基於USB的可移動E-Learning系統及方法

2023-04-29 19:51:36

專利名稱：基於USB的可移動E-Learning系統及方法
技術領域：
本發明涉及信息產品及網絡教育領域，特別指一種利用USB移動存儲設備進行學 習的系統及方法。
背景技術：
基於USB接口的移動存儲設備(特別是USB快閃記憶體)形狀小、重量輕、容量大、傳輸 速度快、可靠性好，便於隨身攜帶各類數據，給人們的學習和生活帶來了極大的便利。通過 擴展USB存儲設備，在存儲設備的基礎上通過添加擴展的軟體模塊來實現各種功能，達到 硬體和軟體的結合，是USB新的發展方向。在USB存儲設備上集成各種支撐軟體(如微型 的作業系統)，可以支持各種應用程式、記錄用戶的個人喜好、建立密碼等操作，使用戶的資 料存檔更個性化、保密性更強。目前針對USB存儲設備設計的軟體有很多，包括網頁瀏覽、 E-mai 1 、影音娛樂、照片管理和查殺病毒等各個方面。 隨著網際網路的普及和人們對知識需求的增加，以計算機和網絡技術為核心的 E-Learning將成為信息社會的一種重要的學習方式和教育模式。E-Learning是指在線學 習或網絡化學習，在教育領域建立網際網路平臺，通過網絡進行個性化與交互式學習的一種 全新的學習方式。E-Learning融合了學習資源、交互性能和結構化學習，應用網際網路和各 類先進網絡信息技術來設計、傳送、選擇及管理學習內容，具有雙向交互的特徵和優勢。近 幾年來，隨著移動計算技術(mobile computing)的迅猛發展，移動終端的E-Learning功能 開發越來越受到重視。在數位化學習的基礎上通過有效結合可移動E-Learning技術帶給 學習者隨時隨地學習的全新感受。 而當前市場上已有的E-Learning系統包括移動E-Learning系統都不能真正實 現讓學習者隨時隨地學習的目標。因為學習者不可能每時每刻都處於連通的網絡環境中， 當網絡出現故障、無線信號較差、移動終端不能上網等情況發生時，學習者往往不能通過 E-Learning系統進行正常的學習。

發明內容
為了解決以上問題，本發明提出了一種在USB移動存儲設備上嵌入E-Learning學 習程序及學習資源的系統及方法。主要目的在於在傳統E-Learning系統基礎上加入基於 USB的移動學習模塊，使學習者能在脫離網絡的情況下，只需將USB移動學習模塊插入PC機 (包括筆記本)、智慧型手機或者PDA等設備上，即可開始學習和自我測試，而不需要任何其它 應用軟體的支持，從而真正實現隨時隨地學習的目標。 本發明的技術方案是首先在傳統的E-Learning系統(即E-Learning中心系統) 加入USB控制功能，實現對USB移動存儲設備的管理，包括數據刷新和同步等。接著重點開 發移動E-Learning軟體，構建一個具備容器功能的核心，並在核心容器之上開發相關的應 用組件，包括學習資料管理組件、學習進度跟蹤管理組件、用戶資料管理組件、訪問控制組 件、學習資料瀏覽器和自我測試組件等。將E-Learning軟體嵌入移動存儲設備中，生成USB移動學習模塊。用戶使用該模塊便可以在離線的狀態下進行學習。 為了使上述基於USB的可移動E-Learning系統更好地發揮其效能，本專利還提供 了用戶學習流程控制方法，其主要步驟如下 (1)用戶到E-Learning中心系統註冊登記，提交相關用戶信息，其中應包括用戶 密碼和USB密碼。 (2)用戶通過審核後，E-Learning系統管理機構製作好USB移動學習模塊，等待用 戶領取。 (3)用戶領取USB移動學習模塊後，將其插入電腦，便可以登錄E-Learning中心系 統。 (4)用戶選擇課程，通過審核後便可以進入課程學習階段。 (5)用戶將USB移動學習模塊插入終端設備，無論用戶是在線狀態還是離線，無論 終端設備上是否安裝相關應用軟體，用戶均可以進行正常的學習。(離線狀態需驗證USB密 碼) (6)用戶通過USB移動學習模塊進行課程結業考試。 (7)E-Learning中心系統通過對用戶的考試成績和學習歷程記錄進行分析判斷， 決定用戶是否通過該課程學習。 (8)通過者可以重複步驟(4)重新選擇其它課程學習，未通過者可以選擇重修。 通過上述本發明採用的方案可以看出，本發明的優點在於以下幾個方面 (1)突破傳統E-Learning系統必須在網絡連通的條件下才能登錄系統進行學習
的限制，使學習者能在離線的情況下學習，真正達到了隨時隨地學習的目的。 (2)USB移動學習模塊攜帶方便，能即插即用，可以獨立的運行，無需其它應用軟體
的支持。 (3) USB移動學習模塊可以在各種終端設備上運行，包括PC機、智慧型手機和PDA等。
(4)具有跨平臺功能，可以在Windows XP、 Li皿x、 Windows Mobile、 uCli皿x和 Symbian等作業系統上運行。


圖1是本發明的結構原理示意圖
圖2是USB移動學習模塊結構圖
其中，附圖標記說明如下 圖1中的C1、C2、C3表示用戶處於在線狀態，01、02、03表示用戶處於離線狀態
具體實施例方式
本發明首先對E-Learning中心系統進行改造，在擁有一般學習管理功能的基礎 上增加如下模塊 l)USB學習管理模塊該模塊能動態生成用戶所需離線學習資料，並將資料存入
當前用戶的USB存儲設備中，供用戶離線學習使用，該模塊還能智能預取及緩存當前用戶
的學習資料，保證用戶在網絡不穩定情況下能使用本系統正常地學習； 2)USB用戶管理模塊該模塊能對USB學習用戶進行管理，包括用戶添加、修改及刪除功能，還能對使用USB設備學習的用戶進行驗證和識別，能大大提供系統的安全性能；
3)USB數據同步模塊該模塊能與USB存儲設備中嵌入的學習程序進行通信，通過 應用有效的數據同步算法，保證USB存儲設備中的學習信息及學習資料與E-Learning中心 系統同步； 4)USB系統管理模塊該模塊能對USB移動學習模塊進行管理，可以將相關離線學 習軟體刷入存儲設備中以添加新的USB移動學習模塊，還能夠跟蹤和監控USB學習模塊的 使用情況。 本發明的核心是USB移動學習模塊。USB移動學習模塊是在USB存儲設備中嵌入 移動學習軟體，包括系統核心容器、學習資料管理、學習進度跟蹤管理、用戶資料管理、訪問 控制組件、學習資料瀏覽器和自我測試組件等。 系統核心容器是整個移動學習軟體的基礎，定義了創建、配置和管理其它應用組
件的方式，採用IoC方式可以很容易地實現組件的裝配，提供了簡潔的AOP並據此實現事務
管理。核心容器允許開發人員通過接口編程，使用xml文件來簡單的定義其實現。 學習資料管理是對從E-Learning中心系統傳過來的學習資料進行存儲及管理，
採用統一的形式對學習資料文件進行組織和加密處理，並使用了簡易的索引算法來提高資
料的查詢效率。 學習進度跟蹤管理是對用戶離線學習情況進行跟蹤記錄，待移動學習模塊下一次
與E-Learning中心系統交互時將其記錄傳入伺服器，從而實現了對用戶學習的全程跟蹤，
學習記錄同時採用了加密處理，最大限度降低了學習記錄被篡改的可能。 用戶資料管理是對移動學習模塊所屬用戶的信息進行管理，包括用戶基本資料管
理及USB 口令管理。訪問控制組件通過採用AOP攔截的方式對當前用戶的訪問權限進行控
制，阻止非法用戶訪問和破壞學習資源等。 學習資料瀏覽器與自我測試組件是用戶訪問學習資源和自我測試的工具，通過可 拔插組件的方式進行管理，便於瀏覽器和測試組件的更換與升級。
權利要求
一種利用USB移動存儲設備進行學習的系統，主要包括學習中心系統(1)，整個學習系統的核心，除具備一般的學習管理功能外，還能對USB移動學習模塊進行管理。USB移動學習模塊(2)，實現離線學習功能的關鍵，在不需要任何其它應用軟體支持的情況下，能獨立在PC機(包括筆記本)、智慧型手機或者PDA等設備上運行。
2. 根據權利要求l所述學習中心系統(1)還包括USB學習管理模塊(1-1)、 USB用戶 管理模塊(l-2)、USB數據同步模塊(l-3)、USB系統管理模塊(1-4)。
3. 根據權利要求2所述USB移動學習模塊(2)還包括核心容器(2-l)、學習資料管理 組件(2-2)、學習進度跟蹤管理組件(2-3)、用戶資料管理組件(2-4)、訪問控制組件(2-5)、 學習資料瀏覽器(2-7)、自我測試組件(2-8)。
全文摘要
一種基於USB的可移動E-Learning系統及方法。基於USB的可移動E-Learning系統包括E-Learning中心系統和USB移動學習模塊。E-Learning中心系統在擁有一般學習管理功能的基礎上增加USB學習管理相關模塊，實現對USB移動學習模塊的通信及管理功能。USB移動學習模塊是在USB移動存儲設備中嵌入移動學習軟體，使學習模塊能獨立運行於PC機及多種移動終端之上，而不需要其它應用軟體支持。移動學習軟體由系統核心容器、學習資料管理、學習進度跟蹤管理、用戶資料管理、訪問控制組件、學習資料瀏覽器和自我測試組件構成，核心容器採用可拔插式組件管理模式，便於其它應用組件的變更與升級。通過該可移動E-Learning系統，結合科學的用戶學習流程控制辦法，真正實現了隨時隨地學習的目標。
文檔編號G09B5/00GK101751374SQ200810143809
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月4日 優先權日2008年12月4日
發明者程立志, 袁清, 鄧磊 申請人:程立志;鄧磊;袁清