CN102800218A - 一种用于远程教育的信息交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于远程教育信息的交互方法及系统，其特征在于：将来自教学资源提供端的第一交互信息转换成第一精简指令；通过网络将第一精简指令传送到一个或多个用户端；在一个或多个用户端将第一精简指令重现为第一交互信息；以及在一个或多个用户端显示第一交互信息。本发明的有益效果是：相比于传统远程教育的视频模式，此发明实现了老师、学生对课件的协同操作，增强了老师、学生间的可交互性，特别是实时可交互性。通过有效降低交互数据的传输量,大大降低了网络带宽的占用以及课程的存储空间。同时，此发明便于对远程教育课程中交互信息的查询。

Description

一种用于远程教育的信息交互方法及系统

技术领域

本发明涉及远程教育信息交互技术，具体涉及一种用于远程教育的信息交互方法及系统。 

背景技术

远程教育是学生与教师、学生与教育组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式，是将课程传送给校园外的一处或多处学生的教育。现代远程教育则是指通过音频、视频（直播或录像）以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育。目前，远程教育正在蓬勃发展之中，它是解决教育资源、教育机会不均衡等问题的重要手段。在教学活动中，老师和学生的声音及视频、课件内容和板书是三类重要的交互资源。 

在现有网络远程教育中，一般分为两种模式，一种是课程点播方式，一种是实时授课方式。课程点播方式是首先将老师的讲授内容和过程以视频录像的方式放置在服务器，然后供学习者点播；实时授课方式一般是将教室上课的内容和课程通过录像的方式实时发布，学习者通过视频方式实时观看学习。这两种模式教学资源交互信息的传递本质上都是通过视频录像。利用视频录像的现有远程教育模式存在以下的不足：（1）传递海量视频交互信息时将占用较大网络带宽；（2）海量视频交互信息的存储需要巨大的存储器空间；（3）上述模式教学也不利于老师和学生的实时互动。并且，现有交互模式对硬件设备和网络传输条件要求较高，成本很高。 

发明内容

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种用于远程教育的信息交互方法及系统。根据本发明的一个方面，公开了一种用于远程教育的信息交互方法，包括：将来自教学资源提供端的第一交互信息转换成第一精简指令；通过网络将第一精简指令传送到一个或多个用户端；在一个或多个用户端将第一精简指令重现为第一交互信息；以及在一个或多个用户端显示第一交互信息。 

优选地，上述用于远程教育的信息交互方法，还包括以下步骤：将来自所述一个或多个用户端中的一个用户端的第二交互信息转换成第二精简指令；通过网络将第二精简指令传送到教学资源提供端和一个或多个用户端中的其他用户端；在教学资源提供端和所述一个或多个用户端中的其他用户端将第二精简指令重现为第二交互信息；以及在教学资源提供端和所述一个或多个用户端中的其他用户端显示第二交互信息。 

优选地，第一交互信息包括课件和第一板书信息中的至少一种，第二交互信息包括第二板书信息。 

优选地，第一板书信息和第二板书信息包括图形和文字中的一种或多种，所述图形包括几何图形和手绘图形中的一种或多种，所述文字包括标准文字和手写文字中的一种或多种。 

优选地，第一板书信息和第二板书信息包括图形和文字中的一种或多种，并且所述第一精简指令和第二精简指令包括所述图形的图形参数和所述文字的文字参数中的一种或多种。 

优选地，第一板书信息和第二板书信息是通过输入设备输入的，输入设备包括鼠标、电子白板、手写板和触摸屏中的一种或多种。 

优选地，通过网络将第一精简指令信息传送到用户端的步骤还包括将第三交互信息和第四交互信息中的至少一个传送到用户端。 

优选地，第三交互信息是视频信息，并且第四交互信息是语音信息。 

优选地，上述用于远程教育的信息交互方法，还包括在用户端同步显示第一交互信息、第三交互信息和第四交互信息。 

根据本发明的另一方面，公开了一种用于远程教育中的信息交互系统，包括：指令转换装置，用于将来自教学资源提供端的第一交互信息转换成第一精简指令；指令传输装置，用于通过网络将第一精简指令传送到一个或多个用户端；指令重现装置，用于在一个或多个用户端将第一精简指令重现为第一交互信息；以及显示装置，用于在一个或多个用户端显示第一交互信息。 

与现有技术相比，本发明实现了一种高效、低成本的在线远程教育信息交互方法与系统。本发明的有益效果包括但不限于：相比于传统远程教育的视频模式，此发明实现了老师、学生对课件的协同操作，增强了老师、学生间的可交互性，特别是实时可交互性。通过有效降低交互数据的传输量,大大降低了网络带宽的占用以及课程的存储空间。同时，此发明便于对远程教育课程中交互信息的查询。 

附图说明

下面结合附图和具体实施例对发明作进一步的说明。 

图1示出了根据本发明第一实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的流程图； 

图2示出了根据本发明第二实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的流程图；以及 

图3示出了根据本发明另一实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的 教师端操作窗口界面示意图； 

图4示出了根据本发明另一实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的用户端操作窗口界面示意图； 

图5示出了根据本发明另一实施例的一种用于远程教育的信息交互系统框图。 

具体实施方式

下面结合附图以示例方式对本发明的具体实施方式作进一步阐述。当然下文描述的实施例非穷尽性或限制性的，本领域普通技术人员在阅读了下文的实施例后，很容易想到各种变化形式。因此下述实施例仅是示例性的。本发明的保护范围仅有权利要求来限定。 

图1示出了根据本发明第一实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的流程图。如图1所示，在步骤101，教师使用的设备（例如，笔记本电脑、台式机、电子白板、教学资源服务器等）可以将教师输入的想要传送到一个或多个用户使用的设备（例如一个或多个学生使用的笔记本电脑、台式机、智能电话、平板电脑等）的第一交互信息转换成第一精简指令。在步骤102，第一精简指令将通过网络（例如，可以是因特网、无线网络、虚拟专用网、或者任何其他传输形式）传送到一个或多个用户使用的设备（例如可以是一个或多个学生使用的笔记本电脑、台式机、智能电话、平板电脑等）。在步骤103，第一精简指令在用户使用的设备将被重现为第一交互信息。在步骤104，在用户使用的设备显示出第一交互信息。 

根据本发明的一个实施例，第一交互信息可以是教师的板书、课件内容（例如教师授课用的PPT、为教学目的制作的图片、教鞭等等）等等。根据本发明的 另一实施例，教师的板书可以包括图形或文字等。图形可以包括几何图形或手绘图形等。几何图形例如可以是点、线、三角形、四边形、多边形、圆形、椭圆形、立体结构等；手绘图形例如可以是随机画出的不规则图形等。文字可以包括标准文字或手写文字等。相应地，第一精简指令可以是图形的图形参数（例如多边形各点的坐标、圆形的圆心坐标和半径，等等）或文字的文字参数（例如文字的字体、字形、字号和位置，等等）等。 

如图1、图3所示根据本发明的一个优选实施例，上述第一交互信息例如可以是老师通过电子白板在如图3所示的教师端操作窗口界面上画的一个圆A(圆心位置是白板上的平面坐标(x,y)，名称叫A，半径为r)，在步骤101中，上述交互信息在发送到学生用户端前，将会被转换为一条精简指令，例如Circle(O,x,y,r,….)。在步骤102，上述精简指令Circl e(O,x,y,r,….)将通过网络（例如，IP网络）被传送到所有学生用户端。在步骤103，学生用户端在接收到指令Circle(O,x,y,r,….)后对该指令进行接卸，重新生成（即，重现）教师初始画的一模一样的圆A图案。在步骤104，重现的圆A图案可以显示在学生用户端的显示屏上。上述圆A的示例仅是示例性的，本领域技术人员很容易想到，上述精简指令还可以包括圆A的其他一些属性，例如线的粗细，颜色等等。 

如图1、图3所示根据本发明的一个优选实施例，上述第一交互信息例如可以是老师通过电子白板在如图3所示的教师端操作窗口界面上画的一段波浪线(波浪线的起点位置是白板上的平面坐标(x,y)，终点位置是白板上的平面坐标（x1，y1），名称叫B，)，在步骤101中，上述交互信息在发送到学生用户端前，将会被转换为一条精简指令，例如Line(B,x,y,x1，y1,….)。在步骤102，上述精简指令Line(B,x,y,x1，y1,….)将通过网络（例如，IP网络）被传送到所 有学生用户端。在步骤103，学生用户端在接收到指令Line(B,x,y,x1，y1,….)后对该指令进行接卸，重新生成（即，重现）教师初始画的一模一样的波浪线B图案。在步骤104，重现的波浪线B图案可以显示在学生用户端的显示屏上。上述波浪线B的示例仅是示例性的，本领域技术人员很容易想到，上述精简指令还可以包括波浪线B的其他一些属性，例如线的粗细，颜色等等。 

如图1、图3所示根据本发明的一个优选实施例，上述第一交互信息例如可以是老师通过电子白板在如图3所示的教师端操作窗口界面上输入标准汉字（例如学生）在步骤101中，上述交互信息在发送到学生用户端前，将会被转换为一条精简指令，例如学生(字形,字号，….)。在步骤102，上述精简指令学生(字形,字号，….)将通过网络（例如，IP网络）被传送到所有学生用户端。在步骤103，学生用户端在接收到指令学生(字形,字号，….)后对该指令进行接卸，重新生成（即，重现）教师初始输入的一模一样的标准汉字。在步骤104，重现的标准汉字可以显示在学生用户端的显示屏上。上述标准汉字的示例仅是示例性的，本领域技术人员很容易想到，上述精简指令还可以包括标准汉字的其他一些属性，例如标准汉字的粗细，颜色等等。 

如图1、图3所示根据本发明的一个优选实施例，上述第一交互信息例如可以是老师通过电子白板在如图3所示的教师端操作窗口界面上输入手绘汉字（例如学生）在步骤101中，上述交互信息在发送到学生用户端前，将会被转换为一条精简指令，例如（汉字的笔画启始位置是白板上的平面坐标（x,y），汉字笔画的终止位置是白板上的平面坐标（x1,y1）汉字名称是学生,….)。在步骤102，上述精简指令学生(x,y,x1,y1，….)将通过网络（例如，IP网络）被传送到所有学生用户端。在步骤103，学生用户端在接收到指令学生(x,y,x1,y1，….)后对该指令进行接卸，重新生成（即，重现）教师初始输入的一模一样的手绘 汉字。在步骤104，重现的手绘汉字可以显示在学生用户端的显示屏上。上述波手绘汉字的示例仅是示例性的，本领域技术人员很容易想到，上述精简指令还可以包括标准汉字的其他一些属性，例如手绘汉字的粗细，颜色等等。 

如图1、图3所示根据本发明的一个优选实施例，上述第一交互信息例如可以是老师通过电子白板在如图3所示的教师端操作窗口界面上对ppt的操作动作（例如ppt翻页、下载等）在步骤101中，上述交互信息在发送到学生用户端前，将会被转换为一条精简指令，例如（ppt的翻页指令，ppt的下载指令，….)。在步骤102，上述精简指令（ppt的翻页指令，ppt的下载指令，….)将通过网络（例如，IP网络）被传送到所有学生用户端。在步骤103，学生用户端在接收到指令（ppt的翻页指令，ppt的下载指令，….)后对该指令进行接卸，重新生成（即，重现）教师初始操作的一模一样的动作。在步骤104，重现的动作可以显示在学生用户端的显示屏上。上述ppt的操作动作的示例仅是示例性的。 

根据本发明的另一个实施例，在第一交互信息被转换为第一精简指令后被传送到用户端时，优选地可以同时发送例如教师实时讲解的语音信息和教师的视频信息，并且在用户端同步显示第一交互信息、视频信息和语音信息，从而实现最佳的远程互动教育效果。 

图2示出了根据本发明第二实施例的一种用于远程教育的信息交互方法的流程图。图2示出的信息实时交互方法实现了在远程教育中教师与学生的互动。其中从教师向学生侧的信息传送步骤201、202、203和204与图1所示方法步骤101、102、103、104基本相同，因此在这里不再赘述。下面详细描述学生向教师侧进行互动信息反馈的方法流程。 

在步骤205，在学生使用的设备（例如一个或多个学生使用的笔记本电脑、台式机、智能电话、平板电脑等）将学生响应于接收到的第一交互信息（例如 是教师的板书、课件内容（例如教师授课用的PPT、为教学目的制作的图片、教鞭等））而输入的第二交互信息转换成第二精简指令；在步骤206，通过网络 

（例如，可以是因特网、无线网络、虚拟专用网、或者任何其他传输形式）将第二精简指令传送到教师侧的教师使用的设备（例如，笔记本电脑、台式机、电子白板、教学资源服务器等）；在步骤207，在教师使用的设备将第二精简指令重现为第二交互信息；以及在步骤208，在教师侧的教师使用的设备显示第二交互信息。 

根据本发明的另一实施例，学生输入的第二交互信息可以包括图形或文字等。图形可以包括几何图形或手绘图形等。几何图形例如可以是点、线、三角形、四边形、多边形、圆形、椭圆形、立体结构等；手绘图形例如可以是随机画出的不规则图形等。文字可以包括标准文字或手写文字等。文字可以包括标准文字或手写文字等。相应的第二精简指令可以是图形的图形参数（例如多边形各点的坐标、圆形的圆心坐标和半径，等等）或文字的文字参数（例如文字的字体、字形、字号和位置，等等）。等 

如图2、图4所示根据本发明的一个优选实施例，上述步骤204中的第一交互信息例如可以是老师在白板上画的一个圆A(圆心位置是白板上的平面坐标(x,y)，名称叫A，半径为r)。经授权的学生也可以在通过白板在如图4所示的用户端操作窗口界面上进行操作。例如，老师可以指示学生在圆A的圆周上画一个点P。在步骤205中，学生在白板的圆A上作点P后，将立即生成例如指令序列Point(P,x1,y1,……)和POC(P,A)（其中第一条指令是在(x1,y1)的位置生成一个点P，第二条指令是表示点P在圆A上）。在步骤206中，指令序列Point(P,x1,y1,……)和POC(P,A)通过网络被发送到教师侧的教师使用的设备以及其他学生用户使用的设备，在步骤207中，老师侧的教师使用的设备和其 他学生用户使用的设备接收到指令序列Point(P,x1,y1,……)和POC(P,A)后，即时转换该指令序列以在自己的白板上生成点P。在步骤208中，教师侧的教师使用的设备和其他学生用户使用的设备显示屏上可以显示在此前显示的圆A的圆周上新出现的点P。从而，通过上述过程实现了教师与学生端信息的同步显示，并且实现了教师与学生之间的互动。 

根据本发明的另一实施例，如果老师将圆A拖动到(x2,y2)位置处,本领域普通技术人员不难想到，通过上述201-204类似的步骤，可以使得圆A上的点P仍然位于圆A的相应位置上。 

根据本发明的一个优选实施例，在第二交互信息被转换为第二精简指令后被传送到教师侧的教师使用设备和其他学生用户使用的设备时，优选地可以同时发送例如学生的语音信息和教师的视频信息，并且在教师侧的教师使用的设备和其他学生用户使用的设备同步显示第二交互信息、视频信息和语音信息，从而实现最佳的远程互动教育效果。 

从以上例子可以看出，这种通过指令传递方式下进行的网络远程教学，始终保持老师端和学生端的课件内容显示的一致性，老师端和学生端可以协同操作，增强了交互性，同时相比传统的视频传输大大减轻了带宽的占用。 

以上例子仅仅是实时上课的应用，同样我们可以将此方法应用于课程的保存。我们保存的不是传统的录像，只有老师和学生的视频及语音保存为录像，课件内容及板书都是保存为指令序列，这样大大减轻了课程存储的空间占用和学生点播课程时的网络带宽占用，同时，点播课程时，课件内容和板书可以进行再操作。 

图5示出了根据本发明另一实施例的一种用于远程教育的信息交互系统框图。如图5所示的用于远程教育的信息实时交互系统包括：指令转换装置，用 于将教师侧的电脑上产生的第一交互信息转换成第一精简指令；指令传输装置，用于通过网络将第一精简指令传送到学生使用的电脑；指令重现装置，用于在学生使用的电脑上将第一精简指令重现为第一交互信息；以及显示装置，用于在学生端显示第一交互信息。根据本发明的一个实施例，该系统还可以包括存储装置（图5中未示出），用于存储经转换第一交互信息而得到的第一精简指令。所述存储装置例如可以是光盘、硬盘、闪存、RAM等非易失性存储器，也可以是ROM等易失性存储器。 

在传统远程教育中,老师教学的板书以及对课件的操作都是通过图像的方式传输给学生端，学生端对课件不能进行再操作。为了提高老师、学生间的交互性，减轻网络带宽占用，本发明将老师的教鞭、板书、动态课件及其操作以“指令”的方式实时传输给学生端，学生端按接收的“指令”进行操作的重现，并且学生端在获得授权的情况下，也可按此方式进行教师端同样的操作，本方法同样实用于教学过程的保存与重播。本发明解决了低网络带宽下老师、学生间的交互和信息同步，与现有技术相比，技术优势明显，并且可以广泛应用于B/S、C/S模式下远程教学、培训等业务中。 

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点，包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点的也落在本发明的范围内。 

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解为本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这 些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体的说，在本申请公开的说明书、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。 

Claims (10)

1.一种用于远程教育的信息交互方法，包括：

将来自教学资源提供端的第一交互信息转换成第一精简指令；

通过网络将所述第一精简指令传送到一个或多个用户端；

在所述一个或多个用户端将所述第一精简指令重现为所述第一交互信息；以及

在所述一个或多个用户端显示所述第一交互信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于远程教育的信息交互方法，还包括以下步骤：

将来自所述一个或多个用户端中的一个用户端的第二交互信息转换成第二精简指令；

通过所述网络将所述第二精简指令传送到教学资源提供端和所述一个或多个用户端中的其他用户端；

在所述教学资源提供端和所述一个或多个用户端中的其他用户端将所述第二精简指令重现为所述第二交互信息；以及

在所述教学资源提供端和所述一个或多个用户端中的其他用户端显示所述第二交互信息。

3.根据权利要求2所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述第一交互信息包括课件和第一板书信息中的一种或多种，所述第二交互信息包括第二板书信息。

4.根据权利要求3所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述第一板书信息和所述第二板书信息包括图形和文字中的一种或多种，所述图形包括几何图形和手绘图形中的一种或多种，所述文字包括标准文字和手写文字中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述第一板书信息和第二板书信息包括图形和文字中的一种或多种，并且所述第一精简指令和第二精简指令包括所述图形的图形参数和所述文字的文字参数中的一种或多种。

6.根据权利要求3、4或5中的任何一个所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述第一板书信息和第二板书信息是通过输入设备输入的，并且所述输入设备包括鼠标、电子白板、手写板和触摸屏中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述通过网络将所述第一精简指令信息传送到用户端的步骤还包括将第三交互信息和第四交互信息中的至少一个传送到用户端。

8.根据权利要求8所述的一种用于远程教育的信息交互方法，其特征在于：所述第三交互信息包括视频信息，并且所述第四交互信息包括语音信息。

9.根据权利要求7或8所述的一种用于远程教育的信息交互方法，还包括在所述一个或多个用户端同步显示第一交互信息、第三交互信息和第四交互信息。

10.一种用于远程教育的信息交互系统，包括：

指令转换装置，用于将来自教学资源提供端的第一交互信息转换成第一精简指令；

指令传输装置，用于通过网络将所述第一精简指令传送到一个或多个用户端；

指令重现装置，用于在所述一个或多个用户端将所述第一精简指令重现为所述第一交互信息；以及

显示装置，用于在所述一个或多个用户端显示所述第一交互信息。

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