[发明专利]一种在线实验教学平台及教学方法

权利要求书

1.一种在线实验教学平台，其特征在于，包括：包括服务端和用户端，所述服务端包括虚拟资源层、实验仿真层和应用层，其中：

所述虚拟资源层包括虚拟主机、虚拟网络设备和虚拟存储设备，虚拟主机用于运行操作系统和应用软件，虚拟存储设备用于数据存储，虚拟网络设备用于模拟物理网络设备实现虚拟主机与外界的虚拟网络连接；

所述实验仿真层包括主机仿真模块和网络仿真模块，所述主机仿真模块用于在虚拟主机上仿真不同操作系统、数据库和应用软件，所述网络仿真模块用于仿真不同的网络拓补结构，所述实验仿真层用于建立隔离于外部系统的沙箱式实验场；

所述应用层包括规划模块、部署模块、实验模块、监控模块和评估模块，其中：所述规划模块用于设计实验并进行管理，所述部署模块用于所述用户端进行实验申请并将实验与用户关联，所述实验模块用于用户进行实验操作和填写提交实验报告，所述监控模块用于对实验过程和实验环境进行监控和采集数据并生成学习日志，所述评估模块用于对实验进行考核和分析实验数据；

所述评估模块还用于对多个学生进行实验所产生的实验数据进行统计分析，并将分析结果发送给该实验的设计教师，以供其对实验进行调整；

所述用户端用于学生或老师登录后根据与身份对应的操作权限与服务端进行远程操作和获取数据。

2.根据权利要求1所述的一种在线实验教学平台，其特征在于，所述规划模块中包括实验设计子模块和实验管理子模块，所述实验设计子模块用于在进行实验设计时在所述实验仿真层进行实验场建模，并输入实验任务指导书、实验步骤、实验报告模板和实验时间；所述实验管理子模块根据教学计划对设计好的实验进行计划管理、并能实时更新完成情况，同时对设计的实验进行环境监测。

3.根据权利要求1所述的一种在线实验教学平台，其特征在于，所述评估模块包括实验分析子模块和诊断反馈子模块，所述实验分析子模块根据监控模块和实验模块提供的数据进行分析得到每个用户的实验完成度和实验时长，并由实验报告和学生提问得到的学生评价；所述诊断反馈子模块将一种实验在若干用户完成后得到的数据进行数据分析并将分析结果提供给教师。

4.根据权利要求1所述的一种在线实验教学平台，其特征在于，所述实验模块中包括实验操作子模块、实验任务指导书模块和实验报告模块，所述实验操作子模块用于用户在实例化的实验场中进行远程操作；所述实验任务指导书模块用于在实验前显示实验任务指导书；所述实验报告模块用于在实验后显示实验报告模板供学生填写提交。

5.根据权利要求1所述的一种在线实验教学平台，其特征在于，所述实验模块还包括在实验过程中显示的实验说明子模块、笔记子模块和问答子模块，所述实验说明子模块用于显示实验步骤；所述笔记子模块用于输入和储存笔记；所述问答子模块用于在学生与教师间进行问答交互，并将问题和答案关联存储。

6.根据权利要求1所述的一种在线实验教学平台，其特征在于，所述在线实验教学平台包括与教务系统相连的教务系统用户数据应用程序接口以获取教务系统中的用户身份和网络课程表的数据，所述用户身份用于根据身份分配用户操作权限，所述网络课程表用于获取教学计划以对实验进行计划管理。

7.一种在线实验教学平台的教学方法，所述教学方法包括下列步骤：

S1、基于规划模块进行实验设计，实验仿真层进行实验场建模并完成对实验模型保存；

S2、基于实验计划，平台将对应的实验模型在实验仿真层实例化；

S3、实验模块让学生通过远程操作完成实验，并通过监控模块对实验过程进行监测并采集实验数据；

S4、通过实验报告模块生成实验报告模板供学生填写提交；

S5、评估模块对学生的实验结果进行考核；

S6、诊断反馈子模块对各个学生的实验报告提供的实验数据和考核得到的考核结果进行数据统计分析，得到对于指定实验的分析结果；

S7、根据分析结果对实验模型进行改进，并周期重复上述步骤实现对实验模型的持续更新改进。