一种基于教学与科研的信息交互平台架构及其开发方法与流程

[0001]
本发明属于智慧教育领域，具体涉及一种基于教学与科研的信息交互平台架构及其开发方法。


背景技术：

[0002]
随着互联网技术的发展，人们的生活、学习、工作、生产各个方面都朝着智能化方向发展，智慧教育也越来越被人们所接受。智慧教育不仅体现在中小学阶段，也体现在高等教育及科研过程中。
[0003]
现有技术中，越来越多的智慧教育方式及平台不断出现，一般针对中小学的知识讲授，设计信息传播及简单的交互方式。但是，上述方式过于局限于知识讲授，不能充分发挥平台的交互，不能充分调动受众的参与过程，无法适用于高等教育的教学及科研过程，无法实现终身教育。


技术实现要素：

[0004]
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种基于教学与科研的信息交互平台架构及其开发方法，将信息化平台的六层结构体系进行扩展，增加交互应用、科研数据管理，在电子交互白板的基础上实现实时录播和视频会议的交互性，提高信息化平台的受众面，可同时应用于各阶段教学和科研领域，同时提高平台的信息交互能力。
[0005]
为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
[0006]
第一方面，本发明实施例提供了一种基于教学和科研的信息交互平台架构的开发方法，所述方法基于从底层向上依次扩展的基础层、数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层，在数据资源层设置数据库、索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块，通过音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块在数据库中分类存储教学、科研及互交信息，并通过日志模块记录数据存储及调用的日志数据，最后通过索引模块完成向上层提供本层资源的数据索引及调用；
[0007]
基于数据资源层，在应用服务层设置电子交互白板、实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块、科研成果管理模块、人才管理模块、资料管理模块及用户管理模块；通过多用户应用模式的电子交互白板，为实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块提供不同模式下的用户交互功能，同时科研成果管理模块为实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块应用中的用户提供相关数据，在不同应用模式下的用户通过电子交互白板调用科研成果管理模块，从而调用数据库中存储的相关数据。
[0008]
上述方案中，所述电子交互白板提供不同交互模式下的用户交互功能，包括：
[0009]
在实时录播模式下，多个用户通过电子交互白板实现多点对单点的方式与实时录播中的主持人进行信息交互，主持人与多个用户交互，用户只能与主持人交流；同时，用户通过电子交互白板调用科研信息；
[0010]
在视频会议模式下，多个用户通过电子交互白板实现单点对多点或多点对多点的
方式进行信息交互；单点对多点模式下，其中一个与会者为使用者，其余与会者为参与者；多点对多点模式下，所有与会者同时通过电子交互白板进行集体信息交互；同时，用户通过电子交互白板存储、调用科研信息；
[0011]
在在线课堂模式下，多个用户通过电子交互白板调用科研信息管理模块，再通过科研信息管理模块调用相应的科研信息；同时通过电子交互白板调用数据资源层的数据库中历史数据，进行视频、音频、文档及其他文件的读取和调用。
[0012]
上述方案中，所述电子交互白板的各种交互模式，一方面能够基于各种交互模式增加应用模块，另一方面能够基于现有交互模式开发新的交互模式，并应用于现有模块进行应用模块的二次开发。
[0013]
上述方案中，所述方法还包括，在业务展现层设置数据分析功能模块，在门户层设置管理界面和用户界面，在接入层设置管理员接口、业务管理员接口和用户接口。
[0014]
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于教学和科研的信息交互平台架构，所述信息交互平台架构从底层向上依次包括：基础层、数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层；
[0015]
所述数据资源层包括数据库、索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块，所述索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块分别与数据库相连，基于基础层在数据库中进行数据资源的存储与管理；所述音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块用于教学、科研及互交信息的分类存储，所述日志模块用于记录音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块的操作日志，所述索引模块用于向上层提供本层资源的数据索引及调用；
[0016]
所述应用服务层包括电子交互白板、实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块、科研成果管理模块、人才管理模块、资料管理模块及用户管理模块；其中，所述电子交互白板为多用户应用模式，可同时被所述实时录播模块、视频会议模块、在线课堂模块调用，且以不同模式运行；所述实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块同时与科研成果管理模块相连，用于在电子白板的交互状态下通过科研成果管理模块从所述数据库中调用相应的数据资源。
[0017]
上述方案中，所述基础层包括主机系统、安全管理模块、网络融合模块、和存储模块；所述基础层作为信息交互平台架构的硬件基础，为数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层提供硬件支撑；所述安全管理模块依次向数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层延伸，保障整个平台架构的安全性。
[0018]
上述方案中，所述电子交互白板的运行模式，包括实时录播模式、视频会议模式、在线课堂模式；其中，在实时录播模式下时，接入的用户可随时通过电子交互白板与录播主持人交互，交互方式包括音频、视频、板书，用户间无法进行相互交流；在视频会议模式下时，接入的用户间通过电子交互白板接入同一个会议室中，相互之间均可以交流或一人主持其余人参与；当处于在线课堂模式下时，用户仅能通过电子交互白板观看历史资源中的录播教学视频或音频。
[0019]
上述方案中，所述业务展现层，是基于应用服务层的辅助功能层，包括数据分析功能模块，用于对应用服务层及门户层提供业务数据分析并进行相应展现。
[0020]
上述方案中，所述门户层用于为用户提供应用服务层和业务展现层的接入界面，
包括管理界面和用户界面。
[0021]
上述方案中，所述接入层用于提供用户接口，包括系统管理员接口、业务管理员接口和用户接口。
[0022]
本发明具有如下有益效果：
[0023]
本发明实施例所提供的基于教学和科研的信息交互平台及其开发方法，将信息化平台的六层结构体系进行扩展，基于具有多种交互模式的电子白板增加了交互应用、科研数据管理，在电子交互白板的基础上实现实时录播和视频会议的交互性，同时提供在线课堂的应用服务，提高信息化平台的受众面，可同时应用于各阶段教学和科研领域，同时提高了平台的信息交互能力。
附图说明
[0024]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]
图1是本发明实施方式提供的基于教学和科研的信息交互平台架构结构框图；
[0026]
图2是图1中应用服务层结构示意图。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0028]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0029]
本发明实施方式提供了一种基于教学和科研的信息交互平台架构的开发方法。所述方法基于从底层向上依次扩展的基础层、数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层，在数据资源层设置数据库、索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块，通过音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块在数据库中分类存储教学、科研及互交信息，并通过日志模块记录数据存储及调用的日志数据，最后通过索引模块完成向上层提供本层资源的数据索引及调用。基于数据资源层，在应用服务层设置电子交互白板、实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块、科研成果管理模块、人才管理模块、资料管理模块及用户管理模块；通过多用户应用模式的电子交互白板，为实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块提供不同模式下的用户交互功能，同时科研成果管理模块为实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块应用中的用户提供相关数据，在不同应用模式下的用户通过电子交互白板调用科研成果管理模块，从而调用数据库中存储的相关数据。
[0030]
如上所述，基于教学和科研的信息交互平台构架开发方法，在业务展现层设置数据分析功能模块，在门户层设置管理界面和用户界面，在接入层设置管理员接口、业务管理员接口和用户接口。
[0031]
基于上述开发方法，本发明实施方式提供了一种基于教学和科研的信息交互平台架构。如图1示，所述信息交互平台架构从底层向上依次包括：基础层、数据资源层、应用服
务层、业务展现层、门户层和接入层。
[0032]
其中，所述基础层包括主机系统、安全管理模块、网络融合模块、和存储模块。所述基础层作为信息交互平台架构的硬件基础，为数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层提供硬件支撑。安全管理模块依次向数据资源层、应用服务层、业务展现层、门户层和接入层延伸，保障整个平台架构的安全性。
[0033]
所述数据资源层包括数据库、索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块，所述索引模块、日志模块、音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块分别与数据库相连，基于基础层的主机系统在基于存储模块的数据库中进行数据资源的存储与管理。其中，所述音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块用于教学、科研及互交信息的分类存储，所述日志模块用于记录音频模块、视频模块、文档模块及其他文件模块的操作日志，所述索引模块用于向上层提供本层资源的数据索引及调用。
[0034]
如图2所示，所述应用服务层包括电子交互白板、实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块、科研成果管理模块、人才管理模块、资料管理模块及用户管理模块；其中，所述电子交互白板为多用户应用模式，可同时被所述实时录播模块、视频会议模块、在线课堂模块调用，且以不同的运行模式启动；所述实时录播模块、在线课堂模块、视频会议模块同时与科研成果管理模块相连，在电子白板的交互状态下可通过科研成果管理模块从所述数据库中调用相应的数据资源。
[0035]
优选地，所述电子交互白板的运行模式，包括实时录播模式、视频会议模式、在线课堂模式。其中，在实时录播模式下时，接入的用户可随时通过电子交互白板与录播主持人交互，交互方式包括音频、视频、板书，但是用户间无法进行相互交流。在视频会议模式下时，接入的用户间通过电子交互白板接入同一个会议室中，相互之间均可以交流，同时也可以看到其他人之间的交流，看到整个视频会议的状态；当处于在线课堂模式下时，用户仅能通过电子交互白板观看课堂讲授，但是可以无限访问历史资源。通过一个多模式的电子交互白板，实现实时录播、视频会议、在线课堂等多种不同的交互方式，满足不同教学和科学研究阶段的交互需求，提高交互效率。
[0036]
优选地，所述电子交互白板内的各模式是独立控制的，具有扩展性，一方面可以基于各种交互模式增加其他应用模块，另一方面可以基于基础交互模式开发新的交互模式，并应用于现有模块进行应用模块的二次开发。
[0037]
所述业务展现层，是基于应用服务层的辅助功能层，包括数据分析功能模块，对应用服务层及门户层提供业务数据分析并进行相应展现，使平台管理者及时了解平台的信息交互状态。此模块具有相应的扩展性能，
[0038]
所述门户层用于为用户提供应用服务层和业务展现层的接入界面，包括管理界面和用户界面。
[0039]
所述接入层用于提供用户接口，包括系统管理员接口、业务管理员接口和用户接口。
[0040]
当采用本实施方式的基于教学和科研的信息交互平台架构进行信息交互时，信息交互流程如下：
[0041]
不同身份人在门户层的界面中选择适用于自己接入的界面，系统管理员和业务管理员选择管理界面，用户选择用户界面；界面选择完成后，通过嵌入门户层中的接入层接入
业务展现层和/或应用服务层。系统管理员和业务管理员可同时进入业务展现层和应用服务层，业务管理员进入业务展现层，用户进入应用服务层。
[0042]
系统管理员进入信息交互平台后，通过业务展现层掌握并管理当前业务状态及业务管理员的权限及认证，通过掌握并管理应用服务层中的用户身份认证、权限及应用状态。当需要增加电子交互白板的其他应用模式时，通过电子交互白板的扩展接口增加其他业务模块，同时为新的业务模块加载交互方式；所述交互方式可以为现有的基础交互方式，也可以是现有基础交互方式的复合或升级。当需要对现有的应用服务层中的应用业务模块进行升级或变更时，通过对电子交互白板的交互模式进行升级或变更，来完成对应用业务模块的升级或变更。
[0043]
业务管理员进入信息交互平台后，可通过业务展现层掌握和管理自己的当前业务状态。
[0044]
用户通过应用服务层接入自己要使用的应用服务。
[0045]
当用户通过应用服务层接入实时录播服务时，用户需要调用科研信息，则通过电子白板调用科研数据管理模块，通过调用的科研数据管理模块调用存储在数据库中的相关数据，这里对数据的调用通过索引模块完成；多个用户通过电子交互白板实现多点对单点的方式与实时录播中的主持人进行信息交互，可以对主持人进行提问、讨论、咨询等多种互动方式，主持人可以与多个用户交流，用户只能与主持人交流，无法进行用户间的交流，防止用户间的相互干扰，尽可能的为参与实时录播的用户提供一个简单、安静、友好同时具有互动性及数据支持的观看环境。
[0046]
当用户通过应用服务层接入视频会议服务时，用户可以用实时录播同样的方式调用科研信息，同时也可以在参加视频会议前将自己的科研信息预先存储在数据库中，在参与视频会议时直接调用与其他与会者进行讨论交流；多个用户通过单点对多点的方式参与到视频会议中，此时电子交互白板通过单用户使用、多用户参与，或多用户同时使用的方式进行交互；参与视频会议的用户可以根据与会者的人数、沟通程度进行会议基本参数设置；单用户使用、多用户参与状态下，当前会议议题的发起人作为使用人，其他与会人作为参与人；同时，使用人可通过电子交互白板调用数据库中的科研信息，使用人可在与会者中进行变更，通过这种方式为视频会议提供良好的参会制度，同时每个人都可以就自己的议题或科研项目进行充分的解释说明；多用户同时使用状态下，多个用户可以同时参与电子交互白板的使用，从而使与会者获得充分的互动权，实现在线会议真正意义上的思想碰撞。
[0047]
当用户通过应用服务层接入在线课堂试服务时，通过电子交互白板调用数据库中的音频或视频数据，进行历史数据的学习。
[0048]
上述模块的实现以基础层和数据资源层的支持为基础，数据资源层基于基础层为上层提供数据存储，同时应用服务层也为数据资源层提供数据更新。这部分为现有技术，在此不再赘述。
[0049]
由以上技术方案可以看出，本发明实施方式提供的基于教学和科研的信息交互平台架构及其开发方法，将信息化平台的六层结构体系进行扩展，增加交互应用、科研数据管理，在电子交互白板的基础上，通过多种不同的交互模式，分别完成实时录播、视频会议、在线课堂的交互过程，可同时应用于各阶段教学和科研领域，提高了信息化平台的受众面的，同时提高了平台的信息交互能力；同时基础层的安全模块在各个层中进行延伸，确保了信
息交互过程中的数据安全和业务安全，提高了系统的安全性和可靠性；还设置了电子交互白板的可扩展性，通过多模式、可扩展的电子交互白板实现所有交互模式的整合，满足了不同信息交互的需要。
[0050]
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。