CN112331002B - 一种全程数字化教学方法、***及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全程数字化教学方法、***及装置，该方法包括：在前端认证通过后，以预定的通信格式接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；根据通过所述教学文档数据中的文档类型确定的该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，使用所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看操作，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，进行教学文档中教学互动内容的展示。

Description

一种全程数字化教学方法、***及装置
技术领域
本发明涉及教学设施技术领域，尤其是涉及一种全程数字化教学方法、***及装置。
背景技术
数字时代，优质的教学资源将成为学校的核心竞争力之一，学校教学必将从目前离不开纸质的课本、作业本、试卷等逐步过渡到无纸化、数字化，那么如何保存这些教学所用的大数据呢？目前有两种方法可以实现这些大数据的保护：一、采用通用的文档格式；二、采用结构化的文档格式。采用第一种方法就如美国微软公司的docx格式，这种方法的优点是每个人基本都会使用微软Office软件，其文档编辑功能非常强大，以学生写作业的教学流程为例：教师通常是用微软Office软件编辑好一份学生作业，然后布置给学生做；学生收到教师布置的Office文件后，接着用Office软件在线编辑作业，写完后，再提交作业给教师批改；教师可以把批改完的作业和该作业的正确答案发给学生查看；该方法存在的问题是：1)***不能自动批改选择题、填空题等；2)教师至少要编辑2个文档文件，一个是无答案显示的作业，另一个是该作业的正确答案，需要教师细心操作，把这2个文件对应上，***才能自动推送正确的答案给学生查看；3)学生提交完作业后，按教学流程是不能再修改了，这时就需要对docx文件的编辑功能按教学流程加以限制。采用第二种方法即通过数据库管理的方法来创建适合教学过程的文档，包括习题或作业，以创建习题为例，教师选择习题类型，可选类型包括选择题、填空题或主观题等，然后通过文本框输入习题题面，如果是选择题或填空题，则在显示输入答案的位置输入答案。该方法的优点是：***自动区分习题题面与习题答案，可以自动批改选择题、填空题等，存在的问题是：1)由于没有将文档数据与教学数据库中的数据相互独立，难以开发出功能强大的类似于微软Office那样的编辑软件，例如，对主观题，不但需要提供图文并茂的强大编辑功能，还需要提供手写输入的功能，该方法通常是这样输入主观题的，先让学生在纸上写完主观题，然后通过手机拍照保存成照片，最后***照片到***中，如果照片大小和位置不合适，还需要调整，用户体验不好；2)结构化文档不方便定义复杂的习题类型，例如，一道主观题里还包含需要填写多个填空；再如，不方便按实际的试卷版面调整选择题、填空题的位置，也不方便调整填空题字体大小等；3)纸质的试卷，前面的选择题和填空题通常是一页多题，这样卷面看起来才紧凑美观，而现有的数字化试卷通常是一页一题，以方便习题的自动批改，卷面就不如纸质的卷面那样紧凑美观。
课堂上师生进行积极互动可以提高课堂效率，尤其是近些年来，平板电脑引入课堂，师生通过平板电脑做随堂练习，有较好的互动效果，现有的做随堂练习的方法是，教师先打开习题作业，***自动将当前的习题作业全部下载到每一名学生的客户端，学生结束答题后，***再自动将每一名学生的答题结果上传服务器。这一方法存在的问题是，教师无法看到每一名学生的解题步骤，只有等结束随堂练习后，教师才可以查看每一名学生的答题情况，这也就是说，如果答题时间需要10分钟，则师生在这10分钟内无互动，这不利于教师在适合的时候给学生一些提示，启发学生思路，不利于调动学生学习的积极性，使得课堂教学效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全程数字化教学***，旨在解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种全程数字化教学方法，包括：
在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；
根据所述教学文档数据中的文档类型确定该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，根据所述教学过程和所述读写权限，通过所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；
在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，进行教学文档中教学互动内容的展示，并对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看。
本发明提供一种全程数字化教学***，包括：
初始化模块，用于在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；
编辑模块，用于根据所述教学文档数据中的文档类型确定该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，根据所述教学过程和所述读写权限，通过所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，教学文档中教学互动内容的展示，并对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看。
本发明实施例还提供一种全程数字化教学装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的全程数字化教学方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述的全程数字化教学方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明实施例解决了通用文档格式不适合教学过程的问题，也解决了结构化文档编辑功能不够强大、用户体验不够好的问题；采用本发明实施例提供的全程数字化教学***可以实现教师和学生的实时互动，使课堂互动效果更好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种全程数字化教学方法的网络架构图；
图2是本发明实施例的一种全程数字化教学方法的前端与后端通信数据格式示意图；
图3是本发明实施例的一种全程数字化教学方法的初始化前端数据的数据格式图；
图4是本发明实施例的一种全程数字化教学方法的立即更新前端显示数据的数据格式图；
图5是本发明实施例的一种全程数字化教学方法的发送数据库相关数据的数据格式图；
图6是文档所处的教学过程及师生的读写权限表格；
图7是本发明实施例的一种全程数字化教学方法显示习题题面的应用界面；
图8是本发明实施例的一种全程数字化教学方法显示习题答案的应用界面；
图9是本发明实施例的一种全程数字化教学方法可视化添加填空题的程序流程图；
图10是本发明实施例的一种全程数字化教学方法可视化添加单选题或判断题的程序流程图；
图11是本发明实施例的一种全程数字化教学方法设置多选题下拉式菜单的程序流程图；
图12是本发明实施例的一种全程数字化教学方法创建一页多题的作业时的程序流程图；
图13是本发明实施例的一种全程数字化教学方法实现自动批改作业的程序流程图；
图14是本发明实施例的一种全程数字化教学方法中教师查看学生的解题步骤的程序流程图；
图15是本发明实施例的一种全程数字化教学方法中进行切换显示学生写的作业和对应的正确答案的实现流程图；
图16是本发明实施例的一种全程数字化教学***装置示意图；
图17是本发明实施例的一种全程数字化教学设备示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
方法实施例
根据本方法实施例，提供了一种全程数字化教学方法，下面结合一个如何实现全程数字化教学***的实例(App)，对本发明的技术方案做详细说明：
前端(客户端)操作***包括Android、iOS、windows等；后端服务器(服务端)操作***包括Unix、Linux、Windows server等；数据库可以使用MySQL、Oracle、Sql server等；Web服务器可以为Spring boot、Apache、IIS等。
图1为一个全程数字化教学***的网络架构图，在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；
所述预定通信格式如图2所示，具体包括：数据包类型、数据组、数据组中的具体数据，所述数据组具体包括：文档类型，所述文档类型具体包括：教学过程类型和相应教学过程类型的读写权限，其中，所述教学过程类型具体包括：白板、习题、组卷、学生答题、批改作业、正确答案、课件、以及批改作业。多个数据组通过数据组分隔符进行分隔，其中，每个数据组中的具体数据包括：图素类型及多个数据，其中，多个具体数据通过数据分隔符进行分隔；所述数据包类型具体包括：如图3所示的初始化前端数据、如图4所示的立即更新前端显示、等接收完所有数据后更新前端显示、新客户登录或文档重载时清除原缓存区的余留数据后再进行前端数据更新、课中更新查看学生解题步骤、添加图素、以及如图5所示的发送数据库相关的数据。
用户进行文档共享时，通过后台服务器将一个用户的教学文档同步到其他用户的前端进行文档共享，具体包括：
将用户的教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当一个用户向后端服务器请求共享其他用户的文档数据时，收到后端服务器消息后更新前端显示，进行文档共享；
在文档共享时，根据所有共享用户的操作对文档数据进行编辑，并将用户对文档数据的编辑实时传输到后端服务器对文档数据进行更新并传送到其他用户的前端进行显示，保证进行文档共享的用户显示画面相同。
其中，进行文档共享的前端根据文档类型所处的教学过程对应于图6所示的教学文档所处的教学过程及师生的读写权限为用户提供相应的共享文档的编辑和/或查看操作。
创建的所述教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当需要将所述教学文档数据与教学过程相对应时，通过数据库管理程序，将相应的教学文档数据通过文件目录链接的方法与数据库相关联，其中，所述数据库为：学校、班级、教师、学生以及教学资源数据库。
根据本方法实施例，创建习题题面或答案的应用界面如图7和图8所示：
创建习题题面时，先设置好习题属性，包括年级、名称、要创建的题型、习题分值、习题难度、习题所在目录和习题所涉及的知识点，完成后开始输入习题题面；输入习题题面时，点击习题作业，响应于题面按钮的点击操作选择创建习题，响应于左键点击题面需要***位置的操作，显示文本框，将复制好的习题题面粘贴到文本框中，若题面为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到合适的位置。
创建习题答案时，响应于答案按钮的点击操作，切换到创建答案页面，响应于题型按钮的点击操作，选择题型，如果是选择题，响应于左键点击卷面任意位置的操作，显示选择框，响应于点击框内的操作，弹出下拉菜单，根据用户操作勾选正确答案；若为填空题，则响应于在卷面填空题位置的点击操作，显示文本框，然后获取用户通过键盘输入的答案，若答案为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到填空题答案位置。
进一步地，可以通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业，具体包括：可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题，形成教学文档数据的习题库；其中，在一个习题的教学文档数据中同时保存了习题题面和标准习题答案。
可视化添加填空题的具体流程如图9所示，确定文本框左上角位置后创建填空题文本框，根据需要拖动文本框4个角或拖动文本框内区域来调整文本框大小或移动文本框，调整好之后，若文本框内不是习题题面，则接收键盘输入的字符，将它们依次保存。
可视化添加单选题或判断题的具体流程如图10所示，确定文本框左上角位置后创建单选题或判断题文本框，根据需要拖动文本框4个角或拖动文本框内区域来调整文本框大小或移动文本框，调整好之后，点击文本框内位置时会弹出下拉菜单，通过下拉式菜单选择答案，保存，此时只保存一个字符。
可视化添加多选题时其程序流程图与单选题不同的是可以选择多个答案，即可以保存多个字符，下拉式菜单内包含A、B、C、D和×5个选项。多选题下拉式菜单的程序流程图如图11所示：点击文本框右边空白处时弹出下拉菜单，选择答案即增加一个多选项，当需要删除或改正已选答案时，点击需要改动的选项弹出下拉菜单，点击“×”表示删除此多选项，点击别的选项表示替换答案。
根据本方法实施例，在对所述教学文档中的教学互动内容进行编辑时，采用单指拖动页面底部的圆形黑色的双箭头按钮的方式调整页面大小，具体的，可以调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业，其流程图如图12所示：
首先创建作业的BoardDoc数据结构，设为homework，创建该作业正确答案的BoardDoc数据结构，设为answer，若此题不是所创建作业的最后一道题，则载入当前习题的BoardDoc文件，同时根据实际情况设置习题高度H，创建当前页的习题列表PageGrid.exerciseList，修改当前习题的图素相对于其所在页GridPage原点的坐标Grid.gridRect，完成后在answer当前页添加Grid，若为当前习题的答案，则创建Exercise对象加入exerciseList，若不是习题答案，则在homework当前页添加Grid，重复修改当前习题图素Grid.gridRect坐标之后的过程在一页中添加多个习题，最后一个习题添加完成后，程序判断习题高度加homework当前页的高度是否大于视窗高度viewportH，若大于，则homework和answer文档都增加一页。
课堂上，教师可以通过本***实时查看学生的解题步骤：教师打开随堂练习，让学生开始答题后，可以实时在线查看课堂上每一名学生的解题步骤，包括学生写的每一个字，根据学生的答题情况，适当给学生写一些提示，启发学生思路，调动学生学习的积极性，程序流程图如图14所示：教师选择一名学生请求实时在线查看此学生的解题步骤，收到后端绘图消息时更新前端显示，即可查看学生的解题步骤，教师与当前查看学生的显示画面相同并一直保持实时更新，同样，此时该学生也可以实时查看教师给自己写的提示。
根据本方法实施例，可以通过对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改，具体包括：在所述教学文档数据为单选题、多选题、判断题和填空题的情况下，从所述教学文档数据的作业中获取用户编辑的习题答案，从所述教学文档数据的标准习题答案中获取标准习题答案，通过判断两个字符串是否一致完成所述教学文档数据中的习题自动批改，其流程图如图13所示：
首先载入学生作业文档文件，然后载入对应的正确答案文档文件，从学生的GridPage.exerciseList中可得到学生当前答题字符串，设为S1，从正确答案的GridPage.exerciseList中可得到答案的字符串，设为S2，比较S1和S2的值，若一致，则学生答题正确，不一致则答题错误，全部比较完后结束自动批改程序。
当***自动批改完成后，可以采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案，具体的：
在***自动批改作业并统计成绩后，教师用户任意选择学生用户的作业进行点评，响应于教师用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，对学生用户的作业与对应的正确答案进行切换显示；
学生用户答题结束后，接收到后端发送的标准习题答案文档数据，响应于学生用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，切换显示标准习题答案和自己答题的数据，实现流程如图15所示。
当文档数据类型有提交时间限制时，为所述教学文档数据设置编辑提交时间，如果在所述编辑提交时间内没有手动提交编辑的所述教学文档数据，则在所述编辑提交时间到时时，自动提交编辑的所述教学文档数据。然后将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新。
综上所述，本发明实施例独创了一套适用于教学过程的BoardDoc文档格式，即解决了通用文档格式不适合教学过程的问题，也解决了结构化文档编辑功能不够强大、用户体验不够好的问题；并在此基础上，开发出了易学易用、可视化操作的文档编辑软件用于创建习题库、学生写作业、教师批改作业等等，还可以进行基于BoardDoc文档格式的一页多题作业的自动批改，从而减轻教师的工作量；BoardDoc文件可以与学校、班级、教师、学生、资源管理等相关的数据库数据有机结合，解决了全程数据化教学的关键问题；采用本发明实施例提供的全程数字化教学***可以实现教师和学生的实时互动，使课堂互动效果更好；BoardDoc文档格式可以进行手势操作，使得用户在使用时有更好的体验。
***实施例
根据本发明实施例，提供了一种全程数字化教学***，图16为本发明实施例的全程数字化教学***装置的示意图，如图16所示，根据本发明实施例的全程数字化教学***具体包括：
初始化模块160，用于在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互。
初始化模块160中所述前端与所述后端服务器进行交互的预定通信格式具体包括：数据包类型、数据组、数据组中的具体数据，多个数据组通过数据组分隔符进行分隔，其中，每个数据组组中的具体数据包括：图素类型及多个数据，其中，多个具体数据通过数据分隔符进行分隔；所述数据包类型具体包括：初始化前端数据、立即更新前端显示、等接收完所有数据后更新前端显示、新客户登录或文档重载时清除原缓存区的余留数据后再进行前端数据更新、课中更新查看学生解题步骤、添加图素、以及发送数据库相关的数据；所述数据组具体包括：文档类型，所述文档类型具体包括：教学过程类型和相应教学过程类型的读写权限，其中，所述教学过程类型具体包括：白板、习题、组卷、学生答题、批改作业、正确答案、课件、以及批改作业。
编辑模块162，用于根据所述教学文档数据中的文档类型确定该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，根据所述教学过程和所述读写权限，通过所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，教学文档中教学互动内容的展示，并对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看。
编辑模块162具体用于：
通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业，可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题，形成教学文档数据的习题库，其中，在一个习题的教学文档数据中同时保存了习题题面和标准习题答案，具体过程为，创建所述习题题面和所述标准习题答案：
创建习题题面时，先设置好习题属性，包括年级、名称、要创建的题型、习题分值、习题难度、习题所在目录和习题所涉及的知识点，完成后开始输入习题题面；输入习题题面时，点击习题作业，响应于题面按钮的点击操作选择创建习题，响应于左键点击题面需要***位置的操作，显示文本框，将复制好的习题题面粘贴到文本框中，若题面为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到合适的位置；
创建答案时，响应于答案按钮的点击操作，切换到创建答案页面，响应于题型按钮的点击操作，选择题型，如果是选择题，响应于左键点击卷面任意位置的操作，显示选择框，响应于点击框内的操作，弹出下拉菜单，根据用户操作勾选正确答案；若为填空题，则响应于在卷面填空题位置的点击操作，显示文本框，然后获取用户通过键盘输入的答案，若答案为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到填空题答案位置。
响应于用户用手指或鼠标左键按下页面视窗底部的圆形黑色的双箭头按钮的操作可以调整页面大小，具体的，可以调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业。
对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改，具体操作为在所述教学文档数据为单选题、多选题、判断题和填空题的情况下，从所述教学文档数据的作业中获取用户编辑的习题答案，从所述教学文档数据的标准习题答案中获取标准习题答案，通过判断两个字符串是否一致完成所述教学文档数据中的习题自动批改。
当***自动批改完成后，可以采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案，具体的：
在***自动批改作业并统计成绩后，教师用户任意选择学生用户的作业进行点评，响应于教师用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，对学生用户的作业与对应的正确答案进行切换显示；
学生用户答题结束后，接收到后端发送的标准习题答案文档数据，响应于学生用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，切换显示标准习题答案和自己答题的数据。
当文档数据类型有提交时间限制时，为所述教学文档数据设置编辑提交时间，如果在所述编辑提交时间内没有手动提交编辑的所述教学文档数据，则在所述编辑提交时间到时时，自动提交编辑的所述教学文档数据。然后将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新。
用户进行文档共享时，通过后台服务器将一个用户的教学文档同步到其他用户的前端进行文档共享，具体包括：
将用户的教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当一个用户向后端服务器请求共享其他用户的文档数据时，收到后端服务器消息后更新前端显示，进行文档共享；
在文档共享时，根据所有共享用户的操作对文档数据进行编辑，并将用户对文档数据的编辑实时传输到后端服务器对文档数据进行更新并传送到其他用户的前端进行显示，保证进行文档共享的用户显示画面相同。
其中，进行文档共享的前端根据文档类型所处的教学过程及师生的读写权限为用户提供相应的共享文档的编辑和/或查看操作。
创建的所述教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当需要将所述教学文档数据与教学过程相对应时，通过数据库管理程序，将相应的教学文档数据通过文件目录链接的方法与数据库相关联，其中，所述数据库为：学校、班级、教师、学生以及教学资源数据库。
本发明实施例是与上述方法实施例对应的***实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
装置实施例一
本发明实施例提供一种基于深度学习的病理图像中细胞计数模型训练设备，如图17所示，包括：存储器170、处理器172及存储在所述存储器170上并可在所述处理器172上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器172执行时实现如下方法步骤：
根据图1所示的一个全程数字化教学***的网络架构图，在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；
所述预定通信格式如图2所示，具体包括：数据包类型、数据组、数据组中的具体数据，所述数据组具体包括：文档类型，所述文档类型具体包括：教学过程类型和相应教学过程类型的读写权限，其中，所述教学过程类型具体包括：白板、习题、组卷、学生答题、批改作业、正确答案、课件、以及批改作业。多个数据组通过数据组分隔符进行分隔，其中，每个数据组中的具体数据包括：图素类型及多个数据，其中，多个具体数据通过数据分隔符进行分隔；所述数据包类型具体包括：如图3所示的初始化前端数据、如图4所示的立即更新前端显示、等接收完所有数据后更新前端显示、新客户登录或文档重载时清除原缓存区的余留数据后再进行前端数据更新、课中更新查看学生解题步骤、添加图素、以及如图5所示的发送数据库相关的数据。
用户进行文档共享时，通过后台服务器将一个用户的教学文档同步到其他用户的前端进行文档共享，具体包括：
将用户的教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当一个用户向后端服务器请求共享其他用户的文档数据时，收到后端服务器消息后更新前端显示，进行文档共享；
在文档共享时，根据所有共享用户的操作对文档数据进行编辑，并将用户对文档数据的编辑实时传输到后端服务器对文档数据进行更新并传送到其他用户的前端进行显示，保证进行文档共享的用户显示画面相同。
其中，进行文档共享的前端根据文档类型所处的教学过程对应于图6所示的教学文档所处的教学过程及师生的读写权限为用户提供相应的共享文档的编辑和/或查看操作。
创建的所述教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当需要将所述教学文档数据与教学过程相对应时，通过数据库管理程序，将相应的教学文档数据通过文件目录链接的方法与数据库相关联，其中，所述数据库为：学校、班级、教师、学生以及教学资源数据库。
根据本方法实施例，创建习题题面或答案的应用界面如图7和图8所示：
创建习题题面时，先设置好习题属性，包括年级、名称、要创建的题型、习题分值、习题难度、习题所在目录和习题所涉及的知识点，完成后开始输入习题题面；输入习题题面时，点击习题作业，响应于题面按钮的点击操作选择创建习题，响应于左键点击题面需要***位置的操作，显示文本框，将复制好的习题题面粘贴到文本框中，若题面为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到合适的位置。
创建习题答案时，响应于答案按钮的点击操作，切换到创建答案页面，响应于题型按钮的点击操作，选择题型，如果是选择题，响应于左键点击卷面任意位置的操作，显示选择框，响应于点击框内的操作，弹出下拉菜单，根据用户操作勾选正确答案；若为填空题，则响应于在卷面填空题位置的点击操作，显示文本框，然后获取用户通过键盘输入的答案，若答案为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到填空题答案位置。
进一步地，可以通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业，具体包括：可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题，形成教学文档数据的习题库；其中，在一个习题的教学文档数据中同时保存了习题题面和标准习题答案。
可视化添加填空题的具体流程如图9所示，确定文本框左上角位置后创建填空题文本框，根据需要拖动文本框4个角或拖动文本框内区域来调整文本框大小或移动文本框，调整好之后，若文本框内不是习题题面，则接收键盘输入的字符，将它们依次保存。
可视化添加单选题或判断题的具体流程如图10所示，确定文本框左上角位置后创建单选题或判断题文本框，根据需要拖动文本框4个角或拖动文本框内区域来调整文本框大小或移动文本框，调整好之后，点击文本框内位置时会弹出下拉菜单，通过下拉式菜单选择答案，保存，此时只保存一个字符。
可视化添加多选题时其程序流程图与单选题不同的是可以选择多个答案，即可以保存多个字符，下拉式菜单内包含A、B、C、D和×5个选项。多选题下拉式菜单的程序流程图如图11所示：点击文本框右边空白处时弹出下拉菜单，选择答案即增加一个多选项，当需要删除或改正已选答案时，点击需要改动的选项弹出下拉菜单，点击“×”表示删除此多选项，点击别的选项表示替换答案。
根据本方法实施例，在对所述教学文档中的教学互动内容进行编辑时，采用单指拖动页面底部的圆形黑色的双箭头按钮的方式调整页面大小，具体的，可以调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业，其流程图如图12所示：
首先创建作业的BoardDoc数据结构，设为homework，创建该作业正确答案的BoardDoc数据结构，设为answer，若此题不是所创建作业的最后一道题，则载入当前习题的BoardDoc文件，同时根据实际情况设置习题高度H，创建当前页的习题列表PageGrid.exerciseList，修改当前习题的图素相对于其所在页GridPage原点的坐标Grid.gridRect，完成后在answer当前页添加Grid，若为当前习题的答案，则创建Exercise对象加入exerciseList，若不是习题答案，则在homework当前页添加Grid，重复修改当前习题图素Grid.gridRect坐标之后的过程在一页中添加多个习题，最后一个习题添加完成后，程序判断习题高度加homework当前页的高度是否大于视窗高度viewportH，若大于，则homework和answer文档都增加一页。
课堂上，教师可以通过本***实时查看学生的解题步骤：教师打开随堂练习，让学生开始答题后，可以实时在线查看课堂上每一名学生的解题步骤，包括学生写的每一个字，根据学生的答题情况，适当给学生写一些提示，启发学生思路，调动学生学习的积极性，程序流程图如图14所示：教师选择一名学生请求实时在线查看此学生的解题步骤，收到后端绘图消息时更新前端显示，即可查看学生的解题步骤，教师与当前查看学生的显示画面相同并一直保持实时更新，同样，此时该学生也可以实时查看教师给自己写的提示。
根据本方法实施例，可以通过对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改，具体包括：在所述教学文档数据为单选题、多选题、判断题和填空题的情况下，从所述教学文档数据的作业中获取用户编辑的习题答案，从所述教学文档数据的标准习题答案中获取标准习题答案，通过判断两个字符串是否一致完成所述教学文档数据中的习题自动批改，其流程图如图13所示：
首先载入学生作业文档文件，然后载入对应的正确答案文档文件，从学生的GridPage.exerciseList中可得到学生当前答题字符串，设为S1，从正确答案的GridPage.exerciseList中可得到答案的字符串，设为S2，比较S1和S2的值，若一致，则学生答题正确，不一致则答题错误，全部比较完后结束自动批改程序。
当***自动批改完成后，可以采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案，具体的：
在***自动批改作业并统计成绩后，教师用户任意选择学生用户的作业进行点评，响应于教师用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，对学生用户的作业与对应的正确答案进行切换显示；
学生用户答题结束后，接收到后端发送的标准习题答案文档数据，响应于学生用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，切换显示标准习题答案和自己答题的数据，实现流程如图15所示。
当文档数据类型有提交时间限制时，为所述教学文档数据设置编辑提交时间，如果在所述编辑提交时间内没有手动提交编辑的所述教学文档数据，则在所述编辑提交时间到时时，自动提交编辑的所述教学文档数据。然后将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新。
装置实施例二
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传输的实现程序，所述程序被处理器172执行时实现如方法实施例中所述的处理步骤。
综上所述，本发明实施例独创了一套适用于教学过程的BoardDoc文档格式，即解决了通用文档格式不适合教学过程的问题，也解决了结构化文档编辑功能不够强大、用户体验不够好的问题；并在此基础上，开发出了易学易用、可视化操作的文档编辑软件用于创建习题库、学生写作业、教师批改作业等等，还可以进行基于BoardDoc文档格式的一页多题作业的自动批改，从而减轻教师的工作量；BoardDoc文件可以与学校、班级、教师、学生、资源管理等相关的数据库数据有机结合，解决了全程数据化教学的关键问题；采用本发明实施例提供的全程数字化教学***可以实现教师和学生的实时互动，使课堂互动效果更好；BoardDoc文档格式可以进行手势操作，使得用户在使用时有更好的体验。
本实施例所述计算机可读存储介质包括但不限于为：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种全程数字化教学方法，其特征在于，包括：
在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；所述预定通信格式具体包括：数据包类型、数据组、数据组中的具体数据，多个数据组通过数据组分隔符进行分隔，其中，每个数据组中的具体数据包括：图素类型及多个数据，其中，多个具体数据通过数据分隔符进行分隔；所述数据包类型具体包括：初始化前端数据、立即更新前端显示、等接收完所有数据后更新前端显示、新客户登录或文档重载时清除原缓存区的余留数据后再进行前端数据更新、课中更新查看学生解题步骤、添加图素、以及发送数据库相关的数据；所述数据组具体包括：文档类型，所述文档类型具体包括：教学过程类型和相应教学过程类型的读写权限，其中，所述教学过程类型具体包括：白板、习题、组卷、学生答题、正确答案、课件、以及批改作业；
根据所述教学文档数据中的文档类型确定该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，根据所述教学过程和所述读写权限，通过所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；
在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，进行教学文档中教学互动内容的展示，并对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看具体包括：
通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业；
将创建的所述教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当需要将所述教学文档数据与教学过程相对应时，通过数据库管理程序，将相应的教学文档数据通过文件目录链接的方法与数据库相关联，其中，所述数据库为：学校、班级、教师、学生以及教学资源数据库；
在对所述教学文档数据中的教学互动内容进行编辑时，采用单指拖动页面底部的页码位置的方式调整页面大小；
对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改；
采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案；
为所述教学文档数据设置编辑提交时间，如果在所述编辑提交时间内没有手动提交编辑的所述教学文档数据，则在所述编辑提交时间到时时，自动提交编辑的所述教学文档数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业具体包括：
可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题，形成教学文档数据的习题库；其中，在一个习题的教学文档数据中同时保存了习题题面和标准习题答案；
调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
通过所述后端 服务器将一个用户的教学文档数据同步到许多个用户的前端进行文档共享，其中，进行文档共享的所有前端根据文档类型中该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，为用户提供共享文档的编辑和/或查看。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题具体包括：
创建所述习题题面和所述标准习题答案；
创建习题题面时，先设置好习题属性，包括年级、名称、要创建的题型、习题分值、习题难度、习题所在目录和习题所涉及的知识点，完成后开始输入习题题面；
输入习题题面时，点击习题作业，选择创建习题后点击题面，将复制好的习题题面粘贴到文本框中，若题面为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到合适的位置；
响应于答案按钮的点击操作，切换到创建答案页面，响应于题型按钮的点击操作，选择题型，如果是选择题，响应于左键点击卷面任意位置的操作，显示选择框，响应于点击框内的操作，弹出下拉菜单，根据用户操作勾选正确答案；若为填空题，则响应于在卷面填空题位置的点击操作，显示文本框，然后获取用户通过键盘输入的答案，若答案为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到填空题答案位置。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业具体包括：
响应于用户用手指或鼠标左键按下页面视窗底部的圆形黑色的双箭头按钮的操作，上下拖动调节页高度。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改具体包括：
在所述教学文档数据为单选题、多选题、判断题和填空题的情况下，从所述教学文档数据的作业中获取用户编辑的习题答案，从所述教学文档数据的标准习题答案中获取标准习题答案，通过判断两个字符串是否一致完成所述教学文档数据中的习题自动批改。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述后端 服务器将一个用户的教学文档数据同步到许多个用户的前端进行文档共享具体包括：
将用户的教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当一个用户向后端服务器请求共享其他用户的文档数据时，收到后端服务器消息后更新前端显示，进行文档共享；
在文档共享时，根据所有共享用户的操作对文档数据进行编辑，并将用户对文档数据的编辑实时传输到后端服务器对文档数据进行更新并传送到其他用户的前端进行显示，保证进行文档共享的用户显示画面相同。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案具体包括：
在***自动批改作业并统计成绩后，教师用户任意选择学生用户的作业进行点评，响应于教师用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，对学生用户的作业与对应的正确答案进行切换显示；
在学生用户答题结束后，接收到后端发送的标准习题答案文档数据，响应于学生用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，切换显示标准习题答案和自己答题的数据。
10.一种全程数字化教学***，其特征在于，包括：
初始化模块，用于在前端认证通过后，接收后端服务器发送的特定格式的教学文档数据，获取所述教学文档数据，进行教学文档数据结构展示的初始化操作和/或教学文档中教学互动内容的展示；其中，所述后端服务器和所述前端以预定通信格式进行交互；所述初始化模块中用于所述后端服务器和所述前端进行交互的预定通信格式具体包括：数据包类型、数据组、数据组中的具体数据，多个数据组通过数据组分隔符进行分隔，其中，每个数据组中的具体数据包括：图素类型及多个数据，其中，多个具体数据通过数据分隔符进行分隔；所述数据包类型具体包括：初始化前端数据、立即更新前端显示、等接收完所有数据后更新前端显示、新客户登录或文档重载时清除原缓存区的余留数据后再进行前端数据更新、课中更新查看学生解题步骤、添加图素、以及发送数据库相关的数据；
所述数据组具体包括：文档类型，所述文档类型具体包括：教学过程类型和相应教学过程类型的读写权限，其中，所述教学过程类型具体包括：白板、习题、组卷、学生答题、批改作业、正确答案、课件、以及批改作业；
编辑模块，用于根据所述教学文档数据中的文档类型确定该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，根据所述教学过程和所述读写权限，通过所述前端对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看，并将用户编辑产生的更新数据或请求消息发送到后端服务器进行教学文档数据的同步更新；在对所述教学互动内容进行编辑或查看的过程中，获取后端服务器基于所述请求消息发送的所述教学文档数据，教学文档中教学互动内容的展示，并对展示的所述教学互动内容为用户提供编辑或查看。
11.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述编辑模块具体用于：
通过所述前端创建教学文档数据的习题库，并根据所述习题库创建作业；
将创建的所述教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当需要将所述教学文档数据与教学过程相对应时，通过数据库管理程序，将相应的教学文档数据通过文件目录链接的方法与数据库相关联，其中，所述数据库为：学校、班级、教师、学生以及教学资源数据库；
在对所述教学文档数据中的教学互动内容进行编辑时，采用单指拖动页面底部的页码位置的方式调整页面大小；
对所述教学文档数据的作业中的用户编辑的习题答案与标准习题答案进行对比，进行所述教学文档数据中的习题自动批改；
采用双手指左右滑动或鼠标左键双击的方式转换查看教学文档数据的作业和标准习题答案；
为所述教学文档数据设置编辑提交时间，如果在所述编辑提交时间内没有手动提交编辑的所述教学文档数据，则在所述编辑提交时间到时时，自动提交编辑的所述教学文档数据。
12.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述编辑模块具体用于：
可视化添加填空题、选择题、判断题、和/或主观答题，形成教学文档数据的习题库；其中，在一个习题的教学文档数据中同时保存了习题题面和标准习题答案；
调整教学文档数据中每道习题所占页面的高度，调整教学文档数据中每页的高度，生成一页一题或多题的教学文档数据的作业；
创建所述习题题面和所述标准习题答案；
创建习题题面时，先设置好习题属性，包括年级、名称、要创建的题型、习题分值、习题难度、习题所在目录和习题所涉及的知识点，完成后开始输入习题题面；
输入习题题面时，点击习题作业，选择创建习题后点击题面，将复制好的习题题面粘贴到文本框中，若题面为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后粘贴图片，调整到合适的位置；
响应于答案按钮的点击操作，切换到创建答案页面，响应于题型按钮的点击操作，选择题型，如果是选择题，响应于左键点击卷面任意位置的操作，显示选择框，响应于点击框内的操作，弹出下拉菜单，根据用户操作勾选正确答案；若为填空题，则响应于在卷面填空题位置的点击操作，显示文本框，然后获取用户通过键盘输入的答案，若答案为非纯文本，则使用截屏剪切图片，然后在非板书的功能下粘贴图片，调整到填空题答案位置；
响应于用户用手指或鼠标左键按下页面视窗底部的圆形黑色的双箭头按钮的操作，上下拖动调节页高度；
在所述教学文档数据为单选题、多选题、判断题和填空题的情况下，从所述教学文档数据的作业中获取用户编辑的习题答案，从所述教学文档数据的标准习题答案中获取标准习题答案，通过判断两个字符串是否一致完成所述教学文档数据中的习题自动批改；
将用户的教学文档数据分类保存在后端云服务器的文件目录中，当一个用户向后端服务器请求共享其他用户的文档数据时，收到后端服务器消息后更新前端显示，进行文档共享；
在文档共享时，根据所有共享用户的操作对文档数据进行编辑，并将用户对文档数据的编辑实时传输到后端服务器对文档数据进行更新并传送到其他用户的前端进行显示，保证进行文档共享的用户显示画面相同；
在***自动批改作业并统计成绩后，教师用户任意选择学生用户的作业进行点评，响应于教师用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，对学生用户的作业与对应的正确答案进行切换显示；
在学生用户答题结束后，接收到后端发送的标准习题答案文档数据，响应于学生用户的双手指左右滑动或鼠标左键双击的操作，切换显示标准习题答案和自己答题的数据。
13.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述编辑模块进一步用于：通过所述后端服务器将一个用户的教学文档数据同步到许多个用户的前端进行文档共享，其中，进行文档共享的所有前端根据文档类型中该教学文档所处的教学过程及师生的读写权限，为用户提供共享文档的编辑和/或查看。
14.一种全程数字化教学装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的全程数字化教学方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的全程数字化教学方法的步骤。
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