一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统的制作方法

1.本发明涉及教学系统技术领域，特别涉及一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统。


背景技术：

2.大数据(big data,mega data)或称巨量资料，指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托
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迈尔-舍恩伯格及肯尼斯
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库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据的5v特点:volume(大量)、velocity(高速)、variety(多样)、value(价值密度)、veracity(真实性)。
3.教学系统(instructional system)是师生共同参与，旨在实现教学目标的活动体系。由教学人员(教师和学生)、教学信息(以各种形式编制的软件)、教学材料、设备(各种形式的教学硬件)构成。包括控制、执行、反馈三个子系统。控制系统决定整个系统的运动方向和工作内容，调整其他子系统的工作。教师在其中起控制、实施的主要作用。
4.现有的教育系统无法对教师、学生进行认证，从而导致该系统的安全性比较低，还无法搜索系统以外的教学资料，只能通过教师进行题库的上传，局限性大，导致教学系统的题库内容老旧，不具备新颖性，进而导致学生无法及时获取新的题目类型，使得教学的质量下降，导致教学资源匮乏。故此，我们提出了一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统，包括云服务器平台、教师模块、认证模块、学生模块和数据收集模块，所述教师模块、认证模块学生模块和数据收集模块均与云服务器平台通讯连接，所述数据收集模块连接有数据存储模块；
8.所述数据收集模块用于收集教学题库和教学资料库的教学资料，所述数据存储模块用于存储数据收集模块收集到的资料，所述认证模块用于教师与学生进行系统认证，所述教师模块用于教学使用教学系统，所述学生模块用于学生使用教学系统；
9.其中，所述教师模块与学生模块均包括账户管理单元、密码修改单元和登录单元，所述账户管理单元用于教师与学生管理账户资料，密码修改单元用于教师与学生修改账户的登录密码，所述登录单元用于教师与学生登录教学系统；
10.所述数据收集模块包括教学题库和教案资料库。
11.优选的，所述教师模块包括课程教学单元和评分单元，所述课程教学单元用于教师为学生讲课，所述课程教学单元用于配合数据推送模块使用，所述评分单元用于教师给
学生的学习情况评分。
12.优选的，所述学生模块包括考勤单元、评教单元、答题单元和实时互动单元，所述考勤单元用于学生上课考勤，所述评教单元用于学生给教师的教学质量评价，所述答题单元用于学生回答教师提出的问题，所述实时互动单元用于学生与教学进行实时互动。
13.优选的，所述数据存储模块连接有数据对比模块，所述数据对比模块连接有数据推送模块，所述数据推送模块与课程教学单元通讯连接。
14.优选的，所述云服务器平台内部电性连接有下载模块和通讯模块，所述教学题库内部的资料包括但不限于通讯模块和下载模块下载的下载题库。
15.优选的，所述教案资料库内部包括下载资料库以及上传资料库，所述上传资料库内部的资料为数字教案、教学视频以及数字出版物。
16.优选的，所述认证模块的具体方法为：
17.a：根据需要的安全级别，设定一个系统的安全参数n，根据给定的安全参数n，系统随机选取两个长度为n比特的大素数p和q，并计算x＝pq和系统再随机选取一素数e，计算密钥d，d满足系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，将密钥d以专门的安全机制保存在密钥中心，同时销毁p和q；
18.b：教师或学生li选择口令pi，然后由客户端将pi及其身份标志idi传送给密钥中心，在确认li的有效身份后，密钥中心计算嵌入教师或学生的信息，其计算方法为：将密钥d、教师或者学生的身份标志、服务器端的身份标志进行串接后，用函数h()对其进行哈希运算，然后与pi进行异或运算,密钥中心计算嵌入教师或学生的信息后，将系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，信息hi写入教师或学生的账户中；
19.c：当教学系统接收到用户教师或学生li发来的消息(id，t)时，记下相应的接收时刻t',服务器按如下方式进行验证:根据给定的有效时间
△
t，检查t'是否满足t'-t≤
△
t，若条件不成立，则认证失败，设idi和pi分别是教师或学生li认证阶段提交的身份标志和口令，则(id，t)是合法教师或学生li提交的信息，则认证成功。
20.优选的，所述该教学系统的具体使用方法为：
21.s1：教师与学生均通过认证模块进行用户认证，认证通过后，教师与学生分别进入教师模块与学生模块，教师与学生均可以通过账户管理单元、密码修改单元、登录单元对自己账户进行操作修改；
22.s2：通过云服务器平台内部的通讯模块连接互联网，分别下载到教案资料库以及教学题库中，通过数据收集模块对教案资料库和教学题库下载的教学数据进行收集，通过数据对比模块进行处理，得到数据处理结果；
23.s3：通过数据推送模块传送到课程教学单元；
24.s4：教师通过课程教学单元对学生进行授课，教师通过评分单元给学生的学习情况评分；
25.s5：学生进入系统通过考勤单元进行考勤，教学中通过答题单元回答教师提出的问题，互动单元用于学生与教学进行实时互动，教学结束后通过评教单元给教师的教学质量评价。
26.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
27.本发明通过设置的认证模块，能够认证识别教师与学生的身份，通过每次认证密
钥来提高该教学系统的安全性，将密钥d、教师或者学生的身份标志、服务器端的身份标志进行串接后，用函数对其进行哈希运算，然后与pi进行异或运算,密钥中心计算嵌入教师或学生的信息后，将系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，信息hi写入教师或学生的账户中，从而实现认证，提高了系统的安全性；且通过采用下载模块、通讯模块、数据收集模块和数据对比模块，能够对互联网的教学数据进行全面的下载以及进行分析，大数据的处理得到数据更加具有针对性以及精准性，能够帮助教师及时掌握题型改变的一个趋势，使得教师能够及时对教学系统内的教学资料以及题库进行及时的更新，提高整体的教学质量。
附图说明
28.图1为本发明一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统的框图。
具体实施方式
29.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例
33.一种大数据云平台的线上教育信息化教学系统，包括云服务器平台、教师模块、认证模块、学生模块和数据收集模块，所述教师模块、认证模块学生模块和数据收集模块均与云服务器平台通讯连接，所述数据收集模块连接有数据存储模块；
34.所述数据收集模块用于收集教学题库和教学资料库的教学资料，所述数据存储模块用于存储数据收集模块收集到的资料，所述认证模块用于教师与学生进行系统认证，所述教师模块用于教学使用教学系统，所述学生模块用于学生使用教学系统；
35.其中，所述教师模块与学生模块均包括账户管理单元、密码修改单元和登录单元，所述账户管理单元用于教师与学生管理账户资料，密码修改单元用于教师与学生修改账户的登录密码，所述登录单元用于教师与学生登录教学系统；
36.所述数据收集模块包括教学题库和教案资料库。
37.所述教师模块包括课程教学单元和评分单元，所述课程教学单元用于教师为学生讲课，所述课程教学单元用于配合数据推送模块使用，所述评分单元用于教师给学生的学习情况评分。
38.所述学生模块包括考勤单元、评教单元、答题单元和实时互动单元，所述考勤单元
用于学生上课考勤，所述评教单元用于学生给教师的教学质量评价，所述答题单元用于学生回答教师提出的问题，所述实时互动单元用于学生与教学进行实时互动。
39.所述数据存储模块连接有数据对比模块，所述数据对比模块连接有数据推送模块，所述数据推送模块与课程教学单元通讯连接。
40.所述云服务器平台内部电性连接有下载模块和通讯模块，所述教学题库内部的资料包括但不限于通讯模块和下载模块下载的下载题库。
41.所述教案资料库内部包括下载资料库以及上传资料库，所述上传资料库内部的资料为数字教案、教学视频以及数字出版物。
42.所述认证模块的具体方法为：
43.a：根据需要的安全级别，设定一个系统的安全参数n，根据给定的安全参数n，系统随机选取两个长度为n比特的大素数p和q，并计算x＝pq和系统再随机选取一素数e，计算密钥d，d满足系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，将密钥d以专门的安全机制保存在密钥中心，同时销毁p和q；
44.b：教师或学生li选择口令pi，然后由客户端将pi及其身份标志idi传送给密钥中心，在确认li的有效身份后，密钥中心计算嵌入教师或学生的信息，其计算方法为：将密钥d、教师或者学生的身份标志、服务器端的身份标志进行串接后，用函数h()对其进行哈希运算，然后与pi进行异或运算,密钥中心计算嵌入教师或学生的信息后，将系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，信息hi写入教师或学生的账户中；
45.c：当教学系统接收到用户教师或学生li发来的消息(id，t)时，记下相应的接收时刻t',服务器按如下方式进行验证:根据给定的有效时间
△
t，检查t'是否满足t'-t≤
△
t，若条件不成立，则认证失败，设idi和pi分别是教师或学生li认证阶段提交的身份标志和口令，则(id，t)是合法教师或学生li提交的信息，则认证成功。
46.所述该教学系统的具体使用方法为：
47.s1：教师与学生均通过认证模块进行用户认证，认证通过后，教师与学生分别进入教师模块与学生模块，教师与学生均可以通过账户管理单元、密码修改单元、登录单元对自己账户进行操作修改；
48.s2：通过云服务器平台内部的通讯模块连接互联网，分别下载到教案资料库以及教学题库中，通过数据收集模块对教案资料库和教学题库下载的教学数据进行收集，通过数据对比模块进行处理，得到数据处理结果；
49.s3：通过数据推送模块传送到课程教学单元；
50.s4：教师通过课程教学单元对学生进行授课，教师通过评分单元给学生的学习情况评分；
51.s5：学生进入系统通过考勤单元进行考勤，教学中通过答题单元回答教师提出的问题，互动单元用于学生与教学进行实时互动，教学结束后通过评教单元给教师的教学质量评价。
52.本发明通过设置的认证模块，能够认证识别教师与学生的身份，通过每次认证密钥来提高该教学系统的安全性，将密钥d、教师或者学生的身份标志、服务器端的身份标志进行串接后，用函数对其进行哈希运算，然后与pi进行异或运算,密钥中心计算嵌入教师或学生的信息后，将系统公开参数x、s、h和密钥中心的公钥e，信息hi写入教师或学生的账户
中，从而实现认证，提高了系统的安全性；且通过采用下载模块、通讯模块、数据收集模块和数据对比模块，能够对互联网的教学数据进行全面的下载以及进行分析，大数据的处理得到数据更加具有针对性以及精准性，能够帮助教师及时掌握题型改变的一个趋势，使得教师能够及时对教学系统内的教学资料以及题库进行及时的更新，提高整体的教学质量。
53.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。