CN107818529A - 一种用于学校教育的云计算系统和实现方法 - Google Patents

Abstract

一种用于学校教育的云计算系统和实现方法，涉及多媒体教育领域，包括信息录入模块、云终端、教学数据处理模块，其中，所述信息录入模块包括教师电脑、学生学习机、学校官方计算机，所述教师电脑、所述学生学习机、所述学校官方计算机、所述教学数据处理模块连接所述云终端。一种用于学校教育的云计算系统的实现方法基于上述系统实现。本发明在方便学生的自主学习、提高学生的学习效率的同时，减少了教师的工作量和学校的成绩统计工作，并且统计更加精确，完成具备针对性的教学任务，有助于教师和学校的宏观管理和了解学生学习情况。

Description

一种用于学校教育的云计算系统和实现方法

技术领域

本发明涉及多媒体教育领域，具体涉及一种用于学校教育的云计算系统和实现方法。

背景技术

随着互联网络的快速发展，云概念逐渐渗入人们的观念中，云是网络、互联网的一种比喻说法，其中，云计算是基于互联网相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户可以通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。21世纪以来云计算作为一个新的技术趋势已经得到了快速的发展，云计算已经彻底改变了一个前所未有的工作方式，也改变了传统软件工程企业。在学校多媒体教育领域，从传统的面授形式发展到了计算机辅助教学，后来出现了远程网络教学，

如申请号为CN201610669896.1的中国专利申请文件公开了一种移动教育平台系统，该技术方案中虽然通过“客户端包括用户学习应用模块、用户学习资源交互模块和用户学习互动社区模块。客户端的主要作用是课程数据的可视化实现，客户端应用于手机、平板电脑等具有智能化系统的移动便携设备。目前本发明支持多个操作系统的版本分别是Android、IOS、Symbian、Windows Mobile等操作系统。众多操作系统版本的共同特征是教育方式发法的核心集中系统化，用户通过客户端可以系统化进行学习体验”来实现“网络远程教育方式上的自由化，以及远程教育方式发法的核心集中系统化”的发明目的，但是为了实现移动端的自由化而需要匹配Android、IOS、Symbian、Windows Mobile等至少四中操作系统相对应的移动应用，并不是一种高效的方法，例如需要修复一项漏洞，则需要分别对不同操作系统软件应用进行编程；其次，“智能触屏答题模块分为章节练习模块、随机题库模块、模拟考试模块等模块，在设计原理上是一致的，用户阅读题干后进行触屏选择答案，会自动智能判题并给出题目的知识解析”，这种自动智能给出解析的方式虽然快速、高效、直接，但是并不适用所有人，因为使用移动客户端的用户不仅年龄跨度大，而且知识水平、理解能力均不同，通过单一答案这种“一概而论”的解析方式来解疑答惑，可行性并不是非常高，甚至会导致一些无法理解答案的使用者逐渐排斥该教育平台客户端。

所以，如果能利用云计算的技术，实现一种更加具备针对性的多媒体教育系统，将会解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种用于学校教育的云计算系统和实现方法，在方便学生的自主学习、提高学生的学习效率的同时，也能够帮助教师精确统计学生的学习状况，找出每个学生的学习问题所在，减少了教师的工作量和学校的成绩统计工作，并且统计更加精确，完成具备针对性的教学任务，有助于教师和学校的宏观管理和了解学生学习情况。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于学校教育的云计算系统，包括信息录入模块、云终端、教学数据处理模块，其中，所述信息录入模块包括教师电脑、学生学习机、学校官方计算机，所述教师电脑、所述学生学习机、所述学校官方计算机、所述教学数据处理模块连接所述云终端，所述学生学习机用于学生获取学习资料，所述教师电脑用于上传学习资料的解析以及参考答案，所述学校官方计算机用于集中化管理学生的数据信息。

作为本发明的优选，所述教学数据处理模块包括身份验证机、自动阅卷机、数据分类器、学习资料数据池、学生信息数据池、数据分配器和查询记录统计器，所述身份验证机连接所述云终端，所述自动阅卷机、所述数据分类器分别连接所述身份验证机，所述自动阅卷机和所述数据分类器连接，所述自动阅卷机连接所述学生信息数据池，所述学生信息数据池、所述学习资料数据池连接所述数据分配器，所述数据分配器连接所述查询记录统计器，所述身份验证机用于进行信息录入者的身份验证，所述云端自动阅卷机用于接受电子答卷的内容并进行正误分析得出成绩，所述数据分类器用于接收、分辨、存储上传的数据信息，所述学习资料数据池用于存储教学资料的题目解析以及答案，所述学生基本信息数据池用于存储学生个人的信息、学习资料和查询记录，所述数据分配器用于分配上传的数据，所述查询记录统计器用于统计学生的查询记录。

作为本发明的优选，所述教学数据处理模块还包括预约单元，所述预约单元连接所述学生基本信息数据池，所述预约单元用于向学生提供专门预约特定教师的功能。

作为本发明的优选，所述教学数据处理模块还包括学习模式选择单元，所述学习模式选择单元连接所述学习资料数据池，所述学习模式选择单元用于向学生提供不同学习模式的选项。

作为本发明的优选，还包括健康单元，所述健康单元连接所述学生学习机，所述健康单元用于监测学生持续学习时长并提供休息提醒。

作为本发明的优选，还包括紧急单元，所述紧急单元连接所述学生学习机，所述紧急单元用于在紧急情况下向学生提供求助功能。

一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，其特征在于，包含以下步骤，

S1.读取身份信息；

S2验证信息，若为教师身份，则执行S3.1，若为学生身份，则执行S3.2，若为官方身份，则执行S3.3；

S3.1开通教师权限，并读取学生数据；

S3.2开通学生权限，并读取学习资料数据；

S3.3开通官方权限。

作为本发明的优选，在步骤S3.2后还有S3.2.1预约步骤，

收集预约信息，并推送预约信息。

作为本发明的优选，在步骤S3.2后还有S3.2.2模式选择步骤，

读取模式选择信息，筛选指定学习资料数据。

作为本发明的优选，在步骤S3.2后还有S3.2.4求助步骤，

读取学生输入数据，当监测到紧急求助信息，则向外界发送求助信号。

有益效果：

在方便学生的自主学习、提高学生的学习效率的同时，也能够帮助教师精确统计学生的学习状况，找出每个学生的学习问题所在，减少了教师的工作量和学校的成绩统计工作，并且统计更加精确，完成具备针对性的教学任务，有助于教师和学校的宏观管理和了解学生学习情况。

附图说明

图1为实施例1的系统架构示意图。

图2为实施例2的流程示意图。

图3为实施例3的系统架构示意图。

图4为实施例4的系统架构示意图。

图5为实施例5的系统架构示意图。

图6为实施例6的系统架构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

目前现有的远程教育平台很多是为了实现远程教育概念而存在，即向外展示该企业或者学校可以实现远程教育这一教育形式，却不顾所实行的远程教育实用性是否可靠，所能达到的教育效果是否符合预期等问题，并由于这类远程教育平台依托的硬件为学习用计算机和输出教育资料用计算机，稳定性也不是很高，即使出现问题，企业或者学校也并不是非常重视，更不会从根本上解决所发生的问题，而是在使用这类远程教育平台的时候选择避开出现的种种问题，这样，一来，远程教育平台本身并不完善，在使用中会出现各类问题，影响教育体验和质量，二来，单单从形式上实现的远程教育并不被重视，教育效果也不会比传统的面授教育来的好，久而久之，这类远程教育也逐渐变成了一种可有可无的教育形式和平台；也有一类远程教育平台是通过平板电脑、手机等移动客户端来实现的便捷远程教育，在云端服务器上录入各种学习数据资料，通过手机软件登录的形式访问云端服务器的资料来学习，不过这类远程教育也具备很大的局限，一来，其依托的软件系统平台多样，造成了繁琐的软件编程、更新，其次，其面向的教育对象多样，如若不了解使用者的自身知识水平层次，则无法提供针对性的教育内容，也就毫无教育效果可言了。

本发明相比于上文所提及到的远程教育平台或模式，最大的改进点是将云计算技术加入到学校的远程教育平台中，提出一种用于学校教育的云计算系统，依靠云计算在提升系统的数据处理能力的同时，也逐渐实现智能处理数据的功能，应用范围的限定实现了针对性教育，将系统内的教育资源范围进行了限定，使得本系统的可靠性、实用性和利用率得到很大的提升，真正意义上实现网络远程教育，并保证远程教育的效果，减轻学生负担的同时，提升教师教学质量，甚至完善学校教育制度和体系。

如图1所示，本技术方案的具体实现方式如下：

一种用于学校教育的云计算系统，包括信息录入模块、云终端、教学数据处理模块，其中，所述信息录入模块包括教师电脑、学生学习机、学校官方计算机，所述教师电脑、所述学生学习机、所述学校官方计算机、所述教学数据处理模块连接所述云终端，所述学生学习机用于学生获取学习资料，所述教师电脑用于上传学习资料的解析以及参考答案，所述学校官方计算机用于集中化管理学生的数据信息。所述教学数据处理模块包括身份验证机、自动阅卷机、数据分类器、学习资料数据池、学生信息数据池、数据分配器和查询记录统计器，所述身份验证机连接所述云终端，所述自动阅卷机、所述数据分类器分别连接所述身份验证机，所述自动阅卷机和所述数据分类器连接，所述自动阅卷机连接所述学生信息数据池，所述学生信息数据池、所述学习资料数据池连接所述数据分配器，所述数据分配器连接所述查询记录统计器，所述身份验证机用于进行信息录入者的身份验证，所述云端自动阅卷机用于接受电子答卷的内容并进行正误分析得出成绩，所述数据分类器用于接收、分辨、存储上传的数据信息，所述学习资料数据池用于存储教学资料的题目解析以及答案，所述学生基本信息数据池用于存储学生个人的信息、学习资料和查询记录，所述数据分配器用于分配上传的数据，所述查询记录统计器用于统计学生的查询记录。

学生学习机的中央是显示屏，用于显示内容，显示屏的上方设置有无线收发器，显示屏的侧面设置有扬声器，云终端最外部是设备外壳，设备外壳前表面中央设置有电源键，电源键侧面设置有数据收发器，电源键上方设置有工作指示灯，云终端的后表面边缘开有电源接口，电源接口内侧设置有网线插口，网线插口外侧设置有三个USB接口。电源键与设备外壳的孔间隙配合连接，控制设备的电源接通，USB接口与数据收发器通过数据线相接，用以进行数据的上传和下载，电源键与工作指示灯通过导线连接，工作指示灯显示设备的工作状态。电源接口内嵌在云终端的后表面，用以接通外界电源，数据收发器与网线插口由数据线相接，网线插口用以接通互联网，USB接口以开口方式设置在云终端的后侧内部。

在使用本云计算系统时，使用人首先需要进行身份验证，当使用人是学生时，使用学生学习机进行学号等信息的输入，通过所连接的云终端向身份验证机发送信息，当获得身份验证机的通过验证信息回馈以后，学生可以使用学生学习机通过云终端访问学生信息数据池和学习资料数据池，学生信息数据池可以提供之前的个人学习资料和信息，例如可以显示之前的学习进度和学习成果，学习资料数据池则可以向学生提供学习资料，例如随堂讲义、课时训练、单元试卷等，学生通过操作学生学习机来完成听课学习、作业完成甚至疑难提问，同时数据分类器、数据分配器、查询记录统计器也通过云终端连接学生学习机，查询记录统计器可以统计学生在自主学习过程中面对的不同问题、疑难知识店分别查询的次数，通过数据分配器将这类信息输入进学生信息数据池中，供后续查看，当学生在学习资料数据池中搜索所需的学习资料时，数据分配器可以通过搜索关键词来扫描学习资料数据池，从而筛选出对应资料，发送至对应的学生学习机终端；当有随堂测验或者期末考试时，学生也可以通过学生学习机来完成测验，当学生作答完毕提交试卷之后，数据分类器可以识别这类考卷作答数据，再把已经作答了的考卷发送给自动阅卷机来进行考卷的批改，自动阅卷机接受电子答卷的内容并进行正误分析后得到最终成绩，再通过数据分类器将成绩数据存储于学生信息数据池中，将错题数据存储于学习资料数据池，学生通过学生信息数据池得知成绩后再通过学习资料数据池中的答案解析来完成错题的理解和更正。

当教师使用云计算系统时，首先也需要经过身份认证，教师可以通过云终端向数据分类器上传资料，例如讲课资料、测试考卷资料、答案解析资料和一些日常的课程信息，数据分类器可以识别上传的资料并分类上传至学习资料数据池中，教师电脑可以直接访问学生信息数据池来了解每一个学生的学习情况，从而进行针对性的教育或者辅导，也可以通过这类信息得知学生们的知识掌握情况，以布局后续课堂中的知识着重讲解。

当学校甚至教育局需要了解该校学生学习情况时，可以通过学校官方计算机进行身份的验证和登录，然后通过云终端来查看学习资料数据池和学生信息数据池，从宏观上管理和了解学生学习情况。

本发明的有益效果在于：极大地方便了学生的自主学习，提高了学生的学习效率；能够帮助教师精确统计学生的学习状况，找出每个学生的学习问题所在；同时云终端的应用有效保护了学生的隐私，有助于学生学习资料的保存；在考试时期，极大地减少了教师的工作量和学校的成绩统计工作，使得统计更加精确；有助于教师和学校的宏观管理和了解学生学习情况。

实施例2

基于实施例1的一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，如图2所示，包含以下步骤，

S1.读取身份信息；

具体可以通过学生学习机读取学生学号，通过教师电脑读取教师身份，通过学校官方计算机读取官方身份数据。

S2验证信息，若为教师身份，则执行S3.1，若为学生身份，则执行S3.2，若为官方身份，则执行S3.3；

学生学习机、教师电脑和学校官方计算机将读取的身份信息通过云终端发送至身份验证机，从而对身份信息进行验证。

S3.1开通教师权限，并读取学生数据；

若教师电脑上传的身份信息通过验证确实为教师，则身份验证机允许教师电脑执行教师权限，行使教师专有权利，例如查看所有学生成绩、检查学生作业等。

S3.2开通学生权限，并读取学习资料数据；

若学生学习机上传的身份信息通过验证确实为学生，则身份验证机允许学生学习机开通学生权限，行使学生专有权利，例如查看教师讲课视频、下载学习资料等。

S3.3开通官方权限。

若学校官方计算机上传的身份信息通过验证确实为学校官方信息，则身份验证机允许学校官方计算机开通官方权限，行使学校官方专有权利，例如下载所有教师教学资料和学生学习信息等。

通过运用上述的一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，可以达到云计算系统的多身份特定使用功能，使得学生、教师、学校三方面人群实现“物尽其用，人尽其力”的高效教学成果，利用强大的云计算科技，减轻三方压力，提升教学质量。

实施例3

如图3所示为实施例3的系统示意图。与实施例1不同的是，教学数据处理模块还包括预约单元，预约单元连接学生基本信息数据池，预约单元用于向学生提供专门预约特定教师的功能。

在学校课余时间我们经常会看到许多好学的学生会找机会向自己喜欢的学科老师提问来解决课堂上并未解决的学业疑问，但是许多时候学生们会一拥而上，而课余时间又匆匆流逝，许多学生在还没提出问题就不得不接收继续上下一节课的困苦。故预约单元为学生提供了一个预约特定老师讲解疑难问题的平台，在学生使用学生学习机完成学习任务之后，可以通过使用预约单元来实现预约单一教师的答疑功能。

具体的实现方法为：

在验证为学生身份之后，预约模块开启，同时收集学生操作的预约信息，再将预约信息发送至指定的教师电脑上，等待教师查看。

收到预约信息的教师可以回复是否在预约时间段有空答疑，若可以，则在该时间段内与学生建立单独的对话，完成一对一答疑。

实施例4

如图4所示为实施例4的系统示意图。与实施例1不同的是，教学数据处理模块还包括学习模式选择单元，学习模式选择单元连接学习资料数据池，学习模式选择单元用于向学生提供不同学习模式的选项。

学习模式选择单元向学生计算机推送学习模式并读取模式选择信息，从学习资料数据池中筛选指定学习资料数据，然后传送至学生计算机，在人性化教育的同时实现因材施教。

实施例5

如图5所示为实施例5的系统示意图。与实施例1不同的是，还包括健康单元，健康单元连接学生学习机，健康单元用于监测学生持续学习时长并提供休息提醒。

自学生验证登录之后，健康单元监测学生学习时长，在健康单元里设置有高效学习时长、健康学习时长、疲劳休息时长等，当学习时长大于皮来休息时长设定值时，健康单元发送提醒信息，建议学生停止学习并做适当运动和休息。

健康单元能够帮助学生学得更加轻松，也更加健康，杜绝盲目地长时间学习和传统的“题海作业”。

实施例6

如图6所示为实施例6的系统示意图。与实施例1不同的是，还包括紧急单元，紧急单元连接学生学习机，紧急单元用于在紧急情况下向学生提供求助功能。

当实现了学生自主学习的同时，学生身边可能没有教师的监督，会发生一些意外，例如贫血的学生在长时间使用学生学习机进行远程学习的时候晕倒在电脑桌上，不能有足够的力气发出求救，又或者学生在自己家中学习过程中，家中发生意外，需要向外界求助等。在这种危急时刻，紧急单元能够帮助陷入困境中的学生，向所有可能救助求救学生的人发出紧急信号，从而保证学生的人身安全。

具体地，紧急单元在学生进行学习操作的同时读取学生输入数据，如学生突然之间在电脑上输入特定求助关键词，此时紧急单元认定为监测到紧急求助信息，向云计算系统中的其他学生学习机、教师电脑、学校官方计算机等外界发送求助信号，以实现救助该学生的功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于学校教育的云计算系统，包括信息录入模块、云终端、教学数据处理模块，其特征在于，所述信息录入模块包括教师电脑、学生学习机、学校官方计算机，所述教师电脑、所述学生学习机、所述学校官方计算机、所述教学数据处理模块连接所述云终端，所述学生学习机用于学生获取学习资料，所述教师电脑用于上传学习资料的解析以及参考答案，所述学校官方计算机用于集中化管理学生的数据信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于学校教育的云计算系统，其特征在于，所述教学数据处理模块包括身份验证机、自动阅卷机、数据分类器、学习资料数据池、学生信息数据池、数据分配器和查询记录统计器，所述身份验证机连接所述云终端，所述自动阅卷机、所述数据分类器分别连接所述身份验证机，所述自动阅卷机和所述数据分类器连接，所述自动阅卷机连接所述学生信息数据池，所述学生信息数据池、所述学习资料数据池连接所述数据分配器，所述数据分配器连接所述查询记录统计器，所述身份验证机用于进行信息录入者的身份验证，所述云端自动阅卷机用于接受电子答卷的内容并进行正误分析得出成绩，所述数据分类器用于接收、分辨、存储上传的数据信息，所述学习资料数据池用于存储教学资料的题目解析以及答案，所述学生基本信息数据池用于存储学生个人的信息、学习资料和查询记录，所述数据分配器用于分配上传的数据，所述查询记录统计器用于统计学生的查询记录。

3.根据权利要求2所述的一种用于学校教育的云计算系统，其特征在于，所述教学数据处理模块还包括预约单元，所述预约单元连接所述学生基本信息数据池，所述预约单元用于向学生提供专门预约特定教师的功能。

4.根据权利要求2所述的一种用于学校教育的云计算系统，其特征在于，所述教学数据处理模块还包括学习模式选择单元，所述学习模式选择单元连接所述学习资料数据池，所述学习模式选择单元用于向学生提供不同学习模式的选项。

5.根据权利要求2所述的一种用于学校教育的云计算系统，其特征在于，还包括健康单元，所述健康单元连接所述学生学习机，所述健康单元用于监测学生持续学习时长并提供休息提醒。

6.根据权利要求2所述的一种用于学校教育的云计算系统，其特征在于，还包括紧急单元，所述紧急单元连接所述学生学习机，所述紧急单元用于在紧急情况下向学生提供求助功能。

7.一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，其特征在于，包含以下步骤，

S1.读取身份信息；

S2验证信息，若为教师身份，则执行S3.1，若为学生身份，则执行S3.2，若为官方身份，则执行S3.3；

S3.1开通教师权限，并读取学生数据；

S3.2开通学生权限，并读取学习资料数据；

S3.3开通官方权限。

8.根据权利要求7所述的一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，其特征在于，在步骤S3.2后还有S3.2.1预约步骤，

收集学生预约信息，并推送预约信息至教师。

9.根据权利要求7所述的一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，其特征在于，在步骤S3.2后还有S3.2.2模式选择步骤，

读取模式选择信息，筛选指定学习资料数据。

10.根据权利要求7所述的一种用于学校教育的云计算系统的实现方法，其特征在于，在步骤S3.2后还有S3.2.4求助步骤，

读取学生输入数据，当监测到紧急求助信息，则向外界发送求助信号。