CN103269346A - 一种用于教学的远程交互系统 - Google Patents

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温才燚
劳永超
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温才燚
劳永超
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Abstract

本发明公开了一种用于教学的远程交互系统,包括终端屏幕监视模块、位置坐标信息接收模块、画线模块,以及包括触摸屏、语音监视单元和语音播放单元的终端设备,其中,终端设备通过网络连接;终端屏幕监视模块用于实时监视网络中终端设备的触摸屏,并将位置坐标信息实时地传递到位置坐标信息接收模块;位置坐标信息接收模块用于将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备;画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应线条;终端设备的语音监视单元用于监视音频,终端设备的语音播放模块用于播放终端设备接收到的音频内容。本发明的用于教学的远程交互系统能够最大限度的逼真现实中的教学环境。

Description

—种用于教学的远程交互系统
技术领域
[0001] 本发明涉及多媒体教学领域,特别涉及一种用于教学的远程交互系统。
背景技术
[0002] 音视频通话和音视频播放在当今互联网教育领域得到了广泛应用,比如很多网站把老师授课过程录制成视频文件供学生用户下载和播放;很多教育类产品把音视频通话作为远程教育主要功能,老师通过音视频通话功能和学生进行在线交互,达到远程教育的目的;也有很多软件产品在音视频通话的基础上,添加白板和文字消息聊天的辅助手段,提高老师和学生的交互效果。然而,这些功能在教育领域上都存在种种问题。
[0003] 1.在线音视频播放在教育领域的弊端
[0004] 在互联网教育领域中,把老师授课过程录制成视频文件供用户下载和播放,是老师给学生传授知识的一种普遍的方式,然而在学生观看视频的学习过程中,遇到问题时没法即时反馈给老师,而老师也没法即时收到问题的反馈而给学生答疑,所以此种在线教育方式没法让老师与学生进行实时交互。当然,学生在遇到问题时可以通过文字消息留言给老师,等老师有时间再做回复。但是通过文字来留言需要使用键盘输入,给用户留下诸多不便。
[0005] 2.音视频通话在教育领域的弊端
[0006] 音视频通话,可以让老师和学生都能听到和看到对方,从而可以在一定程度上把现实环境中的教学环境模拟到网上虚拟环境中。但是在现实的教学环境中,老师和学生除了听和看,还需要通过写来表达更多的教学内容,而简单的音视频通话功能并不具备通过写字来传授学生知识的要素。
[0007] 3.现有即时通信软件中白板功能的弊端
[0008] 现在很多包含音视频通话功能的即时通信软件都包含了白板功能,通过白板来模拟现实黑板写字的功能来达到传授教育内容的目的。但是这些白板都是通过鼠标来实现内容的输入,鼠标并不能等同于现实生活中的笔,用户体验特别差。
发明内容
[0009] 本发明的目的是提供一种用于教学的远程交互系统,具有友好的交互特征,进而解决传统远程教学用户体验差的问题。
[0010] 为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0011] 一种用于教学的远程交互系统,包括终端屏幕监视模块、位置坐标信息接收模块、画线模块,以及包括触摸屏、语音监视单元和语音播放单元的终端设备,其中,所述终端设备通过网络连接;所述终端屏幕监视模块用于实时监视网络中终端设备的触摸屏,获取终端设备用户手指或电容笔在终端设备触摸屏上的位置坐标信息,并将位置坐标信息实时地传递到所述位置坐标信息接收模块;所述位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备;所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应线条;所述终端设备的语音监视单元用于监视音频,并将所接收到的音频内容传递给其它终端设备,所述终端设备的语音播放模块用于播放终端设备接收到的音频内容。
[0012] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,还包括橡皮擦模块,所述橡皮擦模块用于擦除终端设备触摸屏上的线条;所述终端屏幕监视模块还用于将被擦除线条对应的位置坐标信息实时地传递到所述位置坐标信息接收模块;所述位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备,所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上删除对应线条。
[0013] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,所述终端设备还包括视频单元。
[0014] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,还包括教鞭识别模块,所述教鞭识别模块将教鞭识别控制信号传递给所述画线模块,所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应闪光点。
[0015] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,还包括放大镜模块,用于放大终端设备触摸屏上所选定的区域。
[0016] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,所述位置坐标信息经过压缩后通过UDP或TCP协议进行传输,所述音频内容和视频内容分别通过ilbc和VP9被压缩后,通过RTP协议进行传输。
[0017] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,还包括存储模块,用于存储终端设备之间的交互内容。
[0018] 本发明所提供的用于教学的远程交互系统利用触屏的触摸特性实现了现实教学环境中的利用笔在黑板和白纸上写字的功能,然后结合音视频通话功能,不需要使用传统软件的白板和文字消息就能够实时给对方传输教学信息,最大限度的逼真现实中的教学环境,并且不需要使用键盘就能表达全部教学信息,进一步地提高了用户体验。
附图说明
[0019] 图1是本发明用于教学的远程交互系统的使用场景示意图;
[0020] 图2是本发明用于教学的远程交互系统,在教鞭模式下的使用场景示意图。
[0021] 附图标记:1,老师端的平板电脑;2,无线网络;3,学生端的平板电脑。
具体实施方式
[0022] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0023] 一种用于教学的远程交互系统,包括终端屏幕监视模块、位置坐标信息接收模块、画线模块,以及包括触摸屏、语音监视单元和语音播放单元的终端设备,其中,终端设备通过网络连接;终端屏幕监视模块用于实时监视网络中终端设备的触摸屏,获取终端设备用户手指或电容笔在终端设备触摸屏上的位置坐标信息,并将位置坐标信息实时地传递到位置坐标信息接收模块;位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备;画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应线条;终端设备的语音监视单元用于监视音频,并将所接收到的音频内容传递给其它终端设备,终端设备的语音播放模块用于播放终端设备接收到的音频内容。利用触屏的触摸特性实现了现实教学环境中的利用笔在黑板和白纸上写字的功能,学生和老师都是实时的把讲话和画图线的信息实时的传到对方中,用户在屏幕滑动能够非常方便的执行,加上音视频通话功能,能够最大限度的逼真现实中的教学环境。
[0024] 如图1所示,在本发明的用于教学的远程交互系统的一个具体使用场景中,左侧的老师一边讲话,一边使用电容笔或者手指在平板电脑I上写字,通过本系统将老师平板电脑I上的屏幕线条坐标数据和音视频,通过无线网络3向右端的学生传输;右侧的学生可以通过看、听、写和读等来回应老师的授课,同样通过无线网络3向老师传输学生平板电脑2上的屏幕线条坐标数据和音视频。用户之间的音视频和坐标数据是通过网络直接传输给对方的,当然这数据也可以通过服务器转发后再传输给我对方。
[0025] 进一步地,本发明的用于教学的远程交互系统,还包括橡皮擦模块,橡皮擦模块用于擦除终端设备触摸屏上的线条;终端屏幕监视模块还用于将被擦除线条对应的位置坐标信息实时地传递到位置坐标信息接收模块;位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备,画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上删除对应线条。通过橡皮擦功能,用户可以随意擦拭其所使用终端设备屏幕上的线条,并在系统画线模块的配合下,将所改变的信息实时在系统中每个终端设备的屏幕上进行同步显示,如同形成一个共用的虚拟黑板。
[0026] 进一步地,一种用于教学的远程交互系统,终端设备还包括视频单元。使用该系统的用户之间可以视频。
[0027] 如图2所示,本发明的系统还实现了模仿老师在教学中使用教鞭的功能。老师可以随时切换到教鞭功能,当他这么做时,系统会停止屏幕上的画线功能,系统的教鞭识别模块将教鞭识别控制信号传递给画线模块,画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应闪光点,这样可以让学生把注意力集中到闪光点处,从而最大限度地逼近现实教学中的教鞭功能。
[0028] 由于诸如平板电脑此类的终端设备的电容笔的笔头都很粗,为了更好的写出细小的字体,本发明的用于教学的远程交互系统,还包括放大镜模块,用于放大终端设备触摸屏上所选定的区域,进一步提升了用户写字的体验功能。
[0029] 进一步地,本发明的用于教学的远程交互系统,位置坐标信息经过压缩后通过UDP或TCP协议进行传输,音频内容和视频内容分别通过ilbc和VP9被压缩后,通过RTP协议进行传输。其它适合的传输或压缩协议也适用于本发明的系统。
[0030] 进一步地,本发明的用于教学的远程交互系统,还包括存储模块,用于存储终端设备之间的交互内容。这样可以把老师和学生的交互授课的内容保存在文件中供用户下载。
[0031] 除了说明书附图1和2所示的应用场景,本发明的用于教学的远程交互系统还应用于一对多,或者多对多的教学环境。
[0032] 本专利方案是基于屏幕触摸特性的创新,然后添加音视频通话功能和屏幕坐标信息传输功能实现了友好的交互体验,所以在基于屏幕触摸特性创新的基础上,不管用什么方式来压缩、传输音视频和屏幕坐标信息,都将是本专利的保护范围。
[0033] 随着显示屏技术的发 展,有些显示屏不需要触摸,而只需要在显示屏表面附近滑动或者使用手势就可以和显示屏交互,基于此类设备而使用本专利的创新方案也是本专利的保护范围。
[0034] 智能眼镜通过眼镜臂触摸板来模仿平板电脑的触摸功能,使用户和眼镜能够更好的交互,这实际上是平板电脑的触摸特性向智能眼镜的迁移,所以在智能眼镜类产品的基础上根据本专利的解决方案实现的远程教育软件,也是本专利的保护范围。
[0035] 综上所述,本发明所提供的用于教学的远程交互系统不需要使用键盘就能表达全部教学信息,另外在本发明的技术方案中,利用触屏的触摸特性实现了现实教学环境中的利用笔在黑板和白纸上写字的功能,然后结合音视频通话功能,不需要使用传统软件的白板和文字消息就能够实时给对方传输教学信息,最大限度的逼真现实中的教学环境。
[0036] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中 。

Claims (7)

1.一种用于教学的远程交互系统,其特征在于,包括终端屏幕监视模块、位置坐标信息接收模块、画线模块,以及包括触摸屏、语音监视单元和语音播放单元的终端设备,其中, 所述终端设备通过网络连接;所述终端屏幕监视模块用于实时监视网络中终端设备的触摸屏,获取终端设备用户手指或电容笔在终端设备触摸屏上的位置坐标信息,并将位置坐标信息实时地传递到所述位置坐标信息接收模块;所述位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备;所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应线条;所述终端设备的语音监视单元用于监视音频,并将所接收到的音频内容传递给其它终端设备,所述终端设备的语音播放模块用于播放终端设备接收到的音频内容。
2.根据权利要求1所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,还包括橡皮擦模块,所述橡皮擦模块用于擦除终端设备触摸屏上的线条;所述终端屏幕监视模块还用于将被擦除线条对应的位置坐标信息实时地传递到所述位置坐标信息接收模块;所述位置坐标信息接收模块用于解析接收到的位置坐标信息,并将解析后的位置坐标信息传递给其它终端设备,所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上删除对应线条。
3.根据权利要求1或2所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,所述终端设备还包括视频单元。
4.根据权利要求2所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,还包括教鞭识别模块,所述教鞭识别模块将教鞭识别控制信号传递给所述画线模块,所述画线模块根据终端设备所接收到的位置坐标信息,在终端设备触摸屏上生成对应闪光点。`
5.根据权利要求1或2所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,还包括放大镜模块,用于放大终端设备触摸屏上所选定的区域。
6.根据权利要求3所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,所述位置坐标信息经过压缩后通过m)P或TCP协议进行传输,所述音频内容和视频内容分别通过ilbc和VP9被压缩后,通过RTP协议进行传输。
7.根据权利要求1或2所述的用于教学的远程交互系统,其特征在于,还包括存储模块,用于存储终端设备之间的交互内容。
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