具体实施方式

本文的示例性实施例涉及视频实验书籍环境。视频实验书籍环境在线提供实验材料，包括解释针对每个实验的程序和概念的视频内容。视频实验书籍环境可以经由计算设备访问。因此，学生可以使用计算设备远程访问视频实验，该计算设备可以与持有视频实验书籍环境的内容的服务器计算设备进行通信。

在一些示例性实施例中，服务器通过使用客户端计算设备上的网络浏览器而被访问。学生经由网络浏览器输入视频实验书籍环境的统一资源定位符(URL)。网页内容可以包括类似于如下所述的网页。网页可以包括活动组件和静态内容以及动态内容。网页可以用诸如超文本标记语言(HTML)或可扩展标记语言(XML)之类的标记语言进行编码。网页的提供可以在运行在服务器计算设备处的可执行编程语言代码的控制之下。服务器计算设备可以将网络内容、程序代码和其他数据存储在相关联的存储设备中。

尽管本文仅讨论了单个客户端和单个服务器，但是单个服务器可以为多方的多个客户端计算设备服务，并且可能存在多个服务器。

视频实验书籍环境提供一套针对教师的第一版本和针对学生的第二版本。教师版本使得教师能够建立实验、修改实验内容并且向学生提供对实验的访问。教师版本还使得教师能够开发在线测验、对这样的测验进行评分并且在相关联的课程的给定学期的期间保持跟踪学生的成绩。教师还可以向学生提供资源，并且向学生提供公告和其他信息。更进一步，教师版本使得教授或其他教师能够设置和修改助理教师的在线权限，诸如助教。视频实验书籍环境还可以标识学生提交的实验报告中可能的剽窃。

学生版本的实验书籍使得学生能够复习实验材料并且提供用于执行实验的说明书。此外，学生版本使得用户能够在完成实验后生成并且提交实验报告。学生可以取得访问他的成绩的机会，可以经由视频实验书籍环境被提供信息并且进行测验。测验可以被评分，并且学生可以复习测验以获取关于纠正错误答案的信息。

下面的讨论将首先集中于教师版本，然后是用于实践示例性实施例的分布式环境，最后是学生版本。

图1描绘了视频实验书籍环境的教师版本的示例用户界面100。该用户界面可以是教师在登录到视频实验书籍环境后所检索的网页的一部分。这可以包括打开网络浏览器并且将网络浏览器定向到指定的URL。教师可以被提示登录以获取图1所示的初始用户界面100。本领域技术人员将理解，在一些示例性实施例中，视频实验书籍环境不必经由网络浏览器访问，而是可以被实现为在本地网络上运行的分布式应用。

如图1所示，在说明性用户界面100中，作为课程的一部分的视频实验102被标识和显示。在图1所示的示例中，存在16个实验，编号从1到16。值得注意的是，实验室编号5(参见103)带有阴影，指示该实验未激活，因此该实验不会被使用。视频实验书籍环境可以被预装某些课程的实验内容。实验102的该实验内容可以根据教师的需要被包括或排除。每个选项卡可以被选择以示出关于所选择的实验的更多内容，如下所述。

说明性用户界面100包括课程的部分1002的部分列表126，部分列表126列出该部分中的学生并且向学生提供成绩信息。通常，一门课程被分为包含一部分学生的多个部分。因此，例如，学生“Garth Algar”被示出为在第1002部分并且当前成绩为89.4％。

说明性用户界面100包括多个用户界面元素104、106、108、110和112，用户界面元素可以被激活以获取对视频实验书籍环境中的有关内容的访问的机会。在图1所示的示例中，这些用户界面元素104、106、108、110和112可以是可以使用诸如鼠标或键盘之类的输入设备而被选择以激活用户界面元素的按钮。用户界面元素104能够访问课程的名册和成绩信息。用户界面元素106能够编辑对实验内容的编辑。用户界面元素108能够建立或修改测验。用户界面元素110提供与实验报告有关的信息，以及用户界面元素112能够对新的在线资源进行添加。

在图1所示的示例用户界面100中，存在位于页面顶部处的第二行按钮114、116、118、120、122和124。按钮114能够访问实验信息，而按钮116能够访问测验信息。按钮118能够访问实验报告，按钮120能够访问关于名册和成绩的信息。按钮122能够以教师的形式访问关于用户的信息，以及按钮124能够访问在线资源。

图2A描绘了作为网页的一部分的说明性用户界面200，当教师选择名册和成绩按钮104时该网页可以被显示。如图所示，存在由教师正在处理的部分的名册。在图2A中所示的说明性情况下，部分1002存在名册202，部分1003存在名册204。下拉列表201标识向其提供信息的学期。每个名册202和204都包含针对学生的信息。例如，行206包含针对学生“Garth Algar”的信息。该信息包括用于字母成绩规格的文本框208或示出数字平均值的字段210。有关特定测试212和相关联的成绩的信息也可以被提供。部分名册202和204中包含的信息可以从向视频实验室书籍环境提供的数据库中被检索，这将在下面更详细地讨论。图标213可以被选择以将学生添加到名册中，并且图标215可以被选择以从名册中去除学生。

图2B示出了图2A的说明性用户界面200的附加部分。名册和成绩针对相关联的课程的所有部分200也可以是可用的。在图2B所示的示例中，部分1001到1007的名册以折叠形式被示出。这些名册可以通过在相应部分的元素中选择用户界面元素223而被展开。

编辑实验按钮106的选择可以引起用户界面300的显示，诸如，图3A中所示。元素可以被显示，诸如针对每个实验的元素302。元素可以按顺序被显示，这些元素并且可以被选择以编辑或移动实验室。在图3A所示的示例中，实验2已经被移动，如包含文本“实验室已移动”的用户界面元素304所证明的那样。如图3B所示，与实验相关联的用户界面元素可以被拖动到未激活实验部分310中，以使得实验室非激活而不是针对课程的课程表的当前部分。在图3B所示的示例中，实验已经被拖动到未激活实验区域310并且具有相关联的用户界面元素312。

图4A描绘了当用户选择添加新资源按钮112时被显示的说明性用户界面400。用户界面400描绘了教师资源402。在说明性情况下，这包括幻灯片和演示资产。教师可以使用该用户界面400来添加或去除这些资源。此外，教师可以选择下载图标405以下载教师资源。如图4B所示，学生资源还可以在用户界面400中被描绘。在图4B所示的示例中，课堂材料408可以被包括以及讲义409和附加资源412可以被包括。这些学生资源可以由学生根据需要访问，而教师资源是针对课程的教师而被提供的，包括助教或其他相关联的教师。加号图标413可以被选择以将学生资源添加到学生资源的特定类别。

图5描绘了当教师选择建立测验按钮108时在视频实验手册环境中被提供的说明性用户界面500。建立测验按钮502被提供以建立新测验。视频实验书籍环境将提供测验可以从中被建立的模板，诸如可以向问题提供内容以及可能的答案的多项选择题。该说明性用户界面示出了未分配的测验504、分配的测验506和过去的测验510。过去的测验可以包括诸如平均分数512之类的用于测验的信息。

图6描绘了当实验报告按钮110被选择时可以被显示的说明性用户界面600。用户界面600列出各种实验报告602。在图6所示的示例中，实验2-7以折叠形式616示出，而实验室1 604以展开形式示出。教师具有通过在框606中输入值来指定针对测验的总分数的选项。框608能够确立针对实验报告的截止日期，并且框610能够指定针对实验报告到期的时间。按钮611使得教师能够下载由学生上传的所有报告。元素613列出已经上传实验报告的学生名册，并且允许教师通过选择下载元素615来下载特定的实验报告。教师可以通过在框614中输入值来针对实验室报告分配成绩。

如上所述，教师具有修改测验的能力。图7A示出了用于修改测验的说明性用户界面700的示例。在下拉列表702中，教师可以选择特定实验，然后可以激活按钮704以预览与实验室相关联的测验。切换706和708被提供以分别随机化问题的顺序和随机化答案的顺序。切换706和708可以被设置到第一位置以随机化或被设置到第二位置以不随机化。这允许教师随机化问题的序列和/或答案的序列，以防止在测验中出现明显的疏忽模式或关系。如图7A所示，用户界面700包括问题，问题是展开形式，其中问题710的主体可以与答案712、714等一起被显示。每个答案选项都可以由教师提供。通过使用按钮716，教师可以添加可以被提供的附加答案。答案712变暗以指示它是正确答案。一旦问题被正确地构造，教师可以激活折叠并且继续按钮718以继续下一个问题。

图7B示出了包含附加问题720、722、724和726的说明性用户界面700的附加部分。问题可以通过激活添加问题按钮728而被添加。全部清除选项736被提供以清除所有问题和答案，为了重新开始。展开所有选项738被提供用于展开所有问题。相反，折叠所有选项740被提供以折叠所有问题和答案。预览测验选项734被提供以启动当前被构建的测验的预览。在教师对测验感到满意或希望停止对测验的工作时，就可以通过激活保存按钮730将内容保存到存储设备中。分配按钮732将测验分配给课程的一个特定部分或多个特定部分中的学生。

如上所述，问题可以在测验中被添加。如图7C所示，新的问题已经被添加，即问题6。用户界面元素740被提供并且具有由教师添加的问题和答案的文本的空间。

教师还具有选择按钮120(图1)以回顾名册和成绩的选项。图8示出了说明性界面800的示例，其中向各自部分1002和1003提供标题802和804。每一行，诸如行806，与特定学生相关联并且包括成绩信息以及学生的姓名。

教师可以选择用户选项122以显示视频实验书籍环境的教师版本的用户。图9示出了用于建立用户的在线权限的说明性用户界面900的示例，诸如相关联的教师，比如助教。通常在大学环境中，教授有许多助教来协助教授课程。可以看出，名册902列出每个教师并且提供有关他们教授哪些部分的信息906，并且提供与相关联的教师的在线权限有关的许多复选框908、910、912、914和916。添加教师复选框908确定用户是否能够向名册添加附加教师。消息全部复选框910使得用户能够向所有学生和教师发送消息。添加测验复选框912确定用户是否能够针对课程添加测验。添加实验复选框914确定用户是否能够在针对课程所提供的在线实验中添加实验。更进一步，添加资源复选框916被提供以使得用户能够添加或不添加资源。

教师可以通过选择资源按钮124来获取访问当前可用的资源的机会。图10A示出了用于示出资源的说明性用户界面1000的示例。资源包括教师资源1002以及学生资源1012。在该示例中，教师资源包括幻灯片1004，诸如第一章到第三章的幻灯片1006，以及演示资产1008，诸如第1-3章1012的那些。

图10B示出了说明性用户界面1000中的一些学生资源1012的示例。这些示例包括课堂材料1014、讲义1016和附加资源1018。资源可以包括指定，例如指定1020，其指定资源是哪种信息类型。

教师具有查看所接收的公告以及被发送的公告的能力，如图11所示。说明性用户界面1100包括用于示出收件箱中所接收的公告的选项卡1102以及用于示出被发送的公告的选项卡1104。公告的每行1106可以包含诸如发送者、主题和公告被发送的日期的信息。教师可以通过选择发送新公告108并且提供新公告的内容来向学生和/或教师发送公告。

如上所述，教师可以编辑实验，诸如通过收集编辑实验按钮106、通过经由实验按钮114访问实验或通过双击被显示的实验元素102(图1)。图12A示出了在说明性用户界面1200中被显示的实验室的一部分的示例。实验的这一部分涉及在实验中要遵循的程序。按钮1204被提供用于在部分(即，程序部分)之前或之后添加注释。这允许教师在程序中添加注释。示例注释1202在图12A中被示出。按钮1206被提供以将实验恢复到默认格式1206。这向教师提供了撤销对原始默认格式所做的实验更改的选项。从图12A中可以看出，程序列出了如何执行实验。诸如步骤1206之类的步骤与子步骤1208一起被标识，该子步骤1208包括诸如解释组织序列的顺序的过程的步骤1210之类的步骤。

图12B示出了教师希望添加注释的示例。在那种情况下，允许教师添加注释的用户界面元素1220被示出。通过选择文本框1230或通过选择特定部分，诸如通过选择复选框1232来选择部分1002，教师被给予将注释1226分配给所有部分的选项。选项1238被提供以删除注释，选项1236被提供以取消添加注释，以及按钮1234被提供以保存注释。

图12B示出了通过向下滚动使得说明性用户界面1200可见的实验信息的附加部分。该附加部分包括材料列表1240。每行包括材料1242的标识和数量1244。通过选择图标1246，材料和/或数量可以被修改。

图12D示出了实验室的另一部分，包括教师指南1250。教师指南向教师提供有用的信息。在图12D所示的示例中，第一部分1252涉及针对扩散深度实验的溶液的准备。这些组件可以根据需要被修改。

图12E示出了用于编辑实验的流程图1260。如上所述，用户界面可以与实验信息一起被发送(步骤1262)。图12A-12D中的用户界面1200是这种用户界面的示例。用于编辑实验组件的用户界面元素可以被接收(步骤1264)。如相对于图12A-12D所讨论的，存在许多可以被激活以修改实验内容的用户界面元素。在一些实例中另一用户界面元素可以被显示(步骤1266)。例如，当用户希望添加注释时，图12B中所示的用户界面1220可以被显示。在步骤1270中被更改的信息被接收。然后在步骤1272中实验被更新以反映该更改。实验信息被持久地存储在数据库中并且在一些实施例中相关联的网页可以被更新。

图13示出了适合于实现示例性实施例的分布式环境1300的示例。根据图13，客户端1302通过网络1306与服务器1304通信。客户端可以是多种类型的计算设备中的任何一种，包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其他计算设备。网络1306可以包括多种局域网或广域网的采用各种形式，诸如互联网。服务器1304可以是专用服务器计算设备或者可以是在计算设备上运行的服务器过程。服务器可以访问存储设备1310。存储设备可以包括数据库1312，其中视频实验手册环境所需的网页和数据被提供。例如，有关课程、体系、学生、教师、成绩、实验内容等的信息可以被存储在视频实验书籍环境需要时被访问的关系数据库中。例如，单独的关系表可以持有关于学术机构、课程、部分、学生、实验、实验报告、资源、教师、测验等的信息。

存储设备还可存储可由服务器1304执行的或多个应用程序1314。这些应用程序包括那些提供视频实验书籍环境的那些。这可以包括脚本语言内容、编程语言内容，例如诸如Java、Javascript、Python、C、C++或其他编程语言以及相关联的网页内容，诸如以HTML或XML编写的网页。

存储器1310可以包括一个或多个设备并且可以以多种不同的形式来实现。存储器1310可以包括光存储设备和/或磁存储设备。存储设备1310可以包括固态存储器、闪存、只读存储器、随机存取存储器等。存储设备可以包括用于存储用于执行本文所描述的功能的指令的非瞬态计算机可读存储介质。

客户端计算机1302可以包括网络浏览器1320。网络浏览器1320可以理解并且能够呈现标记语言内容，诸如HTML和XML以及Java、Javascript等。此外，浏览器1220可以能够支持动态内容，诸如用Javascript和其他技术发现的内容。客户端计算机1302包括至少一个处理器1322，该处理器1322可以包括多个核心或者可以包括多种处理能力。处理器1322执行用于获取和发送信息的指令。客户端1302可以位于远离服务器1304的位置。在示例性实施例中，客户端1302访问互联网以与网站通信。服务器执行用于向客户端提供视频实验书籍环境的内容的指令。客户端1302可以访问用于显示视频内容的显示设备1324。应当理解，图13的描绘旨在仅是说明性的，而不是对要求保护的发明的限制。

图14示出了服务器计算设备1400的示例。服务器计算设备1400可以包括用于执行程序和其他可执行内容的一个或多个处理器1402。服务器1400可以包括用于与网络1306相连接的网络接口1404。存储设备1406可以包括应用1410以及数据库1412，如上所述。数据库管理系统1414可以被提供来管理对数据库的访问。如上所述，存储设备还可以包括用于视频实验书籍环境的网页1416以及视频1418。

在可以由服务器计算机执行的应用中，有一个是视频实验室书籍环境的一部分，用于检查是否存在剽窃。特别地，检查实验报告的内容是否可能是剽窃的。这可以包括与已知内容的比较，包括来自相关资源甚至其他学生的内容。

图15示出了由该工具所执行的步骤的流程图。最初实验报告从学生处被接收(步骤1502)。如上所述，学生具有将实验报告上传到视频实验手册环境的能力。然后实验报告的内容被与其他来源进行比较(步骤1504)。比较检查以查看实验报告中包含的内容与其他来源中包含的内容之间有多少差异。然后检查是否存在任何可能的剽窃(步骤1506)。在所接收的实验报告与其他来源之间的任何相似部分被识别为可能的剽窃之前，可以存在相似性阈值。如果存在足够的相似性，则指示可能的剽窃的输出被生成(步骤1508)。该输出可以采用简单的标志形式，指示存在问题，或者仍指示实验报告与给定来源之间存在多少相似性。更进一步，输出可以采用报告的形式，该报告突出实验报告的哪些部分被认为可能被剽窃。更进一步，输出可以被向教师或其他学校官员发送以指示存在可能的问题。相反，如果在步骤1506中检查没有标识的可能的剽窃，则可以指示没有可能的剽窃的输出被生成(步骤1510)。备选的实施例，当没有标识的可能的剽窃时，不生成输出。

上面的讨论集中在视频实验手册环境的教师版本上。如上所述，还有一个学生版本可以由课程的学生访问。

图16A示出了可以向学生显示的初始屏幕1600的示例。学生被提示提供他们的机构电子邮件地址1602，然后激活开始按钮1604。机构电子邮件地址标识学术机构以及学生的身份。该屏幕跟随着的是图16B中所示的屏幕1610。屏幕1610通过从下拉列表中进行选择来提示学生提供信息以标识大学1604、课程1606、课程1608的部分。部分1610标识课程以及教师的身份。一旦必要信息被提供，继续按钮1612可以被激活。

图17示出了通过在上面讨论的屏幕1600和1610上提供信息而在登录之后向学生显示的初始用户界面1700的示例。用户界面1700可以标识教师1704和学术机构1702。实验列表1706可以被提供。已经完成的实验可以变灰并且包含复选框，而那些尚未完成的实验则不会变灰并且不包含复选框。部分1710中的通知可以被提供。示例注释1714指定测验已经被发布并且指定测验的如图17所示的截止日期。公告1712被可以提供。公告1718是示出该公告指示该课程因下雪而被取消的示例。“查看全部”选项1716可以被提供以查看所有公告或查看所有通知。

图18示出了当用户选择实验选项1801时的实验。如上所述，已经完成的实验，诸如实验一1802以灰色形式被示出并且具有复选框1803。激活的实验，诸如实验五1804，不变灰并且不包括复选框。

用户可以通过选择相关联的实验元素来打开实验。例如，如图19所示，如果用户针对实验五选择图8中的元素1804，则实验的内容被显示。实验可以包括可以使用控制1901以开始和停止的视频内容1900。视频内容在视频区域1902中被显示。相关联的文本1904也可以被显示。用户可以选择查看与实验相关联的概念有关的内容1910，或者可以选择查看有关实验的程序1912的信息。

学生可以通过选择测验选项2001来访问测验信息，如图20A所示。说明性用户界面2000包括未被参加的被分配的测验2002的列表，以及过去的测验2004的列表。被分配的测验包括例如标识测验和截止日期的条目2006。如果学生希望参加测验，学生可以激活参加测验按钮2008。过去的测验包括过去的测验的列表2012。每个条目2010可以包括诸如测验名称以及学生在测验中接收的分数2014的信息。

图20B示出了当学生选择参加测验按钮2008时可以被显示的测验的示例。实验四测验2020的内容被示出在说明性用户界面2018中。截止日期2022被示出。测验包括问题2024和答案2026。学生可以选择答案2026中的一个来完成对问题2024的回答。在学生完成测验之后，学生可以请求对测验评分以产生如图20C所示的被评分的测验。说明性用户界面2018示出了每个问题以及该问题是否被正确回答的指示。例如，问题一包括指示正确答案被选择的复选标记2030。正确答案2028已经被突出显示。相比之下，问题二包括指示该问题的回答不正确的X标记2032。

学生可以查看实验信息，诸如图21所示。该实验信息可以包括程序2102，诸如图21中的说明性用户界面2100所示。注释2104可以被包括以及用于完成实验室实验的逐步程序2106可以被包括。学生可以提交实验室报告，诸如通过在用户界面2200上选择如图22A中所示的提交实验报告选项2208。提交实验报告标题2201通知学生这是用于提交实验报告的部分。完成的实验报告2202以带有复选标记的褪色形式被示出。要完成的实验2204不变灰并且不包括复选标记。每个实验包括相关联的用户界面元素，诸如实验室五的用户界面元素2206。

用户界面元素2222(图22B)可以被示出，其包括实验报告文档可以被拖放的区域2224。一旦实验报告文档已经被拖放，用户界面元素2222变更以标识包含该文档的文件2230(图22C)的名称和用于将实验报告提交给教师2232的按钮。

学生可以通过选择我的成绩选项2301获取访问他们的成绩的机会。如图23所示，说明性用户界面2300显示了测验和实验报告的成绩列表2304。每个条目可以包括姓名2306和成绩2308。标题2302标识学生。

虽然已经参考本文的示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的预期范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。