一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统的制作方法

本发明属于数字化教学，具体涉及一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统。

背景技术：

1、在线教育和校园线下教育信息化长期以来都在沿着各自的发展路线高速发展。其中，在线教育以mooc(大型在线开放课程)为代表，着眼于使用互联网技术解决教育资源分配不均、知识重复利用率不高的问题，技术上重内容共享，轻课堂交互。校园线下教育的信息化则依附于教育主体的教学教务管理体系，着眼于课前预习、课堂授课、课后辅导全过程的信息化、数字化、智能化，缺乏对线上教学场景的支持。

2、行业内共识是在线教育或线下教育均不能单独满足教育发展的需求，线上线下相互融合成为了教育技术发展新要求和新趋势。

技术实现思路

1、本发明实施例中提供了一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统，以解决现有的在线教育或线下教育均不能单独满足教育发展需求的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

3、本发明的一个方面提供一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统，包括云端服务器、多个线上学生端、多个线下学生端、课堂主机和教师端；其中，

4、所述云端服务器包括媒体模块、直播模块、实时音视频模块、即时通讯模块和数据存储及分析模块；

5、所述教师端与所述媒体模块通信连接，被配置为向媒体模块上传课程资源，并通过媒体模块管理课程资源；

6、所述线上学生端和线下学生端分别与所述媒体模块通信连接，被配置为通过媒体模块浏览课程资源；

7、所述教师端与所述课堂主机之间通过局域网通信连接，所述局域网基于rtsp实时流媒体传输协议，将教师端的教学内容传输至课堂主机，所述教学内容包括教师端的桌面内容或摄像头拍摄画面；

8、所述课堂主机与线下课堂的现场展示设备通信连接，被配置为将课堂主机中的桌面内容展示在现场展示设备上；

9、所述课堂主机基于rtmp实时消息传输协议，以及，rtc实时音视频通信技术，将教学内容同步推流至直播模块，使线上学生通过直播模块低延时地观看教学内容；

10、所述即时通讯模块分别与所有线下学生端、线上学生端和教师端通信连接，被配置为基于im即时通讯技术使线下学生端、线上学生端和教师端之间进行即时通讯，所述即时通讯至少包括音视频请求、签到、答题、投票、讨论、测验和问卷；

11、所述实时音视频模块分别与所有线下学生端、线上学生端和教师端通信连接，被配置为基于rtc实时音视频通信使线下学生端、线上学生端和教师端之间进行音视频通信；

12、所述数据存储及分析模块被配置为采集、存储线下学生端、线上学生端和教师端之间的交互信息数据，并基于spark计算框架，根据交互信息数据分析获得课程分析结果。

13、可选的，所述线下学生端、线上学生端和教师端为pc浏览器web端，或手机端。

14、可选的，还包括系统管理端，所述系统管理端与所述云端服务器通信连接，被配置为对系统的功能权限和数据权限进行分配，使教师端、线上学生端和线下学生端的用户能够访问各自对应的功能、数据及信息。

15、可选的，所述媒体模块包括与教师端通信连接的资源管理子模块，被配置为接收教师端传输的课程资源，以及，根据教师端发送的管理指令对课程资源进行管理；

16、所述媒体模块还包括与资源管理子模块通信连接的资源处理子模块，被配置为对课程资源进行云端转码、切片、加密，以及基于cdn内容分发网络将课程资源进行多地域分发。

17、可选的，所述实时音视频模块包括旁路直播子模块，其中，

18、所述旁路直播子模块分别与教师端、线上学生端和线下学生端通信连接，被配置为使其他客户端能够获取进行音视频通信的客户端之间传输的画面和声音。

19、可选的，所述数据存储及分析模块包括日志系统和分布式文件系统；其中，

20、所述日志系统通过日志埋点的方式记录线下学生端、线上学生端和教师端之间的交互信息数据；

21、所述分布式文件系统被配置为存储线下学生端、线上学生端和教师端之间的交互信息数据，以及，存储课程资源；

22、可选的，所述数据存储及分析模块还包括分析子模块，被配置为从日志系统和分布式文件系统中获取数据，并基于预设的规则生成课程分析结果。

23、可选的，所述分析子模块分别与所述教师端和系统管理端通信连接，被配置为向教师端和系统管理端展示课程分析结果。

24、本发明实施例公开的一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统，能充分利用局域网通信、互联网流媒体传输、内容分发、直播、即时通讯等信息技术，满足线下课堂师生和线上教育服务受众群体低延迟地共上一堂课，充分进行教学互动的需求。

技术特征：

1.一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统，其特征在于，包括云端服务器、多个线上学生端、多个线下学生端、课堂主机和教师端；其中，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线下学生端、线上学生端和教师端为pc浏览器web端，或手机端。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括系统管理端，所述系统管理端与所述云端服务器通信连接，被配置为对系统的功能权限和数据权限进行分配，使教师端、线上学生端和线下学生端的用户能够访问各自对应的功能、数据及信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时音视频模块包括旁路直播子模块；其中，

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据存储及分析模块包括日志系统和分布式文件系统；其中，

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据存储及分析模块还包括分析子模块，被配置为从日志系统和分布式文件系统中获取数据，并基于预设的规则生成课程分析结果。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述分析子模块分别与所述教师端和系统管理端通信连接，被配置为向教师端和系统管理端展示课程分析结果。

技术总结
本发明公开了一种线上线下相结合的新型数字化互动教学系统，能够充分利用局域网通信、互联网流媒体传输、内容分发、直播、即时通讯等信息技术，满足线下课堂师生和线上教育服务受众群体低延迟地共上一堂课，充分进行教学互动的需求。

技术研发人员：马鸿图,王佳静,金庆文,张震,陈健
受保护的技术使用者：北京网梯科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24