CN113724547B - 一种分布式教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种分布式教学系统，为教学端和学生端分别建立第一教学模块和第一学习模块，并通过系统中心的环状教学岛执行教学数据的处理分析，独创性地引入了邀请学生模块，实现尤佳的全方位综合分布式教学效果，同时基于分布式系统模块设计，提升分布式教学系统的系统控制功能性，确保了辅助教学模块的教学质量比对，提供多元化的教学信息来源，较之现有技术较佳的提升了远程分布式教学的教学效果。

Description

一种分布式教学系统

技术领域

本发明属于分布式教育领域，尤其涉及一种分布式教学系统。

背景技术

智慧教育作为智慧城市的一部分，在现代教学中应用范围愈加广泛，适用场景十分多样，同时教学收益有目共睹。

分布式教学系统作为智慧教育的重要组成部分，实践了关于智慧教育的远程教学模式，满足了部分学校和教学场景下，面对面教学的不足，同时，提升了整体教学的综合协同程度，为学生提供了更加丰富和生动的教学体验。

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器，处理更多的数据。首先需要明确的是，只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候，且硬件的提升(加内存、加磁盘、使用更好的CPU)高昂到得不偿失的时候，应用程序也不能进一步优化的时候，我们才需要考虑分布式系统。因为，分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的，而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构，会引入很多单机系统没有的问题，为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议，带来更多的问题。分布式系统分为分布式计算(computation)与分布式存储(storage)。计算与存储是相辅相成的，计算需要数据，要么来自实时数据(流数据)，要么来自存储的数据；而计算的结果也是需要存储的。分布式系统需要大量机器协作，面临诸多的挑战：第一，异构的机器与网络：分布式系统中的机器，配置不一样，其上运行的服务也可能由不同的语言、架构实现，因此处理能力也不一样；节点间通过网络连接，而不同网络运营商提供的网络的带宽、延时、丢包率又不一样。怎么保证大家齐头并进，共同完成目标，这四个不小的挑战。第二，普遍的节点故障：虽然单个节点的故障概率较低，但节点数目达到一定规模，出故障的概率就变高了。分布式系统需要保证故障发生的时候，系统仍然是可用的，这就需要监控节点的状态，在节点故障的情况下将该节点负责的计算、存储任务转移到其他节点第三，不可靠的网络：节点间通过网络通信，而网络是不可靠的。可能的网络问题包括：网络分割、延时、丢包、乱序。

智慧学校是分布式系统应用的又一技术高地。智慧学校又可称为智慧校园、智慧教室或智慧课堂。学界对于“智慧教室”的概念已经达成了基本共识。这一共识认为，“智慧教室”是运用人工智能、人机交互等技术增强教学内容呈现和对整个教学环境的感知，利用物联网、互联网等通信技术优化教师和学生的沟通交流，促进个性化教学活动开展的教学环境。中国历史上教学环境的发端始自夏朝，当时被称为“庠”，是教室的萌芽形态。“庠”字由一“广”一“羊”组成，“广”表示与房屋有关，是教育的场所。之后又经历了私塾、书院等私学，到太学、国子监等官学，16世纪末实行班级授课制的教学环境成为真正现代意义上的教室，是现代教学环境演变的源头。纵观从黑板、讲台、桌椅的教室标配，到拥有电子音像设备的电子教室，到配备电视、投影仪、幻灯、白板等设备的多媒体教室，再到当前以云计算、互联网、物联网、智能交互技术为依托的“智慧教室”，可以说，教学环境的革新为教育教学提供了日益先进的环境支持，“智慧教室”作为先进教学环境从技术本位上有力促进了课堂形态的转变。建设“智慧教室”，乃是构建一种以当前的高新技术为依托的教学环境，这一新型教学环境在本质上仍然是一种基础支撑物，作为客体存在本身，它不具备推进教学模式变革的主观能动性。

与传统思政课堂相比，人工智能驱动下的思政课智慧课堂是集软硬件智能设施、技术于一体的智慧教学新生态，旨在借助现代化信息技术手段如大数据技术、虚拟现实技术(VR)、增强现实技术(AR)、混合现实技术(MR)，实现对思政课教学环境的智慧赋能，打造“AI+思政课堂”新模式，科学甄别学生特征，统筹配备师资，精确定制课堂内容，智能优化课堂教学，精准评估课堂效果，以师生互动、生生互动、人机互动、人际互动增强学生对思政课教学的深度学习与沉浸式体验，实现教育过程由“一对多”到“多对多”“一对一”转变，提升思政课课程育人的导向性、亲和力和针对性。

传统的分布式教学系统，其系统组成较为模板化，且未合理考虑不同角色之间的多层次协同效果，同时，缺乏对教学效果的反馈和整合。

本发明提出了一种分布式教学系统，通过分布式的系统架构设置，为教学端和学生端分别建立第一教学模块和第一学习模块，并通过系统中心的环状教学岛执行教学音视频数据的中继处理和分析加工，首先，通过多个旁听教席模块为教学数据执行特定的截取操作，在分布式教学系统执行教学数据组合的同时限定了教学数据的加工范围；其次，独创性地引入了邀请学生模块，基于教学效果考量，在特定的教学数据截取部分执行基于邀请学生模块经比对选定处理后的辅助教学，从而实现尤佳的全方位综合分布式教学效果。再次，通过引入旁听教席的操作统计，为旁听教席的教学数据截断提供了特定的处理阈值，从而从系统层面对教学数据的加工进行了限制，提升分布式教学系统的系统控制功能性。第四，通过邀请教席的竞争上岗机制，确保了特定邀请学生模块的辅助教学质量比对，多元化教学信息来源，较之现有技术较佳的提升了远程分布式教学的教学效果。

发明内容

本发明旨在提供一种优于现有技术的一种分布式教学系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种分布式教学系统，所述系统包括：

第一教学模块，所述第一教学模块至少连接教师端，并接收教师端操作数据，且，将所述教师端操作数据发送至所述分布式教学系统的环状教学岛，供所述分布式教学系统的环状教学岛执行进一步处理；

所述教师端操作数据，为所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据；

环状教学岛，所述环状教学岛至少包含：

邀请教席归置模块，所述邀请教席归置模块用于确定并保存各个邀请学生模块的系统权重信息；

其中，每一组所述邀请学生模块的系统权重信息至少包含：

邀请学生模块ID、系统权重信息ID、系统权重信息值；

所述邀请学生模块ID被系统预置于分布式教学系统的各个邀请学生模块，并在系统初始化阶段发送至分布式教学系统的环状教学岛执行本地存储；

多个旁听教席，每个所述旁听教席用于监听操作记录数据，并选取特定的操作记录数据片段，作为非必要教学内容，执行操作记录数据的截取，生成被截取的空白时段；以及，多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息发送至教学片记录模块以及旁听教席操作统计器；

所述分布式教学系统还包括旁听教席操作统计器，用于存储旁听教席操作阈值，并基于所述旁听教席操作阈值，执行建档位置确定；

教学片记录模块，所述教学片记录模块用于接收多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息，并存储至本地，用于系统回滚操作；

第一插入模块，所述第一插入模块用于从环状教学岛获取所述建档位置，通知多个邀请学生模块中的每个，并基于原始操作记录数据，生成插入建档位置的第二操作记录数据，将所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置发送至多个邀请学生模块；

其中，第二操作记录数据将原始操作记录数据的各个建档位置数据置零；

多个邀请学生模块，每个所述邀请学生模块用于从第一插入模块获取所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置，制作所述原始操作记录数据的各个建档位置的建档插入数据；所述多个邀请学生模块还用于将所述各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID发送给邀请教席竞争模块；所述建档位置ID为在建立以后即具有特定的ID信息；

邀请教席竞争模块，所述邀请教席竞争模块用于基于所述邀请教席归置模块确定并保存的各个邀请学生模块的系统权重信息，以及多个邀请学生模块在各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID，确定邀请学生模块的争用结果；

所述邀请学生模块的争用结果，用于表征当发生邀请学生建档冲突时，能够独占并锁定相应建档位置的邀请学生模块ID；

所述邀请教席竞争模块，还用于基于确定的邀请学生模块的争用结果，获取各个建档位置对应的建档插入数据，并将建档插入数据插入第二操作记录数据的对应位置，组合为第三操作记录数据；

所述环状教学岛还用于将第三操作记录数据发送至学生端，供所述分布式教学系统的学生端执行教学课程学习。

较佳地，所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据，具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

较佳地，所述分布式教学系统还包括旁听教席固定模块，所述旁听教席固定模块可替换任一旁听教席，或作为补充的旁听教席，其特征在于：

基于所述旁听教席固定模块的截取所生成的被截取的空白时段，忽略旁听教席操作统计器存储的旁听教席操作阈值，直接视为建档位置，并执行后续操作。

较佳地，所述系统权重信息分为多个层级。

较佳地，所述建档位置具有特定的最小时长粒度，各个建档位置的时长，仅可为所述特定的最小时长粒度的整数倍。

较佳地，所述最小时长粒度为10S。

较佳地，所述建档插入数据具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

较佳地，所述分布式教学系统还包括第一学习模块，所述第一学习模块连接至所述学生端，并为所述学生端提供第三操作记录数据。

较佳地，所述分布式教学系统还包括邀请学生缺位模块，所述邀请学生缺位模块仅包含使能和去使能两种系统设定状态，且当所述邀请学生缺位模块处于使能状态时，所述分布式教学系统直接将原始操作记录数据提供给学生端。

较佳地，所述分布式教学系统各个模块之间基于5G通信技术、WIFI通信技术或NFC通信技术执行信息传输。

本发明提出了一种分布式教学系统，通过分布式的系统架构设置，为教学端和学生端分别建立第一教学模块和第一学习模块，并通过系统中心的环状教学岛执行教学音视频数据的中继处理和分析加工，首先，通过多个旁听教席模块为教学数据执行特定的截取操作，在分布式教学系统执行教学数据组合的同时限定了教学数据的加工范围；其次，独创性地引入了邀请学生模块，基于教学效果考量，在特定的教学数据截取部分执行基于邀请学生模块经比对选定处理后的辅助教学，从而实现尤佳的全方位综合分布式教学效果。再次，通过引入旁听教席的操作统计，为旁听教席的教学数据截断提供了特定的处理阈值，从而从系统层面对教学数据的加工进行了限制，提升分布式教学系统的系统控制功能性。第四，通过邀请教席的竞争上岗机制，确保了特定邀请学生模块的辅助教学质量比对，多元化教学信息来源，较之现有技术较佳的提升了远程分布式教学的教学效果。

附图说明

图1是本发明示出的一种分布式教学系统的一种基本系统结构图；

图2是本发明示出的一种分布式教学系统第一教学模块与教师端互联的系统结构较佳实施例示意图；

图3是本发明示出的一种分布式教学系统又一种基本系统结构图；

图4是本发明示出的一种分布式教学系统环状教学岛的一种较佳实施例；

图5是本发明示出的学生缺位模块的一种优选显示实施例示意图。

具体实施方式

以下具体描述本发明所请求保护的基于一种分布式教学系统和方法的若干实施例和有益效果，以有助于对本发明进行更细致的审查和分解。

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述方法和相应装置，但这些关键词不应限于这些术语。这些术语仅用来将关键词彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一教学模块、第一插入模块等也可以被称为第二教学模块、第二插入模块，类似地，第二教学模块、第二插入模块等也可以被称为第一教学模块、第一插入模块。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

如说明书附图1、说明书附图2所示，为本发明所请求保护的一种分布式教学系统及其具体内含模块实施例之一，所述系统包括：

第一教学模块，所述第一教学模块至少连接教师端，并接收教师端操作数据，且，将所述教师端操作数据发送至所述分布式教学系统的环状教学岛，供所述分布式教学系统的环状教学岛执行进一步处理；

所述教师端操作数据，为所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据；

环状教学岛，所述环状教学岛至少包含：

邀请教席归置模块，所述邀请教席归置模块用于确定并保存各个邀请学生模块的系统权重信息；

作为另一种可叠加的优选实施例，邀请教席归置模块用于确定并保存各个邀请学生模块的系统权重信息，具体可为：所述邀请教席归置模块初始化记录系统预设的各个邀请学生模块的系统权重信息，并在所述各个邀请学生模块的系统权重信息发生变化时，执行所述记录更新。其中，各个邀请学生模块的初始系统权重信息可为系统预设，且可以等级形式存在。作为另一种可叠加的优选实施例，所述等级可设定为按照权重信息的取值大小从大到小排序，并可执行等级分层，在特定层级的等级中，包含特定层级的子层级。且，先按照大小比较同一层级的权重信息，若同一层级的权重信息相同，则再比较子层级的等级大小，以此类推，作为另一种可叠加的优选实施例，子层级可以使用短竖直线或其它形式记录在其上一层级的右侧。例如，对于特定的建档位置，当系统对应的N个邀请学生模块均为该建档位置执行了制作建档插入数据操作时(N＝4)，可记录第1邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight1，并记录其系统预设初始值为2-1；记录第2邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight2，并记录其系统预设初始值为3-2；记录第3邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight3，并记录其系统预设初始值为3-1；记录第2邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight4，并记录其系统预设初始值为1-2；则：邀请教席归置模块将各个邀请学生模块的系统权重信息确定并保存为：第1邀请学生模块ID：Weight1：2-1；第2邀请学生模块ID：Weight2：3-2；第3邀请学生模块ID：Weight3：3-1；第4邀请学生模块ID：Weight4：1-2。当然，该保存可以以数据表形式，或以任何可感知并可存储为电子文档和/或实物文档的形式。作为另一种可叠加的优选实施例，所述各个邀请学生模块的系统权重信息发生变化，可以是由系统管理员实施的所述各个邀请学生模块的系统权重信息更新录入，或由系统动态调整所述各个邀请学生模块的系统权重信息。

其中，每一组所述邀请学生模块的系统权重信息至少包含：

邀请学生模块ID、系统权重信息ID、系统权重信息值；

所述邀请学生模块ID被系统预置于分布式教学系统的各个邀请学生模块，并在系统初始化阶段发送至分布式教学系统的环状教学岛执行本地存储；

多个旁听教席，每个所述旁听教席用于监听操作记录数据，并选取特定的操作记录数据片段，作为非必要教学内容，执行操作记录数据的截取，生成被截取的空白时段；以及，多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息发送至教学片记录模块以及旁听教席操作统计器；

一般而言，旁听教席管理员为具有特定教学经验的教师或授课型操作员，所述教席管理员对应特定的旁听教席，并基于接收的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据，基于特定的最小时长粒度判定操作记录数据中的哪些部分的教学内容为信息量小于特定阈值的教学内容，或与核心教学内容关联度不够大的教学内容，或其认为的其他类型的非重要教学内容，或，与教学大纲无实际联系的教学内容等。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述多个旁听教席，每个所述旁听教席用于监听操作记录数据，并选取特定的操作记录数据片段，作为非必要教学内容，执行操作记录数据的截取，至少包含：多个旁听教席基于特定的最小时长粒度，执行特定的最小时长粒度整数倍的操作记录数据片段截取，将所述旁听教席认定的非必要教学内容从操作记录数据中截取，并保留操作记录数据中被截取的空白时段，记录该被截取空白时段ID、该被截取空白时段ID的定位数据并附加存储本旁听教席ID。以及，多个旁听教席将所述被截取的空白时段及其相关信息发送至教学片记录模块以及旁听教席操作统计器。显然地，所述空白时段为特定的最小时长粒度的整数倍。其中，旁听教席对非必要教学内容的确定，可以基于各个旁听教席管理员基于特定教学分析模型对课程教学内容的质量统计分析和数值量化执行，或可基于特定的最小时长粒度是否包含系统标定的核心教学内容，或可基于各个旁听教席管理员的经验判定来确定。相关内容并非本发明的重点，亦非本发明对现有技术执行技术改进和创造性突破的主要方向，且相关的教学质量量化分析模型在现有技术中存在多种实施方法和具体实施示例，本领域技术人员可依据现有技术所揭示的相关的教学质量量化分析模型执行对视频/音频教学记录的量化分析并基于特定阈值实施对教学操作记录数据的是否非必要的判定和划分，对非本发明对现有技术执行技术改进和创造性突破的主要方向的内容，可能出现在相关的连带申请、相关申请中，本发明不再赘述。

所述分布式教学系统还包括旁听教席操作统计器，用于存储旁听教席操作阈值，并基于所述旁听教席操作阈值，执行建档位置的确定；

作为另一种可叠加的优选实施例，建档位置在建立以后，即具有特定的ID信息，也即建档位置ID，并可以作为另一种可叠加的优选实施例，附加旁听教席操作记录，以及时长等信息；其中，旁听教席操作记录用于记载所述建档位置被几个旁听教席确定为建档位置，以及被哪几个旁听教席确定为建档位置。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述建档位置具有特定的最小时长粒度，例如为10S。各个建档位置的时长，仅可以为所述特定的最小时长粒度的整数倍。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述旁听教席操作统计器，用于存储旁听教席操作阈值，并基于所述旁听教席操作阈值，执行建档位置确定，具体为：旁听教席操作统计器中，由系统预设并存储有旁听教席操作阈值，所述旁听教席操作阈值用于表征确定建档位置的最低旁听教席判定阈值，所述确定建档位置的最低旁听教席判定阈值用于如下步骤中：旁听教席操作统计器首先获取各个旁听教席的被截取空白时段，其中附加有该被截取空白时段的定位数据并附加存储本旁听教席ID，旁听教席操作统计器将各个旁听教席发送的被截取空白时段执行比对，寻找各个旁听教席发送的被截取空白时段中相同的空白时段(以特定的最小时长为粒度)，及所述相同的空白时段在不同的各个旁听教席发送的被截取空白时段出现的次数和值。也即，例如，对于特定空白时段ID，在旁听教席1发送的被截取空白时段、旁听教席2发送的被截取空白时段以及旁听教席4发送的被截取空白时段均有记载，则其次数和值为3。接续地，教席操作统计器将所述次数和值与旁听教席操作阈值进行比较，当所述次数和值大于等于旁听教席操作阈值时，将该被截取空白时段ID的定位数据，也即其在原操作记录数据的相应位置(以特定的最小时长为粒度)，建立为建档位置，并设定建档位置ID。作为另一种可叠加的优选实施例，建档位置ID可附加旁听教席操作记录，以及时长等信息；其中，旁听教席操作记录用于记载所述建档位置被几个旁听教席确定为建档位置，以及被哪几个旁听教席确定为建档位置。

教学片记录模块，所述教学片记录模块用于接收多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息，并存储至本地，用于系统回滚操作；

第一插入模块，所述第一插入模块用于从环状教学岛获取所述建档位置，通知多个邀请学生模块中的每个，并基于原始操作记录数据，生成插入建档位置的第二操作记录数据，将所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置发送至多个邀请学生模块；

其中，第二操作记录数据将原始操作记录数据的各个建档位置数据置零；

多个邀请学生模块，每个所述邀请学生模块用于从第一插入模块获取所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置，制作所述原始操作记录数据的各个建档位置的建档插入数据；所述多个邀请学生模块还用于将所述各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID发送给邀请教席竞争模块；所述建档位置ID为在建立以后即具有特定的ID信息；

邀请学生模块管理员可以是系统邀请的优秀学员代表，用于以与旁听教席模块或教学模块不同的视角监听所述操作记录数据，并基于旁听教席确定的建档位置，在相应教学进程中插入学员视角的辅助讲解和教学，用以提升分布式教学系统的综合教学技术效果。

邀请教席竞争模块，所述邀请教席竞争模块用于基于所述邀请教席归置模块确定并保存的各个邀请学生模块的系统权重信息，以及多个邀请学生模块在各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID，确定邀请学生模块的争用结果；

所述邀请学生模块的争用结果，用于表征当发生邀请学生建档冲突时，能够独占并锁定相应建档位置的邀请学生模块ID；

所述邀请教席竞争模块，还用于基于确定的邀请学生模块的争用结果，获取各个建档位置对应的建档插入数据，并将建档插入数据插入第二操作记录数据的对应位置，组合为第三操作记录数据；

作为另一种可叠加的优选实施例，邀请教席竞争模块，所述邀请教席竞争模块用于基于所述邀请教席归置模块确定并保存的各个邀请学生模块的系统权重信息，确定邀请学生模块的争用结果，具体为：在特定建档位置冲突时，锁定相应建档位置，并根据所述邀请教席归置模块确定并保存的各个邀请学生模块的系统权重信息，执行邀请教席权重比较与竞争，比较各个邀请学生模块的系统权重信息取值，并基于特定的比较逻辑确定获得锁定建档位置插入权的邀请学生模块ID。例如，各个邀请学生模块的初始系统权重信息可为系统预设，且可以等级形式存在。作为另一种可叠加的优选实施例，所述等级可设定为按照权重信息的取值大小从大到小排序，并可执行等级分层，在特定层级的等级中，包含特定层级的子层级。且，先按照大小比较同一层级的权重信息，若同一层级的权重信息相同，则再比较子层级的等级大小，以此类推，作为另一种可叠加的优选实施例，子层级可以使用短竖直线或其它形式记录在其上一层级的右侧。例如，当系统包含N个邀请学生模块时(N＝4)，可记录第1邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight1，并记录其系统预设初始值为2-1；记录第2邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight2，并记录其系统预设初始值为3-2；记录第3邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight3，并记录其系统预设初始值为3-1；记录第2邀请学生模块的系统权重信息ID为Weight4，并记录其系统预设初始值为1-2；则：邀请教席归置模块将各个邀请学生模块的系统权重信息确定并保存为：第1邀请学生模块ID：Weight1：2-1；第2邀请学生模块ID：Weight2：3-2；第3邀请学生模块ID：Weight3：3-1；第4邀请学生模块ID：Weight4：1-2。则，所述邀请教席竞争模块比较各个邀请学生模块的系统权重信息值。首先比较第一层级系统权重信息值大小，其中四个邀请学生模块中，第2邀请学生模块以及第3邀请学生模块的第一层级系统权重信息值最大，为3；再比较第二层级系统权重信息值大小，在第2邀请学生模块以及第3邀请学生模块中，第2邀请学生模块的第二层级系统权重信息值更大，为2，则在本次相应建档位置的邀请教席竞争中，第2邀请学生模块能够独占并锁定相应建档位置，执行对操作记录数据的插入改写。

所述环状教学岛还用于将第三操作记录数据发送至学生端，供所述分布式教学系统的学生端执行教学课程学习。

作为一种可叠加的优选实施例，所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据，具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

如说明书附图3所示，附图3是本发明示出的分布式教学系统的又一种基本系统结构图。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述分布式教学系统还包括旁听教席固定模块，所述旁听教席固定模块可替换任一旁听教席，或作为补充的旁听教席，其特征在于：

基于所述旁听教席固定模块的截取所生成的被截取的空白时段，忽略旁听教席操作统计器存储的旁听教席操作阈值，直接视为建档位置，并执行后续操作。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述系统权重信息分为多个层级。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述建档位置具有特定的最小时长粒度，各个建档位置的时长，仅可为所述特定的最小时长粒度的整数倍。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述最小时长粒度为10S。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述建档插入数据具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

如说明书附图4所示，附图4是本发明示出的分布式教学系统又一种基本系统结构图。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述分布式教学系统还包括第一学习模块，所述第一学习模块连接至所述学生端，并为所述学生端提供第三操作记录数据。

如说明书附图5所示，附图5是本发明示出的学生缺位模块的一种优选显示实施例示意图。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述分布式教学系统还包括邀请学生缺位模块，所述邀请学生缺位模块仅包含使能和去使能两种系统设定状态，且当所述邀请学生缺位模块处于使能状态时，所述分布式教学系统直接将原始操作记录数据提供给学生端。

作为另一种可叠加的优选实施例，所述分布式教学系统各个模块之间基于5G通信技术、WIFI通信技术或NFC通信技术执行信息传输。

本发明提出了一种分布式教学系统，通过分布式的系统架构设置，为教学端和学生端分别建立第一教学模块和第一学习模块，并通过系统中心的环状教学岛执行教学音视频数据的中继处理和分析加工，首先，通过多个旁听教席模块为教学数据执行特定的截取操作，在分布式教学系统执行教学数据组合的同时限定了教学数据的加工范围；其次，独创性地引入了邀请学生模块，基于教学效果考量，在特定的教学数据截取部分执行基于邀请学生模块经比对选定处理后的辅助教学，从而实现尤佳的全方位综合分布式教学效果。再次，通过引入旁听教席的操作统计，为旁听教席的教学数据截断提供了特定的处理阈值，从而从系统层面对教学数据的加工进行了限制，提升分布式教学系统的系统控制功能性。第四，通过邀请教席的竞争上岗机制，确保了特定邀请学生模块的辅助教学质量比对，多元化教学信息来源，较之现有技术较佳的提升了远程分布式教学的教学效果。

在所有上述实施方式中，为实现一些特殊的数据传输、读/写功能的要求，上述方法操作过程中及其相应装置可以增加装置、模块、器件、硬件、引脚连接或存储器、处理器差异来扩展功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述方法步骤的划分，仅仅为一种逻辑或功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为方法的各个步骤、装置分离部件说明的单元可以是或者也可以不是逻辑或物理上分开的，也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各方法步骤及其实现、功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述方法和装置可以以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、NVRAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

应说明的是：以上实施例仅用以更清晰地解释、阐述本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种分布式教学系统，所述系统包括：

第一教学模块，所述第一教学模块至少连接教师端，并接收教师端操作数据，且，将所述教师端操作数据发送至所述分布式教学系统的环状教学岛，供所述分布式教学系统的环状教学岛执行进一步处理；

所述教师端操作数据，为所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据；

环状教学岛，所述环状教学岛至少包含：

邀请教席归置模块，所述邀请教席归置模块用于确定并保存各个邀请学生模块的系统权重信息；

其中，每一组所述邀请学生模块的系统权重信息至少包含：

邀请学生模块ID、系统权重信息ID、系统权重信息值；

所述邀请学生模块ID被系统预置于分布式教学系统的各个邀请学生模块，并在系统初始化阶段发送至分布式教学系统的环状教学岛执行本地存储；

多个旁听教席，每个所述旁听教席用于监听操作记录数据，并选取特定的操作记录数据片段，作为非必要教学内容，执行操作记录数据的截取，生成被截取的空白时段；以及，多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息发送至教学片记录模块以及旁听教席操作统计器；

所述分布式教学系统还包括旁听教席操作统计器，用于存储旁听教席操作阈值，并基于所述旁听教席操作阈值，执行建档位置确定；

教学片记录模块，所述教学片记录模块用于接收多个旁听教席将被截取的空白时段及其相关信息，并存储至本地，用于系统回滚操作；

第一插入模块，所述第一插入模块用于从环状教学岛获取所述建档位置，通知多个邀请学生模块中的每个，并基于原始操作记录数据，生成插入建档位置的第二操作记录数据，将所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置发送至多个邀请学生模块；

其中，第二操作记录数据将原始操作记录数据的各个建档位置数据置零；

多个邀请学生模块，每个所述邀请学生模块用于从第一插入模块获取所述原始操作记录数据以及第二操作记录数据、建档位置，制作所述原始操作记录数据的各个建档位置的建档插入数据；所述多个邀请学生模块还用于将所述各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID发送给邀请教席竞争模块；所述建档位置ID为在建立以后即具有特定的ID信息；

邀请教席竞争模块，所述邀请教席竞争模块用于基于所述邀请教席归置模块确定并保存的各个邀请学生模块的系统权重信息，以及多个邀请学生模块在各个建档位置的建档插入数据及其相应的时长、位置信息以及对应的建档位置ID，确定邀请学生模块的争用结果；

所述邀请学生模块的争用结果，用于表征当发生邀请学生建档冲突时，能够独占并锁定相应建档位置的邀请学生模块ID；

所述邀请教席竞争模块，还用于基于确定的邀请学生模块的争用结果，获取各个建档位置对应的建档插入数据，并将建档插入数据插入第二操作记录数据的对应位置，组合为第三操作记录数据；

所述环状教学岛还用于将第三操作记录数据发送至学生端，供所述分布式教学系统的学生端执行教学课程学习。

2.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于，所述分布式教学系统教学授课教师在所述分布式教学系统的教师端执行教学操作所产生的操作记录数据，具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

3.如权利要求1所述分布式教学系统，所述分布式教学系统还包括旁听教席固定模块，所述旁听教席固定模块可替换任一旁听教席，或作为补充的旁听教席，其特征在于：

基于所述旁听教席固定模块的截取所生成的被截取的空白时段，忽略旁听教席操作统计器存储的旁听教席操作阈值，直接视为建档位置，并执行后续操作。

4.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于：

所述系统权重信息分为多个层级。

5.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于：

所述建档位置具有特定的最小时长粒度，各个建档位置的时长，仅可为所述特定的最小时长粒度的整数倍。

6.如权利要求5所述分布式教学系统，其特征在于：所述最小时长粒度为10S。

7.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于：所述建档插入数据具体为：

特定时长的授课音频记录；

或，

特定时长的授课视频记录；

或，

特定时长的以上两种记录数据的组合。

8.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于：所述分布式教学系统还包括第一学习模块，所述第一学习模块连接至所述学生端，并为所述学生端提供第三操作记录数据。

9.如权利要求8所述分布式教学系统，其特征在于：所述分布式教学系统还包括邀请学生缺位模块，所述邀请学生缺位模块仅包含使能和去使能两种系统设定状态，且当所述邀请学生缺位模块处于使能状态时，所述分布式教学系统直接将原始操作记录数据提供给学生端。

10.如权利要求1所述分布式教学系统，其特征在于：

所述分布式教学系统各个模块之间基于5G通信技术、WIFI通信技术或NFC通信技术执行信息传输。

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