CN104106106A

CN104106106A - 用于无线地管理教室环境的方法和装置

Info

Publication number: CN104106106A
Application number: CN201280065971.3A
Authority: CN
Inventors: J·康; T·M·布里郎
Original assignee: Mawier International Trade Co Ltd
Current assignee: Marvell World Trade Ltd; Mawier International Trade Co Ltd
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-10-15
Also published as: WO2013103525A1; US20130173776A1

Abstract

本公开内容描述了用于管理教室环境的设备、方法和技术。这些设备、方法和/或技术使教室管理器设备能够管理无线教室环境。

Description

用于无线地管理教室环境的方法和装置

相关申请的交叉引用

本公开内容要求于2012年12月18日提交的第13/718,866号美国专利申请的优先权并且还要求于2012年1月4日提交的第61/583,137号美国临时专利申请的优先权，上述申请的公开内容通过引用并入于此。

背景技术

在这里提供背景技术描述是出于总体上呈现本公开内容的上下文的目的。在描述于本背景技术部分中的工作的程度中的当前具名的发明人的工作以及在递交时并未以其他方式符合作为现有技术的描述的方面，既未被明示也未被暗示地承认为针对本公开内容的现有技术。

教育对于现代社会的重要性不言而喻。然而，对可以用来增强教育的工具的访问比如由于可能在贫困地区和/或服务匮乏地区遭遇的预算和技术限制而可能变化很大。此外，用来实现技术的传统技艺即使在可用时仍然可能干扰教室体验并且因此阻碍学生的教育(比如由于注意力分散等)。

发明内容

本发明内容被提供用于介绍在以下的具体实施方式和附图中被进一步描述的主题。因此，本发明内容不应被认为描述必要特征，也并未用来限制所要求保护的主题的范围。

描述了一种包括外壳的教室管理器设备。教室管理器设备包括无线路由器，无线路由器被布置在外壳内并且被配置为实例化本地无线网络以及支持与广域网的通信。教室管理器设备还包括服务器，服务器被布置在外壳内并且被配置为接收用于操作的电功率，服务器被通信地耦合到无线路由器以管理无线教室环境，无线教室环境包含教师设备，教室设备被配置为管理一个或者多个学生设备的操作。

描述了一种由服务提供方的一个或者多个计算设备实施的方法。该方法包括接收由多个教室管理器设备收集的启发式数据，教室管理器设备中的每个教室管理器设备被配置为支持无线教室环境管理向多个学生设备散布教室内容以及收集描述由相应的该学生设备与教室内容执行的交互的启发式数据。

描述了包括存储于其上的指令的一个或者多个计算机可读存储介质，该指令响应于在计算设备上执行，使得计算设备执行操作。操作包括经由本地无线网络从教室管理器设备获得数据，教室管理器设备经由本地无线网络从多个学生设备收集了数据，数据描述由学生设备中的相应的对生设备对教室内容的消费。操作还包括由计算设备在用户界面中显示获得的数据，用户界面被配置为控制教室内容中的哪些部分由学生设备中的相应的学生设备消费。

附图说明

参照附图描述具体实施方式。在附图中，参考号的最左边的数字标识该参考号首次出现的附图。在描述和附图中的不同实例中使用相同的参考号指示相似或者相同的项目。

图1图示了可以在其中实施具有无线功能的教室管理器设备的操作环境。

图2是图1的教室管理器设备的示例实现方式的示图。

图3描绘了示例实现方式中的系统以及被配置为由教室管理器设备管理的教室内容，该系统更详细地示出了图1的无线路由器和服务器。

图4描绘了示例实现方式中的系统，在该系统中收集和分析启发式数据。

图5描绘了示例实现方式中的系统，在该系统中示出了由教师设备对一个或者多个学生设备的管理。

图6描绘了示例实现方式中的系统，在该系统中示出了教室管理器设备在学生设备之间的通信。

图7是描绘了分析启发式数据的示例方法的流程图。

图8图示了能够实施图1至图6的设备的部分的片上系统。

具体实施方式

概述

描述了可用于管理教室环境的设备、系统和技术。教室管理器设备例如可以被配置为包括无线路由器和服务器。这一设备可以具有各种配置，比如其中该设备被设计用于使在教室之间的运送容易的移动配置。例如，教室管理器设备可以包括外壳和被配置为被接纳在电插座中的电插头。另外，外壳可以被调整大小以使得当电插头按照垂直方向被接纳在电插座中时，外壳可以由插座紧固并且因此“悬挂”在插座上。以这一方式，教室管理器设备可以被容易地安装在教室中以管理无线教室环境。其他实现方式也在预期之中，比如电池供电的实现方式。

此外，教室管理器设备可以被配置为按照各种方式管理无线教室环境。例如，无线教室环境可以被管理以使得向教师设备给予对学生设备的控制。教师设备例如可以被配置为使得教师设备可以监控教室内容的哪些部分由相应的学生设备输出、可以管理那些部分、评价与这些部分的交互等。

在另一示例中，可以通过使用教室管理器设备支持分析。可以从学生设备收集描述与教室内容的交互的启发式数据，比如与特定部分花费的时间量、对答案进行的改变、花费的时间量与正确/不正确答案之间的对应等。这些分析然后可以被用来支持各种功能，比如改善特定部分、得到对“知道什么有用”的反馈等。

在又一示例中，教室管理器设备可以用来管理由学生设备允许的交互。这可以包括充当用于允许对广域网(比如因特网)的访问的防火墙。这还可以包括管理学生设备相互的交互。各种其他示例也在预期之中，比如管理作业、出勤等的散布和收集，这些内容的进一步讨论可以关于以下部分而被找到。

在随后的讨论中，具有示例设备的操作环境首先被描述，尽管这一示例系统并非旨在于限制这里的技术或者权利要求。方法然后被描述，这些方法可以在系统中或者由其他系统利用。在以下讨论中，将仅通过示例的方式对环境进行参考，并且因此以下描述的实现方式并非旨在于限制到所描述的环境。

操作环境

图1图示了具有被配置为实现无线教室环境的教室管理器设备102的操作环境。无线教室环境例如可以包括教师设备104和多个学生设备106、108。设备102、104、106、108可以按照各种方式被配置。

例如，教室管理器设备102可以被配置为移动设备，例如，移动电话、平板计算机、便携式游戏设备、专用移动设备等。以这一方式，教室管理器设备102可以支持在教室之间的容易的运送，在图2中示出了它的示例。各种其他示例也在预期之中，比如电视、可佩带设备、投影仪等。

同样地，教师设备104和学生设备106、108也可以按照各种方式被配置。这些设备104、106、108也可以按照移动配置被配置，比如如所图示的平板计算机、移动电话(例如，智能电话)、便携式游戏设备等。其他示例也在预期之中，比如台式个人计算机、膝上型计算机等。另外，可以在不同配置中支持不同功能量。例如，教师设备104和/或学生设备106、108的范围可以从具有大量存储器和处理器资源的完整资源设备(例如，个人计算机、游戏控制台)到具有有限存储器和/或处理资源的低资源设备(例如，薄平板设备)。在这样的低资源设备实现方式中，教室管理器设备102可以被配置为如以下进一步描述地流传输内容。设备还可以包括存储在其上的使得设备的硬件执行一个或者多个操作的软件。

教室管理器设备102被图示为包括无线路由器110和服务器112，其可以被实施为被布置在教室管理器设备102的外壳内的一个或者多个模块。

无线路由器110表示用于提供本地无线网络的功能。本地无线网络可以按照各种方式被配置，比如根据一个或者多个IEEE标准、蓝牙等。无线路由器110还可以被配置为支持对广域网的访问，广域网在示图中由网络114表示。

服务器112表示用于使用无线路由器110管理无线教室环境的教室管理器设备102的功能。这一管理可以按照各种方式被执行。例如，这一管理可以包括如关于图3进一步描述的获得和散布教室内容。由教室管理器设备102支持的管理还可以包括支持分析，比如如关于图4进一步描述的处理描述学生与教室内容的交互的启发式数据。由教室管理器设备102支持的管理还可以包括支持技术以使得教师设备可以如关于图5进一步描述地控制学生设备与教室内容的交互、作业、出勤等。由教室管理器设备102支持的管理还可以包括如关于图6进一步描述地相互管理学生设备。

图2是图1的教室管理器设备102的示例实现方式200的示图。在这一示例中，教室管理器设备102被图示为被紧固到电插口202的电插座。教室管理器设备102例如可以包括电插头(例如，两叉、三叉、或者符合各种其他配置)，其被固定到外壳、关于外壳可旋转等。电插头被配置为被插入到电插座中。教室管理器设备102还可以包括外壳，外壳被配置以使得当按照垂直方向被接纳在电插座内时，外壳204被支持以如所示悬挂在电插口202的电插座上。以这一方式，教室管理器设备102可以支持按照移动配置在教室之间的容易的运送。

教室管理器设备102还可以被配置为支持各种其他功能。教室管理器设备102例如被图示为包括总线连接器206，比如USB或者其他连接器。总线连接器206例如可以用来将外围设备连接到教室管理器设备102并且因此可以充当外围连接器。此外，总线连接器206可以用来访问包括教室内容的外部存储器。总线连接器206还可以用来支持对教室管理器设备102的功能的外部访问，比如获得完成的作业、下载出勤信息、执行软件更新等。虽然未示出，但是外壳204还可以包括物理网络连接(例如，在外壳204的插头侧)以支持物理和通信地耦合到广域网。

教室管理器设备102还可以被配置为包括指示灯208以指示教室管理器设备102的操作状态。指示灯208例如可以指示本地无线网络的操作状态、广域网的可用性、是否启用了无线教室环境等。教室管理器设备102也可以并入各种其他功能。

图3描绘了示例实现方式中的系统以及被配置为由教室管理器设备102管理的教室内容，该系统更详细地示出了图1的无线路由器和服务器112。在这一示例中，无线路由器110被图示为包括LAN连接设备302和WAN连接设备304。LAN连接设备302表示用于实现本地无线局部网(比如符合一个或者多个IEEE标准、蓝牙或者其他无线网络配置)的功能。WAN连接设备304表示用于连接到WAN(比如因特网)的功能。WAN连接设备304可以按照各种方式(比如通过物理和通信耦合、无线通信耦合(例如，蜂窝，比如LTE、4G、3G等))连接。

服务器112被图示为包括教室管理模块306。教室管理模块306表示用于管理无线教室环境(比如包括教师设备104和学生设备106、108的环境)的功能。这一功能的示例被图示为教室内容管理模块308。教室内容管理模块308表示用于管理通过无线教室散布教室内容的功能。

教室内容管理模块308例如可以经由网络与服务提供方310通信，服务提供方310被配置为例如通过使用服务器群的一个或者多个服务器实施一个或者多个服务。因而，服务提供方310在这一实例中实施用于支持这样的服务的平台312，其示例被图示为教室服务管理器模块314。教室服务管理器模块314还可以被配置为支持各种服务，比如经由网络114提供教室内容316。

因此，教室内容管理模块308可以经由网络114与服务提供方310通信以获得教室内容316。这可能涉及各种不同收益技术，比如订购服务、按使用付费等。另外，教室内容管理器模块314可以利用各种技术来使内容可用，包括使用加密、流传输等。另外，服务提供方310可以被用来支持各种其他服务(比如，分析)，其示例如以下被描述并且在对应附图中被示出。

图4描绘了示例实现方式中的系统，在该系统中收集和分析启发式数据。在这一示例中，教室管理模块306被图示为包括启发式数据收集模块402。这一模块表示用于从学生设备106、108以及甚至用教师设备104收集启发式数据404的功能。

从学生设备106、108收集的启发式数据404可以描述学生与设备的各种不同交互。启发式数据404例如可以描述与教室内容的交互，比如阅读材料、示图、图像、多媒体内容等。另外，这一启发式数据404可以描述与教室内容的特定部分的交互以及甚至作为该交互的部分被进行的改变。启发式数据404例如可以描述输出特定部分的时间量、与特定部分的交互、由学生输入的答案以及甚至学生在与设备交互时对答案进行的改变等。

甚至可以从教师设备104收集启发式数据404。在这一实例中，启发式数据404可以描述在教学会话期间被执行的经过教室内容的导航、输出教室内容的特定部分的时间量等。

无论源自哪里，启发式数据404然后可以被分析以比如确定教室内容的效力。分析模块406例如可以被服务提供方301用来分析启发式数据404。这可以包括确定如何执行于教室内容的交互以学习内容。这一分析还可以考虑从学生接收的关于这一教室内容的答案。

纠正然后可以作为这一分析的部分在答案、在特定部分花费的时间量、讨论特定部分花费的时间量等之间被执行。分析的结果然后可以被揭示(例如，经由用户界面、作为书面文件的部分被输出等)以使得用户可以容易地标识教室内容的部分、使用教室内容执行的讲课以及关于可以使用改进的教室内容提问的问题、按照预期起作用的部分等。以这一方式，分析可以用来提供教室内容的有效性、与内容交互的学生以及甚至教授内容的教师的现实世界分析。各种其他示例也在预期之中。

教室管理器设备102例如可以利用教室内容管理模块306以基于学生设备106、108在本地无线网络中的检测到的存在跟踪学生的出勤。这一出勤甚至可以通过与学生设备106、108的交互、使用唯一标识符登录等被“检查”以使得关于学生是否实际出席进行确定。

教室管理模块306还可以被用来管理包括作业的教室内容的散布和收集。例如，作业和支持材料可以被本地存储于学生设备106、108上。在稍后的时间点，对于作业中的问题提供的答案可以然后由服务器112收集。这一信息然后可以经由网络114被传达以用于由服务提供方310处理(例如，自动地和/或被高速缓存并且响应于可用WAN连接被转发)，转发到教师设备104等。在另一示例中，教室统计和启发法可以被计算(例如，学生测试结果、出勤等)并且传达到服务而未被教师干扰和/或操纵。因此，在这种情况下，阻止教师操纵、偏袒以及甚至知道学生的测试结果。可以由无线教室环境支持的教师/学生交互的进一步讨论可以关于以下描述和对应的附图被找到。

图5描绘了示例实现方式中的系统500，在系统500中示出了由教师设备104对一个或者多个学生设备106的管理。学生设备106被图示为包括学生模块502，学生模块502表示设备的用于与教室内容316交互的功能。这可以包括教室内容的输出(例如，从本地存储装置、从教室管理器设备102被流传输)、与教室内容的交互(例如，以回答问题)等。

学生设备106被图示为与教师设备104通信。这可以在教师设备104和学生设备106之间被直接执行和/或通过使用教室管理器设备102被间接执行。

教师设备104被图示为包括教师模块504，教师模块504表示教师设备104的用于交互和管理教室内容316的使用的功能。教师设备504例如可以被配置为允许访问教室内容316的对于学生设备106未被允许的部分，比如教师答案、讲课材料等。教室内容例如可以包括对应于用于在教室中讨论的教学计划的材料和对应于教学计划的家庭作业。

教师模块504还可以包括学生设备管理器模块506，学生设备管理器模块506被配置为管理学生设备106与教室内容316的交互。这可以包括对教室内容316的那些部分正被相应的学生设备显示的指示。学生设备管理器模块506还可以包括用于控制内容在相应的学生设备106上的输出的功能以比如指定将被输出用于作为讲课的部分使用的特定页、图、多媒体内容等。以这一方式，使用教师设备104的教师被给予对学生设备106的一定程度的控制，由此通过限制可能的注意力分散促进参与和学习。各种其他示例也在预期之中，比如利用教室设备102以管理在学生设备106、108之间的交互，其示例被如下描述并且在附图中被示出。

图6描绘了示例实现方式中的系统600，在系统600中示出了教室管理器设备102在学生设备106、108之间的通信。如之前那样，学生设备106、108被图示为包括相应的学生模块602、604，学生模块602、604表示设备的用于与教室内容316交互的功能。这可以包括教室内容的输出(例如，从本地存储装置、从教室管设备102被流传输)、与教室内容的交互(例如，以回答问题)等。另外，教室管理器设备102可以被配置为通过将本地无线网络限制到经由教室管理器设备102进行的连接来限制在学生设备106、108之间的直接访问。

教室管理器设备102可以被配置为充当用于管理学生设备106、108利用广域网(WAN)(比如因特网)的访问的防火墙。另外，这一访问可以与向教师设备104提供的访问不同地被管理，比如向学生设备106、108授予有限的访问权并且对于教师设备104去除这些限制中的至少一些限制。

教室管理器设备102可以被配置为管理在学生设备106、108之间的通信。这可以包括管理在设备之间通过使用策略(比如允许对教室内容的访问和与教室内容有关的通信并且限制其他访问)被执行的通信。经由教室管理器设备102在学生设备106、108之间被执行的间接通信也可以被管理。这可以包括关键字分析、内容分析(例如，图像)等。

图7图示了无线硬件设备的操作的示例方法700。

在702处，由多个教室管理器设备收集的启发式数据被接收，教室管理器设备中的每个教室管理器设备被配置为管理向多个学生设备散布教室内容以及收集描述由相应的所述学生设备执行的与教室内容的交互的启发式数据。如之前关于图4所描述的，可以收集描述各种不同交互的各种不同类型的启发式数据。

在704处，接收的启发式数据的分析结果被揭示，该分析被执行以确定相应的所述学生设备如何执行与教室内容的不同部分的交互。结果例如可以在用户界面中被显示、被使得经由应用编程界面可用等。

示例片上系统

如上所述，所描述的技术可以利用具有无线路由器110和/或服务器112的集成电路被执行。在一些实施例中，技术也可以全部或者部分地利用其它装置(比如片上系统)被执行。图8利用示例片上系统(SoC)800图示了这样的情况。SoC可以被实施于固定或者移动设备中，比如计算设备、电视机顶盒、视频处理和/或渲染设备、以太网接口、交换机、电器设备、游戏设备、电子设备、汽车和/或工作站中的任何一项或者组合中。

SoC800可以与电子电路、微处理器、存储器、输入输出(I/O)逻辑控件、通信接口和部件、运行整个设备所需要的其他硬件、固件和/或软件集成。SoC800还可以包括集成数据总线(未示出)，该集成数据总线耦合SoC的各种部件以用于在部件之间的数据通信。也可以利用不同部件的许多组合实施包括SoC800的设备。

在这一示例中，SoC800包括各种部件，比如输入输出(I/O)逻辑控件802(例如，以包括电子电路)和微处理器804(例如，任何微控制器或者数字信号处理器)。SoC800还包括SoC存储器806，SoC存储器806可以是任何类型的随机访问存储器(RAM)、低延时非易失性存储器(例如，闪存)、只读存储器(ROM)和/或其他适当的电子数据存储装置。SoC存储器806可以依赖于SoC800的架构从存储器110分离(被示出)或者与存储器110集成(未示出)。SoC800还可以包括各种固件和/或软件，比如操作系统808，操作系统808可以是由SoC存储器806保持并且由微处理器804执行的计算机可执行指令。SoC800还可以包括其他各种通信接口和部件、无线LAN(WLAN)或者PAN(WPAN)部件、其他硬件、固件和/或软件。

SoC800可以包括图1的教室管理器设备102的部分，比如通过包括一个或者多个模块以实施图1和图2的无线路由器110、服务器112等。

虽然已经用结构特征和/或方法技术和/或动作特有的语言描述了主题内容，但是将理解，在所附权利要求中定义的主题内容未必限于以上描述的具体特征、技术或者动作(包括执行特征、技术或者动作的顺序)。

Claims

1.一种教室管理器设备，包括：

外壳；

无线路由器，被布置在所述外壳内，其中所述无线路由器被配置为实例化本地无线网络，并且支持在所述本地无线网络与广域网之间的通信；以及

服务器，被布置在所述外壳内，其中所述服务器通信地耦合到所述无线路由器以管理包括第一设备和一个或者更多个第二设备的无线教室环境，其中所述第一设备被配置为管理所述一个或者更多个第二设备的操作。

2.根据权利要求1所述的教室管理器设备，其中所述外壳包括电插头，所述电插头被配置成使得当按照垂直方向被接纳在电插座内时，所述外壳被支持以悬挂在所述电插座上。

3.根据权利要求1所述的教室管理器设备，还包括物理网络连接设备，所述物理网络连接设备被配置为支持在所述广域网和所述无线路由器之间的物理和通信的耦合。

4.根据权利要求1所述的教室管理器设备，还包括物理总线设备，所述物理总线设备被配置为支持在所述服务器和外围设备之间的物理和通信的耦合。

5.根据权利要求1所述的教室管理器设备，其中所述服务器被配置为支持由所述第一设备通过控制教室内容的哪些部分如由所述第一设备指示的那样由所述一个或者更多个第二设备输出对所述一个或者更多个学生设备的管理。

6.根据权利要求1所述的教室管理器设备，其中所述服务器包括教室内容管理模块，所述教室内容管理模块被配置为收集描述与教室内容的学生交互的启发式数据。

7.根据权利要求6所述的教室管理器设备，其中所述启发式数据描述学生已与所述教室内容的特定部分交互的时间量。

8.根据权利要求6所述的教室管理器设备，其中所述教室内容管理模块被配置为经由所述广域网获得所述教室内容并且向所述一个或者更多个第二设备散布所述教室内容。

9.根据权利要求1所述的教室管理器设备，其中所述无线路由器被配置为充当防火墙，所述防火墙用于管理所述一个或者更多个第二设备和所述第一设备对所述广域网的访问以使得所述第一设备被允许访问而所述一个或者更多个第二设备未被允许所述访问。

10.根据权利要求8所述的教室管理器设备，其中所述无线路由器被配置为支持经由所述本地无线网络在所述第二设备之间的通信，所述第二设备被配置为不允许在所述第二设备之间的直接无线通信。

11.一种方法，包括：

使用教室管理器设备的无线路由器实例化本地无线网络，所述本地无线网络被配置为支持在所述本地无线网络与广域网之间的通信；以及

使用所述教室管理器设备的服务器管理无线教室环境，所述无线教室环境包括第一设备和一个或者更多个第二设备，其中所述第一设备被配置为经由所述服务器管理所述一个或者更多个第二设备的操作。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述服务器被配置为支持由所述第一设备通过控制教室内容的哪些部分如由所述第一设备指示的那样由所述一个或者更多个第二设备输出对所述一个或者更多个学生设备的管理。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述服务器被配置为支持由所述第一设备通过控制教室内容的哪些部分如由所述第一设备指示的那样由所述一个或者更多个第二设备输出对所述一个或者更多个学生设备的管理。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述服务器包括教室内容管理模块，所述教室内容管理模块被配置为收集描述与教室内容的学生交互的启发式数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述启发式数据描述学生已与所述教室内容的特定部分交互的时间量。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述教室内容管理模块被配置为经由所述广域网获得所述教室内容并且向所述一个或者更多个第二设备散布所述教室内容。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述无线路由器被配置为充当防火墙，所述防火墙用于管理所述一个或者更多个第二设备和所述第一设备对所述广域网的访问以使得所述第一设备被允许访问而所述一个或者更多个第二设备未被允许所述访问。

18.一个或者更多个计算机可读存储介质，包括存储于其上的指令，所述指令响应于在计算设备上的执行，使所述计算设备执行操作，所述操作包括：

19.根据权利要求18所述的一个或者更多个计算机可读存储介质，其中所述服务器被配置为支持由所述第一设备通过控制教室内容的哪些部分如由所述第一设备指示的那样由所述一个或者更多个第二设备输出对所述一个或者多个学生设备的管理。

20.根据权利要求18所述的一个或者更多个计算机可读存储介质，所述服务器被配置为支持由所述第一设备通过控制教室内容的哪些部分如由所述第一设备指示的那样由所述一个或者更多个第二设备输出对所述一个或者多个学生设备的管理。