CN113507505B - 智能在线教学训练方法与系统 - Google Patents

智能在线教学训练方法与系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113507505B
CN113507505B CN202110694143.7A CN202110694143A CN113507505B CN 113507505 B CN113507505 B CN 113507505B CN 202110694143 A CN202110694143 A CN 202110694143A CN 113507505 B CN113507505 B CN 113507505B
Authority
CN
China
Prior art keywords
user side
data transmission
binary
data
transmission channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110694143.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113507505A (zh
Inventor
王枫
马镇筠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Love Theory Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Love Theory Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Love Theory Technology Co ltd filed Critical Beijing Love Theory Technology Co ltd
Priority to CN202110694143.7A priority Critical patent/CN113507505B/zh
Publication of CN113507505A publication Critical patent/CN113507505A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113507505B publication Critical patent/CN113507505B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/08—Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/14—Session management
    • H04L67/146—Markers for unambiguous identification of a particular session, e.g. session cookie or URL-encoding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/161—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields
    • H04L69/162—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields involving adaptations of sockets based mechanisms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了智能在线教学训练方法与系统，其通过分析教师用户端的忙闲状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。

Description

智能在线教学训练方法与系统
技术领域
本发明涉及智能教学的技术领域，特别涉及智能在线教学训练方法与系统。
背景技术
在线教学训练是基于互联网在学生用户端与教师用户端之间进行远程互动的。在线教学训练过程中学生用户端与教师用户端通过互联网进行文本、音频或者视频数据的交互传输，但是在同一时刻只允许一个学生用户端与教师用户端进行互联网连接，并且只有当教师用户端与当前学生用户端中断数据传输后，其他学生用户端才能与教师用户端进行互联网连接。此外，学生用户端与教师用户端在连接过程中需要进行相应的连接请求与验证等不同程序，这不仅增大了两者构建数据传输通道的复杂性，并且还不利于充分利用互联网的带宽和服务器的运算资源。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供智能在线教学训练方法与系统，其采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；采集双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道；可见，该智能在线教学训练方法与系统通过分析教师用户端的闲忙状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。
本发明提供智能在线教学训练方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
步骤S2，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
步骤S3，采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道；
进一步，在所述步骤S1中，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：
步骤S101，采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
步骤S102，将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
步骤S103，当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息；
进一步，在所述步骤S2中，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
步骤S201，根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
步骤S202，识别所述在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
步骤S203，当构建形成所述双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据；
进一步，在所述步骤S203中，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据具体包括：
步骤S2031，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据转换为二进制形式的教学训练数据；并利用下面公式(1)，根据二进制形式的教学训练数据的数据长度，确定将二进制形式的教学训练数据切分为若干二进制子数据对应的切分次数K，
Figure GDA0003414820310000041
在上述公式(1)中，n表示二进制形式的教学训练数据的数据长度，即二进制形式的教学训练数据包含的二进制码的数量，Di表示二进制形式的教学训练数据中第i位二进制码的二进制数值，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算；
根据切分次数K，对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，从而得到K+1个二进制子数据；若无法对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，则将二进制形式的教学训练数据的数据长度n依次递减到能够平均切分为K+1二进制子数据，并将二进制形式的教学训练数据中被递减的数据并入第K+1个二进制子数据的末尾，从而得到新的第K+1二进制子数据；
步骤S2032，利用下面公式(2)，对每个二进制子数据进行加密(具体的，利用下面公式(2)，根据切分后的K+1个二进制子数据包含的二进制数值“1”的奇偶情况，所述教师用户端或者所述学生用户端的对应连接数量以及所述教师用户端或者所述学生用户端的ID代码，对每个二进制子数据进行加密)：
Figure GDA0003414820310000042
在上述公式(2)中，
Figure GDA0003414820310000043
表示加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure GDA0003414820310000044
表示加密前的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，Da表示加密前的第a个二进制子数据，sum{}2表示对括号内的二进制形式数据中每一个二进制码进行一位二进制求和处理，
Figure GDA0003414820310000045
表示异或逻辑运算符号，ID表示教师用户端或者学生用户端的ID代码，(ID)2表示将教师用户端或者学生用户端的ID代码转换为二进制形式的ID代码，S表示教师用户端或者学生用户端的数量，(ID)2＜＜S表示将二进制形式的ID代码向左移动S个二进制比特代码位，Da+[(ID)2＜＜S]表示将二进制形式的数据Da和(ID)2＜＜S进行加和运算；
通过上述公式(2)得到加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值
Figure GDA0003414820310000051
进行组合后从而得到加密后的第a个二进制子数据；
步骤S2033，将加密后的每个二进制子数据进行无损数据压缩处理，从而实现对加密后的每个二进制子数据进行数据压缩打包处理，以此得到加密后的每个二进制子数据对应的压缩子数据包；再对每个压缩子数据包进行解压缩处理，从而得到相应的解压缩二进制子数据；
步骤S2034，利用下面公式(3)，对每个解压缩二进制子数据进行解密处理，
Figure GDA0003414820310000052
在上述公式(3)，
Figure GDA0003414820310000053
表示第a个解压缩二进制子数据，
Figure GDA0003414820310000054
表示第a个解压缩二进制子数据的反码，
Figure GDA0003414820310000055
表示第a个解压缩二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure GDA0003414820310000056
表示第a个解压缩二进制子数据进行解密后得到的第a个解密二进制子数据中第ja位的二进制数值；
通过上述公式(3)，对每个解压缩二进制子数据中的每一位数据码进行解密处理，从而对应得到K+1个解密二进制子数据
Figure GDA0003414820310000057
再利用公式
Figure GDA0003414820310000058
对每个解密二进制子数据
Figure GDA0003414820310000059
进行二次解密，从而得到K+1个二次解密二进制子数据Da；
步骤S2035，利用下面公式(4)，对K+1个二次解密二进制子数据Da进行组合，从而得到解密还原后的二进制形式的教学训练数据D，
Figure GDA00034148203100000510
在上述公式(4)中，
Figure GDA00034148203100000511
表示将第a个二次解密二进制子数据Da向左移动
Figure GDA0003414820310000061
个二进制比特代码位，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算；
进一步，在所述步骤S3中，采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
步骤S301，以预设时间间隔周期性采集所述双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
步骤S302，分析所述若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、所述双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将所述平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若所述平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定所述双向数据传输通道未中断；否则，确定所述双向数据传输通道已中断；
步骤S303，当确定所述双向数据传输通道已中断，则将关于所述双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对所述消息的响应速度，指示响应所述消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
本发明还提供智能在线教学训练系统，其特征在于，其包括教师用户端工作状态确定模块、数据传输通道构建模块、数据传输通道状态判断模块和数据传输通道变更模块；其中，
所述教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
所述数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
所述数据传输通道状态判断模块用于采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；
所述数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道；
进一步，所述教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：
采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息；
进一步，所述数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
识别所述在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
当构建形成所述双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据；
进一步，所述数据传输通道状态判断模块用于采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断具体包括：
以预设时间间隔周期性采集所述双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
分析所述若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、所述双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将所述平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若所述平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定所述双向数据传输通道未中断；否则，确定所述双向数据传输通道已中断；
以及，
所述数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
当确定所述双向数据传输通道已中断，则将关于所述双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对所述消息的响应速度，指示响应所述消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
相比于现有技术，该智能在线教学训练方法与系统采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；采集双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道；可见，该智能在线教学训练方法与系统通过分析教师用户端的闲忙状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的智能在线教学训练方法的流程示意图。
图2为本发明提供的智能在线教学训练系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的智能在线教学训练方法的流程示意图。该智能在线教学训练方法包括如下步骤：
步骤S1，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析该数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据该闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
步骤S2，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析该在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过该双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
步骤S3，采集该双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析该数据传输流量信息，判断该双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
上述技术方案的有益效果为：该智能在线教学训练方法通过分析教师用户端的闲忙状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。
优选地，在该步骤S1中，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析该数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据该闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：
步骤S101，采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
步骤S102，将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
步骤S103，当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息。
上述技术方案的有益效果为：在智能在线教学训练体系中，学生用户端(对应于学生所使用的移动终端或者智能终端)与教师用户端(对应于教师所使用的移动终端或者智能终端)之间通过互联网建立相应的数据通信链路，并利用该数据通信链路交互传输文本形式、音频形式或者视频形式的在线教学训练数据。在实际应用中，智能在线教学训练体系通常包括一个教师用户端和多个学生用户端，并且教师用户端在同一时刻只能与一个学生用户端连接，当教师用户端与其中一个学生用户端连接而处于繁忙占用状态时，其他学生用户端只能等待学生用户端下线后才能获取与教师用户端连接的权限。通过采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量，当教师用户端处于连接状态时，其在单位时间内接收到的数据比特量是大于或者等于其在单位时间内能够运算处理的数据比特量的，这样将上述两个数据比特量进行大小比对即可快速地和准确地确定教师用户端的闲忙状态，并且还能够及时地在教师用户端的显示界面上标识其处于繁忙状态还是空闲状态，从而便于学生用户端能够及时地根据教师用户端的实际闲忙状态决定是否发送在线教学训练请求。
优选地，在该步骤S2中，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析该在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过该双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
步骤S201，根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
步骤S202，识别该在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
步骤S203，当构建形成该双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过该双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据。
上述技术方案的有益效果为：当教师用户端处于空闲状态，此时其能够与学生用户端进行连接。这样学生用户端将教师用户端的IP地址作为发送在线教学训练请求的接收地址，从而将包含学生用户端身份信息的在线教学训练请求发送至教师用户端，该身份信息可为但不限于是学生用户端的IP地址信息或者学生用户端对应的学生个人身份信息。接着当教师用户端接收到该在线教学训练请求后，将其中的身份信息与预设白名单进行比对，该预设白名单包含预设合法授权的所有学生用户端的身份信息，并在比对成功的情况下，基于websocket协议构建学生用户端与教师用户端之间的双向数据传输通道，这样通过websocket协议的方式并且在一次握手的情况下即可建立建学生用户端与教师用户端之间稳定的双向数据传输关系；而在比对不成功的情况下，及时向学生用户端反馈请求失败的消息，从而保证学生用户端能够得到及时的回复。此外，当在学生用户端与教师用户端之间建立双向数据传输通道后，通过对需要传输的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包，以及解压缩、解密与重组处理，能够最大限度地保证双向数据传输通道内部数据传输的安全性和保密性。
优选地，在该步骤S203中，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过该双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据具体包括：
步骤S2031，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据转换为二进制形式的教学训练数据；并利用下面公式(1)，根据二进制形式的教学训练数据的数据长度，确定将二进制形式的教学训练数据切分为若干二进制子数据对应的切分次数K，
Figure GDA0003414820310000131
在上述公式(1)中，n表示二进制形式的教学训练数据的数据长度，即二进制形式的教学训练数据包含的二进制码的数量，Di表示二进制形式的教学训练数据中第i位二进制码的二进制数值，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算；
根据切分次数K，对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，从而得到K+1个二进制子数据；若无法对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，则将二进制形式的教学训练数据的数据长度n依次递减到能够平均切分为K+1二进制子数据，并将二进制形式的教学训练数据中被递减的数据并入第K+1个二进制子数据的末尾，从而得到新的第K+1二进制子数据；
步骤S2032，利用下面公式(2)，根据切分后的K+1个二进制子数据包含的二进制数值“1”的奇偶情况，该教师用户端或者该学生用户端的对应连接数量以及该教师用户端或者该学生用户端的ID代码，对每个二进制子数据进行加密，
Figure GDA0003414820310000141
在上述公式(2)中，
Figure GDA0003414820310000142
表示加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure GDA0003414820310000143
表示加密前的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，Da表示加密前的第a个二进制子数据，sum{}2表示对括号内的二进制形式数据中每一个二进制码进行一位二进制求和处理，
Figure GDA0003414820310000144
表示异或逻辑运算符号，ID表示教师用户端或者学生用户端的ID代码，(ID)2表示将教师用户端或者学生用户端的ID代码转换为二进制形式的ID代码，S表示教师用户端或者学生用户端的数量，(ID)2＜＜S表示将二进制形式的ID代码向左移动S个二进制比特代码位，Da+[(ID)2＜＜S]表示将二进制形式的数据Da和(ID)2＜＜S进行加和运算；其中，sum{}2表示对括号内的二进制形式数据中每一个二进制码进行一位二进制求和处理是指当求和的两个二进制码的数值分别为“1”和“0”时，求和的结果为“1”；当求和的两个二进制码的数值均为“1”或者均为“0”时，求和的结果为“0”；
通过上述公式(2)得到加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值
Figure GDA0003414820310000145
进行组合后从而得到加密后的第a个二进制子数据；
步骤S2033，将加密后的每个二进制子数据进行无损数据压缩处理，从而实现对加密后的每个二进制子数据进行数据压缩打包处理，以此得到加密后的每个二进制子数据对应的压缩子数据包；再对每个压缩子数据包进行解压缩处理，从而得到相应的解压缩二进制子数据；
步骤S2034，利用下面公式(3)，对每个解压缩二进制子数据进行解密处理，
Figure GDA0003414820310000151
在上述公式(3)，
Figure GDA0003414820310000152
表示第a个解压缩二进制子数据，
Figure GDA0003414820310000153
表示第a个解压缩二进制子数据的反码，
Figure GDA0003414820310000154
表示第a个解压缩二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure GDA0003414820310000155
表示第a个解压缩二进制子数据进行解密后得到的第a个解密二进制子数据中第ja位的二进制数值；
通过上述公式(3)，对每个解压缩二进制子数据中的每一位数据码进行解密处理，从而对应得到K+1个解密二进制子数据
Figure GDA0003414820310000156
再利用公式
Figure GDA0003414820310000157
对每个解密二进制子数据
Figure GDA0003414820310000158
进行二次解密，从而得到K+1个二次解密二进制子数据Da；
步骤S2035，利用下面公式(4)，对K+1个二次解密二进制子数据Da进行组合，从而得到解密还原后的二进制形式的教学训练数据D，
Figure GDA0003414820310000159
在上述公式(4)中，
Figure GDA00034148203100001510
表示将第a个二次解密二进制子数据Da向左移动
Figure GDA00034148203100001511
个二进制比特代码位，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算。
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)对二进制形式的教学训练数据进行切分而得到若干二进制子数据，这样能够实现对二进制形式的教学训练数据进行均匀的切分，以保证每个二进制子数据包含的数据比特量基本相同。利用上述公式(2)，结合教师用户端或者学生用户端的ID号码对每个二进制子数据进行独特的双重加密，这样能够保证加密后的每个二进制子数据只与对应的教师用户端或者学生用户端关联，从而保证加密后的每个二进制子数据在后续传输过程中不会发生误传输，同时也能够提高二进制子数据的数据安全性。利用上述公式(3)和(4)，对加密后的二进制子数据进行解密和重组，这样能够保证解密和重组后还原得到的数据与原始数据相一致，从而有效避免数据发生还原失真。
优选地，在该步骤S3中，采集该双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析该数据传输流量信息，判断该双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
步骤S301，以预设时间间隔周期性采集该双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
步骤S302，分析该若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、该双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将该平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若该平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定该双向数据传输通道未中断；否则，确定该双向数据传输通道已中断；
步骤S303，当确定该双向数据传输通道已中断，则将关于该双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对该消息的响应速度，指示响应该消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
上述技术方案的有益效果为：当教师用户端与学生用户端之间的双向数据传输通道持续存在时，该双向数据传输通道中必然会存在上行数据和/或下行数据的传输，这样以预设时间间隔(比如1s或5s)周期地采集双向数据传输通道内的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率采集样本V1、V2、V3、…、Vn，再计算上述样本对应的平均数据传输速率值并进行相应的阈值比对，从而快速和准确地确定该双向数据传输通道是否中断。接着，当双向数据传输通道中断时，表明教师用户端当前为空闲状态，其他学生用户端可根据自身的需要是否再次请求连接，并向其他学生用户端发送当前双向数据传输通道已中断的通知消息，以便于其他学生用户端中最快相应该通知消息的学生用户端以websocket协议的方式与教师用户端构建新的双向数据传输通道。
参阅图2，为本发明实施例提供的智能在线教学训练系统的结构示意图。该智能在线教学训练系统包括教师用户端工作状态确定模块、数据传输通道构建模块、数据传输通道状态判断模块和数据传输通道变更模块；其中，
该教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析该数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据该闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
该数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析该在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过该双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
该数据传输通道状态判断模块用于采集该双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析该数据传输流量信息，判断该双向数据传输通道是否中断；
该数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
上述技术方案的有益效果为：该智能在线教学训练系统通过分析教师用户端的闲忙状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。
优选地，该教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析该数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据该闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：
采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息。
上述技术方案的有益效果为：在智能在线教学训练体系中，学生用户端(对应于学生所使用的移动终端或者智能终端)与教师用户端(对应于教师所使用的移动终端或者智能终端)之间通过互联网建立相应的数据通信链路，并利用该数据通信链路交互传输文本形式、音频形式或者视频形式的在线教学训练数据。在实际应用中，智能在线教学训练体系通常包括一个教师用户端和多个学生用户端，并且教师用户端在同一时刻只能与一个学生用户端连接，当教师用户端与其中一个学生用户端连接而处于繁忙占用状态时，其他学生用户端只能等待学生用户端下线后才能获取与教师用户端连接的权限。通过采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量，当教师用户端处于连接状态时，其在单位时间内接收到的数据比特量是大于或者等于其在单位时间内能够运算处理的数据比特量的，这样将上述两个数据比特量进行大小比对即可快速地和准确地确定教师用户端的闲忙状态，并且还能够及时地在教师用户端的显示界面上标识其处于繁忙状态还是空闲状态，从而便于学生用户端能够及时地根据教师用户端的实际闲忙状态决定是否发送在线教学训练请求。
优选地，该数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析该在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过该双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
识别该在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
当构建形成该双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过该双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据。
上述技术方案的有益效果为：当教师用户端处于空闲状态，此时其能够与学生用户端进行连接。这样学生用户端将教师用户端的IP地址作为发送在线教学训练请求的接收地址，从而将包含学生用户端身份信息的在线教学训练请求发送至教师用户端，该身份信息可为但不限于是学生用户端的IP地址信息或者学生用户端对应的学生个人身份信息。接着当教师用户端接收到该在线教学训练请求后，将其中的身份信息与预设白名单进行比对，该预设白名单包含预设合法授权的所有学生用户端的身份信息，并在比对成功的情况下，基于websocket协议构建学生用户端与教师用户端之间的双向数据传输通道，这样通过websocket协议的方式并且在一次握手的情况下即可建立建学生用户端与教师用户端之间稳定的双向数据传输关系；而在比对不成功的情况下，及时向学生用户端反馈请求失败的消息，从而保证学生用户端能够得到及时的回复。此外，当在学生用户端与教师用户端之间建立双向数据传输通道后，通过对需要传输的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包，以及解压缩、解密与重组处理，能够最大限度地保证双向数据传输通道内部数据传输的安全性和保密性。
优选地，该数据传输通道状态判断模块用于采集该双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析该数据传输流量信息，判断该双向数据传输通道是否中断具体包括：
以预设时间间隔周期性采集该双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
分析该若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、该双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将该平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若该平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定该双向数据传输通道未中断；否则，确定该双向数据传输通道已中断；
以及，
该数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
当确定该双向数据传输通道已中断，则将关于该双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对该消息的响应速度，指示响应该消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
上述技术方案的有益效果为：当教师用户端与学生用户端之间的双向数据传输通道持续存在时，该双向数据传输通道中必然会存在上行数据和/或下行数据的传输，这样以预设时间间隔(比如1s或5s)周期地采集双向数据传输通道内的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率采集样本V1、V2、V3、…、Vn，再计算上述样本对应的平均数据传输速率值并进行相应的阈值比对，从而快速和准确地确定该双向数据传输通道是否中断。接着，当双向数据传输通道中断时，表明教师用户端当前为空闲状态，其他学生用户端可根据自身的需要是否再次请求连接，并向其他学生用户端发送当前双向数据传输通道已中断的通知消息，以便于其他学生用户端中最快相应该通知消息的学生用户端以websocket协议的方式与教师用户端构建新的双向数据传输通道。
从上述实施例的内容可知，该智能在线教学训练方法与系统通过分析教师用户端的闲忙状态以此确定教师用户端能否与学生用户端进行互联网连接；还通过分析来自学生用户端的在线教学训练请求的有效性，构建基于websocket协议的双向数据传输通道并进行在线教学训练数据的加密传输；最后当教师用户端与当前学生用户端之间中断连接时，通知其他学生用户端与教师用户端构建另一数据传输通道，这样能够保证教师用户端与学生用户端之间数据传输的安全性和提高在线教学训练的可靠性，并且还能够充分利用互联网的带宽以保证所有学生用户端均能够获得平等稳定的在线教学训练。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.智能在线教学训练方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
步骤S2，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
步骤S3，采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
2.如权利要求1所述的智能在线教学训练方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：
步骤S101，采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
步骤S102，将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
步骤S103，当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息。
3.如权利要求1所述的智能在线教学训练方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
步骤S201，根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
步骤S202，识别所述在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
步骤S203，当构建形成所述双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据。
4.如权利要求3所述的智能在线教学训练方法，其特征在于：
在所述步骤S203中，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据具体包括：
步骤S2031，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据转换为二进制形式的教学训练数据；并利用下面公式(1)，根据二进制形式的教学训练数据的数据长度，确定将二进制形式的教学训练数据切分为若干二进制子数据对应的切分次数K，
Figure FDA0003414820300000031
在上述公式(1)中，n表示二进制形式的教学训练数据的数据长度，即二进制形式的教学训练数据包含的二进制码的数量，Di表示二进制形式的教学训练数据中第i位二进制码的二进制数值，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算；
根据切分次数K，对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，从而得到K+1个二进制子数据；若无法对二进制形式的教学训练数据进行平均切分，则将二进制形式的教学训练数据的数据长度n依次递减到能够平均切分为K+1二进制子数据，并将二进制形式的教学训练数据中被递减的数据并入第K+1个二进制子数据的末尾，从而得到新的第K+1二进制子数据；
步骤S2032，利用下面公式(2)，对每个二进制子数据进行加密，
Figure FDA0003414820300000032
在上述公式(2)中，
Figure FDA0003414820300000033
表示加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure FDA0003414820300000034
表示加密前的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值，Da表示加密前的第a个二进制子数据，sum{}2表示对括号内的二进制形式数据中每一个二进制码进行一位二进制求和处理，
Figure FDA0003414820300000035
表示异或逻辑运算符号，ID表示教师用户端或者学生用户端的ID代码，(ID)2表示将教师用户端或者学生用户端的ID代码转换为二进制形式的ID代码，S表示教师用户端或者学生用户端的数量，(ID)2＜＜S表示将二进制形式的ID代码向左移动S个二进制比特代码位，Da+[(ID)2＜＜S]表示将二进制形式的数据Da和(ID)2＜＜S进行加和运算；
通过上述公式(2)得到加密后的第a个二进制子数据中第ja位的二进制数值
Figure FDA0003414820300000041
进行组合后从而得到加密后的第a个二进制子数据；
步骤S2033，将加密后的每个二进制子数据进行无损数据压缩处理，从而实现对加密后的每个二进制子数据进行数据压缩打包处理，以此得到加密后的每个二进制子数据对应的压缩子数据包；再对每个压缩子数据包进行解压缩处理，从而得到相应的解压缩二进制子数据；
步骤S2034，利用下面公式(3)，对每个解压缩二进制子数据进行解密处理，
Figure FDA0003414820300000042
在上述公式(3)，
Figure FDA0003414820300000043
表示第a个解压缩二进制子数据，
Figure FDA0003414820300000044
表示第a个解压缩二进制子数据的反码，
Figure FDA0003414820300000045
表示第a个解压缩二进制子数据中第ja位的二进制数值，
Figure FDA0003414820300000046
表示第a个解压缩二进制子数据进行解密后得到的第a个解密二进制子数据中第ja位的二进制数值；
通过上述公式(3)，对每个解压缩二进制子数据中的每一位数据码进行解密处理，从而对应得到K+1个解密二进制子数据
Figure FDA0003414820300000047
再利用公式
Figure FDA0003414820300000048
对每个解密二进制子数据
Figure FDA0003414820300000049
进行二次解密，从而得到K+1个二次解密二进制子数据Da；
步骤S2035，利用下面公式(4)，对K+1个二次解密二进制子数据Da进行组合，从而得到解密还原后的二进制形式的教学训练数据D，
Figure FDA0003414820300000051
在上述公式(4)中，
Figure FDA0003414820300000052
表示将第a个二次解密二进制子数据Da向左移动
Figure FDA0003414820300000053
个二进制比特代码位，INT()表示取整函数，即对括号内的数值进行向下取整运算。
5.如权利要求1所述的智能在线教学训练方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；并将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
步骤S301，以预设时间间隔周期性采集所述双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
步骤S302，分析所述若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、所述双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将所述平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若所述平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定所述双向数据传输通道未中断；否则，确定所述双向数据传输通道已中断；
步骤S303，当确定所述双向数据传输通道已中断，则将关于所述双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对所述消息的响应速度，指示响应所述消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
6.智能在线教学训练系统，其特征在于，其包括教师用户端工作状态确定模块、数据传输通道构建模块、数据传输通道状态判断模块和数据传输通道变更模块；其中，
所述教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识；
所述数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输；
所述数据传输通道状态判断模块用于采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断；
所述数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
7.如权利要求6所述的智能在线教学训练系统，其特征在于：
所述教师用户端工作状态确定模块用于采集教师用户端的数据接收与处理信息；分析所述数据接收与处理信息，确定教师用户端的闲忙状态；再根据所述闲忙状态，对教师用户端进行可连接与否的标识具体包括：采集教师用户端在单位时间内接收到的数据比特量以及在单位时间内运算处理的数据比特量；
将单位时间内接收到的数据比特量与单位时间内运算处理的数据比特量进行比对；若前者大于或者等于后者，则确定教师用户端当前处于繁忙状态；若前者小于后者，则确定教师用户端当前处于空闲状态；
当确定教师用户端当前处于繁忙状态，则在教师用户端对应的显示界面中显示关于当前教师用户端不可连接的提示消息；当确定教师用户端当前处于空闲状态，则在教师用户端对应的显示界面显示关于当前教师用户端可连接的提示消息。
8.如权利要求6所述的智能在线教学训练系统，其特征在于：
所述数据传输通道构建模块用于指示学生用户端向可进行连接的教师用户端发送在线教学训练请求；识别分析所述在线教学训练请求，构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；并通过所述双向数据传输通道实现教师用户端与学生用户端之间在线教学训练数据的加密传输具体包括：
根据可进行连接的教师用户端的IP地址，指示学生用户端向其发送包含学生用户端身份信息在线教学训练请求；
识别所述在线教学训练请求的学生用户端身份信息是否属于预设白名单中的学生用户端身份信息；若是，则构建教师用户端与学生用户端之间的基于websocket协议的双向数据传输通道；若否，则向学生用户端反馈请求失败的消息；
当构建形成所述双向数据传输通道后，将教师用户端或者学生用户端发送的教学训练数据进行切分、加密与压缩打包形成若干数据包后，通过所述双向数据传输通道传送至学生用户端或者教师用户端，再对接收到的若干数据包进行解压缩、解密与重组，从而还原发送的教学训练数据。
9.如权利要求6所述的智能在线教学训练系统，其特征在于：
所述数据传输通道状态判断模块用于采集所述双向数据传输通道的数据传输流量信息；分析所述数据传输流量信息，判断所述双向数据传输通道是否中断具体包括：
以预设时间间隔周期性采集所述双向数据传输通道的数据传输速率，以此得到若干数据传输速率值；
分析所述若干数据传输速率值，以此确定在上述周期性采集期间、所述双向数据传输通道的平均数据传输速率值；将所述平均数据传输速率值与预设数据传输速率阈值进行比对，若所述平均数据传输速率值大于或等于预设数据传输速率阈值在，则确定所述双向数据传输通道未中断；否则，确定所述双向数据传输通道已中断；
以及，
所述数据传输通道变更模块用于将判断结果对应的消息发送至其他学生用户端，从而指示其他学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道具体包括：
当确定所述双向数据传输通道已中断，则将关于所述双向数据传输通道已中断的消息发送至其他学生用户端；根据其他学生用户端对所述消息的响应速度，指示响应所述消息最快的学生用户端与教师用户端构建另一双向数据传输通道。
CN202110694143.7A 2021-06-22 2021-06-22 智能在线教学训练方法与系统 Active CN113507505B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110694143.7A CN113507505B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 智能在线教学训练方法与系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110694143.7A CN113507505B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 智能在线教学训练方法与系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113507505A CN113507505A (zh) 2021-10-15
CN113507505B true CN113507505B (zh) 2022-04-15

Family

ID=78010309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110694143.7A Active CN113507505B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 智能在线教学训练方法与系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113507505B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103544856A (zh) * 2013-09-10 2014-01-29 朱春娜 一种移动互联网远程教学平台
CN106331386A (zh) * 2015-07-02 2017-01-11 华为技术有限公司 终端状态同步方法、相关装置及系统
CN106331568A (zh) * 2015-07-03 2017-01-11 华平智慧信息技术（深圳）有限公司 一种即时通讯方法及系统
CN106713419A (zh) * 2016-11-29 2017-05-24 福建天泉教育科技有限公司 一种基于状态机的线上课堂教学同步方法及系统
CN110311893A (zh) * 2019-05-24 2019-10-08 广州奇大教育科技有限公司 一种基于安卓微信平台的互动学习方法及系统
CN110874375A (zh) * 2019-11-12 2020-03-10 上海乂学教育科技有限公司 基于二维平面的排课方法、装置、设备、介质及系统
CN112596892A (zh) * 2020-11-23 2021-04-02 中标慧安信息技术股份有限公司 多节点边缘计算设备的数据交互方法和系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109801193B (zh) * 2017-11-17 2020-09-15 深圳市鹰硕教育服务股份有限公司 一种具有语音评价功能的跟随教学系统
CN110136543A (zh) * 2019-04-26 2019-08-16 北京大米科技有限公司 在线教学互动方法、相关设备、存储介质以及系统
JP7189097B2 (ja) * 2019-07-22 2022-12-13 ｉ－ＰＲＯ株式会社 出席状況管理システム、出席状況管理方法、およびプログラム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103544856A (zh) * 2013-09-10 2014-01-29 朱春娜 一种移动互联网远程教学平台
CN106331386A (zh) * 2015-07-02 2017-01-11 华为技术有限公司 终端状态同步方法、相关装置及系统
CN106331568A (zh) * 2015-07-03 2017-01-11 华平智慧信息技术（深圳）有限公司 一种即时通讯方法及系统
CN106713419A (zh) * 2016-11-29 2017-05-24 福建天泉教育科技有限公司 一种基于状态机的线上课堂教学同步方法及系统
CN110311893A (zh) * 2019-05-24 2019-10-08 广州奇大教育科技有限公司 一种基于安卓微信平台的互动学习方法及系统
CN110874375A (zh) * 2019-11-12 2020-03-10 上海乂学教育科技有限公司 基于二维平面的排课方法、装置、设备、介质及系统
CN112596892A (zh) * 2020-11-23 2021-04-02 中标慧安信息技术股份有限公司 多节点边缘计算设备的数据交互方法和系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
远程教学系统中应用体系结构的构建;尹杰等;《计算机工程与应用》;20030311(第08期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113507505A (zh) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108645450B (zh) 一种智慧城市环保系统
CN110933118A (zh) 边缘计算网关安全通信方法、系统、终端设备及服务器
CN112804707A (zh) 数据传输方法、装置、计算机可读介质及电子设备
CN112887429A (zh) 一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质
WO2016015222A1 (zh) 数据加密传输方法和装置
CN103118139A (zh) 分布式信息隐藏传输系统及其传输方法
CN109918211A (zh) 一种自动填写验证码的方法、装置
CN112491532A (zh) 视频数据的加密方法及装置、存储介质、电子设备
CN117768214A (zh) 一种网络数据安全信息传输系统
CN113507505B (zh) 智能在线教学训练方法与系统
CN104702596B (zh) 一种基于数据包长度的信息隐藏与传输的方法及系统
CN101621661B (zh) 一种音视频加密解密传输系统
CN113259418B (zh) 传输数据的方法、设备以及计算机可读存储介质
CN108270546A (zh) 一种信息传输的方法及系统
CN109167809B (zh) 一种物联网平台对接数据传输格式处理方法
CN107040921B (zh) 一种基于点对点的短信加密系统
CN115834973A (zh) 一种云端向本地终端数据高速传输方法及系统
CN116055534A (zh) 一种多串口设备数据转发系统及方法
CN112948277B (zh) 一种基于耦合自编码器的模糊测试用例生成系统和方法
CN114598538A (zh) 一种用于数字视频光端机的数据传输系统
CN109617985B (zh) 一种并发式mqtt网关处理数据的方法及系统
CN114338833A (zh) 跨异构协议协同传输方法、系统、终端设备及存储介质
CN114630327A (zh) 一种数据包完整性保护的方法及设备
CN112866263A (zh) 基于卫星网络的文件传输系统
Pevnev et al. The Method of Data Integrity Assurance for Increasing IoT Infrastructure Security

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant