在线教育平台技术解决方案：智能化教学系统与多终端适配

基于TCP/IP的多媒体实时教学系统的实现研究

随着多媒体技术的广泛应用,在因特网上实时传输多媒体信息成为Internet多媒体应用程序最重要的部分.实时多媒体流数据的传输受带宽(bandwidth),时延(delay)和丢失(loss)等方面的影响,同时,当前的Internet网络没有提供服务质量保证,在这样的网络中进行实时多媒体流的传输还有很多问题可以研究. 互联网上的主要应用类型也在不断地变动.从最初的以远程登录(Telnet)为主的应用,在经历了以文件传输(FTP),主页浏览(web)应用为主的热潮以后,逐渐向以音频,视频为主的实时多媒体应用发展.实时多媒体应用在带宽,时延等诸方面,对以包交换(packet switch)为传输机制的互联网提出了巨大的挑战,虽然现在的网络在计算速度,传输带宽等硬件基础设施上比早期有了数量级上的提高,但是由于实时多媒体信息传输的特殊性,与音频,视频应用相适应的网络协议仍然处在研究阶段. 该论文讨论多媒体实时传输及其相关技术,分析了TCP/IP协议以及媒体压缩技术及其实现,对于一些最常用的媒体压缩技术进行了详细的分析,探讨了远程教育的解决方案,阐述了开发纯软件控制的"多媒体网络教学辅助系统"的必要性.在上述技术的基础上用Delphi实现了多媒体网络教学系统.本系统是一种通用的教学平台,它利用一套软件,在IP网络或局域网上实现了实时动态地传输教学过程. 本文主要完成如下内容: 1.通过对多媒体网络实时通信技术的研究,提出了多媒体网络教学系统的模型和开发方案. 2.实现教师机对学生机的屏幕广播控制.可自动检测学生机的在线情况,利用UDP协议,实现了教师机屏幕广播等功能. 3.实现教师机对学生机的远程控制.利用Delphi调用API函数技术,实现教师机对学生机的远程关机,远程重启和锁定学生机等功能. 4.实现教师机对学生机的监控.利用端口技术和轮循机制,实现监看学生屏幕,学生操作示范等功能. 5.实现教师机对学生机的网上通知.

基于Web智能教育平台关键交互技术研究及应用

互联网与教育将是21世纪推动社会进步的两个车轮,网络远程教育恰恰是这两者完美结合的产物.现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式,是构筑知识经济时代终身学习体系的主要手段. 交互是未来人们交流的一种主要模式.交互是教学过程的一个必要手段,对交互式学习过程支持的方法是一门正在形成的新技术. 张景中院士提出了独具特色的"智能教育平台"的概念和理论,并进行了大量的教学实践.张景中院士及其合作者认识到,有了"智能教育平台"的概念和理论只是起步,必须进行软件开发和应用的教育实践,才能对教育信息化作出切实的贡献.本文是在张景中院士的智能教育平台总体构架下,致力于智能教育平台Web化,重点研究其基于Web的交互技术.本文的主要贡献包括:(1)提出了Web页面标注模型及标注信息共享和重组.实现了在线对来自任意服务器的Web页面进行直接,精确定位标注以及标注信息的共享和重组,改变了基于Web页面学习"只读不写"的学习模式,这为以普通网页信息浏览为主的个体学习者提供了一种支持异步协同学习的工具,也是为远程教育的协作学习和个性化学习提供一种重要的交互手段.(2)提出了一套平面几何图形形式化表示方法,结合新型的Web矢量图形标准SVG,实现了基于Web的动态几何智能作图.在这个基础上,结合协同作图理论,实现了基于Web的支持动态几何智能作图的电子白板.(3)通过对LaTeX和MathML数学表达式中数学符号和结构的分析,初步实现数学表达式的LaTeX输入和MathML呈现的动态转换.解决了动态Web页面数学表达式的编辑和呈现问题,为解决电子公告板和即时消息中的数学表达式提供了一个良好的解决方案并在智能即时消息系统中得到成功应用.

基于Web Service的在线教育系统设计与实现

互联网技术与传统教育领域相结合后,产生了基于网络的远程教育应用,越来越多的远程教育平台被广泛应用.而在应用过程中,存在着功能重复开发,建设和维护成本较高等问题,而采用云服务技术则可能较好地解决这一问题.针对传统的网络教学平台受众范围有限,无法充分利用资源,数据共享复杂,开发运维成本较高等问题,提出了基于云服务构建在线教育平台的方案,引入"软件即服务"的理念,将在线教育平台的通用功能软件构件封装为服务,采用面向服务的系统开发架构模式,构建了在线教育平台.在平台的设计和开发过程中,针对基于云服务的在线教育平台需要为不同租用对象提供服务的问题,重点研究了多租户的数据隔离技术,从而保证平台能够根据不同的租户的需求,提供相应的软件服务,同时,研究了基于角色访问控制的系统配置技术,使在线教育平台可以根据租户的应用需求的变化,对所提供的服务进行灵活的配置;针对目前在线教育教学资源在网络上重复存储,造成数据存储空间浪费等问题,采用构建教学资源管理构件的方法,将同类资源进行合并,并合理备份,既能够对教学资源的使用进行规范,也可以为不同的用户提供服务;针对目前教师与学生之间一般通过第三方通信软件实现交流答疑,存在着内容管理不便,学生分组操作复杂等问题,构建基于云服务的通信交流软件,实现学生的自动分组,以及广播信息的发送,提高通信交流的效率;针对在线教育平台对于学生考试功能的需求,基于统一的题库系统,采用科学的组题策略,使系统能够针对用户的考试需求,自动生成考题,提高考试的效率;针对于网络教学平台中对于学习作业的布置,完成,审批,反馈等过程,没有一套标准的流程规范的问题,构建了基于云服务的作业处理功能模块,引入了工作流的相关技术,实现了作业处理的自动一体化流程论文首先对在线教育平台的研究现状进行了研究,分析了目前存在的主要问题.然后从用户需求的角度出发,构建了面向服务架构的在线教育平台框架,主要是以云服务为基础,为不同的用户提高基本的在线教育软件服务.基于平台框架,详细设计了其主要功能,并利用编程语言具体实现,最后对平台的功能进行了测试.面向服务架构的在线教育平台相对于传统的平台,具有教学资源配置更合理,软硬件资源应用更充分,对于用户学校而言,开发维护成本更低等优势,可以有效地提高学校的教学效率,具有较好的实际使用意义;而对于云计算平台上多租户数据分配隔离算法的研究,则具有一定的理论研究价值.

基于移动智能终端的高校体育专业技术课程教学辅助平台设计研究

研究目的:随着现代信息技术的高速发展,互联网科技的发展深深地影响了人们的生活方式和经济活动,同时也改变了传统的教育模式,远程教学、微课、慕课、云平台等教学技术的应用,使得教育方式变得更加多样化。根据"互联网+"教育提出的建设智慧课堂成为未来教育发展的新方向,也必将对传统的体育技术课程教学带来革命性的影响。智慧课堂充分利用网络教育平台,整合优质教育信息资源,将课程教学由课内延伸到课外,将传统的被动接受式学习转变为自主探究式学习,从根本上改变了学习方式。教学活动在有序的基础上实现个性自主智能化,学习活动从被动接受转变为主动建构,学习评价能够实现终结性评价向过程性评价的转变,在真正意义上实现对学生专业能力的全面培养。体育技术课程是高校体育专业,尤其是师范专业的专业平台核心课程,在体育专业的培养方案中占有较大比重,并且对于实现培养合格体育教师或体育教练的专业培养目标具有重要的意义和作用。然而现实情况却面临着诸如教学时数有限、教学内容庞杂、学习间隔周期较长、课外指导严重不足等诸多实际困难,这些都导致了专业技能的学习效果与培养目标之间的不匹配。基于对上述现实情况的思考,应用"互联网+教育"理念,设计开发智能教学辅助平台,完成理论研究与系统建构,以期对当前的体育教学模式改革提供一些有益的借鉴。研究方法:文献资料法;调查法;逻辑法;研究结果:3.1教学平台分析本教学辅助平台是基于以智能手机为代表的移动网络设备,以Android系统结构为依托,设计开发相应的APP软件,实现课程学习的智能化、移动化,能够更好地适应体育技术教学的实际需求,使学生可以在任何地点、任何时间方便地完成对课程相关内容的学习,查阅或下载教学资源,上传学习文档,记录学习过程,与教师进行互动等学习活动。教学平台还可以对学生的学习行为进行记录,记录学生登录和查阅学习资源的时间与频次,允许学生上传练习影像以获得教师针对性的指导,从而进一步实现个性化教学,增强课程学习效果。3.2教学平台的结构设计3.2.1教学平台的系统功能教学平台服务于教师和学习者两大群体,根据教与学两种应用活动进行功能细分,完成各个功能模块的划分,具体实现用户管理、文件资料的接受、存储与调用、不同权限的分级管理、屏幕共享等功能。另外,还要保持教学平台系统的稳定性、安全性和可扩展性,提升用户UI界面的友好性,适应网络传播和移动设备硬件结构的限定,体现出功能突出、操作简易、交互良好等特性,起到对课程教学过程的辅助与支撑作用。3.2.2教学平台的系统结构软件的系统结构是实现平台功能的技术基础,根据软件设计的规律,采用层级结构组成,主要分为用户层、管理层、网络层等三级结构。其中用户层是教学平台的客户终端,针对教师和学习者不同的使用需求,实现教学资料的传输、教学活动呈现、屏幕共享等功能;管理层主要对用户身份认证、权限分配、使用活动记录、各类使用记录统计等功能;网络层主要建立相关数据库,实现各个功能模块的数据存储与调用、维护软件系统正常运行。3.2.3教学平台的软件构成在软件的用户层中,教师和学生都通过UI界面进行操作,放置各种功能模块,根据专家调查与学生调查的结果,初步设计包括用户管理模块、教学展示模块、个体指导模块、训练提高模块、评价反馈模块、实时交流模块。用户管理模块主要进行教师和学生资料的记录与管理、不同层级权限的划分等,并将数据信息分别存储在数据库中。教学展示模块显示课堂教学的主要内容和全部过程,学生可以反复查看学习以达到学习要求,同时软件后台可以记录相应学习活动的数据,供教师进行过程评价的参考。还包括各个技术动作的标准动作模型,让学生在反复观看中获得正确动作的直观认知,并为自我学习提供动作参照。个体指导模块的功能实现学生可以通过上传练习视频,得到教师一对一的个性化辅导,发现学习过程中的问题,教师进行指导、纠正和相应的学习策略指导。训练提高模块可以提供单个技术或多个组合技术在提高应用能力层面上的练习方法的示例,满足不同程度学习基础的学生需求,强化课堂教学效果;还可以根据学生学习活动的记录,进行数据挖掘和分析,提供加大任务难度、提高应用能力的更优化的学习策略建议,实现因材施教的目的。评价反馈模块是根据学生的学习活动记录,结合教学进度安排,提供合适的测试点,检验学习效果,发现学习中存在的问题,并使学生对自身学习状况有正确的认知,从而得到反馈和调整学习策略。实时交流模块为教师和学生提供一个不受时间和空间限制的交流平台,通过在线的问题解答或主题讨论,增进师生之间和同学之间的沟通与交流,最大程度的体现出学习的自由。结束语:通过开发和应用智能辅助教学平台,可以使得体育技术课程教学的过程更加丰富,解决当前存在的一些实际问题,从提升学生专业能力的角度出发,真正实现"以学生为本"的教学理念。

医学院校"翻转课堂教学模式"的思考与探索

高等教育的核心目标是教学质量的提升,因此课堂是高等教育教学质量提升得最终落脚点,同时课堂是教师实现自身理想,体现人生价值的神圣之地;更是高等院校众多大学生成就业梦想的摇篮."翻转课堂"是学生课前使用网络在线学习的一种场所.是对教学模式改革的优化.作为真正意义上的翻转课堂,对于我国高等教育的发展极其重要,源于针对课程的教学改革才是从根本上扭转高等教育局面,提升高等教育教学质量,提高高等教育知名度的长期系统性工程.

我国高校在线教学实践反思与优化路径

高校利用在线教育平台与资源解决学生居家学习问题是教育现代化发展的应然举措.对我国而言,在线教学的相关研究多是基于发达国家的经验展开,且倾向于对模式建构与绩效指标的研究,涉及相关实践应用的研究较少.在充分梳理在线教学理论内涵与外延的基础上,紧密结合国内外相关的实践案例,通过国内与国外,理论与实践的融合,提出转变传统教学理念,培养师生在线教学素养;加强在线课程设... 查看全部>>