CN113053185A - 一种基于数字媒体的软件教学模型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及虚拟机技术领域，尤其是一种基于数字媒体的软件教学模型，包括服务器、教师终端和学生终端；服务器包括：通信模块；教学内容生成模块：用于根据教师终端传输的数据及请求生成教学内容；存储模块；虚拟机模块：用于根据课程相关信息及学生终端和教师终端的请求生成对应的虚拟机；运行模块：用于控制对应的虚拟机运行相关的程序，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端；所述教师终端包括：教师输入模块；教师显示模块；所述学生终端包括：视频播放模块；学生输入模块；学生显示模块。学生无需满足相关环境变量配置且无需下载课程相关信息，即可在学习中进行相关的练习，降低学生终端的机器配置要求及学习难度、提高学习效率。

Description

一种基于数字媒体的软件教学模型
技术领域
本发明涉及虚拟机技术领域，特别涉及一种基于数字媒体的软件教学模型。
背景技术
随着互联网的普及以及网络带宽的不断提高，基于网络的教学互动学习平台随之发展，且其应用越来越广泛。
公开号：CN107507111A的中国专利公开了一种网络在线授课防盗录系统及其方法，包括数据库、服务端程序和服务端电脑，服务端程序安装在服务端电脑里，服务端电脑与数据库信号连接；所述服务端电脑与听课学生电脑相连接，听课学生电脑里安装有客户端程序，所述听课学生电脑上显示有教师授课画面，教师授课画面上会生成对话框，对话框随机移动。
对于上述发明专利，虽然通过听课学生录取视频时，把显示听课学生个人信息的对话框录制在视频里，使听课学生因为视频里包含了自己的个人信息而不敢擅自将该视频外泄，实现了授课过程中对知识产权的保护。但其仍然存在以下技术问题：1、学生需要应用老师上课使用的课程相关信息(如软件开发课程中老师应用到的代码模板)时，由于版权问题或素材过大问题导致下载困难，从而导致学习难度大；2、学生希望在观看软件开发课程的教学视频时，跟随老师的授课进度同步进行练习，则需要满足相关环境变量配置，否则可能导致无法运行，而配置环境变量复杂，每个人电脑不一，需要大量的时间和精力处理，增加学生入门成本；3、硬件要求高，学生的机器配置无法满足相应软件的运行需求时，学生无法进行相关练习。
发明内容
本发明提供了一种基于数字媒体的软件教学模型，当学生观看视频时，无需满足相关的环境变量配置且无需下载课程相关信息，即可在老师进行教学时，同步进行相关的练习，并取得运行结果，降低了学生终端的机器配置要求及学习难度、提高了学习效率。
本发明提供的基础方案：
一种基于数字媒体的软件教学模型，包括服务器、教师终端和学生终端；所述服务器包括：通信模块，所述服务器与教师终端和学生终端通过通信模块传输数据及请求；教学内容生成模块：用于根据教师终端传输的数据及请求生成教学内容；存储模块：用于存储视频及课程相关信息；虚拟机模块：用于根据课程相关信息及学生终端和教师终端的请求生成对应的虚拟机；运行模块：用于根据教师终端和学生终端输入的数据及请求，控制对应的虚拟机运行相关的程序，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端；所述教师终端包括：教师输入模块：用于输入数据及请求；教师显示模块：用于显示运行的结果；所述学生终端包括：视频播放模块：用于播放视频；学生输入模块：用于输入数据及请求；学生显示模块：用于观看视频及显示运行的结果。
本发明的原理及优点在于：
服务器与教师终端和学生终端通过通信模块传输数据及请求。教学内容生成模块根据教师终端传输的数据及请求生成教学内容，学生通过视频播放模块播放视频。虚拟机模块根据课程相关信息及学生终端和教师终端的请求生成对应的虚拟机，运行模块用于根据教师终端和学生终端输入的数据及请求，控制对应的虚拟机运行相关的程序，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端。由此可见，本技术方案中，由于通过虚拟机进行程序的运行，虚拟机根据教学内容自动生成，学生终端仅用于输入以及显示输出，因此学生观看视频时，无需满足相关的环境变量配置且无需下载课程相关信息，即可在老师进行操作时，同步进行相关的练习，并取得运行结果，降低了学生终端的机器配置要求及学习难度、提高了学习效率，且由于数据存储在云端，满足了数据安全性的要求，避免教材外泄同时满足远程练习的需求，除此之外还无需远程传输文档。
进一步，所述教学内容生成模块包括操作数据获取模块及操作数据分解模块：
所述操作数据获取模块：用于获取教师终端和学生终端输入的数据，将教师终端输入的数据作为教师模板，学生终端输入的数据能够实现教师模板实现的所有功能时，将该学生终端输入的数据作为学生模板；
所述操作数据分解模块：用于将教师模板和学生模板中的数据进行分解，生成分解的数据；
所述存储模块还用于存储所述操作数据分解模块分解的数据；
所述运行模块用于运行分解的数据，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端。
有益效果：将教师模板及学生模板中的数据进行分解，使数据可以分解后部分运行。
进一步，所述运行模块包括数据获取模块和数据运行模块：
所述数据获取模块：用于获取并整合所述学生终端输入的数据和所述操作数据分解模块分解的数据；
所述数据运行模块：用于运行数据获取模块整合后的数据，并将运行的结果发送至学生终端。
有益效果：将学生终端输入的数据和所述操作数据分解模块分解的数据进行整合，学生无需输入运行中需要的所有代码，即可运行自己想要运行的代码。
进一步，所述数据获取模块包括操作数据提取模块、终端数据获取模块和数据整合模块：
所述操作数据提取模块：用于提取操作数据分解模块分解的数据；
所述终端数据获取模块：用于获取学生终端输入的数据；
所述数据整合模块：用于将学生终端输入的数据与分解的数据进行比对，删除分解的数据中与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据。
有益效果：本技术方案提高了学生的用户体验，具体的，学生进行练习时，可以输入任意一段数据，数据整合模块将根据学生输入的数据，智能化生成整合后的数据。
进一步，所述数据整合模块包括模板选择模块和整合执行模块：
所述模板选择模块：用于根据学生终端输入的数据，选择教师模板及学生模板中与学生终端输入的数据重合度最高的模板；
所述整合执行模块：用于将学生终端输入的数据与重合度最高的模板中的数据进行比对，删除与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据。
有益效果：重合度越高，说明学生在录入代码时的逻辑与模板中的逻辑相似度更高。采用逻辑更加相似的模板，当运行结果出现错误，学生根据模板中的数据进行纠错时，能够更快的理解模板的逻辑。
进一步，所述模板选择模块包括重合度比对模块和选择模块：
所述重合度比对模块：用于将学生终端输入的数据与教师模板和学生模板中的数据进行比对，生成重合度；
所述选择模块：用于选择重合度最高的模板作为进行数据整合的模板，重合度最高的模板包括教师模板和学生模板时，选择教师模板作为进行数据整合的模板，重合度最高的模板只包括学生模板，且包括两个以上学生模板时，选择数据最少的模板作为进行数据整合的模板。
有益效果：教师模板更具参考性，所以在重合度最高的模板包括教师模板和学生模板时，选择教师模板作为进行数据整合的模板；能够实现相同功能的代码中，数据少的代码更为简洁，重合度最高的模板只包括学生模板，且包括两个以上学生模板时，选择数据最少的模板作为进行数据整合的模板，可以避免采用的学生模板中包含过多不必要的代码，从而减少代码运行时长。
进一步，所述课程相关信息包括教学中应用的程序及素材。
有益效果：便于学生利用课程相关信息，如：学生需要应用视频剪辑课程中老师应用的视频模板时，可以解决因版权问题或素材过大问题导致的下载困难等问题，节省了查找、下载程序及资源的时间，从而降低学习的难度，提高学习的效率。
进一步，还包括习题生成模块：用于根据视频和教师模板中的数据生成习题。
有益效果：生成习题，便于学生对自己的学习成果进行检验。
进一步，所述习题生成模块包括教学数据获取模块及习题制作模块：
所述教学数据获取模块：用于获取视频和教师模板中的数据，所述视频和教师模板中的数据包括代码信息、运行时长和教学时长，所述代码信息包括一个以上的代码；
所述习题制作模块：用于根据教学时长和运行时长生成代码信息的权重，删除权重占比最高的代码信息中的一个以上的代码，生成删除后的代码信息，将删除后的代码信息作为习题。
有益效果：根据教学过程中涉及的数据，针对重要的知识点生成习题，便于学生重点掌握重要的知识点。帮助学生巩固学习内容、检验学习成果。
进一步，所述存储模块中存有基础代码信息，所述习题制作模块用于删除权重占比最高的代码信息中，除基础代码信息外的一个以上的代码，生成删除后的代码信息。
有益效果：基础代码信息即代码中固有的模板，进行代码练习时，这些固有的模板重要性低，删除代码信息中除基础代码信息外的代码，提升习题的有效性。
附图说明
图1为本发明实施例一种基于数字媒体的软件教学模型的逻辑框图。
图2为本发明实施例一种基于数字媒体的软件教学模型运行模块的逻辑框图。
图3为本发明实施例一种基于数字媒体的软件教学模型习题生成模块的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1基本如附图1、附图2所示：
具体实施过程如下：
一种基于数字媒体的软件教学模型，包括服务器、教师终端和学生终端。服务器包括：通信模块，服务器与教师终端和学生终端通过通信模块传输数据及请求，本实施例中通信模块采用以太网通信；教学内容生成模块：用于根据教师终端传输的数据及请求生成教学内容；存储模块：用于存储视频及课程相关信息，课程相关信息包括教学中应用的程序及素材；虚拟机模块：用于根据课程相关信息及学生终端和教师终端的请求生成对应的虚拟机；运行模块：用于根据教师终端和学生终端输入的数据及请求，控制对应的虚拟机运行相关的程序，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端。
教师终端包括：教师输入模块：用于输入数据及请求；教师显示模块：用于显示运行的结果。学生终端包括：视频播放模块：用于播放视频；学生输入模块：用于输入数据及请求；学生显示模块：用于观看视频及显示运行的结果。
教师通过教师终端输入数据及请求，通信模块将数据及请求发送至服务器，服务器中的教学内容生成模块根据教师终端输入的数据及请求生成教学内容。教学内容生成模块包括操作数据获取模块及操作数据分解模块，操作数据获取模块获取教师终端和学生终端输入的数据，将教师终端输入的数据作为教师模板，学生通过学生终端输入数据及请求，当学生终端输入的数据能够实现教师模板实现的所有功能时，将该学生终端输入的数据作为学生模板，如教师模板中的代码实现的功能为对两个数字求和并生成结果，当学生终端输入的代码能够实现该功能时，将该学生输入的代码作为学生模板；操作数据分解模块将获取的操作数据进行分解，存储模块将分解的数据进行保存。
学生通过学生终端观看教学视频，当学生希望在观看老师教学视频的同时，进行相关练习时，无需下载老师教学过程中应用的软件、素材等资源，无需满足相关环境变量配置及机器配置等，直接通过学生输入模块输入数据及请求，利用虚拟机对数据进行运行，运行完成后将运行的结果发送至学生终端，学生显示模块显示运行的结果。其中，学生需要进行一个练习中的部分操作练习时，可以输入任意一段数据，数据整合模块将根据学生输入的数据，智能化生成整合后的数据。
具体实施原理如下：
运行模块包括数据获取模块和数据运行模块，数据获取模块包括操作数据提取模块、终端数据获取模块和数据整合模块。
学生通过学生输入模块输入数据及请求后，虚拟机模块根据课程相关信息及学生终端的请求生成对应的虚拟机，数据获取模块获取并整合所述学生终端输入的数据和所述操作数据分解模块分解的数据，具体的，操作数据提取模块提取操作数据分解模块分解的数据，终端数据获取模块获取学生终端输入的数据，数据整合模块将学生终端输入的数据与分解的数据进行比对，删除分解的数据中与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据；也可以由学生自主选择对应的分解的数据进行替换。
数据整合模块包括模板选择模块和整合执行模块，模板选择模块包括重合度比对模块和选择模块。重合度比对模块将学生终端输入的数据与教师模板和学生模板中的数据进行比对，生成重合度。重合度越高，说明学生在录入代码时的逻辑与模板中的逻辑相似度更高，采用逻辑更加相似的模板，当运行结果出现错误，学生根据模板中的数据进行纠错时，能够更快的理解模板的逻辑，故模板选择模块选择重合度最高的模板作为进行数据整合的模板。
教师模板更具参考性，所以在重合度最高的模板包括教师模板和学生模板时，选择模块选择教师模板作为进行数据整合的模板；能够实现相同功能的代码中，数据少的代码更为简洁，重合度最高的模板只包括学生模板，且包括两个以上学生模板时，选择模块选择数据最少的模板作为进行数据整合的模板，避免采用的学生模板中包含过多不必要的代码，从而减少代码运行时长。
整合执行模块将学生终端输入的数据与模板选择模块选择的模板中的数据进行比对，删除与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据。
数据运行模块控制对应的虚拟机，将数据整合模块整合后的数据带入相关程序进行运行，并将运行的结果发送至学生终端。本技术方案中，学生终端无需满足相关的环境变量配置，学生无需下载课程相关信息，即可在老师进行操作时，同步进行相关的练习，并取得运行结果，降低了学生终端的机器配置要求及学生学习的难度、提高了学习效率。
实施例2基本如附图3所示：
实施例2基本原理与实施例1相同，其区别在于实施例2还包括习题生成模块，习题生成模块包括教学数据获取模块及习题制作模块。教学数据获取模块获取视频和教师模板中的数据，所述视频和教师模板中的数据包括代码信息、运行时长和教学时长，所述代码信息包括一个以上的代码。习题制作模块根据教学时长和运行时长生成代码信息的权重，删除权重占比最高的代码信息中的一个代码，生成删除后的代码信息，将删除后的代码信息作为习题。
具体的，可以将删除后的代码信息作为填空题，也可以将删除后的代码信息作为选择题，生成三个错误代码，然后将删除的代码及生成的三个错误代码作为选择题的选项。由于代码中固有的模板较为基础，练习的必要性较低，所以所述存储模块中存有基础代码信息，习题制作模块删除权重占比最高的代码信息中，除基础代码信息外的代码，生成删除后的代码信息，达到更好的练习效果。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：包括服务器、教师终端和学生终端；
所述服务器包括：
通信模块，所述服务器与教师终端和学生终端通过通信模块传输数据及请求；
教学内容生成模块：用于根据教师终端传输的数据及请求生成教学内容；
存储模块：用于存储视频及课程相关信息；
虚拟机模块：用于根据课程相关信息及学生终端和教师终端的请求生成对应的虚拟机；
运行模块：用于根据教师终端和学生终端输入的数据及请求，控制对应的虚拟机运行相关的程序，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端；
所述教师终端包括：
教师输入模块：用于输入数据及请求；
教师显示模块：用于显示运行的结果；
所述学生终端包括：
视频播放模块：用于播放视频；
学生输入模块：用于输入数据及请求；
学生显示模块：用于观看视频及显示运行的结果。
2.根据权利要求1所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述教学内容生成模块包括操作数据获取模块及操作数据分解模块：
所述操作数据获取模块：用于获取教师终端和学生终端输入的数据，将教师终端输入的数据作为教师模板，学生终端输入的数据能够实现教师模板实现的所有功能时，将该学生终端输入的数据作为学生模板；
所述操作数据分解模块：用于将教师模板和学生模板中的数据进行分解，生成分解的数据；
所述存储模块还用于存储所述操作数据分解模块分解的数据；
所述运行模块用于运行分解的数据，并将运行的结果发送至教师终端和学生终端。
3.根据权利要求2所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述运行模块包括数据获取模块和数据运行模块：
所述数据获取模块：用于获取并整合所述学生终端输入的数据和所述操作数据分解模块分解的数据；
所述数据运行模块：用于运行数据获取模块整合后的数据，并将运行的结果发送至学生终端。
4.根据权利要求3所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述数据获取模块包括操作数据提取模块、终端数据获取模块和数据整合模块：
所述操作数据提取模块：用于提取操作数据分解模块分解的数据；
所述终端数据获取模块：用于获取学生终端输入的数据；
所述数据整合模块：用于将学生终端输入的数据与分解的数据进行比对，删除分解的数据中与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据。
5.根据权利要求4所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述数据整合模块包括模板选择模块和整合执行模块：
所述模板选择模块：用于根据学生终端输入的数据，选择教师模板及学生模板中与学生终端输入的数据重合度最高的模板；
所述整合执行模块：用于将学生终端输入的数据与重合度最高的模板中的数据进行比对，删除与学生终端输入的数据重合度最高的数据，将学生端输入的数据置入被删除的数据所在位置，生成整合后的数据。
6.根据权利要求5所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述模板选择模块包括重合度比对模块和选择模块：
所述重合度比对模块：用于将学生终端输入的数据与教师模板和学生模板中的数据进行比对，生成重合度；
所述选择模块：用于选择重合度最高的模板作为进行数据整合的模板，重合度最高的模板包括教师模板和学生模板时，选择教师模板作为进行数据整合的模板，重合度最高的模板只包括学生模板，且包括两个以上学生模板时，选择数据最少的模板作为进行数据整合的模板。
7.根据权利要求1所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述课程相关信息包括教学中应用的程序及素材。
8.根据权利要求2所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：还包括习题生成模块：用于根据视频和教师模板中的数据生成习题。
9.根据权利要求8所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述习题生成模块包括教学数据获取模块及习题制作模块：
所述教学数据获取模块：用于获取视频和教师模板中的数据，所述视频和教师模板中的数据包括代码信息、运行时长和教学时长，所述代码信息包括一个以上的代码；
所述习题制作模块：用于根据教学时长和运行时长生成代码信息的权重，删除权重占比最高的代码信息中的一个以上的代码，生成删除后的代码信息，将删除后的代码信息作为习题。
10.根据权利要求9所述的基于数字媒体的软件教学模型，其特征在于：所述存储模块中存有基础代码信息，所述习题制作模块用于删除权重占比最高的代码信息中，除基础代码信息外的一个以上的代码，生成删除后的代码信息。
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