[发明专利]新型混合式学习环境教学平台

说明书

本发明公开了新型混合式学习环境教学平台，涉及教学平台技术领域，包括均安装在传统课堂中的设备群和服务器群，教师和学生均使用网络设备与所述服务器群通信连接，所述传统课堂和慕课课堂共同通过所述服务器群进行教学和学习资源信息交互；利用校园网络的通信互联功能，建立了一套将理论、实验、创新实践一体化的同步教学平台。具有理论、实验及创新实践三个教学环节融合的“四维集成三类融合”一体化高校课堂教学功能。通过该平台统一的浏览器界面，教师既可以在教室通过校园网启动远程实验室的实验及创新实践设备，实现三个教学环节一体化同步，学生也可以同时同地在同一界面完成课堂教学中的“教学做”三个关键环节。

技术领域

本发明涉及教学平台技术领域，特别涉及新型混合式学习环境教学平台。

背景技术

作为高等教育实施的主战场，高校教学一直是高等教育工作的重点，而如何解决“大学应该怎么教、学生应该怎么学、学得怎么样”提高高校教学效率这一难题更受到世界范围内的广泛关注。混合式学习(Blended Learning)是一种将高校课堂课程与慕课(MOOCs：Massive Open Online Courses)有机整合的线上线下混合式学习模式，被认为是提高高校教学效率的一种全新学习方式。

然而，在当前现有的混合式学习与教学模式中，存在着几个严重问题：一、高校课堂中理论、实验、创新实践三个教学环节时空分离，即在空间域，存在着理论在教室、实验在实验室、创新实践在创新实践中心；而在时间域，则存在着理论在先、实验在后、创新实践在最后的问题；二、慕课课堂中只有理论教学环节，缺乏实验、创新实践两个关键的教学与学习环节；三、通信互联网是一个动态非平稳随机时延网络，由于时间地点、网络通信路径和能力的不同、以及学生访问量的变化等随机原因，引起通信网络的时延、丢包、乱序等现象，导致基于通信互联网络的远程线上实验结果与本地实验不同效、甚至失效的问题；四、通过互联网将由多种不同主客体组成的实验设备终端、服务器终端、教师及学生终端有机集成，实现‘新型混合式学习’模式下的‘个性化知识自主建构’的平台集成，及平台信息集成引入的系统安全问题。

针对现有技术存在的问题，本申请利用校园网络的通信互联功能，建立了一套将理论、实验、创新实践一体化的同步教学平台。

发明内容

本发明的目的在于提供新型混合式学习环境教学平台，以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了新型混合式学习环境教学平台，其结构包括：均安装在传统课堂中的设备群和服务器群，教师和学生均使用网络设备与所述服务器群通信连接，所述传统课堂和慕课课堂共同通过所述服务器群进行教学和学习资源信息交互；

所述设备群包括课程教学实验设备、科研实验设备和综合实验设备，所述课程教学实验设备用于进行理论课程的教学实验，所述科研实验设备用于进行动手实验课程的教学实验，所述综合实验设备用于进行创新实践课程的教学实验；

所述服务器群由若干个平台服务器组成，若干个所述平台服务器通过校园网分别与所述课程教学实验设备、科研实验设备和综合实验设备进行网络连接，所述平台服务器具有储存信息、处理信息和通过WEB浏览器进行所有教学和学习资源信息交互的功能，所述服务器群嵌入了网络时延调度算法、网络时延消除算法、基于底层编程语言的嵌入式编辑环境及其编译与运行环境，算法与环境集成在一起；

学生使用的所述网络设备通过WEB浏览器访问服务器群上的教学资源，并经过服务器群访问所述设备群维进行学习，或通过WEB浏览器进行理论、实验、创新实践一体化同步自主学习；教师使用的网络设备均通过WEB浏览器进行理论、实验、创新实践一体化同步教学，所述教师以及学生在WEB浏览器上同屏显示多类学习内容。

进一步地，学生和教师使用的网络设备通过校园网与服务器群进行网络连接，所述校园网基于动态非平稳随机时延系统的时延补偿机制建立网络实验、创新实践系统的信息特性模型，并通过实时传输调度算法和Smith预估补偿器补偿网络误差，减少时延和丢包。