CN103646573B - 一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法 - Google Patents

一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法。利用本发明生成的格式文件体积小，方便记录过程互动，适于数字化教学和远程教学，解决了传统远程教学过程缺乏互动、需要依赖高质量网络的问题，为均衡教学资源提供了可靠的技术支持。

Description

一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法
技术领域
本发明涉及一种专用格式文件的生成方法，尤其涉及一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法。利用本发明生成的格式文件体积小，方便记录过程互动，适于数字化教学和远程教学。
背景技术
随着数字技术的发展，越来越多的人从网上学习最新的知识，在线学习已经成为人们丰富自己知识的一条全新方式。目前，在线学习系统主要依赖于视频教学或单纯的文字教学两种途径，由于视频录制的课程不能互动，导致教学只能进行单向信息传播；录制时的距离，使学习过程产生了隔着窗子的效果，学生对课件不感兴趣；视频的文件过大，会导致网络高峰时传播不流畅，在偏远地区、网络传输质量不好的地区尤为明显，导致教学效果不好。而纯文字的教学方式又过于单调，更加不适合中小学生使用。
发明内容
为了解决上述现有教学方法之不足，本发明提供一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法。
本发明采用的技术方案为：一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法，所述教学系统包括全景课件制作系统，全景课件制作系统获取老师或互动者的动作、语音、课程资料以及上述数据被获取时对应的时间数据；所述的动作包括：插入文字或图片、实验过程演示、绘制线条、绘制几何图形、板擦动作或小黑板动作，其特征在于，教学系统通过麦克风获取老师或互动者的即时语音，同时通过鼠标、键盘、写字板或电子白板采集老师或互动者在当前系统界面的动作，并将动作进行数据分析，获取动作产生的时间、动作所产生的路径、动作所携带的附加数据和动作类型数据，并按时间顺序记录，所述动作分为笔迹型、媒体型和数据型，笔迹型、媒体型和数据型动作都包括两个部分：路径部分和数据部分，笔迹型动作，则路径部分完整记录动作路径的物理坐标序列，数据部分不启用；媒体型动作，则路径部分记录多媒体文件出现在课件中的坐标，数据部分则记录多媒体文件的物理地址；数据型动作，则路径部分记录数据在课件中使用时的坐标，数据部分写入该文件的完整二进制数据流。笔迹型动作包括粉笔笔迹路径、教杆指引路径或板擦擦拭路径。媒体型动作包括插入图片或视频。数据型动作包括图片或视频数据直接写入该文件的完整二进制数据流，不以地址引用的形式存在。
录制老师和互动者的语音，以声音所发生的时刻为参考，对应记录讲解和互动过程中发生的全部动作(包括但不限于绘制图形、插入文字、讲解指引、插入多媒体资料、进行图形虚拟实验、提问、解答)。并将语音和对应的动作按照特定规则进行存储或处理，形成互动教学过程专用文件或直播数据流，用于互动教学的远程直播或教学重现。
本发明将全景记录讲解过程进行明确分类，并根据不同类型进行对应的处理，记录下讲解动作产生的物理路径(如粉笔移动路径、教杆指引路径)和附加数据(包括图片、多媒体、文本内容、二进制内容等)，配以当时讲解语音的对应时间，形成精确到秒的讲解过程记录。
在直播时，将获取到的包含了讲解和互动动作的数据流进行分析，获取动作类型、动作的物理路径和附加数据，与当前正在直播的语音进行同步播放。在远端全景重现现场讲解动作和互动过程。
在回放时，将保存好的讲解过程记录进行数据分析，获取动作类型、动作的物理路径和附加数据、动作的产生时间，并于当时正在播放的讲解语音或互动者语音进行时间匹配。完全同步的将讲解过程进行全景还原，重现全部的课堂讲解动作，包括互动过程。
学生获取知识的途径主要是讲解的声音和详细讲解过程。本发明抓住了这两个要点，通过技术手段记录讲课声音，并同步记录讲课时的讲解过程，通过专用的数据结构进行保存，并可以为学生进行同步回放，让学生获取最有效的学习信息。同时，生成的专用格式文件非常小，相同时间的课程，形成的文件大小仅是视频课程文件的1/10～1/6。
基于本发明的这种体型小而又能互动的全景教学过程记录文件，可以轻松实现网络直播和师生间的全景互动教学。从而解决了传统远程教学过程缺乏互动、需要依赖高质量网络的问题，为均衡教学资源提供了可靠的技术支持。
附图说明
图1为标准课件生成流程与内容组成
图2为动作类型及结构
图3为动作记录文件的基本结构
图4为动作记录文件文件头的基本结构
图5为动作记录文件动作数据序列中一个单元的基本结构
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的具体实施方式。
图1展示了本发明所描述的标准课件的生成流程与内容组成。系统通过麦克风获取讲课和互动的即时语音，同时通过动作采集设备(如鼠标、键盘、写字板、电子白板等)获取共享界面当前的讲解互动动作，并将动作进行数据分析，获取到动作产生的时间、动作所携带的讲解路径、动作所携带的附加数据(包括图片、多媒体、文本内容、二进制内容等)、动作类型等数据，并通过特定结构逐一记录。当讲课完毕后，计算机系统将课堂上产生的所有动作数据进行压缩保存，与当堂的语音一起，组成标准课件。记录下老师讲课和互动的全部过程。
图2描述了本发明对讲解动作类型的定义和数据处理规则。如果讲解动作为笔迹型，例如粉笔书写、教杆指引、板擦擦拭等，则路径部分完整记录老师的动作路径的物理坐标序列(如粉笔笔迹路径，教杆指引路径，板擦擦拭路径)，数据部分不启用。如果动作为媒体型(如插入图片、视频等)，则路径部分完整记录多媒体文件出现在课件中的坐标，数据部分则记录多媒体文件的物理地址。若动作为数据型(如将图片等数据与标准课件完全融合，不以地址引用的形式存在)，则路径部分完整记录数据在课件中使用的坐标，数据部分则写入该文件的完整二进制数据流。在这样的结构设计下，标准课件可以涵盖所有可能出现的情况，让系统能够支持未来更加丰富的功能扩展。
图3展示了本发明中，标准课件的动作记录文件的基本结构——由标准课件文件头和动作数据序列组成。
图4展示了标准课件的动作记录文件的文件头的基本结构。数字签名用以识别本课件的合法性，版本号则就这次课件生成所使用的软件系统的版本号，以供在播放时候根据版本的不同，进行对应的数据处理，达到版本兼容的需求。另外，文件头中记录了本课件所包含的动作序列的数量，以及本课件的唯一识别码，和使用的课件文件(如PPT等)的物理路径。随着功能的丰富，在文件头中还可以记录更多识别内容。
图5展示了标准课件的动作记录文件的动作数据序列中的一个标准动作区块的内容。区块中记录了动作的类型、产生的时间、动作所携带的若干个附加数据N及附加数据的长度N(N＝1，2，3，4，5……)，动作中出现的路径的对数(由于坐标都是成对出现的)以及路径序列。

Claims (1)

1.一种全景模式教学系统的专用格式文件的生成方法，所述教学系统包括全景课件制作系统，全景课件制作系统获取老师或互动者的动作、语音、课程资料以及上述数据被获取时对应的时间数据；所述的动作包括：插入文字或图片、实验过程演示、绘制线条、绘制几何图形、板擦动作或小黑板动作，其特征在于，教学系统通过麦克风获取老师或互动者的即时语音，同时通过鼠标、键盘、写字板或电子白板采集老师或互动者在当前系统界面的动作，并将动作进行数据分析，获取动作产生的时间、动作所产生的路径、动作所携带的附加数据和动作类型数据，并按时间顺序记录，所述动作分为笔迹型、媒体型和数据型动作，笔迹型、媒体型和数据型动作都包括两个部分：路径部分和数据部分；笔迹型动作，则路径部分完整记录动作路径的物理坐标序列，数据部分不启用；媒体型动作，则路径部分记录多媒体文件出现在课件中的坐标，数据部分则记录多媒体文件的物理地址；数据型动作，则路径部分记录数据在课件中使用时的坐标，数据部分写入该文件的完整二进制数据流，其中，笔迹型动作包括粉笔笔迹路径、教杆指引路径或板擦擦拭路径，媒体型动作包括插入图片或视频，数据型动作包括图片或视频数据直接写入该文件的完整二进制数据流，不以地址引用的形式存在。
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