CN105047033A - 一种课堂云和教育云协作的教学交互系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种课堂云和教育云协作的教学交互系统，包括一个教育云平台和多个课堂云平台；教育云平台，用于接收和存储教学资源，按照预定推送规则向课堂云平台推送资源；所述推送规则设定了资源被推送的目标课堂云、资源被推送的时间要求；课堂云平台，用于接收教育云平台推送的教学资源以供本地教学使用，收集本地资源上传至教育云平台。应用本发明，教育云可在网络空闲时将资源主动推送到课堂云，即使在授课期间断网或网络拥挤，教师也可以利用已推送到本地的教学资源进行教学，保证了无网络或网络延迟和拥堵时课堂教学的有效性。

Description

一种课堂云和教育云协作的教学交互系统及方法

技术领域

本发明属于教育信息化技术领域，更具体地，涉及一种课堂云和教育云协作的教学交互系统及方法。

背景技术

云教育是“一站式”教育信息化服务平台，也是一个专用于教育领域的云计算平台，打破了传统的教育信息化边界，推出了全新的教育信息化概念，集教学、管理、学习、娱乐、交流于一体。让教育部门、学校、教师、学生、家长及其他教育工作者，这些不同身份的人群可以在同一个平台上，根据权限去完成不同的工作。无需再下载、安装、维护、升级，只要一个账号就可以在线使用到很多的教育应用软件，共享到海量的教育资源，与全国范围的用户在线交流。

而在我们实际的课堂教学中，并不能保证百分之百的网络畅通，不能保证与云端进行随时随地的交互，一旦出现断网就会严重影响正常的教学秩序，教师无法及时顺利地从云端获取自己上课的教学资源按照预先的备课进行教学，这也势必会成为教师使用云端教学最大的担忧和困扰。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明公开一种课堂云和教育云协作的教学交互系统及方法，通过教育云在网络空闲时主动推送资源给课堂云，课堂云在网络空闲时将本地资源上传，由此避免了由于网络堵塞或故障时导致教学资源无法传送至本地课堂影响教学的问题，以及保证本地接收或生成资源的有效上传。

一种课堂云和教育云协作的教学交互系统，包括一个教育云平台和多个课堂云平台；

教育云平台，用于存储教学资源，按照预定推送规则向课堂云平台推送资源；所述推送规则设定了资源被推送的目标课堂云、资源被推送的时间要求；

课堂云平台，用于接收教育云平台推送的教学资源以供本地教学使用，收集本地资源并上传至教育云平台。

进一步地，所述教育云平台在满足推送的时间要求前提下，在网络空闲时推送教学资源。

进一步地，还包括与所述课堂云平台建立局域网的多个学生终端，所述课堂云平台用于按照教师对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容传送给学生终端，以及按照学生终端对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容反馈给学生终端；所述学生终端用于将学生对教学资源的操作信息传送给课堂云平台。

进一步地，所述云平台还用于记录教师对教学资源的操作所得显示内容以及学生对教学资源的操作所得显示内容，生成本地资源。

进一步地，还包括有线或无线连接课堂云平台的视频采集模块用于录制课堂教学过程，生成本地资源。

进一步地，所述课堂云平台在应用于教学时，若网络空闲则将教学过程中生成的本地资源实时上传至教育云平台，若网络非空闲则将本地资源暂存，等待网络空闲时，再上传至教育云平台。

进一步地，所述教育云平台还检索与待推送教学资源相关联的其它资源，将其与待推送教学资源一起推送给课堂云平台。

进一步地，所述教育云平台采用云同步技术从各用户资源上传终端接收教学资源。

进一步地，还包括有线或无线连接课堂云平台的显示设备，用于展示所述教育云平台处理得到的显示内容。

本发明还提供了一种课堂云和教育云协作的教学交互方法，具体为：

教育云平台按照预定推送规则向课堂云平台推送资源；所述推送规则设定了资源被推送的目标课堂云、资源被推送的时间要求；

课堂云平台接收教育云平台推送的教学资源以供本地教学使用；

课堂云平台与多个学生终端建立局域网；

课堂云平台按照教师对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容传送给学生终端；

学生终端将学生对教学资源的操作信息传送给课堂云平台；

课堂云平台按照学生终端对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容反馈给学生终端；

教育云平台记录教师对教学资源的操作所得显示内容以及学生对教学资源的操作所得显示内容，生成本地资源；

若网络空闲，课堂云平台将教学过程中生成的本地资源实时上传至教育云平台；若网络非空闲，课堂云平台将本地资源暂存，等待网络空闲时，再上传至教育云平台。

本发明的有益技术效果体现在：

本发明提供了一种教育云与课堂云协作的教学交互系统，教育云可在网络空闲时按照预定的推送规则将资源主动推送到课堂云，即使在授课期间断网或网络拥挤，教师也可以利用已推送到本地的教学资源进行教学，避免了网络问题导致资源不能到达本地影响教学的问题。课堂云的本地资源也可实时或在网络悠闲时自动上传至教育云。教育云与课堂云的交互自动完成，无需人工操作，大大提高了用户体验性。

进一步地，课堂云和学生终端组成局域网进行交互式教学，并且把教学过程中关于教师和学生的所有教学行为记录下来，当教学完成时把搜集到的教学信息打包，利用网络的空闲时间推送给教育云，这样既保证了无网络时课堂教学的有效性，也减少了学生终端直接与大云交互的网络延迟和拥堵。

进一步地，还可利用视频采集模块录制课堂教学过程，生成本地资源，通过课堂云上传至教育云，丰富教学资源。

进一步地，所述教育云平台还可根据主题、关键词、作者等信息检索与待推送教学资源相关联的其它资源，将其与待推送教学资源一起推送给课堂云平台，使得教师授课展示内容更多元化，提高教学效果。

进一步地，所述教育云平台采用云同步技术从各用户资源上传终端接收教学资源，如此一来，用户在一个终端编辑的教学素材可自动同步到教育云，当用户使用另一个终端再次编辑该教学素材时，可获得最新素材并在其基础上进行完善，完善后再云同步到教育云，由此使得用户随时随地都可编辑素材，教育云中的素材也实时更新，保持同步性。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的系统结构示意图；

图2是本发明第二个实施例的系统结构示意图；

图3是本发明第三个实施例的系统结构示意图；

图4是本发明第四个实施例的系统结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本发明第一实施例的系统结构示意，本发明第一个实施例教学交互系统包括教育云平台(简称教育云)、多个课堂云平台(简称课堂云)。教育云作为一个大服务平台，汇集有所有的教学资源；课堂云放置于各个教学区，例如教室、会议室，其与教育平台之间通过云同步技术实现本地资源与教育云资源共享。

教育云存储有通过各用户终端上传的教学资源，譬如教学课件、文档、音视频、PPT。教育云在网络空闲的时候按照推送规则主动将教学资源推送到课堂云平台。推送规则中指定了资源被推送的目标课堂云、推送时间要求。教育云还可根据资源的主题、关键词等信息进行相关资源检索，将检索到的可能对教学有帮助作用的资源随同主资源一起推送给课堂云。主动推送可在规定的时间内，有针对性地选择网络空闲时传送。除了主动推送外，教师还可通过在课堂云端通过指令式操作将需要使用的教学资源从教育云下载到课堂云。

课堂云作为教育云下面的子平台，承担本地教学服务任务。课堂云从教育云接收学习资源，供教师教学使用。

课堂云本地接收或生成的资源(即不是从教育云下载的资源)，可上传至教育云。在网络非拥塞情况下，其中数据量不大的交互资源可以在课堂实时交互的过程中，同步上传到教育云平台；在教室内网络拥塞或者资源数据量比较大的情况下，为保证课堂交互的实时性，教学所用的资源可以在课前网络空闲条件下，保存到课堂云内置的硬盘存储中；等待网络空闲时，异步上传到教育云。

作为一种优选方式，教育云可采用云同步技术从各用户资源上传终端接收教学资源，如此一来，用户在一个终端编辑的教学素材可自动同步到教育云，当用户使用另一个终端再次编辑该教学素材时，可获得最新素材并在其基础上进行完善，完善后再云同步到教育云，由此使得用户随时随地都可编辑素材，教育云中的素材也实时更新，保持同步性。

图2是本发明第二实施例的系统结构示意图。在第一个实施例的基础上，本实施例课堂云集成或外接有视频采集模块，用于录制课堂教学过程，生成微课。微课作为本地生成资源的一种，按照前述课堂云本地资源上传方式上传到教育云。

图3是本发明第三实施例的系统结构示意图。为了实现教师与学生的实时交互，除了教育云和课堂云的交互，还可以课堂云为核心，在课堂云与多个学生终端之间建立局域网，师生、生生之间可通过课堂云实现互动式学习。课堂云将课堂上教师终端和学生端的各类课堂交互资源和互联网云端教育资源聚合成一个集中展示的平台，课堂云从教育云下载资源，多个学习终端从课堂云下载资源，也可将终端资源上传给课堂云。

实际交互过程中，可将课堂云直接作为教师终端，也可采用一个与课堂云同在一个局域网的终端设备作为教师终端。

采用终端设备作为教师终端时，教师终端与课堂云同处一个局域网。在教师终端设备上进行教学操作并发送教师端操作指令，课堂云接收教师端指令并按照指令进行处理，将处理结果反馈给教师终端和学生终端。

学生终端操作并发送学生终端操作指令，课堂云接收学生端指令并按照学生终端指令进行处理，将处理结果反馈给教师终端和学生终端。

在教学交互过程中，课堂云可记录和存储教学交互资源，按照同样的方式，在侦测到网络空闲时，将打包好的教学交互资源推送到教育云上，实现数据的同步或异步保存。交互生成的资源包括了教师端画面的共享、学生端画面共享、课堂上使用的各种类型文件、视音频资源、教师与学生的交互操作等等。

教师终端和学生终端可以是手机、平板电脑、个人数字助理等具有各种操作系统的硬件设备。

图4是本发明第四实施例的系统结构示意图。在第三实施例的基础上，该系统还包括有线或无线连接课堂云的显示设备，用于显示课堂云上呈现的资源内容。当需要教师对展示内容进行书写帮助讲解时，显示设备可采用电子白板或触控屏，电子白板或触控屏呈现展示内容，教师在电子白板或触控屏上书写，由此解决教师的书写问题，提升教学体验。

下面以本发明第四实施例的课堂交互系统应用于教室中教学为例进行说明：

教师在终端编辑教学素材，采用云同步技术将教学素材发送给教育云，同时设定推送规则，将其与素材一起同步到教育云；推送规则指定在什么时间之前将该素材推送给哪个课堂云，譬如将编号为XX的素材在X年X月X日X点至X月X日X点之间推送到编号为XX的课堂云；

教育云接收教学素材，根据素材的主题、关键字、作者等信息搜索相关资源，将其与教学素材一起打包，将打包后的资源按照推送规则主动推送给目标课堂云；

教师启用课堂云，课堂云与教室内的学生终端建立局域网连接；

教师操作课堂云上的教学素材，通过操作得到的展示内容发送给各学生终端；教师提问，学生在学生终端上作答，答题信息反馈给课堂云，课堂云将答题信息直接转发给教师终端或整理后转发给教师终端；同样的，也可学生提问，教师答疑，其相当于是教师提问学生作答的一个逆过程；

课堂云记录教师终端与学生终端的交互过程，形成本地资源；

课堂云还利用视频采集模块录制教室内的授课全过程视频生成微课，形成另一本地资源；

课堂云还接收教师终端和学生终端上传的资源，以及通过USB接口传送的资源，形成又一本地资源；

课堂云将所有的本地资源上传到教育云。具体而言，在网络非拥塞情况下，其中数据量不大的交互资源可以在课堂实时交互的过程中，同步上传到教育云平台；在教室内网络拥塞或者资源数据量比较大的情况下，为保证课堂交互的实时性，教学所用的资源可以在课前网络空闲条件下，保存到课堂云内置的硬盘存储中；等待网络空闲时，异步上传到教育云。

从硬件组成讲，课堂云包括存储模块、处理模块和通信模块，下面分别详细说明：

存储模块存储各种教学资源(例如：课前，教师进行备课时，对教育云平台的资源进行访问并下载的资源；课中，记录学生课堂表现的相关信息和师生交互的具体情况；课后，将上课所用到的教学资源和课堂记录信息打包并在网络空闲的情况下上传到教育云)，需要时可成批的与教育云进行信息交换，用来实现课堂云的信息记忆功能。

处理模块是课堂云指挥和控制其它各部分工作的中心，其工作过程和人的大脑指挥和控制人的各器官一样，是课堂云平台的指挥中心。

通信模块实现课堂云平台与教学终端、学生终端和大云服务平台之间的相互通信，以达到硬件、软件资源及数据处理、信息资源的共享，并且向通信系统用户提供存取、修改通信系统数据库的服务，以实现通信系统数据库的共享。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，包括一个教育云平台和多个课堂云平台；

教育云平台，用于存储教学资源，按照预定推送规则向课堂云平台推送资源；所述推送规则设定了资源被推送的目标课堂云、资源被推送的时间要求；

课堂云平台，用于接收教育云平台推送的教学资源以供本地教学使用，收集本地资源并上传至教育云平台。

2.根据权利要求1所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，所述教育云平台在满足推送的时间要求前提下，在网络空闲时推送教学资源。

3.根据权利要求1或2所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，还包括与所述课堂云平台建立局域网的多个学生终端，所述课堂云平台用于按照教师对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容传送给学生终端，以及按照学生终端对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容反馈给学生终端；所述学生终端用于将学生对教学资源的操作信息传送给课堂云平台。

4.根据权利要求3所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，所述云平台还用于记录教师对教学资源的操作所得显示内容以及学生对教学资源的操作所得显示内容，生成本地资源。

5.根据权利要求4所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，还包括有线或无线连接课堂云平台的视频采集模块用于录制课堂教学过程，生成本地资源。

6.根据权利要求5所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，所述课堂云平台在应用于教学时，若网络空闲则将教学过程中生成的本地资源实时上传至教育云平台，若网络非空闲则将本地资源暂存，等待网络空闲时，再上传至教育云平台。

7.根据权利要求4或5或6所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，所述教育云平台还检索与待推送教学资源相关联的其它资源，将其与待推送教学资源一起推送给课堂云平台。

8.根据权利要求4或5或6所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，所述教育云平台采用云同步技术从各用户资源上传终端接收教学资源。

9.根据权利要求3所述的课堂云和教育云协作的教学交互系统，其特征在于，还包括有线或无线连接课堂云平台的显示设备，用于展示所述教育云平台处理得到的显示内容。

10.一种课堂云和教育云协作的教学交互方法，其特征在于，具体为：

教育云平台按照预定推送规则向课堂云平台推送资源；所述推送规则设定了资源被推送的目标课堂云、资源被推送的时间要求；

课堂云平台接收教育云平台推送的教学资源以供本地教学使用；

课堂云平台与多个学生终端建立局域网；

课堂云平台按照教师对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容传送给学生终端；

学生终端将学生对教学资源的操作信息传送给课堂云平台；

课堂云平台按照学生终端对教学资源的操作进行处理并将处理所得显示内容反馈给学生终端；

教育云平台记录教师对教学资源的操作所得显示内容以及学生对教学资源的操作所得显示内容，生成本地资源；

若网络空闲，课堂云平台将教学过程中生成的本地资源实时上传至教育云平台；若网络非空闲，课堂云平台将本地资源暂存，等待网络空闲时，再上传至教育云平台。