云教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教育領(lǐng)域，尤其是涉及一種云教學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前各高校在編程教學(xué)上主要采用PPT式講解的方式，在案例操作講解、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、實(shí)時(shí)互動(dòng)等方面效果不佳。I)基于視頻播放技術(shù)的教學(xué)系統(tǒng):理論講解多，動(dòng)手性不夠，同時(shí)師生間不能實(shí)時(shí)互動(dòng)。2)自動(dòng)判題系統(tǒng):能對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)自動(dòng)判分，但在云端代碼編寫及實(shí)時(shí)運(yùn)行結(jié)果展現(xiàn)方面的體驗(yàn)不夠，不支持多步輸入輸出人機(jī)互動(dòng)，更沒有師生實(shí)時(shí)協(xié)同功能。3)對(duì)于編程的學(xué)習(xí)，現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教學(xué)只能實(shí)現(xiàn)教師講課，學(xué)生采取筆記的方式進(jìn)行記錄，且老師講課期間無法進(jìn)行實(shí)踐操作，做練習(xí)時(shí)老師也無法對(duì)學(xué)生正在編程的內(nèi)容進(jìn)行檢查或輔導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生難以記住老師的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)效率差，且事后更改的錯(cuò)誤學(xué)生難以記住，導(dǎo)致學(xué)生成績難以提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種教師講課期間，學(xué)生可對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行編寫驗(yàn)證，加深記憶，教師可遠(yuǎn)程對(duì)學(xué)生正在編程的代碼進(jìn)行協(xié)同編寫，提高教學(xué)質(zhì)量的云教學(xué)系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種云教學(xué)系統(tǒng)，包括下述操作步驟:
(1)教師和學(xué)生均通過瀏覽器登入教學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)而形成教師端瀏覽器和學(xué)生端瀏覽器;
(2)運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載教學(xué)界面至教師端瀏覽器；運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載學(xué)生編輯器、學(xué)生代碼運(yùn)行窗及教學(xué)界面至學(xué)生端瀏覽器；運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載登入教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)生名單至教師端瀏覽器；
(3)教師可在教師端瀏覽器上對(duì)教學(xué)界面進(jìn)行操作，學(xué)生端瀏覽器上的教學(xué)界面也會(huì)進(jìn)行同步；
(4)學(xué)生可在學(xué)生端瀏覽器內(nèi)的學(xué)生編輯器編寫代碼，點(diǎn)擊運(yùn)行后，代碼內(nèi)容會(huì)在學(xué)生代碼運(yùn)行窗內(nèi)顯示運(yùn)行結(jié)果；
(5)教師可點(diǎn)擊學(xué)生名單中的任意一名學(xué)生，運(yùn)行服務(wù)器會(huì)將該名學(xué)生對(duì)應(yīng)的學(xué)生端瀏覽器上的學(xué)生編輯器和學(xué)生代碼運(yùn)行窗及其內(nèi)容傳輸至教師端瀏覽器，教師可在教師端瀏覽器對(duì)該學(xué)生編輯器內(nèi)的代碼進(jìn)行修改。
[0005]在本發(fā)明中，教師可在教師端瀏覽器端對(duì)教學(xué)界面進(jìn)行操作，學(xué)生端瀏覽器上的教學(xué)界面也會(huì)進(jìn)行同步，實(shí)現(xiàn)正常的遠(yuǎn)程教學(xué)；在教師講課期間，學(xué)生可在學(xué)生編輯器內(nèi)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行編寫，并在代碼運(yùn)行窗內(nèi)顯示運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)教師的授課內(nèi)容印象更加深刻，教學(xué)效果更好；運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載登入教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)生名單至教師端瀏覽器，進(jìn)而使教師可得知在線的學(xué)生名單，同時(shí)當(dāng)學(xué)生在編程過程中遇到問題時(shí)，教師可在學(xué)生名單中選擇該學(xué)生，運(yùn)行服務(wù)器將該名學(xué)生對(duì)應(yīng)的學(xué)生端瀏覽器上的學(xué)生編輯器和學(xué)生代碼運(yùn)行窗及其內(nèi)容傳輸至教師端瀏覽器，教師可對(duì)該學(xué)生正在編寫的代碼進(jìn)行修改，幫助學(xué)生及時(shí)更正錯(cuò)誤，使學(xué)生記憶更加深刻，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升；再者，本發(fā)明不限制教學(xué)地點(diǎn)和設(shè)備，教學(xué)更加靈活，只要能上網(wǎng)就可進(jìn)行授課，極大地方便了教師和學(xué)生。
[0006]進(jìn)一步地，教師可在教師端瀏覽器上對(duì)教學(xué)界面進(jìn)行操作的內(nèi)容包括:
Ca)當(dāng)教師在教學(xué)界面上選擇練習(xí)模式時(shí)，運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載教師編輯器和教師代碼運(yùn)行窗至教學(xué)界面；教師可在教師端瀏覽器的教師編輯器內(nèi)編寫代碼，點(diǎn)擊運(yùn)行后，該代碼內(nèi)容會(huì)在教師代碼運(yùn)行窗內(nèi)顯示運(yùn)行結(jié)果。
[0007](b)教師可在教學(xué)界面上選擇需講解的知識(shí)和案例，運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載需講解的案列和內(nèi)容至教學(xué)界面上。
[0008]步驟(b)可實(shí)現(xiàn)在教師端瀏覽器和學(xué)生端瀏覽器上均顯示需講解的知識(shí)和案例，該知識(shí)和案例包括案例講解、練習(xí)內(nèi)容及難點(diǎn)分析等且能相互切換，減少空間占用，使用方便，方便教師講課，方便學(xué)生和教師對(duì)照編寫代碼；教師可在教師編輯器內(nèi)對(duì)編程案例進(jìn)行實(shí)際代碼編寫，并在教師代碼運(yùn)行窗內(nèi)顯示代碼的運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生可看到教師編程的整個(gè)過程，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)自己編程過程中的錯(cuò)誤和缺陷，加深印象，有利于學(xué)生編程能力的提高；同時(shí)學(xué)生也可跟隨教師一起編寫代碼，進(jìn)一步加深印象，記住教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟(2 )中，所述運(yùn)行服務(wù)器還自動(dòng)加載上一次教學(xué)內(nèi)容至教學(xué)界面和/學(xué)生編輯器。該設(shè)置無需教師和學(xué)生記憶教學(xué)進(jìn)度，可自動(dòng)加載上一次的教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生和教師繼續(xù)上一次的操作。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中當(dāng)學(xué)生端瀏覽器載入學(xué)生編輯器，運(yùn)行服務(wù)器會(huì)自動(dòng)獲取學(xué)生編輯器內(nèi)代碼的語言類型，然后在學(xué)生編輯器內(nèi)載入相應(yīng)的語言插件，使學(xué)生編輯器能支持當(dāng)前語言。本教學(xué)系統(tǒng)支持多種語言教學(xué)和編程，使用自由、靈活，授課范圍更廣；學(xué)生操作時(shí)，只需直接進(jìn)行編程，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換支持當(dāng)前語言的語言插件，無需人為切換語言環(huán)境，進(jìn)而保證代碼的正常運(yùn)行和結(jié)果的正常顯示，節(jié)省操作步驟，使用更加方便。
[0011]進(jìn)一步地，步驟(2)中，當(dāng)運(yùn)行服務(wù)器在學(xué)生編輯器內(nèi)載入相應(yīng)的語言插件后，輸入的代碼會(huì)根據(jù)其所屬的語言類型對(duì)代碼的關(guān)鍵字顏色、段落縮進(jìn)格式進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，還會(huì)自動(dòng)補(bǔ)齊代碼中的括號(hào)。關(guān)鍵字顏色調(diào)整后方便區(qū)分語言類型，而段落縮進(jìn)格式自動(dòng)調(diào)整、括號(hào)自動(dòng)補(bǔ)齊后，保證代碼整齊顯示，也方便檢查錯(cuò)誤。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟(4)中代碼在學(xué)生代碼運(yùn)行窗顯示運(yùn)行結(jié)果如下:
Ca)自動(dòng)彈出和自動(dòng)隱藏，點(diǎn)擊運(yùn)行后，會(huì)自動(dòng)彈出學(xué)生代碼運(yùn)行窗并顯示運(yùn)行結(jié)果，一段時(shí)間后又自動(dòng)隱藏學(xué)生代碼運(yùn)行窗；
(b)支持多種結(jié)果的展示，當(dāng)輸入的代碼屬于Java、C、C++語言時(shí)，輸出的結(jié)果是文本格式；當(dāng)輸入的代碼屬于sql語言時(shí)，輸出結(jié)果是表格，當(dāng)輸入的代碼屬于html、css、js語言時(shí)，輸出結(jié)果是網(wǎng)頁；
(c)當(dāng)輸入的代碼屬于Java、C、C++語言時(shí)，且文本格式為可輸入格式時(shí)，學(xué)生代碼運(yùn)行窗會(huì)監(jiān)控用戶的輸入，獲取本次輸入的內(nèi)容，并將該內(nèi)容傳輸至運(yùn)行服務(wù)器，運(yùn)行服務(wù)器將該內(nèi)容在代碼中運(yùn)行，并將結(jié)果反饋回學(xué)生代碼運(yùn)行窗中輸出。
[0013]步驟(a)可在編寫代碼時(shí)減小學(xué)生代碼運(yùn)行窗的空間占用，方便代碼編寫操作；步驟(b)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種語言代碼的正常運(yùn)行和顯示；所述步驟(C)中當(dāng)輸入的代碼屬于Java、C、C++語言時(shí)，且文本格式為可輸入格式時(shí)，學(xué)生可在代碼運(yùn)行窗內(nèi)輸入信息，根據(jù)輸出結(jié)果驗(yàn)證代碼是否正確。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，所述教師可在教學(xué)界面上增加或刪除學(xué)生名單，運(yùn)行服務(wù)器可根據(jù)此次操作，對(duì)運(yùn)行服務(wù)器內(nèi)部的學(xué)生名單進(jìn)行相應(yīng)的修改，進(jìn)而改變學(xué)生的訪問權(quán)限。該設(shè)置可實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生的訪權(quán)限的修改。
[0015]進(jìn)一步地，所述運(yùn)行服務(wù)器置于一運(yùn)行容器內(nèi)，在步驟(4)中點(diǎn)擊運(yùn)行后，學(xué)生編輯器將代碼傳輸至運(yùn)行容器內(nèi)的運(yùn)行服務(wù)器運(yùn)行，然后把運(yùn)行的結(jié)果傳輸至學(xué)生代碼運(yùn)行窗內(nèi)顯示。如果某段代碼存在病毒、木馬等危險(xiǎn)，只會(huì)影響本次運(yùn)行的運(yùn)行容器，對(duì)其它用戶的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響，使用更加安全。
[0016]綜上所述，本發(fā)明中，學(xué)生可對(duì)教師正在講解的內(nèi)容進(jìn)行編寫驗(yàn)證，加深記憶，教師可遠(yuǎn)程協(xié)助學(xué)生編寫，提高了教學(xué)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的原理框圖；
圖2為本發(fā)明的部分原理框圖；
圖3為本發(fā)明的運(yùn)行服務(wù)器向教師端瀏覽器端發(fā)送學(xué)生編輯器、學(xué)生代碼運(yùn)行窗及其內(nèi)容的原理框圖；
圖4為本發(fā)明的運(yùn)行服務(wù)器在學(xué)生編輯器載入語言插件的原理框圖；
圖5為本發(fā)明的學(xué)生編輯器和所支持的語言插件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的代碼運(yùn)行和建立運(yùn)行容器過程的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0019]如圖1-6所示，一種云教學(xué)系統(tǒng)，包括運(yùn)行服務(wù)器、瀏覽器、編輯器、代碼運(yùn)行窗及教學(xué)界面。瀏覽器包括教師端瀏覽器和學(xué)生端瀏覽器，編輯器包括學(xué)生編輯器和教師編輯器，代碼運(yùn)行窗包括學(xué)生代碼運(yùn)行窗和教師代碼運(yùn)行窗。
[0020]所述教師編輯器、教師代碼運(yùn)行窗顯示于教學(xué)界面，教學(xué)界面還包括可顯示內(nèi)容和案例的區(qū)域。內(nèi)容和案例包括案例講解、練習(xí)內(nèi)容及難點(diǎn)分析等。且教師編輯器、教師代碼運(yùn)行窗、學(xué)生編輯器及學(xué)生代碼運(yùn)行窗可根據(jù)需要進(jìn)行隱藏和顯示。運(yùn)行服務(wù)器部署在云端，當(dāng)瀏覽器發(fā)送代碼過來，運(yùn)行服務(wù)器會(huì)自動(dòng)執(zhí)行編譯、運(yùn)行等工作，并且捕獲運(yùn)行過程中的輸出信息發(fā)送回瀏覽器。對(duì)于運(yùn)行結(jié)果為可輸入的代碼，例如Java等，運(yùn)行服務(wù)器會(huì)智能組塞住代碼的運(yùn)行等待瀏覽器再次發(fā)送輸入信息過來，將輸入信息設(shè)置進(jìn)運(yùn)行服務(wù)器的本代碼進(jìn)程，然后捕獲輸出發(fā)送回去。本系統(tǒng)在HTML5的websocket技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，使得運(yùn)行服務(wù)器可以向?yàn)g覽器進(jìn)行實(shí)時(shí)消息的推送。以此技術(shù)為基礎(chǔ)，擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)多種系統(tǒng)專用協(xié)議指令，如(i)支持代碼運(yùn)行的指令，包括運(yùn)行指令、輸入輸出指令等。(ii)支持實(shí)時(shí)協(xié)同的指令，包括編輯器中的鍵盤錄入、刪除、選中等各種效果的實(shí)時(shí)推送。(iii)基于師生關(guān)系的教學(xué)系統(tǒng)管理指令，包括教師在教學(xué)過程中的公告、學(xué)生加入、踢出、查看學(xué)生、對(duì)學(xué)生代碼進(jìn)行監(jiān)控等。本系統(tǒng)支持Java、C、C++、Sql、Html、JavaScript、Css等多種語言的編程和運(yùn)行。具體操作步驟如下:
(O教師通過瀏覽器登入教學(xué)系統(tǒng)，形成教師端瀏覽器；學(xué)生通過瀏覽器登入教學(xué)系統(tǒng)，形成學(xué)生端瀏覽器；而登入瀏覽器的方式可以是手機(jī)登入，也可是電腦登入，只要能上網(wǎng)即可，該登入方式為現(xiàn)有的登入方式，如輸用戶名和密碼。
[0021](2)云端的運(yùn)行服務(wù)器自動(dòng)加載教學(xué)界面至教師端瀏覽器；運(yùn)行服務(wù)器還自動(dòng)加載學(xué)生編輯器、學(xué)生代碼運(yùn)行窗及教學(xué)界面至學(xué)生端瀏覽器。同時(shí)所述運(yùn)行服務(wù)器還自動(dòng)加載上一次教學(xué)內(nèi)容至教學(xué)界面，當(dāng)然也可根據(jù)需要對(duì)學(xué)生編輯器和學(xué)生代碼運(yùn)行窗的內(nèi)容也進(jìn)行加載。如圖4所示，而當(dāng)學(xué)生端瀏覽器載入學(xué)生編輯器，或者學(xué)生向?qū)W生編輯器輸入代碼時(shí)，運(yùn)行服務(wù)器會(huì)自動(dòng)獲取當(dāng)前學(xué)生編輯器內(nèi)代碼的語言類型，然后在學(xué)生編輯器內(nèi)載入相應(yīng)的語言插件，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生編輯器語言模式的切換，使學(xué)生編輯器能支持當(dāng)前語言。當(dāng)運(yùn)行服務(wù)器在學(xué)生編輯器內(nèi)載入相應(yīng)的語言插件后，輸入的代碼會(huì)根據(jù)其所屬的語言類型對(duì)代碼的關(guān)鍵字顏色、段落縮進(jìn)格式進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，還會(huì)自動(dòng)補(bǔ)