一種插件式的教學(xué)軟件平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種插件式的教學(xué)軟件平臺，包括主框架和插件；主框架包括內(nèi)核模塊、桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊；內(nèi)核模塊，用于為桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊提供包括插件管理在內(nèi)的基本服務(wù)；桌面管理模塊，用于通過應(yīng)用接口模塊與各插件交互，利用內(nèi)核模塊提供的服務(wù)初始化交互窗口以供用戶使用插件；應(yīng)用接口模塊，用于為插件提供統(tǒng)一的行為規(guī)范和接口標準；插件為教學(xué)及實用工具插件。本發(fā)明將插件化思想應(yīng)用于教學(xué)軟件平臺中，使平臺中各個部分的耦合度降低，獨立性增強，不僅具有強大的可擴充性，還便于維護和管理，平臺可以根據(jù)不同的教學(xué)需求方便快捷地搭建出合適的教學(xué)環(huán)境，從而更好地為教學(xué)服務(wù)。
【專利說明】一種插件式的教學(xué)軟件平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)信息化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種插件式的教學(xué)軟件平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]教學(xué)平臺，是指為開展教學(xué)實踐使用的一系列軟硬件設(shè)施的統(tǒng)稱。隨著教育信息化的不斷發(fā)展，各種教學(xué)軟件平臺廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域。教學(xué)軟件平臺的應(yīng)用不僅革新了傳統(tǒng)教育，而且可以充分利用高質(zhì)量的教育資源，最大限度地發(fā)展教育功效，所以是現(xiàn)在也是未來重要的教育手段。
[0003]目前存在的教學(xué)軟件系統(tǒng)多基于傳統(tǒng)架構(gòu)，而非插件式軟件架構(gòu)。傳統(tǒng)架構(gòu)的教學(xué)軟件平臺隨著版本的升級，增加的功能繁多，會演化出龐大的代碼量。這樣的一個系統(tǒng)運行起來，往往會加載很多不需要的功能，造成系統(tǒng)穩(wěn)定性降低、維護難度增加以及擴展性差。
[0004]此外，教學(xué)軟件系統(tǒng)面臨著媒體格式、學(xué)科資源種類、教學(xué)方式、師生交互方式的不間斷增加、改變等問題，使得對系統(tǒng)可擴展性、靈活性等方面的需求更加迫切。傳統(tǒng)的軟件體系架構(gòu)已經(jīng)無法很好地解決這類復(fù)雜度高、變化頻繁的軟件開發(fā)問題。
[0005]針對上述問題，如何在保證為高質(zhì)量教學(xué)提供充足的工具與資源的前提下，提高教學(xué)軟件平臺的擴展性、靈活性、交互性及用戶體驗效果，并降低平臺維護的復(fù)雜性，從而為高效的課堂教學(xué)、課前及課后學(xué)習(xí)提供保障，是目前需要探究的一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供一種插件式的教學(xué)軟件平臺，將插件化思想應(yīng)用于教學(xué)軟件平臺中，使平臺中各個部分的耦合度降低，獨立性增強，不僅具有強大的可擴充性，還便于維護和管理，平臺可以根據(jù)不同的教學(xué)需求方便快捷地搭建出合適的教學(xué)環(huán)境，從而更好地為教學(xué)服務(wù)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種插件式的教學(xué)軟件平臺，包括主框架和插件；主框架包括內(nèi)核模塊、桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊；
[0009]內(nèi)核模塊，通過應(yīng)用接口模塊與插件交互，用于為桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊提供包括插件管理在內(nèi)的基本服務(wù)；
[0010]桌面管理模塊，通過應(yīng)用接口模塊與各插件交互，并利用內(nèi)核模塊提供的基本服務(wù)構(gòu)建交互窗口以供用戶使用插件；
[0011]應(yīng)用接口模塊，用于為內(nèi)核模塊和桌面管理模塊與插件之間的交互提供統(tǒng)一的行為規(guī)范和接口標準；
[0012]插件為教學(xué)及實用工具插件，包括媒體類插件、學(xué)科工具插件、實用工具插件及第三方插件；媒體類插件是指用來傳遞或展示特定信息的工具；學(xué)科工具插件是指教學(xué)領(lǐng)域中針對某一門學(xué)科而開發(fā)的用于搭建實時計算、模擬實驗環(huán)境的專門工具；實用工具插件是指具有教學(xué)活動制作、展示和交互的實用性工具；第三方插件指相關(guān)教學(xué)應(yīng)用軟件。
[0013]進一步地,所述媒體類插件為PDF插件、PPT插件、DOC插件、視頻插件或Web插件；所述學(xué)科工具插件為數(shù)學(xué)學(xué)科工具、地理學(xué)科工具、物理學(xué)科工具、化學(xué)學(xué)科工具或音樂學(xué)科工具；實用工具插件為電子白板工具集、教學(xué)活動制作系統(tǒng)或教學(xué)活動展示交互系統(tǒng)；第三方插件為VC++開發(fā)工具或幾何畫板教學(xué)工具。
[0014]總體而言，本發(fā)明與現(xiàn)有的教學(xué)軟件平臺相比具有以下優(yōu)點:
[0015]1.提供一個完整的教學(xué)軟件支撐平臺。該教學(xué)軟件平臺是一個集課前準備、課堂教學(xué)、課后交流為一體的全方位教學(xué)支撐平臺，基于該支撐平臺可開發(fā)、集成多種教學(xué)系統(tǒng)，例如，在該平臺上可開發(fā)電子雙板課堂教學(xué)、電子白板課堂教學(xué)、電子書等系統(tǒng)，可集成VC++開發(fā)工具、幾何畫板教學(xué)工具等。
[0016]2.支持分學(xué)科管理?；诓寮脑O(shè)計思想，可以針對不同學(xué)科的教學(xué)需求自由設(shè)置教學(xué)軟件平臺，有利于學(xué)科教師的個性化部署使用，幫助教師輕松實現(xiàn)個性化課件制作，滿足教師個性化教學(xué)需求。
[0017]3.提供一套插件開發(fā)標準。為便于開發(fā)人員快速開發(fā)插件，該教學(xué)軟件平臺提供完整的插件開發(fā)標準，開發(fā)人員可依照其標準并行開發(fā)插件，從而提高開發(fā)效率，降低用于溝通的時間成本。開發(fā)完成的插件所需文件全部打包后，隨教學(xué)軟件平臺一起發(fā)行，用戶在安裝教學(xué)軟件平臺后利用插件管理工具安裝并使用該插件。
[0018]4.插件式的設(shè)計方法。該設(shè)計方法使教學(xué)軟件平臺除支持Office、Web、FOF、Flash和音視頻等常用教學(xué)媒體資源外，還可支持學(xué)科工具類資源。學(xué)科工具是指用于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的專門工具，表現(xiàn)形式不同，編程語言不同。本發(fā)明將開發(fā)好的每一門學(xué)科工具看作插件，依照平臺的標準接口插入到教學(xué)軟件平臺，不僅提升了教學(xué)平臺的靈活性，而且豐富了課堂教學(xué)活動，提高了教學(xué)質(zhì)量，達到了更好地為教學(xué)服務(wù)的目的。
[0019]5.提高系統(tǒng)性能和部署的靈活性。由于插件是可以動態(tài)加載的，故在使用時可以根據(jù)教學(xué)需求只加載需要的插件，達到針對性教學(xué)、個性化部署的目的。
[0020]6.可擴展性好。如果需要接入某個插件時，只需完成該插件的開發(fā)。以插件的形式開發(fā)，是相對獨立的，不會影響到系統(tǒng)的主體功能，也不會影響到其他插件，從而達到延長軟件系統(tǒng)的生命周期的效果。
[0021]7.可維護性好。當(dāng)系統(tǒng)中的某個插件的功能需要升級或者存在缺陷時，可以修改盡可能小的一部分代碼，節(jié)省了維護成本，也降低修改后對系統(tǒng)的風(fēng)險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的用例圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的插件調(diào)用流程圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更為清晰，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]本發(fā)明提供的教學(xué)軟件平臺采用基于插件式的框架結(jié)構(gòu)，包括兩大部分:主框架和插件。該教學(xué)軟件平臺運行的具體流程如下:
[0027]a)系統(tǒng)啟動，加載內(nèi)核中的基本服務(wù)和插件。其中基本服務(wù)主要是指內(nèi)核提供的諸如字符、通信、資源、屬性等方面的服務(wù)，這些服務(wù)為教學(xué)桌面管理模塊及插件部分提供服務(wù)。
[0028]b)教學(xué)桌面管理根據(jù)內(nèi)核提供的屬性、字符、資源等服務(wù)設(shè)置平臺窗口和菜單的呈現(xiàn)方式，具體是指初始化教學(xué)軟件平臺，其中包括創(chuàng)建所有的菜單、工具條、面板、狀態(tài)條等界面元素，繼而將來自用戶的互動操作消息發(fā)送給上層應(yīng)用接口模塊。
[0029]c)應(yīng)用接口模塊的目的是為系統(tǒng)所支持的插件提供統(tǒng)一的行為規(guī)范和接口標準，實現(xiàn)該模塊定義的接口的插件開發(fā)完畢之后，即可插入到教學(xué)軟件平臺，以達到為教學(xué)服務(wù)的目的。該模塊為各插件提供標準接口，開發(fā)人員參照接口開發(fā)及插入相應(yīng)插件。
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述
[0031]圖1所示是本發(fā)明的用例圖。
[0032]1.1教學(xué)活動制作系統(tǒng)既是教學(xué)軟件平臺中的一個插件，又是插件的平臺。它利用教學(xué)軟件平臺框架提供的內(nèi)核及媒體類插件接口、學(xué)科工具插件接口等應(yīng)用接口，為教師課前備課提供工具，幫助教師組織課堂上的教學(xué)活動所需的各類媒體、學(xué)科工具等資源，例如PPT幻燈片、PDF文檔、音視頻、數(shù)學(xué)資源、物理模擬實驗、化學(xué)模擬實驗等。該系統(tǒng)支持的資源種類可隨著教學(xué)軟件平臺中媒體插件、工具插件的增加不斷補充到系統(tǒng)中，從而使教學(xué)活動制作系統(tǒng)無需修改代碼即可實現(xiàn)擴展。教師課前備課時首先準備相關(guān)資源，資源可以從教育部門提供的資源庫、互聯(lián)網(wǎng)或者本地素材獲得，繼而借助教學(xué)活動制作系統(tǒng)，將資源組織起來，制作成為教學(xué)課件，為授課做好準備。
[0033]1.2教學(xué)活動展示交互系統(tǒng)既是教學(xué)軟件平臺中的一個插件，又是支持插件的平臺。它利用教學(xué)軟件平臺框架提供的內(nèi)核及媒體類插件接口、學(xué)科工具插件接口等，主要負責(zé)教學(xué)活動的展示與呈現(xiàn)。教師通過教學(xué)活動展示交互系統(tǒng)在課堂上展示教學(xué)課件，即教師在課前組織好的系列教學(xué)活動。展示過程中允許通過課堂交互與學(xué)生互動。課堂交互可以通過實時講解、主客觀題答題方式檢查學(xué)生對知識點的掌握情況，從而做出及時性診斷。資源種類與交互方式亦可隨著教學(xué)軟件平臺中媒體插件、工具插件的增加不斷補充到系統(tǒng)中，從而使教學(xué)活動展示交互系統(tǒng)無需修改代碼即可實現(xiàn)擴展。
[0034]1.3在線課堂系統(tǒng)教學(xué)軟件平臺中的一個插件，實現(xiàn)了課后遠程布置作業(yè)、作業(yè)批改、答疑、討論等功能，為教師與學(xué)生課后的交流提供平臺，使其不受空間的限制。教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及時調(diào)整課程安排，使教學(xué)內(nèi)容更具針對性。
[0035]圖2所示是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖，本發(fā)明包括主框架和插件。
[0036]2.1插件。插件部分包括了各種教學(xué)及實用工具插件，具體有媒體類插件、學(xué)科工具插件、實用工具插件及第三方插件。媒體類插件是指用來傳遞或展示特定信息的工具，例如PDF插件、PPT插件、DOC插件、視頻插件和Web插件等；學(xué)科工具插件是指教學(xué)領(lǐng)域中針對某一門學(xué)科特點而開發(fā)的專門工具，搭建實時計算、模擬實驗環(huán)境，為教師的探究式教學(xué)提供工具，例如數(shù)學(xué)學(xué)科工具、地理學(xué)科工具、物理學(xué)科工具、化學(xué)學(xué)科工具和音樂學(xué)科工具。實用工具插件主要是具有交互功能的實用性工具，例如電子白板工具集、教學(xué)活動制作工具、教學(xué)活動展示工具、插件管理工具。第三方插件是指教師常用的第三方開發(fā)的教學(xué)軟件，集成到本教學(xué)軟件平臺中統(tǒng)一管理，便于課堂教學(xué)，例如中學(xué)老師常常使用的幾何畫板，計算機編程教學(xué)中常用的Visual C++等。插件可有選擇性地實現(xiàn)應(yīng)用接口標準中的接口，以支持教學(xué)資源的翻頁展示、批注、資源發(fā)送、習(xí)題解答等功能。
[0037]2.2主框架。主框架包括內(nèi)核模塊、桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊。內(nèi)核模塊采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，主要提供可以擴展內(nèi)核功能的基本子系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的基本服務(wù)，并負責(zé)插件的管理。系統(tǒng)啟動時，首先初始化內(nèi)核，啟動內(nèi)核中的服務(wù)，裝載相應(yīng)插件；然后調(diào)用桌面管理模塊，用于創(chuàng)建所有的菜單、工具條、面板和狀態(tài)條等界面元素，通過應(yīng)用接口模塊與各插件交互。應(yīng)用接口模塊針對教學(xué)中展示教學(xué)資源與交互的特點，向外提供了統(tǒng)一的接口標準，包括教學(xué)資源的翻頁展示、批注、資源發(fā)送、習(xí)題解答等。這樣設(shè)計有利于系統(tǒng)的兼容性和擴展性，使插件可根據(jù)實際情況通過實現(xiàn)不同的接口接入到教學(xué)軟件平臺系統(tǒng)中。插件和教學(xué)軟件平臺通過應(yīng)用接口模塊相互契合，各功能模塊相互之間比較獨立，在功能擴展方面更有優(yōu)勢。
[0038]如圖3所示，是本發(fā)明的插件調(diào)用流程圖，具體過程為:
[0039]3.1.系統(tǒng)啟動，加載內(nèi)核中的基本服務(wù)，基本服務(wù)主要是指內(nèi)核提供的諸如字符、通信、資源、屬性等方面的服務(wù)，為桌面管理模塊及插件提供服務(wù)。
[0040]3.2.裝載系統(tǒng)中登記的插件，循環(huán)判斷插件是否符合應(yīng)用接口模塊中定義的接口標準，符合則插件裝載成功，否則裝載失敗。
[0041]3.3.插件裝載完畢，進入桌面管理，然后根據(jù)內(nèi)核提供的屬性、字符、資源等服務(wù)設(shè)置平臺窗口和菜單的呈現(xiàn)方式，主要是初始化教學(xué)軟件平臺。
[0042]3.4.用戶操縱教學(xué)平臺，選擇需要使用的插件工具。
[0043]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種插件式的教學(xué)軟件平臺，其特征在于,包括主框架和插件；主框架包括內(nèi)核模塊、桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊； 內(nèi)核模塊，通過應(yīng)用接口模塊與插件交互，用于為桌面管理模塊和應(yīng)用接口模塊提供包括插件管理在內(nèi)的基本服務(wù)； 桌面管理模塊，通過應(yīng)用接口模塊與各插件交互，并利用內(nèi)核模塊提供的基本服務(wù)構(gòu)建交互窗口以供用戶使用插件； 應(yīng)用接口模塊，用于為內(nèi)核模塊和桌面管理模塊與插件之間的交互提供統(tǒng)一的行為規(guī)范和接口標準； 插件為教學(xué)及實用工具插件，包括媒體類插件、學(xué)科工具插件、實用工具插件及第三方插件；媒體類插件是指用來傳遞或展示特定信息的工具；學(xué)科工具插件是指教學(xué)領(lǐng)域中針對某一門學(xué)科而開發(fā)的用于搭建實時計算、模擬實驗環(huán)境的專門工具；實用工具插件是指具有教學(xué)活動制作、展示和交互的實用性工具；第三方插件指相關(guān)教學(xué)應(yīng)用軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插件式的教學(xué)軟件平臺，其特征在于，所述媒體類插件為HF插件、PPT插件、DOC插件、視頻插件或Web插件；所述學(xué)科工具插件為數(shù)學(xué)學(xué)科工具、地理學(xué)科工具、物理學(xué)科工具、化學(xué)學(xué)科工具或音樂學(xué)科工具；實用工具插件為電子白板工具集、教學(xué)活動制作系統(tǒng)或教學(xué)活動展示交互系統(tǒng)；第三方插件為VC++開發(fā)工具或幾何畫板教學(xué)工具。
【文檔編號】G06F9/44GK103631579SQ201310518029
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】何秀玲, 楊宗凱, 劉三女牙, 陳增照 申請人:華中師范大學(xué)