CN112288314A - 网络在线教育系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的网络在线教育系统包括有控制中心模块、操作权限模块、数据收发模块，其中，控制中心模块通过数据收发模块连接多个操作权限模块，操作权限模块位于相应用户的终端内，控制中心模块内设有互助学习模块、成绩分析模块、就业竞争分析模块、实训管理模块、网络学习模块、知识强化模块。本发明利用“教、学、考、评、管”一体化的在线教育系统，每个课程按基础课、专业核心课、项目实训课等，从而对人工智能、大数据、智能设备等领域方向体系课程进行教学支撑，将软件平台、深度学习、大数据虚拟实验、人工智能进行深度整合，从而适合各类人群进行学习的系统。

Description

网络在线教育系统

技术领域

本发明涉及教育系统，尤其是指基于网络的多功能在线教育系统。

背景技术

随着互联网的迅速普及和计算机技术的日益提高，在教育领域内人们对计算机需求的比重日益增大，以网络和多媒体技术为基础的网络教学正成为一种新型的教育方式，尤其是一场新冠疫情，打乱了全国的中小学教育、高等教育和社会教育培训正常的教学节奏和状态。也是因为这场疫情，在大家都没有做好准备的时候，全国范围内教育的大部分细分领域都被动的开始了线上教育。

全国范围内都在进行“停课不停学”的远程在线授课。全国体制内的授课老师纷纷化作在线主播，开始尝试和适应在线授课与管理。各大科技企业纷纷推出和升级自己的在线授课工具，但对于受教育的主体来说，各个年龄段学生对于数字化教育的认知还不全面，数字化教育需要的学习习惯也并没有养成，尤其是针对初中高中及小学等年龄段的学生，对数字化教育工具的使用程度和占比也不高，数字化教育所需的自制力也不足。对于提供教育的主体来说，全国范围内的老师对数字化教育的认知也是不全面的，同时对于数字化教育实施的必要技能，老师们掌握的也不充足和熟练，如此就急需一种从趣味性、专业性等可以多方面开发和利用的教育系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种功能全面、趣味性强、专业性好的在线教育系统，从而帮助学生巩固学习知识，在有趣之余提升对知识的理解，同时检验自身在课程中的知识掌握程度，以完全达到课程的掌握及知识的有效运用。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：网络在线教育系统，它包括有控制中心模块、操作权限模块、数据收发模块，其中，控制中心模块通过数据收发模块连接多个操作权限模块，操作权限模块位于相应用户的终端内，控制中心模块内设有互助学习模块、成绩分析模块、就业竞争分析模块、实训管理模块、网络学习模块、知识强化模块。

操作权限模块对用户身份进行认证和权限控制，所述的用户为学生、教师或管理人员，根据不同用户角色，设置相应权限，用户通过帐户登录系统，用户的操作通过相应的日志记录以备查看，没有权限的用户无法使用系统，用户权限分为系统管理员权限、管理员权限、设备维护人员权限、普通用户权限。

互助学习模块包括有讨论区模块、学习心得模块、日历模块、站内信模块、通知模块，其中，用户通过讨论区模块对课程进行查看、发布问题、回复问题、查看问题以及按权限改查和操作，控制中心模块对讨论区模块内容进行实时更新；

学习心得模块是学生对于课程的评价，同时发布对于课程的理解和感悟，将学习心得展现出来，从而使更多的学生学习和了解课程；

日历模块对用户日程进行管理，用户通过日历模块进行定时安排，日历模块对安排后的日程进行提醒，从而进行有计划的教学、学习；

站内信模块对用户之间进行邮件形式的互相通信，进行重要信息的交流，交流内容包括代码收发、课程变动通知、公告发送；

通知模块对通知信息进行发送，发送内容包括好友添加请求、系统推送、讨论区问题回复。

管理人员在系统内可查看到任务的名称、创建者姓名、完成状态等信息，可通过名称、创建人和任务状态进行筛选查询，对正在排队执行的任务进行管理。

成绩分析模块包括有首页模块、实验报告模块、答题成绩模块、总评成绩模块，其中，教师用户的成绩分析模块首页面板展示班级的数据指标，包括有班级指标的雷达图、成绩分布的条状图、进步榜和后进榜，班级指标的数据主要有学习时长、活动协作、实操指数、迁移能力、理论学习，指标的最高值、最低值、平均值均通过雷达图直观显示；同时显示班级学生在成绩上的分布，直观显示班级学生的平均水平，各个阶段所占的学生人数，同时进步榜罗列进步较大的几个学生，后进榜显示成绩吊车尾的学生，从而有效帮助教师了解班级学生整体情况；

实验报告模块通过选择相应的班级、课程、实验类型、实验章节来查看该实验的报告，并通过饼状图展现该实验的及格率及成绩的分布情况，从而得出该实验班级学生的掌握程度；实验报告模块同时详细罗列该次实验班级学生的成绩，教师可抓取需要重点加强学习的学生，使其所有学生都能够达到该次实验的标准；

答题成绩模块通过选择相应班级、课程来查看该课程的学生，以及学生的答对率，总评成绩模块用于展示该班级所有学生的总评成绩，有助于教师查看该班级的优子生及差生，鉴于该学生的平时表现，教师适当的增加或者减少总评分数；

学生用户登录成绩分析模块只显示个人信息、个人指标，自己的报告、自己的答题成绩，只针对于自身的成绩分析系统。

就业竞争分析模块包括有查看课程能力画像、专业能力画像、岗位需求画像、岗位匹配和推荐、学生专业能力画像、岗位需求画像、学生岗位匹配推荐模块、数据采集模块，其中，课程能力画像显示该课程所注重的能力及权重，专业能力画像显示在专业方面的能力，岗位需求画像显示岗位职位需要的能力占比，岗位匹配和推荐显示岗位与学生掌握的匹配度推荐相关的职位，学生专业能力画像显示学生的专业能力及掌握的程度，岗位需求画像显示每个职位每个岗位所需要求的能力画像，数据采集为抓取外部招聘网站的职位信息以供学生实时了解该专利的应用前景。

实训管理模块包括有学生管理模块、教师管理模块、课程管理模块、课表管理模块，其中，学生管理模块用于学生用户的添加、删除操作，班级的添加、删除操作，同时通过选择班级展示该班级的学生列表，或通过搜索栏搜索该班级的学生，学生列表展示学生的基本信息；教师管理模块进行教师的添加、删除操作，或通过搜索栏搜索教师，教师列表展示教师的基本信息；课程管理模块进行课程的添加、修改、删除操作，同时显示课程列表，展示课程的图片，课程的添加需要录入课程名称、课程编号、课程分制、课程类型、课程能力、课程封面信息；课表管理页模块进行课表的添加、删除操作，显示课表信息列表，展示课表的基本信息。

网络学习模块包括有搜索模块、课程列表、用户信息，其中，在搜索模块中输入相应的系信息内容，点击搜索按钮，就会出现想要搜索的课程列表；点击个人信息资料则会进入个人信息界面；若点击相应课程则会进入该门课程的主界面；课程的主页面包括课程大图、课程简介、选修课程、退出课程、进入课程以及课程的详细章节列表；用户信息界面包括我的课程和我的资源，我的课程包括课程的详细学习资源、章节列表、课程软件资源以及课程讨论区。

知识强化模块包括有包括题库管理模块、题型管理模块、课程管理模块、学习情况画像模块、晋级通关模块、竞技对抗模块、常规练习模块、试题重组模块，其中，

题库管理模块对题库进行增加、删除、改动操作，同时实时更新题库，从而满足相应课程的需求；

题型管理模块针对题目进行分类，满足多样化试题，试题包括有单选题、多选题、判断题；

常规练习模块在学生进行答题后立即查看对和错，以及错题回顾，让学生及时知道错误原因，以及了解答案详情，同时学生通过重复练习薄弱的课程或章节使其巩固知识；

晋级通关模块、竞技对抗模块通过闯关、对抗模式使学生在学习的同时添加趣味性，加强学生对学习的热情；

试卷重组为老师或学生提供将现有的试题按考试难度、知识点覆盖率重新生成一套符合要求的试卷，使现有的试题按不同规格生成多种多样的试卷，以此满足不同的老师、学生需求。

本发明利用“教、学、考、评、管”一体化的在线教育系统，每个课程按基础课、专业核心课、项目实训课等，从而对人工智能、大数据、智能设备等领域方向体系课程进行教学支撑，将软件平台、深度学习、大数据虚拟实验、人工智能进行深度整合，从而适合各类人群进行学习的系统。

附图说明

图1为本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：本实施例的网络在线教育系统基于JAVA语言进行开发的，采用B/S架构及MVC开发方法进行开发。数据库采用MySQL5.7进行开发，同时，数据层利用抽象工厂设计模式进行分离，达到了数据与业务的分层管理。为方便界面的扩展，业务层与WEB界面进行了分离，给C/S应用客户端的开发留下了接口。WEB界面采用Vue技术进行开发，应用环境部署在IIS7中；

本系统采用用户身份认证和权限控制，根据不同用户角色，设置相应权限。用户通过帐户登录系统，用户的重要操作都做相应的日志记录以备查看，没有权限的用户禁止使用系统。用户权限设置为系统管理员权限、管理员权限、设备维护人员权限、普通用户权限。

数据库验证模式采用MySQL身份验证模式。设计不同的数据库用户，分别拥有不同的角色。系统管理员及管理员拥有数据库读写权限、设备维护人员及普通用户只拥有对数据库的读权限。

教师角色核心功能是对课程以及课程资源管理，班级学生管理，能够满足教学当中的验证性实验、综合性实验、课程设计等三类实验的需求。

管理员角色核心功能是实现对所有硬件、所有软件资源、所有成员的管理，以及所有课程资源的管理。

每个教师在每门课程中均拥有一个属于该门课程的公共网络学习空间，该空间的内容支持仅对自己可见、对备课组可见、对同学可见和对访客可见四种权限。

学生可在课程的公共网络学习空间下载实验所需要用的软件和查看、分享学习资源。每个学生拥有一个属于自己的网络学习空间，该空间的内容支持仅对自己可见、对教师和同学可见和对访客可见三种权限。支持在线查看网络学习资源，网络学习资源包括但不仅限于大数据课程的相关内容。

在使用网络学习空间中的学习资源进行学习的过程中，支持对学生学习过程的记录和干预，记录学生学习每个资源所需时间，并配套相应的试题对学生学习过程进行检查和督促。

学生角色核心功能支持不同底层系统环境下的学习、考试、撰写提交实验报告等功能。学生角色是中的核心组成部分,它能准确和实时反映学生的学习情况,使系统能够根据学生的需求和喜好调整学习内容和知识表示,为学生提供高度个性化和智能化的学习体验。

本系统包括有控制中心模块、操作权限模块、数据收发模块，其中，控制中心模块通过数据收发模块连接多个操作权限模块，操作权限模块位于相应用户的终端内，控制中心模块内设有互助学习模块、成绩分析模块、就业竞争分析模块、实训管理模块、网络学习模块、知识强化模块。

对一些重要的数据按一定的算法进行加密，比如用户密码采用MD5算法加密。

允许用户进行数据的备份和恢复，以弥补数据的破坏和丢失。

本系统应该能够记录系统运行时所发生的所有错误，包括本机错误和网络错误。这些错误记录便于查找错误的原因。日志同时记录用户的关键性操作信息。提供基于ELK的日志采集和分析引擎，提供日志数据审计功能，对用户的所有操作进行日志的审计。可以依据创建时间、结束时间、姓名等方式进行检索相关操作日志。日志的描述至少包含7个维度，如姓名、用户标识、登录时间、登出时间、创建时间以及相关操作等。且日志具有批量选择和删除的功能。

系统设计从用户角度出发，达到方便操作，操作流程合理，以方便用户使用系统。如：只需要点击页面上相应的操作按钮，就能完成所有操作。

计算机使用经验较少及有较多计算机使用经验的用户均能方便地使用本系统。

系统具有一定的容错和抗干扰能力，在非硬件故障时，系统能够保证正常运行，并有足够的提示信息帮助用户有效正确地完成任务。

例如删除操作时，系统可提示警示框“您确认删除该信息吗”，用户点击确认后，系统才执行删除操作，删除后可直接返回相关页面。

数据来源至少包括政府数据、企业数据、医院数据、交通数据、互联网数据等，数据格式呈多样化，支持结构化数据和非结构化数据，数据包含文本图像等，其中互联网数据的数据量不低于4T，且以非结构化数据呈现。数据供授课或者是科研使用。管理员及数据所有者可以对数据进行编辑，其他用户只有数据的使用权限。

其中，

成绩分析模块：

教师登录后进入首页面，选择“成绩分析子系统”。

进入成绩分析子系统首页面，系统左侧出现菜单栏，包括首页、实验报告、答题成绩、总评成绩等信息模块。

其中首页面展示班级的数据指标，包括班级指标的雷达图、成绩分布的条状图、进步榜和后进榜。班级指标的数据主要有学习时长、活动协作、实操指数、迁移能力、理论学习，这些指标的最高值、最低值、平均值通过雷达图直观的显示出来。

同时显示班级学生在成绩上的分布，直观显示班级学生的平均水平，各个阶段所占的学生人数。同时进步榜罗列进步较大的几个学生，后进榜显示成绩吊车尾的几个学生。这样有效的帮助教师了解班级学生的情况。

查看班级的学生。在班级指标后面点击查看学生列表，即可显示该班级的所有学生，用列表的形式展现学生的学号、姓名、性别、邮箱地址、联系方式，同时还能查看该学生的详细信息。

查看学生的详细信息。首先展示该学生的个人信息，比如头像、名字、性别等等，再展示该学生在该班级的个人指标。

选择实验报告，通过选择班级，课程，实验类型，实验章节来查看该实验的报告，并通过饼状图展现该实验的及格率及成绩的分布情况，得出该实验班级学生的掌握程度。

同时详细罗列该次实验班级学生的成绩，教师可抓取需要重点加强学习的学生，使其所有学生都能够达到该次实验的标准。

选择答题成绩，进入到答题成绩页面，通过选择班级，课程来查看该课程的学生（即为做过该课程试题的学生）。

查看学生的答对率。首先通过条状图展示该学生在课程章节的答对数与答错数。

查看学生的答对率。其次通过条状图展示该学生在课程章节的个人正确率与平均正确率。

选择总评成绩，进入到总评成绩页面。展示该班级所有学生的总评成绩，有助于教师查看该班级的优子生及差生。同时对于总评成绩分数也可以进行修改，可以鉴于该学生的平时表现，教师适当的增加或者减少总评分数。

学生用户登录该系统后，只显示个人信息、个人指标，自己的报告、自己的答题等关于自己的成绩信息，只针对于自身的成绩分析系统。

教师通过对学生成绩进行批量查看和修改管理，和对学生在学习的各个方面的成绩进行分析，将学生成绩展示成可视化图标更直观的分析学生知识点的掌握情况，及时对教学方式做出调整和做出合适的教学方案。该系统更直观的向教师展示了课程或班级学生的成绩情况，可将成绩数据导出为Excel、PDF文档有利于数据传输和保存；教师可根据实际需求更改学生的总评成绩；根据班级、课程学生的及格率、成绩分布情况生成可视化图表，更直观的展示学生掌握的情况，及时做出调整；结合学生在互动、答题、实验、课程学习、学习时长、考勤率等方面算出学生的综合成绩，并分析学生在各个教学环节中的学习情况。根据课程的开设情况，构建课程能力画像，明确各门课程应该掌握的知识点和所需具备的能力。分析学生专业技术能力与课程所应具备的能力之间存在的差距,可以帮助教师更好的完成课程指导。

互助学习模块：进入首页面，系统左侧出现导航栏，包括讨论区、学习心得、日历、站内信、通知等。

讨论区模块可以对课程进行查看，能够发布问题，回复问题，查看问题等增删改查操作，实时更新讨论区，可查看实时热点问题。

学习心得模块是学生对于课程的评价，发布对于课程的理解、感悟。将这些学习心得展现出来，可以吸引更多的学生用户学习该课程。

日历模块是用户进行管理日程的模块，合理的安排每一天的任务，进行有计划的教学工作。

站内信模块是用户之间进行邮件形式的互相通信，用来进行重要信息的交流，比如一些代码，或者课程变动的通知发送。

通知模块是关于系统的一些通知信息，包括好友添加请求、系统推送、讨论区问题回复等信息。

选择讨论区模块，出现该学生的所选择的课程，选择其中的一个课程，进入后显示讨论区的信息，分为全部、最新、精华三部分显示帖子，帖子能够展示标题，及回复数、点赞数、浏览数等信息，同时这些帖子管理员可以进行管理，包括是否标记为置顶，是否标记为热帖等。

学生可以在讨论区发表帖子。选择自己的课程，发布关于该课程的问题，并可以邀请人员进行回答（比如教师，班级学生等）。通过发布帖子提出自己的问题，同时也可以回复帖子，达到同学之间互帮互助的学习氛围。

学习心得功能类似用户评价，学生在自己选择的课程下发布自己对该课程的看法，包括老师的授课技巧，课程内容的丰富程度等等。选择学习心得，进入到学习心得页面，显示学生自己所选择的课程，选择其中的一个课程，可以看到选择该课程的学生的学习心得，及点赞数等等。

日历模块提供教师与学生的日程管理，教师包括什么时候授课，学生包括什么时候上课等等日程，合理规划时间，达到高效率的教学。对于教师与学生做良好的规划起到很好的帮助作用。

站内信是用于用户之间通信的，通过邮件的形式，站内信分为收信箱、写信、群邮件、草稿等。收件箱显示收到的信件列表，可以将收到的信件进行删除、转发、标记操作。写信能设置及时发送或者定时发送，同时也可以丢为草稿。群邮件则可以查看群邮件里面设置的群，在发送邮件时可以设置选择以群邮件的形式发送，选择群即可，该群里面的用户都能够接收到该用户发送的邮件，在收件箱中就可以看到。草稿为写信时未发送的，在编写了信息之后，没有选择收件人就会被存放至草稿中，在草稿中可以删除已存在的草稿，或者重新选择收件人，发送后，这条邮件不再出现在草稿列表中。

收件箱接收其他用户发来的邮件，显示状态，包括已读状态及未读状态，方便用户进行阅读。

点击写信，选择收件人，输入主题，可以添加附件，在富文本中输入邮件的内容，点击发送就能够给收件人发送邮件了，同时也能设置定时发送，输入相应的时间即可。

学习资源包括但不仅限于实验指导书、教学PPT、题库、教案、教学大纲、教学进度表、实验用源代码、主要知识点、实验用数据等。系统支持《数据科学与大数据技术导论》、《数据采集与预处理技术》、《Hadoop大数据》、《python大数据分析》、《Spark大数据分析技术》、《Nosql数据库技术》、《并行与分布式数据库》、《数据挖掘与大数据分析》、商业智能与数据可视化》、《统计分析方法与R语言建模》十门核心课程，配套实验用的数据、实验指导书和教学PPT等资源。

通知模块包括系统的推荐信息（比如课程的更新、教师的更换等等），好友的添加请求，讨论区的回复等等。选择相应的通知信息，可以进行删除与标记操作，删除是将通知移除通知栏，标记则是将通知标记为已读状态，这样在列表中显示的状态是为已读。

系统提供一个聊天室，给一个课程的学生提供一个聊天的方式。聊天室包含班级的群聊，好友的私聊，讨论组的交流。通过实时通讯，达到快速解决问题。教师是一个班级群的群主，学生可以通过班级群添加好友，添加好友之后，可以组建自己的讨论组。

就业竞争分析模块：进入首页面，功能包括查看课程能力画像，专业能力画像，岗位需求画像，岗位匹配和推荐，学生专业能力画像，岗位需求画像，学生岗位匹配和推荐，数据采集。

课程能力画像显示该课程所注重的能力及权重，专业能力画像显示在专业方面的能力，岗位需求画像显示岗位职位需要的能力占比，岗位匹配和推荐显示岗位与学生掌握的匹配度推荐相关的职位，学生专业能力画像显示学生的专业能力及掌握的程度。岗位需求画像显示每个职位每个岗位所需要求的能力画像，数据采集为爬取51job，智联招聘等网站的职位信息。

选择课程能力，显示每个课程的一些基本信息，例如显示课程的名称，课程的描述，课程的一个能力，将这些信息显示在块上面，每个课程都是一个块，点击每个课程可查看具体的课程能力画像。

点击Hadoop大数据技术，跳转至详细的课程能力，包括课程的迁移能力、动作协作能力、实操指数、理论学习、考勤率等数据构成学生的课程能力画像，教师通过该图了解学生对课程的掌握程度。

选择专业能力，通过选择可查看各个能力的详细数据。考勤可查看考勤次数、迟到次数，互动协作可查看协作的次数与采纳率，理论学习查看平时的学习正确率，实践学习查看学生的动手能力，学习时长查看学生的学习时间。进入专业能力页面，首先选择相应的班级，在选择相应的班级后，会显示相应的课程专业能力画像，即雷达图。

在选择相应的班级后，选择查看考勤数据，显示打卡时间，考勤率，平均考勤率，超越率等数据。详细的记录学生的每次考勤打卡，有助于教师查看旷课的学生，及该班级的总体考勤数据。

在选择相应的班级后，可选择查看互动协作，显示每个章节、每个讨论区的评论次数，被采纳次数及相关的采纳率数据。详细的记录每个课程里面的每个讨论区的采纳数据，有助于教师查看课程学生的活跃度。

在选择相应的班级后，可选择查看理论学习，显示每个知识点的答对数，答对率，超越率等信息。每个知识点的相关数据是从知识强化子系统的练习，闯关等模块处获取的。详细的记录每个知识点的正确率，有助于教师查看课程学生对知识点的熟练程度。

选择查看实践学习，显示每个课程的实验次数，平均分数，超越率等数据。每个实验的相关数据是从实训管理子系统中获取的。详细的记录每个课程的实验，有助于教师了解课程学生的动手能力。

选择查看学习时长，显示每个系统的学习时长，超越率等数据。学生在每个系统的学习时长记录在这，用来评估学生在各个系统上的专业强度，有助于教师了解学生对哪个知识点更喜欢。

选择数据采集，进入到数据采集页面，选择关键字及抓取的网站，点击开始采集，抓取招聘网站的最新招聘信息，这些招聘信息用于学生的岗位推荐，通过学生的掌握专业能力与职位的高度匹配进行职位推荐。

可以将抓取到的岗位信息生成词云，方便了解市场招聘的关键字，看看社会需要什么样的技术人才更多。将招聘信息做处理，生成岗位需求画像，显示词云、岗位信息、岗位类别统计、工资类别统计等画像。

选择岗位推荐，进入到岗位推荐页面，显示与自身能力匹配度高的岗位，展现一些基本信息，比如：岗位名称、岗位薪资、基本要求等等，点击可查看详细的岗位信息。如果不满意岗位，可点击换一批，显示更多的岗位推荐，该功能尽量满足学生的就业。

实训管理模块：包括学生管理模块，教师管理模块，课程管理模块，课表管理模块。

进入到学生管理页面，可以进行学生的添加、删除操作，班级的添加、删除操作。同时通过选择班级展示该班级的学生列表，也可以通过搜索栏搜索该班级的学生。学生列表展示学生的基本信息，包括学号、姓名、性别、手机号、QQ号信息。

进入到教师管理页面，可以进行教师的添加、删除操作，可以通过搜索栏搜索教师。教师列表展示教师的基本信息，包括工号、姓名、职称、性别、手机号、QQ号、邮箱信息。

进入到课程管理页面，可以进行课程的添加、修改、删除操作。显示课程列表，展示课程的图片。课程的添加需要录入课程名称、课程编号、课程分制、课程类型、课程能力、课程封面等信息。

进入到课表管理页面，可以进行课表的添加、删除操作。显示课表信息列表，展示课表的基本信息，包括班级、课程、教师、学年、学期、学时、操作。

管理员进行批量添加操作。点击右上角的设置按钮，选择信息录入，即可以选择导入学生，导入教师，导入课程操作。系统提供相应的模板，下载模块填入相应的信息就可以批量导入了。

教师账号登录该系统。包括学生管理模块，课程管理模块，成绩管理模块。学生管理模块显示授课学生的信息，课程管理模块用来发布课程的实验，成绩管理模块查看班级成绩等画像。

进入到学生管理页面，可以通过选择班级（属于该教师任课的班级）展示该班级的学生列表，也可以通过搜索栏搜索该班级的学生。学生列表展示学生的基本信息，包括学号、姓名、性别、手机号、QQ号信息。

进入到课程管理页面，显示所属教师的课程。选择一个课程，进入到课程的实验页面，实验分为综合性实验、验证性实验。

点击新增实验，选择综合性实验。实验的添加需要录入实验名称、实验环境模式、默认镜像名称、班级、实验耗时、实验文档等信息。

进入到成绩管理页面，选择课程，实验类型，实验名称后，显示该实验的成绩画像，包括报告的提交情况，学生成绩分类占比情况，学生的成绩分布及该实验学生的详细成绩。

学生账号登录该系统。学生只能查看实验任务，选择相应的课程，分为综合性实验，验证性实验。右侧显示课程的详细及任课的教师，通过进度条显示学生关于实验的完成进度。

学生进行实验任务。进入到课程的实验页面，选择验证性实验，点击开始实验，选择相应的实验环境或者从模板中生成新的实验环境。进入到开始实验页面，左侧为编写实验报告区域，右侧为实验环境区域。左右结合完成对实验相关的操作并记录成报告发送给任课教师进行审阅批改。

网络学习模块：进入网络学习主界面，出现搜索框、课程列表、用户信息，若点击“搜索框”，在搜索框中输入系信息内容，点击搜索按钮，就会出现想要搜索的课程列表；若点击个人信息资料则会进入个人信息界面；若点击某门课程则会进入该门课程的主界面。

课程的主页面包括课程大图，课程简介，选修课程/退出课程/进入课程。还有课程的详细章节列表。

个人空间界面，主要有我的课程和我的资源。课程内容界面包括课程的详细学习资源，章节列表，课程软件资源，课程讨论区。

进入主界面，首先输入课程名称点击搜索，得到想要的课程列表，选择课程之后进入课程主页。

点击选修课程，就可以进入课程内容主页，课程内容主页有课程的所有章节列表，章节的教学视频、教学文本、习题测试，课程软件资源以及选修该门课程所共享的学习资源。

选择课程章节的课程视频/文本，点击就可以进行课程视频/文本的观看。

选择课程章节的习题，点击就可以进行关于课程章节习题的练习。

用户可以在课程的讨论区上传资源或者在用户的学习空间内进项资源的上传，当用户在课程内上传资源时，选择软件的访问权限，选择软件的资源。当用户在个人空间内上传的时候需要填写的信息有：资源名称，资源所属课程，资源访问权限。

用户可以在课程内容主页下载课程软件资源，点击课程内容主页中的课程软件资源获取课程软件资源列表，选择想要下载的课程软件，进行软件资源的下载。

点击课程讨论区，可以看到该门课程的其他用户上传的贡献资源，点击资源也可以进行下载。

管理员账号登录，点击上传课程资源，填入相应的资源名称，选择课程，选择章节，文件类型，资源序号，资源文件等信息。点击上传的服务器即可，在课程的资源列表中就可看到相应上传的资源了。在文件类型中，只能选择上传PDF跟MP4等视频文件。

管理员账号登录，点击管理课程资源，罗列上传了的资源列表，显示所属的课程、章节，资源名字，资源类型，资源大小，资源序号等信息。上传的资源可以进行修改，下载，删除操作。

资源的修改操作。选择一个资源后，点击修改按钮，即可以修改资源的名称及它的序号。

知识强化模块，登陆后进入首页面，系统左侧出现导航栏，包括题库管理、题型管理、课程管理、学习情况画像、晋级通关、竞技对抗、常规练习、试题重组等。

题库管理模块可以对题库进行增删改查操作，实时更新题库，满足课程的需求。

题型管理模块，针对题目进行分类，满足多样化试题，比如单选题、多选题、判断题等等。

常规练习模块可以实现答题后立即查看对错和错题回顾，让学生及时知道错误原因和了解答案详情，且学生可以重复练习薄弱的课程或章节使其巩固知识。

晋级通关与竞技对抗，通过闯关、对抗模式使学生在学习的同时添加了趣味性，加强了学生对学习的热情。

试卷重组为老师或学生提供将现有的试题按考试难度、知识点覆盖率等重新生成一套符合要求的试卷，这样可以使现有的试题按不同规格生成多种多样的试卷，以此满足老师和学生的需求。

课程资源包须包含实验课程和理论视频课程，包含大数据技术的相关内容，涵盖python、Hadoop、Spark、Hive、Azkaban、ZooKeeper、HBase等技术的相关资源。

实验课程提供了教学用配套PPT；需配套提供涵盖基本理论、原理验证、综合应用、自主设计及创新的多层次实验内容；需提供教学配套题库资源，内容包括作业题、考试题等；每个大数据实验都配有相应的实验手册，每个手册须呈现详细的实验流程指导，包括实验描述、实验环境、相关技能、相关知识点、实现效果、实验步骤、参考答案或总结。

资源空闲时可并行执行多任务，并能查看资源排队人数，测试任务与训练任务中优先执行测试任务。多位用户选择同一节点，同时提交任务时，按照时间顺序，排队执行。

模型在训练过程中，会向用户实时展示训练任务的训练情况，以折线图或TensorBoard图的形式以直观展现。

题库环节

选择题库管理，出现两个子导航栏，分别为维护试题、添加试题。点击添加试题，跳转至添加试题页面，输入相应的课程名称、章节、难度、题型、题目。点击提交即可完成试题的添加。

点击维护试题，跳转至搜索试题页面，选择相应的科目、题型，即可列出试题，可以对相应的试题进行删除修改操作。

题型环节

选择题型管理，进入到题型管理页面，点击右上角的添加题型按钮，弹出添加题型对话框。输入相应的题型及描述。点击提交即可完成对试题题型的添加。

课程环节

选择课程管理，进入到课程管理页面，可以进行相应的课程搜索及添加课程功能。对搜索出来的课程也可进行删除与修改，满足灵活对课程进行相关操作。

若进行搜索操作，在左上角的搜索框中输入相应的搜索内容，点击搜索即可列出与搜索内容相符的课程。

若进行添加操作，点击右上角的添加课程按钮，弹出添加课程对话框，输入相应的课程名及课程描述。点击提交即可完成对课程的添加。

晋级通关

选择晋级通关，进入到晋级通关页面，选择课程后，点击选择关卡，进入到闯关页面，进行对试题答题，在完成所有试题并全部回答正确后将解锁下一关卡，达到趣味学习。

竞技对抗

选择竞技对抗，进入到竞技对抗页面，拥有双人对抗及多人对抗模式，点击选择双人对抗，匹配对手后进入双人对抗页面，双方进行答题抉择出获胜者。点击多人对抗，匹配对手后进入多人对抗页面，进行逐轮回答，每轮淘汰一位，直至最后一位选手获胜。在对抗的同时巩固知识，达到趣味学习。

常规练习

选择常规练习，进入到常规练习页面，选择相应的课程及章节，进入到课程练习页面，进行答题，点击提交后，即可得到相应的成绩。答题完成后，可以进行课程练习回顾。

试题重组

选择试题重组，进入到试题重组页面，选择相应的课程及章节，点击重组后，即可得到相应的试卷，然后对该试卷进行模拟考试。

试题推荐

选择试题推荐，进入到试题推荐页面，查看试题，对试题进行作答。这些试题是从错题本及老师推荐的试题中截取的，通过试题推荐，具有针对性的学习知识薄弱点。

本发明的系统技术优势包括有：

第一、进行智慧教育基础理论研究：

首先，构建面向学习者的教育核心素养量化模型，实现对学习者核心素养的全面准确度量。其次，基于教育心理学中的核心问题，如人际关系、师生互动等学与教的关系进行模型建构；最后，通过人工智能技术对影响学生发展的多个因素进行系统建模分析，建构影响学生发展的教育系统动因模型。

第二：智慧教育支撑平台技术：

由于目前研究半结构化信息的很多工作集中在实体检索或抽取，如何自动抽取或获取这些关系是本项目要深入硏究的问题。研究多尺度的数据分析模型可揭示教育模型在不同地区不同颗粒度上的差别，有利于教育管理者针对具体问题具体情况采取合适的应对措施。利用深度学习和协同过滤方法，建立面向“教学考评管”一体化管理的智能决策支持算法，产生面向教育领域的满意决策集。

第三：人工智能实验室的构建技术研究：

针对人工智能实验环境资源的多样性多层次等特点，研究资源动态构建的机制方法，支持资源的按需动态调度和配置。硏究面向人工智能实验环境的动态构建高性能可伸缩的资源调度机制技术。

第四：引导式教学资源建设方法硏究面向教育内容的资源管理支撑技术，能实现多样性教育内容的高效存储、管理和分析，有效支撑教育内容展现。准确描述教学应用程序的资源需求，使应用程序与人工智能实验环境资源高度匹配。硏究教育实践过程的内容个性化和共享技术，根据用户实践过程的结果，指导优化设计具体的实践过程，实现用户教育内容定制化和针对性，提升平台协同学习和设计能力。

第五：智慧教育示范应用：

木项目将基于上述研究内容，建立人工智能创新教育服务系统，并在实际案例中进行系统和关键技术验证。培养满足行业发展的软件开发、数据挖掘分析、数据标注、工程实施等多层次人才。项目拟建设一系列教学实验资源，构建人工智能、大数据、智能设备实践教学支撑，包括：

a）人工智能实验资源；

b）大数据实验资源；

c）智能设备实验资源。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.网络在线教育系统，其特征在于：它包括有控制中心模块、操作权限模块、数据收发模块，其中，控制中心模块通过数据收发模块连接多个操作权限模块，操作权限模块位于相应用户的终端内，控制中心模块内设有互助学习模块、成绩分析模块、就业竞争分析模块、实训管理模块、网络学习模块、知识强化模块。

2.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：操作权限模块对用户身份进行认证和权限控制，所述的用户为学生、教师或管理人员，根据不同用户角色，设置相应权限，用户通过帐户登录系统，用户的操作通过相应的日志记录以备查看，没有权限的用户无法使用系统，用户权限分为系统管理员权限、管理员权限、设备维护人员权限、普通用户权限。

3.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：互助学习模块包括有讨论区模块、学习心得模块、日历模块、站内信模块、通知模块，其中，用户通过讨论区模块对课程进行查看、发布问题、回复问题、查看问题以及按权限改查和操作，控制中心模块对讨论区模块内容进行实时更新；

学习心得模块是学生对于课程的评价，同时发布对于课程的理解和感悟，将学习心得展现出来，从而使更多的学生学习和了解课程；

日历模块对用户日程进行管理，用户通过日历模块进行定时安排，日历模块对安排后的日程进行提醒，从而进行有计划的教学、学习；

站内信模块对用户之间进行邮件形式的互相通信，进行重要信息的交流，交流内容包括代码收发、课程变动通知、公告发送；

通知模块对通知信息进行发送，发送内容包括好友添加请求、系统推送、讨论区问题回复。

4.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：成绩分析模块包括有首页模块、实验报告模块、答题成绩模块、总评成绩模块，其中，教师用户的成绩分析模块首页面板展示班级的数据指标，包括有班级指标的雷达图、成绩分布的条状图、进步榜和后进榜，班级指标的数据主要有学习时长、活动协作、实操指数、迁移能力、理论学习，指标的最高值、最低值、平均值均通过雷达图直观显示；同时显示班级学生在成绩上的分布，直观显示班级学生的平均水平，各个阶段所占的学生人数，同时进步榜罗列进步较大的几个学生，后进榜显示成绩吊车尾的学生，从而有效帮助教师了解班级学生整体情况；

实验报告模块通过选择相应的班级、课程、实验类型、实验章节来查看该实验的报告，并通过饼状图展现该实验的及格率及成绩的分布情况，从而得出该实验班级学生的掌握程度；实验报告模块同时详细罗列该次实验班级学生的成绩，教师可抓取需要重点加强学习的学生，使其所有学生都能够达到该次实验的标准；

答题成绩模块通过选择相应班级、课程来查看该课程的学生，以及学生的答对率，总评成绩模块用于展示该班级所有学生的总评成绩，有助于教师查看该班级的优子生及差生，鉴于该学生的平时表现，教师适当的增加或者减少总评分数；

学生用户登录成绩分析模块只显示个人信息、个人指标，自己的报告、自己的答题成绩，只针对于自身的成绩分析系统。

5.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：就业竞争分析模块包括有查看课程能力画像、专业能力画像、岗位需求画像、岗位匹配和推荐、学生专业能力画像、岗位需求画像、学生岗位匹配推荐模块、数据采集模块，其中，课程能力画像显示该课程所注重的能力及权重，专业能力画像显示在专业方面的能力，岗位需求画像显示岗位职位需要的能力占比，岗位匹配和推荐显示岗位与学生掌握的匹配度推荐相关的职位，学生专业能力画像显示学生的专业能力及掌握的程度，岗位需求画像显示每个职位每个岗位所需要求的能力画像，数据采集为抓取外部招聘网站的职位信息以供学生实时了解该专利的应用前景。

6.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：实训管理模块包括有学生管理模块、教师管理模块、课程管理模块、课表管理模块，其中，学生管理模块用于学生用户的添加、删除操作，班级的添加、删除操作，同时通过选择班级展示该班级的学生列表，或通过搜索栏搜索该班级的学生，学生列表展示学生的基本信息；教师管理模块进行教师的添加、删除操作，或通过搜索栏搜索教师，教师列表展示教师的基本信息；课程管理模块进行课程的添加、修改、删除操作，同时显示课程列表，展示课程的图片，课程的添加需要录入课程名称、课程编号、课程分制、课程类型、课程能力、课程封面信息；课表管理页模块进行课表的添加、删除操作，显示课表信息列表，展示课表的基本信息。

7.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：网络学习模块包括有搜索模块、课程列表、用户信息，其中，在搜索模块中输入相应的系信息内容，点击搜索按钮，就会出现想要搜索的课程列表；点击个人信息资料则会进入个人信息界面；若点击相应课程则会进入该门课程的主界面；课程的主页面包括课程大图、课程简介、选修课程、退出课程、进入课程以及课程的详细章节列表；用户信息界面包括我的课程和我的资源，我的课程包括课程的详细学习资源、章节列表、课程软件资源以及课程讨论区。

8.根据权利要求1所述的网络在线教育系统，其特征在于：知识强化模块包括有包括题库管理模块、题型管理模块、课程管理模块、学习情况画像模块、晋级通关模块、竞技对抗模块、常规练习模块、试题重组模块，其中，

题库管理模块对题库进行增加、删除、改动操作，同时实时更新题库，从而满足相应课程的需求；

题型管理模块针对题目进行分类，满足多样化试题，试题包括有单选题、多选题、判断题；

常规练习模块在学生进行答题后立即查看对和错，以及错题回顾，让学生及时知道错误原因，以及了解答案详情，同时学生通过重复练习薄弱的课程或章节使其巩固知识；

晋级通关模块、竞技对抗模块通过闯关、对抗模式使学生在学习的同时添加趣味性，加强学生对学习的热情；

试卷重组为老师或学生提供将现有的试题按考试难度、知识点覆盖率重新生成一套符合要求的试卷，使现有的试题按不同规格生成多种多样的试卷，以此满足不同的老师、学生需求。

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