一种基于U盘的离线授课系统和方法

技术领域

本发明涉及多媒体教学领域，具体涉及一种基于U盘的离线授课系统和方法。

背景技术

目前越来越多的教师开始使用多媒体进行授课，但教师主要通过各种教学类云平台和教室里的PC机来进行教学，云平台为云计算平台，用于线上储存教学用的资源信息，在无网络环境下，教师无法使用PC机登录云平台使用教学资源授课，严重影响授课效果，而且网络不好时断时续时，影响授课效果。

现有的离线授课技术如专利文件CN106257565A，课时包资源的保密性不好，需要在有网络时提前下载好离线客户端，在使用时再下载课时包资源，下载时间长，浪费时间，并且讲课需要演示白板等设备配合使用，教师授课不方便。

发明内容

本发明为解决无网络或者网络较差条件下教师无法使用多媒体授课的情况，提出了一种基于U盘的离线授课方法，使用加解密算法读取并播放U盘存储的资源和数据，实现无网络时的离线授课。

为了实现上述目的，本发明第一方面提出一种基于U盘的离线授课系统，包括备课客户端、教师空间前端、授课客户端、授课系统前端、本地http-go服务端，所述备课客户端包括Electron框架和Nodejs框架，备课客户端用于U盘检测、资源下载页面、悬浮窗渲染、资源下载、资源加密、资源存储至U盘、课时包和资源包删除；

所述教师空间前端包括VUE框架，教师空间前端用于备课端客户端浏览器展示的资源页面渲染，一键下载授课包至U盘入口、挑选课时包资源页面、检测U盘是否存在、检测备课端是否安装和资源下载按钮；

所述授课客户端包括MFC框架和CEF内核，授课客户端用于访问系统首页、U盘检测、启动本地http-go服务端、资源下载、读取U盘内容和写入U盘配置文件等功能；

所述授课系统前端包括VUE框架，授课系统前端用于授课端的资源页面渲染，如选择U盘页面、资源列表页面、文档资源预览、音视频资源播放、H5资源播放、选择课程目录和U盘其他内容页面；

所述本地http-go服务端包括Gin框架，本地http-go服务端用于获取默认最新资源列表数据、资源http下载播放、课程目录树、按课程目录id查询资源列表和监听U盘配置文件变化的接口。

进一步地，本发明还包括硬件模块，所述硬件模块包括PC机、U盘和服务器，所述PC机与服务器通信连接，PC机与U盘通过USB串口通信连接；

所述备课客户端的功能内容通过教师空间前端进行展示，在教师空间前端选择相应的页面后备课客户端会进行处理；

所述授课客户端的内容同样由授课系统前端进行展示，在授课系统前端选择页面后授课客户端会进行处理；

所述本地http-go服务端会获取监听U盘内的数据。

本发明第二方面提出一种基于U盘的离线授课方法包括：

步骤1：备课客户端通过HMAC-SHA256算法生成密钥，所述密钥进行二进制运算，对客户端接下来在U盘中生成数据库文件、资源的访问方式及资源访问路径进行加密；

步骤2：从备课客户端下载课时包资源，备课客户端采用HMAC-SHA256算法生成密钥，计算密钥偏移量后使用二进制运算进行流式加密下载资源；

步骤3 课时包资源加密后传输至U盘；

步骤4 判断网络状态，若无网络则在PC机中选择U盘授课；

步骤5：授课客户端使用HMAC-SHA256结合指定密钥与文件名进行计算，生成256字节的解密密钥，进行解密；

步骤6：授课客户端监听并读取U盘数据库数据，获取资源目录信息、课时下资源包信息，授课系统渲染页面展示给用户；

步骤7：选择课时包内容进行授课，同时也可打开U盘其它资源使用。

进一步地，所述步骤1还包括下载备课客户端。

进一步地，所述步骤2备课客户端下载课时包时，采用批量下载、断点传续技术。

进一步地，所述步骤4还包括通过授课客户端判断U盘使用数量，若U盘使用数量为多个则授课客户端提示需要选择一个U盘使用。

进一步地，所述步骤4PC机若没有安装授课客户端，U盘提供安装包进行安装。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明实现了没有网络或者网络不好的情况下，教师仍可以使用在备课客户端下载课时包到U盘上，把U盘插入PC机下载授课客户端，利用下载好的U盘内的课时包进行授课，便于教师授课。

在备课客户端下载课时包时会通过HMAC-SHA256算法对课时包资源和数据库文件进行加密，之后授课客户端利用HMAC-SHA256算法进行解密，保证了U盘内资料的安全性，不易被盗用。而且课时包的下载使用了批量下载和断点续传等技术，保证了下载资源的便捷性、高效性并且节约了教师的时间。

附图说明

图1是本发明一种基于U盘的离线授课方法的示意图。

图2是本发明一种基于U盘的离线授课方法的备课端选择课时包的示意图。

图3是本发明一种基于U盘的离线授课方法的备课端下载课时包的示意图。

图4是本发明一种基于U盘的离线授课方法的授课端的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1～图4所示，一种基于U盘的离线授课系统，包括备课客户端、教师空间前端、授课客户端、授课系统前端、本地http-go服务端，备课客户端的功能内容通过教师空间前端进行展示，在教师空间前端选择相应的页面后备课客户端会进行处理。

授课客户端的内容同样由授课系统前端进行展示，在授课系统前端选择页面后授课客户端会进行处理。

备课客户端包括Electron框架和Nodejs框架，备课客户端用于U盘检测、资源下载页面、悬浮窗渲染、资源下载、资源加密、资源存储至U盘、课时包和资源包删除。

教师空间前端包括VUE框架，教师空间前端用于备课端客户端浏览器展示的资源页面渲染，一键下载授课包至U盘入口、挑选课时包资源页面、检测U盘是否存在、检测备课端是否安装和资源下载按钮。

授课客户端包括MFC框架和CEF内核，授课客户端用于访问系统首页、U盘检测、启动本地http-go服务端、资源下载、读取U盘内容和写入U盘配置文件等功能。

授课系统前端包括VUE框架，授课系统前端用于授课端的资源页面渲染，如选择U盘页面、资源列表页面、文档资源预览、音视频资源播放、H5资源播放、选择课程目录和U盘其他内容页面。

本地http-go服务端包括Gin框架，本地http-go服务端用于获取默认最新资源列表数据、资源http下载播放、课程目录树、按课程目录id查询资源列表、监听U盘配置文件变化的接口和获取监听U盘内的数据。

本发明还包括硬件模块，硬件模块包括PC机、U盘和服务器，PC机与服务器通信连接，PC机与U盘通过USB串口通信连接。

一种基于U盘的离线授课系统的一种基于U盘的离线授课方法，包括：

步骤1：备课客户端通过HMAC-SHA256算法生成密钥，所述密钥进行二进制运算，对客户端接下来在U盘中生成数据库文件、资源的访问方式及资源访问路径进行加密。

步骤2：从备课客户端下载课时包资源，备课客户端采用HMAC-SHA256算法生成密钥，计算密钥偏移量后使用二进制运算进行流式加密下载资源。

步骤3课时包资源加密后传输至U盘。

步骤4判断网络状态，若无网络则在PC机中选择U盘授课。

步骤5：授课客户端使用HMAC-SHA256结合指定密钥与文件名进行计算，生成256字节的解密密钥，进行解密。

步骤6：授课客户端监听并读取U盘数据库数据，获取资源目录信息、课时下资源包信息，授课系统渲染页面展示给用户。

步骤7：选择课时包内容进行授课，同时也可打开U盘其它资源使用。

优选的，所述步骤1还包括下载备课客户端。

优选的，所述步骤2备课客户端下载课时包时，采用批量下载、断点传续技术。

优选的，所述步骤4还包括通过授课客户端判断U盘使用数量，若U盘使用数量为多个则授课客户端提示需要选择一个U盘使用。

优选的，所述步骤4PC机若没有安装授课客户端，U盘提供安装包进行安装。

实际应用时，教师把U盘插入教师PC机，若没有安装备课客户端软件，则需要下载安装备课客户端，安装后可以使用备课客户端，备课客户端通过HMAC-SHA256算法生成密钥，密钥进行二进制运算，对客户端接下来在U盘中生成数据库文件、资源的访问方式及资源访问路径进行加密，保护U盘内资料的安全性。

教师进入备课客户端后，教师空间前端会显示备课客户端的功能，教师可以在教师空间前端挑选课时包资源进行批量下载，备课客户端采用HMAC-SHA256算法生成密钥，计算密钥偏移量后进行二进制运算进行流式加密下载资源，更好的使下载的教学资料不被泄露，下载课时包资源时桌面会显示悬浮窗统计下载文件数量，U盘下载界面则会自动下载资源，并计算下载进度条，取消下载或下载失败时，可以断点续传，保证下载质量。

教师授课时，把U盘插入PC机，如果PC机没有安装授课客户端，则U盘提供安装包进行安装，安装成功后打开授课客户端，授课客户端判断U盘使用数量，若U盘使用数量为多个，则授课客户端提示需要选择一个U盘使用，当没有网络时则可以在授课系统前端选择U盘授课模式，进入下载好的课时包资源界面，授课客户端使用HMAC-SHA256结合指定密钥与文件名进行计算，生成256字节的解密密钥，进行解密，之后可以在授课系统前端使用课时包资源进行授课。

使用下载好的课时包资源同时，也可以同时使用U盘内存储的其它资源。

以上之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。