。所述教育资源以云的形式部署在网络上可用的服务器集群中。其中学习的内容和时间数据同时写入智能电子钥匙和后台的云数据库中。本发明还公开了一种云课堂网络教育培训系统和云习题网络服务系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于网络教育培训的安全接入的教育云计算平台。
背景技术
网络教育培训和考试是人们特别是青少年获取知识、提高能力的重要手段，普通的培训和考试通过大课讲解或集体观看录象等形式，无法全面解决众多接受培训者的教育培训和考试问题，通过网络进行培训和考试是便捷的手段，但需要解决通过云计算提高服务效率以及监督和安全性等问题，如果没有专用的硬件安全装置很难解决培训和考试的有效性问题。如果通过安全的智能电子钥匙和服务器集群，通过身份认证和权限管理，就可以较好地实现教育培训监管和考试管理的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台是跨终端服务的，即用户能够使用各种网络终端通过安全接入，以交互式网络电视与电子白板形式接受培训和考试，通过收看规定的内容并累积收看时间到规定的课时及正确答题累积到规定的分数后，所述教育云计算平台进行自动评估并匹配相关的个性化教育资源进行后续服务，也用于审定用户是否具备参加考试的资格；所述电子白板包括同步还原服务端通过操作鼠标、键盘或手写装置生成的文字、图形和音视频信息；所述教育资源以分布形式存在于网络上可用的多个服务器集群中，各服务器集群通过教育云计算平台进行资源存储的分布调整、同步和负载均衡。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所述跨终端服务的技术是通过TCP/IP、UDP、P2P和NAT穿透技术来实现的，用户使用的网络终端上需要安装特定的客户端软件，才能够通过网络使用教育云计算平台提供的跨终端服务，并与其它连接到教育云计算平台的网络终端进行数据共享和数据传输接力与加速。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所述跨终端服务的技术是通过HTML5的新型网页技术来实现的，用户使用的网络终端上只要安装有支持HTML5的网页浏览器，就能进行访问和使用交互式教育培训服务。由于HTML5能够通过页面展现应用程序服务功能的特点，因此是云计算服务中特别适合于提供远程服务的方法。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育资源以智能云的形式部署在网络上可用的服务器集群中；所述智能云是教育云计算平台特有的一种服务方法，即为了防止任意用户连接效率低及占用主带宽资源，而采用高效、可控、分层P2P传输方法，包括步骤：将智能云分为存储并提供文件或节目数据的文件服务器，实现客户管理及搜索的主索引服务器，所述索引服务器上有文件服务器的节目信息，与文件服务器保持同步更新；索引服务器为客户节点分配子网，只有在同一子网内的客户节点才可以相互传输数据，每个子网内至少有一个节目服务器，节目服务器相当于子文件服务器，只服务于其它子文件服务器和所在子网内的客户节点；对于子网内还没有的新文件或新节目，客户节点最初只可以直接从文件服务器上获得所需要的文件或节目，索引服务器搜索可提供该文件的目标节点时，只在经过本网络已合法获得该文件或节目的客户节点或节目服务器中搜索。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台根据各客户节点的上、下行数据流量，均衡调整数据传输。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所有传输的数据是经加密的加密数据。
所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台在连接和/或传输数据时，要认证客户节点的身份。
所述的教育云计算平台，其特征在于，认证客户节点的身份通过与智能电子钥匙的交互来实现，所述智能钥匙是至少设置有一个不可完整复制的安全组件。
所述的教育云计算平台，其特征在于，用户通过教育云计算平台学习的内容和时间数据同时写入智能电子钥匙和后台的数据库中；网络电视前端在播放教育培训相关内容时，每隔一个时间段对刚才播放过的内容进行出题测验，用户只有正确解答才能继续收看下面的内容，同时智能电子钥匙保存进度，下次再学习时，能够继续上次的进度。
所述的教育云计算平台，其特征在于，对累计学习时长和分数达到要求的用户识别身份和专业信息，并即时为用户从后台题库中按规则或随机调取一定量的试题进行考试，每人每次的考题不重复，考试成绩计入智能电子钥匙和后台的数据库中；考试时除验证智能电子钥匙合法性外，用户还需要在网络终端上正确输入附加的数字验证码后才能通过验证进入答题系统，并且在考试规定时间内不确认交卷将被视为无效，考试成绩计入智能电子钥匙和后台的云数据库中。
具体实施方式
本发明的教育云计算平台，具体实施方法为首先是建立云平台和数据库，即与各地方教育等相关部门或教育培训机构联合建立服务器集群和网络数据库，将每个需要参加网络教育培训的人员与智能电子钥匙建立对应关系，每个用户唯一对应一个智能电子钥匙。智能电子钥匙中和后台数据库同时存储着用户的姓名，年龄，所修专业、所在单位，手机号码等基本信息。其中，手机号码为必需上报的信息。如果丢失了智能电子钥匙或者手机号码出现变更的情况，可在当地主管机构办理挂失和变更手续，重新领取密钥和变更手机号码。领取时的智能电子钥匙中的数据以后台数据库存档为准。
其次是培训，用户通过网络终端接受培训和考试，用户在接受培训时需要先插入智能电子钥匙，从培训的视频节目播放开始对用户进行始计时，并每隔一个时间段自动暂停播放，收看者通过控制键盘或遥控器才能触发继续收看，以此来确保用户学习的时间。对于强制培训的内容，还能够对刚才播放过的内容进行出题测验，用户只有选择正确答案才能继续收看下面的内容，否则将重复播放刚才已经播放的内容，以此来确保用户认真学习的时间。智能电子钥匙中累积时间不够规定时长的用户不具备参加考试的资格。
最后是考试，对累计学习时长达到要求的用户开始识别身份和各项信息，并即时为用户从后台题库中按规则或随机调取一定量的试题进行考试，每人每次的考题不重复。考试答题前后台系统会给用户当时注册的手机号码发送一条一次有效的数字验证码的信息，用户需要在网络电视终端上正确输入该数字验证码后才能通过验证进入答题系统。重要考试还要输入发送到手机或显示在屏幕上的的验证码，并且在规定时间内不确认交卷将被视为无效。答题后显示考试成绩，考试成绩计入智能电子钥匙和后台的数据库中。
常规的基于计算机模式的用户在线收看学习材料的时长的唯一的凭证就是后台数据库数据，后台数据库的时长数据是前台计算机时钟两个时刻的差值来确认。这样用户可以通过软件来模拟收看的数据传给数据库，或者一个台机器上同时开设几个帐户同时为其他用户快速的积累时长。不能完全保证用户学习时长的准确。而基于智能电子钥匙的模式，是前后台数据一起计算得出。插有智能电子钥匙的计算机或网络播放机只允许一个人收看，无法为其他多个用户累积时长，可以确保用户收看时间长度。
另外所述网络教育培训方法大大提高了用户之间替考的难度和成本，基于智能电子钥匙的考试模式与以前基于计算机网络的口令相比，用户之间替考难度增大。用户不能在一台终端上为多个用户答题。结合手机验证码的方式，基本可以杜绝替考答题的情况，因为手机是较为私密的工具，通常情况下不太可能出现将多人将自己手机同时交给他人的局面。另外智能电子钥匙还将记录整个考试的过程，以及当次考试题在题库中的编号、出题顺序、考试成绩等相关的详细信息，为以后抽查提供了便利条件。
实施例1(云课堂网络教育培训系统)
本发明的云课堂网络教育培训系统用于跨终端分布式网络，采用所述教育云计算平台，提供P2P直播课堂和课堂点播功能。在P2P直播课堂方面，教师登录授课界面，上传相关课件，现场讲解的视频通过云课堂网络教育培训系统进行直播。学员登录直播课堂界面，在播放直播视频的同时，也同步显示相关的PPT、文字、图片和网页等课件信息。
在课堂点播功能上，一方面通过对已有的不断刷新的节目生成动态索引目录，提供给用户进行访问，并根据用户的访问情况进行排序，以减少用户的跨区域访问，另一方面对用户在总目录里预选的节目进行统计，综合预选排序情况和访问排序情况进行节目更新，向中心存储服务器发出节目下载申请，下载完成后自动更新索引目录。所述网络服务器与各用户之间，以及各用户与其它用户之间数据传输的方法采用可管理的分布式传输方法，即服务端管理每个网络终端既从服务器或别的网络终端接收数据，也管理每个网络终端发送数据给服务器或别的网络终端。
所述网络服务器即可做中心服务器，也可做边缘服务器，各服务器之间也采用可管理的分布式传输方法。
实施例2(云习题网络服务系统)
本发明的云习题网络服务系统用于跨终端分布式网络，采用所述教育云计算平台，提供知识点试题测验和模拟考试功能。学员登录云习题服务界面，选择习题所属知识点或由云习题服务系统自动推送，在规定时间内进行答题和自动评分。
Claims (10)
1.一种教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台是跨终端服务的，即用户能够使用各种网络终端通过安全接入，以交互式网络电视与电子白板形式接受培训和考试，通过收看规定的内容并累积收看时间到规定的课时及正确答题累积到规定的分数后，所述教育云计算平台进行自动评估并匹配相关的个性化教育资源进行后续服务，也用于审定用户是否具备参加考试的资格；所述电子白板包括同步还原服务端通过操作鼠标、键盘或手写装置生成的文字、图形和音视频信息；所述教育资源以分布形式存在于网络上可用的多个服务器集群中，各服务器集群通过教育云计算平台进行资源存储的分布调整、同步和负载均衡。
2.根据权利要求1中所述的教育云计算平台，其特征在于，所述跨终端服务的技术是通过TCP/IP、UDP、P2P和NAT穿透技术来实现的，用户使用的网络终端上需要安装特定的客户端软件，才能够通过网络使用教育云计算平台提供的跨终端服务，并与其它连接到教育云计算平台的网络终端进行数据共享和数据传输接力与加速。
3.根据权利要求1中所述的教育云计算平台，其特征在于，所述跨终端服务的技术是通过HTML5的新型网页技术来实现的，用户使用的网络终端上只要安装有支持HTML5的网页浏览器，就能进行访问和使用交互式教育培训服务。
4.根据权利要求2或3中任一所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育资源以智能云的形式部署在网络上可用的服务器集群中；所述智能云是教育云计算平台特有的一种服务方法，即为了防止任意用户连接效率低及占用主带宽资源，而采用高效、可控、分层P2P传输方法，包括步骤：将智能云分为存储并提供文件或节目数据的文件服务器，实现客户管理及搜索的主索引服务器，所述索引服务器上有文件服务器的节目信息，与文件服务器保持同步更新；索引服务器为客户节点分配子网，只有在同一子网内的客户节点才可以相互传输数据，每个子网内至少有一个节目服务器，节目服务器相当于子文件服务器，只服务于其它子文件服务器和所在子网内的客户节点；对于子网内还没有的新文件或新节目，客户节点最初只可以直接从文件服务器上获得所需要的文件或节目，索引服务器搜索可提供该文件的目标节点时，只在经过本网络已合法获得该文件或节目的客户节点或节目服务器中搜索。
5.根据权利要求4中所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台根据各客户节点的上、下行数据流量，均衡调整数据传输。
6.根据权利要求5中所述的教育云计算平台，其特征在于，所有传输的数据是经加密的加密数据。
7.根据权利要求6中所述的教育云计算平台，其特征在于，所述教育云计算平台在连接和/或传输数据时，要认证客户节点的身份。
8.根据权利要求7中所述的教育云计算平台，其特征在于，认证客户节点的身份通过与智能电子钥匙的交互来实现，所述智能钥匙是至少设置有一个不可完整复制的安全组件。
9.根据权利要求8中所述的教育云计算平台，其特征在于，用户通过教育云计算平台学习的内容和时间数据同时写入智能电子钥匙和后台的数据库中；网络电视前端在播放教育培训相关内容时，每隔一个时间段对刚才播放过的内容进行出题测验，用户只有正确解答才能继续收看下面的内容，同时智能电子钥匙保存进度，下次再学习时，能够继续上次的进度。
10.根据权利要求8中所述的教育云计算平台，其特征在于，对累计学习时长和分数达到要求的用户识别身份和专业信息，并即时为用户从后台题库中按规则或随机调取一定量的试题进行考试，每人每次的考题不重复，考试成绩计入智能电子钥匙和后台的数据库中；考试时除验证智能电子钥匙合法性外，用户还需要在网络终端上正确输入附加的数字验证码后才能通过验证进入答题系统，并且在考试规定时间内不确认交卷将被视为无效，考试成绩计入智能电子钥匙和后台的云数据库中。
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