一种云教育平台师生互动系统的制作方法

1.本发明涉及线上教育领域，具体为一云教育平台师生互动系统。


背景技术：

2.云教育本质上并非一个单一的网站，而是一个教育信息化服务平台；通过“一站式”应用和“云”的理念，云教育打破了传统的教育信息化边界，推出了全新的教育信息化概念，集教学、管理、学习、娱乐、分享、互动交流于一体，让教育部门、学校、教师、学生、家长及其他教育工作者，这些不同身份的人群，可以在同一个平台上，根据权限去完成不同的工作，云教育是在云技术平台的开发及其在教育培训领域的应用，简称“云教育”。
3.云教育包含了云培训中的教育培训管理信息系统、远程教育培训系统和培训机构网站，属于大型教育平台涉及技术领域。在这个覆盖世界的教育平台上，共享教育资源，分享教育成果，教育中的教育者和受教育者的互动。
4.云教育是指基于云计算商业模式应用的教育平台服务。在云平台上，所有的教育机构，培训机构，招生服务机构，宣传机构，行业协会，管理机构，行业媒体，法律结构等都集中云整合成资源池，各个资源相互展示和互动，按需交流，达成意向，从而降低教育成本，提高效率;云教育平台应用包含了建设大规模共享教育资源库、构建新型图书馆、打造教学科研“云”环境、创建网络学习平台和实现网络写作办公，它也致力于解决教育资源分布不均、教育资源更新速度慢、教育资源共享程度低和教育资源成本高的问题，云教育平台结构包括了云教育管理平台、交互式学习网站、资源共建共享系统、多媒体互动教学系统、电子书包系统和教育信息化管理系统，其中交互式学习是指在教学活动中合理地运用多样化的教学方法，在教师与学 生之间以及学生学生之间形成交流互动的合作关系，使学生完成由“乐学”、“好学”到“会学”、“学会”的转变，利用多媒体计算机技术和网络技术,借助多媒体课件或网上资源,由学习者自主进行的一种双向交流式学习方式，通过动态的（以言语为主的）交互，在交互式的关系当中，对参与的学习者双方起到作用，达到学习的目的；教育信息化是指在教育领域（教育管理、教育教学和教育科研）全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作。以教育信息化促进教育现代化，用信息技术改变传统模式。教育信息化的发展，带来了教育形式和学习方式的重大变革，促进教育改革。对传统的教育思想、观念、模式、内容和方法产生了巨大冲击。教育信息化是国家信息化的重要组成部分，对于转变教育思想和观念，深化教育改革，提高教育质量和效益，培养创新人才具有深远意义，是实现教育跨越式发展的必然选择。
5.教育信息化在未来将在教育云平台上进行展现，随着教育信息化平台的发展应用，教育信息化将为现有的教育网、校园网进行教育信息化升级，新一代教育网必然成为未来教育信息化的基础。未来的教育云平台，将实现互联网、电信网、广电网等跨平台使用并且支持移动应用
最近几年互联网技术在校园网的应用比之前更为突出，并且越来越受到广大学者的支持，在教育中学生和教师起主要的作用，因此，引入师生系统有利于促进师生间的交流和提高教学质量，目前大量学校实现了的评教系统，只是期末时学生对教师实行评价，没有完全的实现教育信息化，而且缺少了老师与家长之间的交流，以及学生和家长之间的交流，非常不利于教学效率的提升，为此我们提出了一种云教育平台师生互动系统。


技术实现要素：

6.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种云教育平台师生互动系统，解决了上述的问题。
7.（二）技术方案为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：包括客户端模块和后端管理模块，所述客户端模块包括了三个端口，三个端口分别是家长端口、老师端口和学生端口，所述客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，所述客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，且家长端口、老师端口和学生端口都在客户端模块中具备互动连接的关系；所述后端管理模块是将系统中的数据进行整合处理，且客户端模块的输出端和后端管理模块输入端连接，客户端模块的输入端和后端管理模块输出端连接，所述后端管理模块是应用执行在云平台中的服务应用。
8.优选的，所述家长端口包括登录模块、互动模块一、互动模块二和下载模块，所述互动模块一包括访问模块一和留言模块一，且所述互动模块一是为了家长和老师之间进行交流沟通，所述互动模块二包括访问模块二、留言模块二和成绩查看模块一，所述互动模块二是为了家长和学生之间进行交流沟通，且成绩查看模块一是方便家长在老师发布成绩后对学生的成绩进行查看，所述下载模块是为了家长对老师在后台发布的教学资料进行下载，教学资料包括预留的课后作业、预习的文档以及当天的学习内容，方便家长的课后辅导。
9.优选的，所述老师端口包括登录模块、互动模块三、互动模块四和教学模块，所述互动模块三包括访问模块三和留言模块三，所述互动模块三是为老师和家长之间的交流，且访问模块三输入端连接家长端口中的留言模块一输出端，所述留言模块三输出端连接家长端口中的访问模块一输入端，所述互动模块四是为了老师和学生之间的互动，且互动模块四包括访问模块四、留言模块四和批注模块，所述批注模块是将学生遗留的作业和问题进行批注并反馈给学生进行改进，所述教学模块包括班级管理模块和教学计划模块，所述班级管理模块包括公告发布块和课程发布模块，所述公告发布模块是将班级的规则和学校通知以及实时新闻发送到学生端口供学生查看，学生根据发送的信息进行阅读和执行，所述课程发布模块是将课程表信息进行发布，合理分配学生的学习时间，并且做好课前和课后的准备工作，所述教学计划模块包括文件上传模块、成绩管理模块、试题上传模块和答案上传模块，所述文件上传模块是老师在教学期间对学生端口发送课程文档和学习资料视频供学生下载保存，所述文件上传模块输出端也连接家长端口中的下载模块的输入端，所述成绩管理模块是老师将学生考试成绩以及校排名对应发送到每位学生的端口中供学生自
行查看，所述试题上传模块是用于老师下发课程的随堂练习以及每次学校统一安排的考试试题，所述答案上传模块是用于老师下发每次的考试试题答案和课后作业答案，且答案上传模块输出端与家长端口中的下载模块输入连接。
10.优选的，所述学生端口包括登录模块、互动模块五、互动模块六和学习模块，所述互动模块五包括访问模块五和留言模块五，所述互动模块五是为了学生和家长之间的沟通，所述访问模块五输入端与家长端口中的留言模块二输出端连接，所述留言模块五的输出端与家长端口中的访问模块二输入端连接，所述互动模块六包括访问模块六和留言模块六，所述互动模块六是为了学生和老师之间的互动，所述访问模块六的输入端是与老师端口中的留言模块四以及批注模块的输出端连接，所述留言模块六的输出端是与老师端口中的访问模块四输入端连接，所述学习模块包括任务管理模块、成绩查看模块二、学习计划模块和学生交流模块，所述任务管理模块是供学生下载老师发步的教学资料和试题，所以任务管理模块输入端与老师端口中的上传模块输出端、试题上传模块输出端、答案上传模块输出端都连接，所述成绩查看模块二为学生查看自身成绩的，所述成绩查看模块二输入端与老师端口中的成绩管理模块输出端连接，且成绩查看模块二的输出端与家长端口中的成绩查看模块一输出端连接，所述学习计划模块是为了让学生自身合理的分配学习任务，并且会提示学生完成当日任务，提升学生学习的进度，所述学生交流模块是为让各个学生之间交流解惑，对自己在学习上遇到问题进行同学之间的沟通和解惑，提高自己的学习效率。
11.优选的，所述登录模块的数据会传输到后端管理模块中，并进行身份认证后会进入不同角色的端口，实现登录验证以及根据用户身份跳转不同页面，在这里就需要对后台的数据库接口进行编写，将所用的用户进行标识，采用session加redis存储用户信息，登录处理类将用户信息存入spring security，此类是通过username获取用户的合法用户名，密码，权限，并建立合法用户，spring security将自动与用户输入的进行匹配，编写相应的接口处理登录状态跳转，在这个过程中会遍历数据库中的信息并与登录时输入的信息进行比对判断，添加控制层用于拦截用户请求，并根据用户身份跳转，完成不同用户登录到不同权限的界面。
12.优选的，所述客户端模块之间与后端管理模块之间都需要进行很多的数据传输，对于大数据量的交互，该系统采用 ftp/文件共享服务器方式，来约定文件服务器地址，文件命名规则,文件内容格式内容，通过上传文件到文件服务器进行数据交互，数据量大的情况下，可以通过文件传输，不会超时，不占用网络带宽，而且方案简单，避免了网络传输，网络协议相关的概念。
13.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种云教育平台师生互动系统，具备以下有益效果：1、该云教育平台师生互动系统，包括客户端模块和后端管理模块，客户端模块包括了三个接口，三个接口分别是家长端口、老师端口和学生端口，客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，且家长端口、老师端口和学生端口都在客户端模块中具备互动连接的关系；后端管理模块是将系统中的数据进行整合处理，且客户端模块的输出端和后端管理模块输入端连接，客户端模块的输入端和后端管理模块输出端连接，所述后端管理模块是应用执行
在云平台中的，充分地实现老师、学生和家长的随时随地的交流，进而提高教学质量，多方面的互动成为提高教学的有效行为，且实现了教育信息化。
14.2、该云教育平台师生互动系统，采用session加redis存储用户信息，登录处理类将用户信息存入spring security，此类是通过username获取用户的合法用户名，密码，权限，并建立合法用户，spring security将自动与用户输入的进行匹配，编写相应的接口处理登录状态跳转，在这个过程中会遍历数据库中的信息并与登录时输入的信息进行比对判断，添加控制层用于拦截用户请求，并根据用户身份跳转，完成了在登录时系统判别登录者是老师还是家长或者学生，根据这三个角色的不同登录到不同权限的界面，达到在教育工作中相互配合的效果。
15.3、该云教育平台师生互动系统，采用 ftp/文件共享服务器方式，来约定文件服务器地址，文件命名规则,文件内容格式内容，通过上传文件到文件服务器进行数据交互，数据量大的情况下，可以通过文件传输，不会超时，不占用网络带宽，而且方案简单，避免了网络传输，网络协议相关的概念，大大提高了数据传输的效率。
附图说明
16.图1为本发明模块流程示意图；图2为本发明家长端口模块结构示意图；图3为本发明老师端口模块结构示意图；图4为本发明学生端口模块结构示意图；图5为本发明问卷调查全样数据统计表；图6为本发明实验数据汇总统计表。
具体实施方式
17.请参阅图1-6，包括客户端模块和后端管理模块，客户端模块包括了三个端口，三个端口分别是家长端口、老师端口和学生端口，客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，客户端模块的输出端与这三个不同角色权限的端口输入端连接，且家长端口、老师端口和学生端口都在客户端模块中具备互动连接的关系；后端管理模块是将系统中的数据进行整合处理，且客户端模块的输出端和后端管理模块输入端连接，客户端模块的输入端和后端管理模块输出端连接，后端管理模块是应用执行在云平台中的服务应用。
18.在老师端口中的文件上传模块和学生端口中的学习模块连接中也包含了远程多媒体交互教学，其主要通过压缩教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令，形成教学资源流，利用网络实时传送到远端学生的电脑上，学生可以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学，可运行在internet、卫星网、校园网、局域网，提供文字、音视频、课件、电子白板、互动广播教学的平台。虚拟现实中的教室打破时空限制，让异地师生通过音视频实时交互，如同置身于同一课堂之中，实现老师教学现场与远端教室进行实时双向互（含音频、视频、文字等）动实时情景教学；家长端口包括登录模块、互动模块一、互动模块二和下载模块，所述互动模块一包括访问模块一和留言模块一，且所述互动模块一是为了家长和老师之间进行交流沟通，互
动模块二包括访问模块二、留言模块二和成绩查看模块一，互动模块二是为了家长和学生之间进行交流沟通，且成绩查看模块一是方便家长在老师发布成绩后对学生的成绩进行查看，下载模块是为了家长对老师在后台发布的教学资料进行下载，教学资料包括预留的课后作业、预习的文档以及当天的学习内容，方便家长的课后辅导。
19.老师端口包括登录模块、互动模块三、互动模块四和教学模块，互动模块三包括访问模块三和留言模块三，互动模块三是为老师和家长之间的交流，且访问模块三输入端连接家长端口中的留言模块一输出端，留言模块三输出端连接家长端口中的访问模块一输入端，互动模块四是为了老师和学生之间的互动，且互动模块四包括访问模块四、留言模块四和批注模块，批注模块是将学生遗留的作业和问题进行批注并反馈给学生进行改进，教学模块包括班级管理模块和教学计划模块，班级管理模块包括公告发布块和课程发布模块，公告发布模块是将班级的规则和学校通知以及实时新闻发送到学生端口供学生查看，学生根据发送的信息进行阅读和执行，课程发布模块是将课程表信息进行发布，合理分配学生的学习时间，并且做好课前和课后的准备工作，教学计划模块包括文件上传模块、成绩管理模块、试题上传模块和答案上传模块，文件上传模块是老师在教学期间对学生端口发送课程文档和学习资料视频供学生下载保存，文件上传模块输出端也连接家长端口中的下载模块的输入端，成绩管理模块是老师将学生考试成绩以及校排名对应发送到每位学生的端口中供学生自行查看，试题上传模块是用于老师下发课程的随堂练习以及每次学校统一安排的考试试题，答案上传模块是用于老师下发每次的考试试题答案和课后作业答案，且答案上传模块输出端与家长端口中的下载模块输入连接。
20.学生端口包括登录模块、互动模块五、互动模块六和学习模块，所述互动模块五包括访问模块五和留言模块五，互动模块五是为了学生和家长之间的沟通，访问模块五输入端与家长端口中的留言模块二输出端连接，留言模块五的输出端与家长端口中的访问模块二输入端连接，互动模块六包括访问模块六和留言模块六，互动模块六是为了学生和老师之间的互动，访问模块六的输入端是与老师端口中的留言模块四以及批注模块的输出端连接，留言模块六的输出端是与老师端口中的访问模块四输入端连接，学习模块包括任务管理模块、成绩查看模块二、学习计划模块和学生交流模块，任务管理模块是供学生下载老师发步的教学资料和试题，所以任务管理模块输入端与老师端口中的上传模块输出端、试题上传模块输出端、答案上传模块输出端都连接，成绩查看模块二为学生查看自身成绩的，成绩查看模块二输入端与老师端口中的成绩管理模块输出端连接，且成绩查看模块二的输出端与家长端口中的成绩查看模块一输出端连接，学习计划模块是为了让学生自身合理的分配学习任务，并且会提示学生完成当日任务，提升学生学习的进度，学生交流模块是为让各个学生之间交流解惑，对自己在学习上遇到问题进行同学之间的沟通和解惑，提高自己的学习效率。
21.登录模块的数据会传输到后端管理模块中，并进行身份认证后会进入不同角色的端口，实现登录验证以及根据用户身份跳转不同页面，在这里就需要对后台的数据库接口进行编写，将所用的用户进行标识，采用session加redis存储用户信息，登录处理类将用户信息存入spring security，此类是通过username（用户名标识）获取用户的合法用户名，密码，权限，并建立合法用户，spring security将自动与用户输入的进行匹配，编写相应的接口处理登录状态跳转，在这个过程中会遍历数据库中的信息并与登录时输入的信息进行比
对判断，添加控制层用于拦截用户请求，并根据用户身份跳转，完成了在登录时系统判别登录者是老师还是家长或者学生，根据这三个角色的不同登录到不同权限的界面，达到在教育工作中相互配合的效果；session在计算机中，尤其是在网络应用中，称为“会话控制”。session对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息，当用户在应用程序的 web 页之间跳转时，存储在 session 对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去，session 对象最常见的一个用法就是存储用户的首选项；session 的作用就是它在前端服务器上保持用户的状态信息供在任何时间从任何设备上的页面进行访问。因为浏览器不需要存储任何这种信息，所以可以使用任何浏览器，即使是像 pad 或手机这样的浏览器设备；随着越来越多用户登录，session 所需要的服务器内存量也会不断增加，所以需要使用一个持久性内存；redis是一个开源的使用ansic语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、key-value数据库；spring security是一个能够为基于spring的应用系统提供描述性安全访问控制解决方案的安全框架，在身份验证层面，spring security广泛支持各种身份验证模式。
22.客户端模块之间与后端管理模块之间都需要进行很多的数据传输，对于大数据量的交互，该系统采用 ftp即文件共享服务器方式，来约定文件服务器地址，文件命名规则,文件内容格式内容，通过上传文件到文件服务器进行数据交互，因为在该系统中老师和学生会在教育学习过程中进行大量的数据传输，数据量大的情况下，可以通过文件传输，不会超时，不占用网络带宽，而且方案简单，避免了网络传输，网络协议相关的概念，ftp的优点有促进文件的共享（计算机程序或数据），鼓励间接或者隐式的使用远程计算机，向用户屏蔽不同主机中各种文件存储系统的细节，能够可靠和高效的传输数据，使得教育资源第一时间的分享互动，提高教育的效率。
23.图5是在使用该系统的高校进行问卷调查的样本统计表，其中调查人数是高校的全体师生，表中的a和b代表了会和不会，c和d代表高和低，e和f代表了多和少；在调查中对于该校师生是否在校使用该系统，54.88%的人选择使用，45.12%的人选择可不用；对于在校外是否会使用本系统，63.52%人选择会用，36.48的人选择不会用；对于课堂上使用本系统交互效率如何，61.65%的人选择了高，38.35%的人选择了低；对于本系统的下载数据速度如何，63.78%的人选择高，36.22%的人选择低；对于老师在本系统上反馈信息程度，98.3%的人选择多，1.7%的人选择少；对于家长在系统上和老师交互的程度，41.23%的人选择多，58.77%的人选择少；对于老师在使用本系统和学生互动时的问题程度，67.24%的人选择多，32.76的人选择少。
24.图6是本系统和其他系统实验数据对比统计表，对比的数据样本包括了系统中各个角色相互沟通的时间、沟通时长以及沟通效率，本系统突出对比系统的点在于本系统对了老师于家长之间的互动，其中沟通时长占比，老师、学生和家长之间的沟通是可以同时进行的，所以在第一项中沟通时长占比是包括重复的数据。