CN102147986A

CN102147986A - 一种基于电子双板的远程同步教学系统

Info

Publication number: CN102147986A
Application number: CN 201110093353
Authority: CN
Inventors: 杨宗凯; 刘三女牙; 陈增照; 戴志诚
Original assignee: Huazhong Normal University
Current assignee: Huazhong Normal University
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-08-10

Abstract

本发明涉及远程教学技术领域，提供一种基于电子双板的远程同步教学系统，该系统组成星状发射网络，它包括一个教师端课堂，而远程终端则可以是多个、异地的课堂，教师端将教学命令传递到远程终端，控制远程端课堂实现同步操作，从而实现了以一托多的同步教学，有效实现教育资源最大化利用。

Description

一种基于电子双板的远程同步教学系统

技术领域

本发明涉及远程教学技术领域，具体地说是一种基于电子双板的远程同步教学系统。

背景技术

随着因特网的普及推广，远程教学在信息技术发达的今天已经成为一种常见的教学方式，它不仅打破了传统的时空限制，也能充分利用高质量的教育资源，最大限度地发展教育功效，所以是现在也是未来重要的教育手段。

远程教学主要有两种形式：异步教学和同步教学。异步教学是指利用因特网的WWW服务进行教学，教师预先将课程的内容编制成HTML文件，存放于WEB服务器上，学生通过因特网访问这些课程的信息，并通过E-MAIL、BBS等手段，与教师和学生进行交流，从而完成学习任务，上述方式中教学讲授缺乏实时性，使学生难于形成统一管理，不适合面向多人的教学情境。

同步教学是指利用实时交互式远程教学系统进行的一种教学手段，传统的方法是将课堂视音频或者学习资源通过网络实时传递到学习端，或者是将教师计算机的屏幕显示传送到远程终端，学习者再根据屏幕内容同步学习。虽然以上传统同步远程课堂解决了异步教学中的非实时性缺陷，但音视频等资源的传送对网络速率要求较高，加重了网络传输的负荷，而且传统同步教学中远程端接收的学习内容仅包括教师计算机屏幕中呈现的信息资源，而教师板书这一重要的学习刺激则被忽视了，以至两端接收的资源内容呈现不一致性。

远程教学中，针对上面提出的问题，如何将教师端的教学讲授映射到远程学习终端的情况下，并降低对网络带宽的要求，组成高效的远程同步课堂，是目前需要探究的一个问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术背景中不足之处，提供一种基于电子双板的远程同步教学系统，该系统组成形成了星状发射网络，它包括一个教师端课堂，而远程终端则可以是多个、异地的课堂，这几个课堂的学习者都将依托于教师端的教学演示进行学习，从而实现了以一托多教学，达到教育资源最大化利用。

一种基于电子双板的远程同步教学系统，该系统包括：

教师端，为远程同步教学系统的主讲端，组成包括计算机和与计算机相连的电子双板, 计算机将教学操作同步转化为控制命令传送到服务器端；

服务器端，远程控制命令传送的中介端，负责教师端和远程端的通信；

网络，教师端和远程端的计算机都连接入网，通过网络完成控制命令的传递；

远程端，为远程同步教学的远程学生端，组成包括计算机和与计算机相连的电子双板，用以接收教师端中的命令信息进行同步的教学操作，远程端可以是所有连接入网并在服务器端注册过的计算机。

在上述技术方案中，所述电子双板包括电子白板和投影仪，其中电子白板和投影仪成对使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置。电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。

在上述技术方案中，所述控制命令传送过程包括以下步骤：

（1-1）教师端和远程端连接入网，记录服务器端的IP地址，远程端通过服务器端的地址，将自己的地址信息添加到服务器端中进行注册；

（1-2）教师端发送操作命令，教师端计算机中设有命令收集器，它将收集计算机中所有的操作命令信息；教师通过电子双板进行教学操作所产生的命令信息将被收集起来，同时计算机中设有的打包编码器会筛选出教学操作相关命令并进行编码打包，然后传递到服务器端；

（1-3）服务器端通过教师端注册的信息，确定教师端后，不断扫描判断其是否有信息发出，有则接收，然后通过远程端所注册信息定位远程端计算机后，将命令包通过网络传递到远程端计算机中去；

（1-4）操作命令包发送到各远程端后，经远程端计算机中的解析器解析为控制命令信息后，这些命令将控制远程端计算机作和教师端中相同的教学操作，并通过电子双板呈现，实现与教师端的同步课堂教学。

在上述技术方案中，所述教学操作命令产生过程的步骤如下：

（2-1）教师使用电子双板进行教学操作时，生成相应的显示窗口，计算机给这些窗口赋予唯一的ID号；

（2-2）每个窗口都有相应的操作命令，这些命令通过窗口唯一ID号来标记分组；

（2-3）打包编码器将操作命令及其标记的窗口ID号信息进行编码打包，传送到服务器端。

在上述技术方案中，所述操作命令接收控制过程步骤如下：

（3-1）服务器端将命令包传递到远程端后，经解析器解析，恢复成命令信息，提取其所属窗口的ID号；

（3-2）操作命令根据窗口ID号准确定位打开对应的窗口来进行与教师端相应的操作。

本发明对比现有的传统远程教学系统具有以下优点：

1.本远程控制教学系统，只需要将命令传递到远程终端，而命令包数据量很小，这降低了对网络传输速率的要求。

2.延迟小，命令包的小数据量使其发送速度快，远程端平台接收命令延迟小，达到了高效同步性。

3.教师的书写笔记能同步地在远程终端显示，从而能更全面更真实的将教学内容传递给远程终端的学习者。

附图说明

图1为本发明实施例基于电子双板的远程同步教学系统示意图。

图2为本发明实施例中远程同步教学的基本流程图。

图3为本发明实施例远程控制命令传递流程图。

图4为本发明实施例中教师端操作命令处理过程的示意图。

图5 为本发明实施例中操作命令接收控制过程的示意图。

具体实施方法

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，为本发明提供的一种基于电子双板的远程同步教学系统示意图，该系统包括：

服务器端，远程控制命令传送的中介端，负责教师端和远程端的通信，教师端和远程端的计算机在开机时就在服务器中进行信息注册，即将自己的地址信息添加到服务器端中，这样服务器端才能识别传递命令和接受命令的计算机对象，将教师端和远程端连接成一个完整的远程同步课堂教学系统；

网络，教师端和远程端的计算机需要连接入网，才能完成控制命令的传递；

上述电子双板包括电子白板和投影仪，其中电子白板和投影仪成对使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置，电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。

如图2所示，是本发明完成远程同步课堂教学的基本流程图。

步骤1.系统初始化，教师端计算机和远程端计算机注册服务器端的信息，记录服务器端的IP地址。远程端的计算机开机后，即通过IP地址与服务器端连接，将各自的地址信息注册到服务器端中。

步骤2.教师端教学平台操作，教师通过电子双板课堂教学平台进行教学，内容包括资源呈现、板书操作。

步骤3.控制命令发送，将步骤2中所产生的命令将通过服务器这个中介传递到远程终端。

步骤4.远程端教学平台演示，远程端接收命令后，将控制平台进行相应的教学操作演示。

以上所述远程同步课堂教学过程中，命令传递是连接教师端和远程端的核心过程，其流程如图3所示，基本步骤如下：

（1）教师端计算机中的命令收集器将会记录下本机中所有的操作命令，教学操作所产生的命令信息也将被收集起来；

（2）筛选出教学操作命令；

（3）将教学操作命令打包编译，并通过服务器的IP地址传递出去；

（4）服务器端通过教师端注册的信息，确定教师端后不断扫描判断其是否有信息发出，有则接收，然后通过远程端所注册的地址信息定位其计算机后，将命令包通过网络传递到远程端计算机中去；

（5）操作命令包发送到各远程端后，经远程端计算机中的解析器解析为控制命令信息后，这些命令将控制远程端电子双板进行和教师端电子双板相同的教学操作演示，实现与教师端的同步课堂教学，如白板书写、播放教学资源课件等操作。

如图4所示，为本发明实施例中教师端操作命令处理过程的示意图，其步骤如下：

（4-1）教师使用电子双板进行教学操作时，计算机生成相应的显示窗口，如平台主窗口、课件打开窗口、课件展示窗口、白板书写窗口等，计算机给这些窗口赋予唯一的ID号；

（4-2）每个窗口都有相应的操作命令，如窗口打开命令、窗口关闭命令、课件打开命令、课件播放命令、书写操作命令、课件排列命令、课件关闭命令等，不同窗口命令类型很多并且会出现相同的操作命令，这些命令通过窗口唯一ID号来标记分组，以确定命令属于哪个窗口；

（4-3）打包编码器将操作命令及其标记的窗口ID号信息进行编码打包，传送到服务器端。

命令包经过服务器传送到远程终端控制其进行教学，如图5所示，为远程端操作命令接收控制过程的示意图，这个过程可以说是教师端命令生成的一个逆过程，其步骤如下：

（5-1）服务器端将命令包传递到远程端后，经解析器解析，恢复成命令信息，包括有打开课件、播放课件、书写操作、排列课件、关闭课件等控制命令信息，然后提取所标记的窗口ID号信息；

（5-2）操作命令根据ID号识别需要操作显示的窗口，打开对应的窗口；

（5-3）窗口按照命令，执行相应的教学操作。

举例说明，教师端中的电子双板打开课件，将触发主窗口并显示课件选择对话窗口，假若这个两个窗口被赋予的ID号分别为101和102，其中产生的窗口打开命令属于ID号为102的课件选择对话窗口，这个命令将被打包传送到远程终端，在远程终端，命令包被解析后生成的命令主要具有两个属性：操作对象和操作行为，操作对象确定这个命令将指示哪个窗口动作，操作行为则确定这条命令指示窗口作什么动作，两个属性结合控制完成一系列的教学操作。

Claims

1.一种基于电子双板的远程同步教学系统，其特征在于该系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于电子双板的远程同步教学系统，其特征在于：所述电子双板包括电子白板和投影仪，其中电子白板和投影仪成对使用，两个电子白板的大小相同，左右并排放置，电子白板通过USB接口与教师计算机连接在一起，白板扩展成了另一个计算机桌面，教师机中的操作都将经过投影仪投射到白板上。

3.根据权利要求1所述的一种基于电子双板的远程同步教学系统，其特征在于所述控制命令传送过程包括以下步骤：

（31）教师端和远程端连接入网，记录服务器端的IP地址，远程端通过服务器端的地址，将自己的地址信息添加到服务器端中进行注册；

（32）教师端发送操作命令，教师端计算机中设有命令收集器，它将收集计算机中所有的操作命令信息；教师通过电子双板进行教学操作所产生的命令信息将被收集起来，同时计算机中设有的打包编码器会筛选出教学操作相关命令并进行编码打包，然后传递到服务器端；

（33）服务器端通过教师端注册的信息，确定教师端后，不断扫描判断其是否有信息发出，有则接收，然后通过远程端所注册信息定位远程端计算机后，将命令包通过网络传递到远程端计算机中去；

（34）操作命令包发送到各远程端后，经远程端计算机中的解析器解析为控制命令信息后，这些命令将控制远程端计算机作和教师端中相同的教学操作，并通过电子双板呈现，实现与教师端的同步课堂教学。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子双板的远程同步教学系统，其特征在于所述教学操作命令产生过程的步骤如下：

（41）教师使用电子双板进行教学操作时，生成相应的显示窗口，计算机给这些窗口赋予唯一的ID号；

（42）每个窗口都有相应的操作命令，这些命令通过窗口唯一ID号来标记分组；

（43）打包编码器将操作命令及其标记的窗口ID号信息进行编码打包，传送到服务器端。

5.根据权利要求1所述的一种基于电子双板的远程同步教学系统，其特征在于所述操作命令接收控制过程步骤如下：

（51）服务器端将命令包传递到远程端后，经解析器解析，恢复成命令信息，提取其所属窗口的ID号；

（52）操作命令根据窗口ID号准确定位打开对应的窗口，然后执行与教师端相应的操作。