CN105103182A - 用于交互式实时的基于平板的教学的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在触摸屏便携式电子设备之间使用的点对点教学系统。该系统使用虚拟白板、实时消息以及语音通信来提供教师与学生之间的动态实时交互式会话。该系统还提供对会话的完整捕获和回顾以便将来由学生和父母回顾。便携式电子设备经由与中央服务器的连接近乎实时地交换数据，所述中央服务器用作推拉以及管理当前会话数据和历史会话数据二者的交换机制。教师选择应用程序使学生和父母能够审查教师、审查并且创建教师评价以及创建并管理与教师的约定。

Description

用于交互式实时的基于平板的教学的系统和方法

背景技术

本文所描述的是一种可以在触摸屏便携式电子设备上实现的点对点教学系统，该点对点教学系统使教师与学生之间能够动态实时地交换会话，以及由学生和父母完整地捕获并且回顾会话。该便携式电子设备经由与中央服务器的连接近乎实时地交换数据，所述中央服务器作用为推拉以及管理当前会话数据和历史会话数据二者的交换机制。

发明内容

本文所描述的实施方式涉及可以在触摸屏便携式电子设备上实现的点对点教学系统，该点对点教学系统使教师与学生之间能够态实时地交换会话，以及由学生和父母完整地捕获并且回顾会话。便携式电子设备经由与中央服务器的连接近乎实时地交换数据，所述中央服务器用作推拉以及管理当前会话数据和历史会话数据二者的交换机制。

学生和教师均可以在先进的虚拟白板界面上绘图、交换消息和照片以及实时对话。学生和教师二者在会话期间可以同时在白板上绘制、交换文本消息、在白板上打开新页、上传并且显示图像、在图像上绘制并且在各种页和白板之中剪切/复制/粘贴。

学生动态实时地启动会话或者通过安排将来的会话(在该周中的随后的某天等)来启动会话。学生可以从教师列表中进行选择，包括从当前可用的“特别喜欢”列表中进行选择或者基于教师的评价随机地选择。学生可以注册并且从关注的类别/子类别的选项(例如“8年级数学——初级代数”)中选择。

教师注册并且也从类别/子类别的同一列表中选择自己的专长。教师可以是群众推荐的(crowd-sourced)，或者基于评价、来自朋友的推荐、来自根据过去会话的特别喜欢的教师列表或者纯粹地基于当前可用性和专长而被选择。

会话被记录以提供使学生或父母能够随时回顾会话的回放模式。回顾可以以正常速度(1X)运行，所以30分钟的会话回顾将花费30分钟。回顾还可以快进，或者以2X、4X或8X运行以更加快速地回顾会话。

可以通过第三方网上支付系统(例如AppleAppStore账户或PayPal账户)向学生收费，并且可以通过网上银行账户(例如PayPal)给教师付款。

在本发明的一个方面中，一种实时的基于平板的点对点教学系统包括：配置有交互式显示界面的学生触摸屏设备；配置有交互式显示界面的教师触摸屏设备；以及服务器，该服务器被配置成在所述学生触摸屏设备与所述教师触摸屏设备之间实时传输利用交互式显示界面进行的交互；其中，所述交互包括对所述学生触摸屏设备和所述教师触摸屏设备的语音通信输入和对所述交互式显示界面的物理输入。

在本发明的另一方面中，一种实时的基于平板的点对点教学方法包括下述步骤：启动配置有交互式显示界面的学生触摸屏设备与配置有交互式显示界面的教师触摸屏设备之间的交互式实时教学会话；使用服务器实时传输所述学生触摸屏设备的交互式显示界面与所述教师触摸屏设备的交互式显示界面之间的交互；其中，所述交互包括对所述学生触摸屏设备和所述教师触摸屏设备的语音通信输入和对所述交互式显示界面的物理输入。

与这些实施方式相关的另外的方面可以在随后的描述中部分阐述，并且部分地根据描述是明显的或者可以通过对本发明的实践而得知。可以借助于在下述详细的描述和所附权利要求中特别地指出的元素和各种元素和各方面的组合来实现并且获得本发明的各方面。

要理解的是前面的描述和下文的描述二者都仅是示例性和说明性的，而不意在以任何方式限制所要求保护的发明或所要求保护的发明的应用。

附图说明

包括在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示例了本发明的实施方式，并且附图与描述一起提供对本发明的原理的解释和说明。具体地：

图1示出了根据本发明的一个实施方式的在两个平板设备之间的点对点教学的系统；

图2示出了根据本发明的一个实施方式的教学会话的流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施方式的在建立和启动教学会话中的用户数据流的流程图；

图4A至图4Q示出了根据本发明的一个实施方式的在学生与教师之间的教学会话的工作流程；

图5示出了根据本发明的一个实施方式用户能够如何与白板交互以缩放内容的白板界面；

图6A至图6N示出了根据本发明的一个实施方式的教学系统的用户界面画面；以及

图7示出了在其上可以实现本发明方法的实施方式的计算机/服务器系统的实施方式的框图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，将参照附图。上述附图以说明性的方式而不是以限制的方式示出了符合本发明的原理的特定实施方式和实现方式。这些实现方式被足够详细地描述以使本领域普通技术人员能够实践本发明，并且要理解的是可以在不背离本发明的范围和精神的情况下利用其它实现方式并且可以进行结构性改变和/或对各种元件的替换。因此，以下详细描述不应被解释为限制的意思。另外，如所描述的本发明的各种实施方式可以以在通用计算机上运行的软件的形式、以专用硬件的形式或以软件和硬件的组合的形式来实现。

I.系统概述

本文所描述的实施方式涉及可以在触摸屏便携式电子设备上实现的点对点教学系统，该点对点教学系统能够在分离的便携式电子设备上使教师与学生之间动态实时地交换会话，以及由学生和父母完整捕获并且回顾会话。便携式电子设备经由与中央服务器的连接近乎实时地交换数据，所述中央服务器作用为推拉会话数据的交换机制以及管理当前和历史二者的会话数据。

在一个实施方式中，便携式电子设备是具有触摸屏界面的平板计算机，该触摸屏界面使教师和学生能够通过自然运动——例如书写、绘图、语音和消息——来动态地交互。因此，该平板可以配备有帮助用户获得这些交互的硬件(例如，相机或麦克风)和软件。在下文提供的示例中，使用然而可以使用具有触摸输入界面的任何便携式电子设备，只要该设备包括执行所描述的特征所必需的硬件和软件。教学系统可以作为应用程序而在每个便携式电子设备上运行，并且可以被配置有针对每个特定用户——教师、学生、父母或系统管理员——而设计的特征和界面。在一个实施方式中，可以通过网络例如因特网或局域网(LAN)来连接各平板，所以各平板可以在教学会话期间彼此进行实时通信以在学生与教师之间实时传达信息。在另一实施方式中，各设备可以通过两个设备之间的点对点连接来彼此无线地连接，从而不需要网络。

在图1中示出了基于平板的教学系统100的一个实施方式，图1示出了与包括学生平板104、教师平板106和父母平板108的多个便携式电子设备通信的云服务器102。如上所述，取决于通信和网络的类型，便携式电子设备可以与云服务器102进行通信或者彼此直接进行通信。

开始会话

教学会话包括使用平板上的应用程序实时进行交互的具有学生平板的学生和具有教师平板的教师，该应用程序使学生和教师能够谈话、在共享的白板用户界面上工作以及交换图片或视频。学生和教师通过启动应用程序而来到课程。现场“会话”开始，在该会话中，在学生和教师之间实时传送所有的来回交互，包括语音数据和共享的白板、图片等。除了这些现场交互以外，系统还会确定：1)学生到达会话以及何时到达；2)教师到达会话以及何时到达；以及3)他们何时分别离开会话。该信息可以被放入报告中以让父母或系统管理员知道学生或者教师是否迟到或者会话是否过早地结束及其原因。可以记录会话的所有方面包括语音数据、共享的白板、图片等，以便随后回放或查看。这些设置可以根据需要而被调节。会话通知

当会话即将开始时或者当会话已被安排时，父母、学生和教师都会接收到通知。这些通知可选地包括：在会话开始之前30分钟通知；在会话开始之前15分钟通知；在会话开始之前5分钟通知；当学生到达时通知；当教师到达时通知；当学生离开时通知；以及当教师离开时通知。以上通知中的每个通知的设置均可以被调节。

教学会话的组织结构

图2是示出了教学会话100的组织结构的框图，在教学会话100中，各种会话页被自动地创建102或者由学生创建104，教学会话100包括下述能力：将图像上传106到会话并且剪切和粘贴108图像的片段以聚焦在对所上传的图像中的文本的特定选择上。在会话期间，还可以在学生与教师交换消息时使用会话聊天110，并且启动学生与教师之间的语音会话112以使学生与教师在教学会话期间能够实时谈话。教学会话还捕获交互式共享白板上的绘图活动作为活动对象114，使得由学生或教师在白板上做的每个记号均被捕获并且被存储。每个活动对象114包括会话ID、用户ID、会话页、经过的毫秒数、顺序以及内容，以便正确地存储并且组织会话期间的白板注解。

图3是示出了由系统为用户提供的特征和界面的组织的框图。用户302(学生或父母)可以提供有使用现有的账户配置文件(accountprofile)来存储支付信息304的选项，该账户配置文件由用于便携式电子设备的服务提供商管理，例如存储有的支付信息的用户的配置文件，用户利用配置文件来使用通过App的服务。用户302还可以用该用户愿意使用的教师来创建特别喜欢的教师列表306，并且用户还被提供有网上课程表308，用户可以在课程表(schedule)中管理已安排的教学会话并且按教师、科目等搜索新约定。可以使用支付界面310通过网上支付系统(例如)来向教师支付，并且可以将收据312给教师以跟踪教师的支付。

之前在图2中描绘的会话界面314包括会话聊天316、交互式白板上的会话页318、图像上传320、待粘贴在白板上的图像片段322以及在白板上进行的任何活动324。

如下所述，类别326和子类别特征328提供对科目和教师的选项。系统还提供由用户对教师330的评价，包括评级和审查，使得用户可以评价教师并且选择最适合他们的学生的教师。

会话建立和执行工作流程

图4A至图4Q中按照平板与服务器之间的通信步骤示出了创建用户和教师账户、安排会话以及启动教学会话的工作流程。在一个实施方式中，可以将对父母的建立、安排、管理和通知提供给针对父母的第三便携式电子设备，使得父母和学生均可以具有在其上与系统进行交互的独立的设备。例如，父母可以经由智能电话与系统交互以安排会话、接收警告以及回顾完整的会话、笔记和教师评语，而学生使用他/她自己的平板与系统交互。这将为父母和学生提供额外的便利，这是因为父母可以从分离的设备和位置远程地管理会话。

图4A示出了在父母平板402与服务器404之间的用户建立通信400，其中用户输入配置文件信息并且创建用户名和密码。图4B中，父母输入支付信息以向教师直接提供针对会话的自动支付，并且针对他们想要何时被提醒该会话而创建通知设置。图4C中，学生平板406用于创建学生配置文件，包括学生需要得到帮助的课程、学生的课程表和针对教学的可用性(availability)以及通知设置。图4D中，教师平板408用于建立教师配置文件、教师教授的课程及教师的可用课程表。因此，当学生搜索教学会话时，系统可以自动地匹配针对学生和教师的课程表，使得学生仅看到在该学生可用时可用的以及该学生需要的科目的教师。图4E示出了从学生平板406创建的教师的重复课程的处理，而图4F示出了学生选择其特别喜欢的教师并且创建特别喜欢的教师列表的步骤。图4G中，提供了学生审查他们的教学课程表的处理，而图4H示出了教师审查他们的教学课程表的处理。图4I中，示出了在会话先前未被安排的情况下用于启动教学会话的快捷处理，其中，学生平板406使用学生的用户ID生成针对课程的课程ID，之后，教师平板408将教师的用户ID和课程ID与服务器404通信，以启动针对该教学会话的会话ID。图4J示出了用于启动先前被安排的教学会话的第二处理，其中，学生平板406和教师平板408先前已与服务器通信以接受会话约定，并且在会话开始之前的某个时间段内完成了用户ID、课程ID和会话ID的特定交换。

图4K示出了学生平板406、服务器404以及教师平板408之间的数据的工作流程。该工作流程示出了学生可以如何创建绘图、提交图像、向服务器发送聊天、语音等，该聊天、语音等接着被传送至教师平板408。教师负责创建被提交给服务器的针对整个教学会话的会话页，但是教师还可以创建绘图、提交图像、发送聊天、语音等。学生或教师还可以创建绘图或向会话绘图内的不同页提交图像。教师还可以创建捕获特定会话页的全部内容或者会话的全部页的会话快照，以随后由学生或父母进一步回顾。

图4L示出了用于在学生平板406或父母平板402上回放先前记录的教学会话的工作流程。回放模式使得能够将页、图像、绘图、语音、聊天和快照全部从服务器404传送到平板。还可以在回放会话期间提示学生平板或父母平板对教师进行评价。

图4M示出了学生管理他们的配置文件、课程表和其他账户信息(包括课程、登录以及与教师关于排课进行的通信)的工作流程。图4N和图4O示出了可以从服务器传送到学生平板406、父母平板402以及教师平板408的推送通知。所述通知可以提醒：即将来临的会话，监测警告(即，会话已开始或被取消)，以及关于排课或支付的其他通知。图4P示出了可以经由电子邮件在服务器与平板之间完成的另外的通信，其反映在图4N和图4O中示出的通知中。图4Q示出了在管理性计算设备与服务器404之间的用于管理加入系统的教师以确定教师是否具有配置文件或者将他们录入该系统的系统管理的工作流程。

图6A至图6E示出了提供给父母或学生用于建立用户配置文件、建立课程以及用于使用排课系统选择教师的几个图形用户界面(GUI)。图6A示出了建立GUI和菜单，而图6B示出了用于选择科目和会话通知的GUI，以及图6C示出了支付建立GUI。图6D和图6E示出了用于选择教学会话的时间、日期和教师的详细排课的GUI，其中，用户可以审查教师配置文件、审查并且选择单次课程或者重复课程。

图6F至图6N示出了协作共享白板的GUI以及针对教学会话可用的各种特征。在图6F中，提供了具有以下可选项的菜单：语音(麦克风)、聊天、绘图、套索(对所选择的区域进行剪切和粘贴)、相机(激活平板相机并且拍照)、快照(捕获平板画面内容以保存来用于随后的回顾)、以及在会话期间创建的不同页的缩略图。可以示出基本会话信息，例如教师和学生的名字以及表示剩余时间或经过的时间的时间条。

图6G示出了聊天界面，而图6H示出了绘图界面菜单，图6I示出了用于进入聊天的聊天通知图标，图6J示出了相机界面，图6K示出了常规设置菜单，图6L示出了回放菜单和界面，图6M示出了教师给父母发消息的窗口，以及图6N示出了用于学生或父母审查教师的评价菜单。

II.白板界面

在一个实施方式中，学生和教师使用作为软件在平板设备上运行的、动态的实时交互白板界面进行交互。白板提供两个用户可以书写、绘图、交换消息、上传以及传送图像、捕获内容等的交互式空间，在上述活动同时看到另一用户正在做什么。用户可以擦除内容或者创建新内容页，在白板的多个“页”之间剪切和粘贴，以及存储图像的一部分或整个白板会话以便将来使用。

在会话的开始处，空白白板变成“第1页”。可以由学生或教师随时添加其他页。学生和教师可以分别处于不同的页上，并且存在指示另一方正在另一页上绘图的图标。在一个实施方式中，可以拍照，并且内容(例如数学书的图画)被自动地用于创建另一新页的背景。例如，学生对其家庭作业的页进行拍照，该照片被上传到下一“页”，并且教师和学生二者都可以查看该数据，在其上进行绘制或者复制并且在其上粘贴东西。

在一个实施方式中，在会话期间学生与教师之间的交互如下。平板将发送出内容以及离散的字段的组合以存储在数据库中。仅存储iPad内容的区域在页上的绘图周围。我们总是发送绘图子记录中的会话id、用户id、页id等，但是绘图对象的背景以及绘图周围的iPad上的活动和交互仅被传递到接收具有该会话id、用户id、页id和子记录内容的信息的另一平板上。

缩放

如图5所示，每个用户可以独立地缩放其正在查看的当前白板页。例如，白板显示器可以开始于1x1的完全“缩小”模式，并且经由捏手势被放大到最大例如4x4。

通过在iPad上使用捏拉缩放(pinch-to-zoom)功能可以实现对任意页进行缩放。每个人——教师和学生——均可以独立地缩放并且绘图，从而在放大模式下允许非常精细调整的书写。例如，在写“a2+b2＝c2”之前，学生可以放大，使得当被缩小时，其看起来具有12磅字体而不是20磅字体的精确度。这使得他们的手指在iPad上比正常情况更加精确，这是因为他们可以在放大时绘图，然后缩小以进行打印和查看。

在页上绘图

当两个平板在现场会话期间通信时，数据、语音、图像、文本聊天等所有绘画对象被来回发送并且包括会话id、用户id、页编号、从会话开始的毫秒数以及顺序。除了离散的字段以外是完整内容。“会话”的所有子记录包括上述。子记录的父类基本上是唯一的页编号。

在一个实施方式中，当第二服务器设备向中央服务器轮询新内容时，中央服务器支持在从第一设备接收到内容时将该内容传递到第二设备，并且当新内容下载完时将该内容标记为已传送。在后台，中央服务器将该记录保持到数据库用于随后检索以进行回放。

绘图工具可以提供针对形状或绘图类型的下述选项(菜单可以被放置在别处并且可以具有相对于文本的实际形状)：任意线、直线、正方形、长方形、圆形、椭圆和粗度。线宽度可以被绘制成窄的或宽的，并且可以是1、4、8或16个像素。颜色选项可以包括以用户可以从其选择颜色的格子形式的调色板。

在白板界面中，附加选项可以包括下述能力：添加新页、插入图像(存储在设备上或服务器上的，或者用内置或外接相机拍摄的)以及复制写字板的一部分并且将其粘贴到别处。复制可以提供对用户指定形状(例如长方形)的复制，或者捕获使用用户自定义形状的一部分，用户可以用他们的手指或另一输入设备绘制该用户自定义形状。

用户动作指示符

在一个实施方式中，存在示出另一用户正在做什么的各种指示符。这些指示符可以包括例如通过在聊天区域显示变化循环图标来指示另一用户当前正在撰写聊天消息。当聊天被发送时，变化循环图标停止运动。另一指示符可以例如通过在另一用户持续按下麦克风按钮期间在语音按钮附近的变化循环来向一个用户通知另一用户当前正在形成语音消息。

还可以向用户通知另一用户正在不同的白板页上绘图。例如，教师可以与学生在第1页上开始并且在学生完成第1页上的问题时移动到第3页以绘制另外的问题。教师可以看见第1页的闪动图标，指示学生正在实际地进行作业(绘图、回答问题)，而学生可以看见第3页的闪动图标，指示教师正忙于绘图或上传更多问题。

快照

在任何时间，教师可以对白板拍快照，其自动地创建整个画面的JPG，其中图像和所有绘图都在底层图像之上。此外，在教学会话结束时，可以将会话期间创建的全部内容作为快照而捕获。该快照可以自动地通过电子邮件发给学生、父母和教师，用于在其下一会话中进行参考、打印出来用于进一步回顾，或者存储在要由学生或父母随后查看的课程总结中。例如，如果学生在会话期间将其家庭作业的照片上传到协作白板并且在会话期间完成其家庭作业，则学生可以在结束时对其完成的家庭作业拍快照，然后用电子邮件将快照发给他们的老师或者将快照打印出来带到课堂上。

然后，这些电子邮件和快照可以由学生、父母或教师离线审查，并且可以是该教师和学生的下一次现场会话的基础。

这些快照可以作为特殊图标出现在回放时间轴中，指示例如快照在该会话的第10分钟43秒处拍摄，使得父母、学生或教师能够通过将回放时间轴滚动到该时间并且查看该时刻的实际的视频和音频记录。

聊天

在一个实施方式中，学生和教师可以发送短的聊天消息，该短的聊天消息出现在白板界面的不同的部分中，并且可以具有有限的最大字符数(在一个实施方式中为127个字符)。聊天消息可以放置在竖直的侧栏中，该侧栏可以随时被查看或被隐藏。如果被隐藏，则仅最新的聊天出现在白板的该侧。

III.实时语音交换

在一个实施方式中，用户可以在会话期间经由语音进行通信，使得学生和教师可以在课程期间进行交谈。在一个实施方式中，语音功能是完全实时双向的，以创建无缝的交谈环境。语音数据还可以被保存在服务器上用于在回放模式期间回放。

在一个实施方式中，语音通信由两个平板上的按钮激活。可以在需要时按下该按钮，或者将该按钮放置在“按下”模式下，即表示所有语音都被捕获直到该按钮被压“出来”为止。在点对点通信环境中，语音数据被捕获并且被立即发送到其他平板。该语音数据还被并行地发送至服务器用于存储和将来回放。

因此，每个平板设备可以具有用于下述两者的点对点连接：接近实时的流式MP3语音捕获，同时并行地将这些相同的双重语音以所捕获的格式发送至服务器。存在来自每个平板的两个流，总共4个并行流。点对点数据通过另一iPad回放，然后删除该数据。并行流将相同的数据从各个平板发送至服务器，在服务器中，数据被压缩并且永久存储用于回放。

然后服务器异步地压缩语音并且将其连同标记的毫秒数一起存储在数据库中，以便随后在任何平板上回放。因此，教师和学生两者的语音连同所有的绘图、聊天、照片、姿势等一起并且同步地被捕获，使得回放看起来像学生经历的原始会话。

IV.会话存储和回放模式

如以上简要描述的那样，系统的一个关键特征是存储然后回放先前会话的能力。该特征通常可以由父母使用以评估他们的孩子做得怎样，以确定教师的效果、对教师进行评价、以及知晓孩子正在学什么、甚至与孩子一起回顾该会话。因为它的回顾能力，学生喜欢回放以在他们的下一次会话以及准备测试之前复习关于上一次会话的知识。

在一个实施方式中，可以针对每个会话存储下述类型的数据：学生与教师之间基于实际计时的所有聊天；学生与教师之间基于计时的所有白板绘图；成为新页的任何上传的图像/照片；在图像/照片之上绘制的任何数据；在页之间被复制并且被粘贴的图像的任意部分(例如，可以从家庭作业问题的照片抓取包围特定问题的长方形并且将其放置在白板或新页上)；学生与教师基于实际计时的所有语音；以及可以用电子邮件发送的不时抓取的画面的快照。

回放模式包括选择处理——选择要回放的会话以及回放该会话的速度。会话回放会将所有内容连同毫秒级计时信息预先下载到平板设备。这会基于内容而变化，但是通常内容是轻量级的，除了潜在地记录的语音以外。在一个实施方式中，下载的数据可以包括：打开的页、在每页上的绘图、作为页背景而被上传的图像、聊天和文本、以及语音记录片段。

可以提供语音片段以减小待下载的文件的文件大小，而不是下载整个会话的全部语音文件。片段一般可以是5秒到最长30秒。片段可以是中等保真度，所以假设30秒的片段为1MB，则取决于会话的纵深(depth)尤其是周围语音，内容的总大小应该在1MB到10-20MB之间。在一般的网络连接上，这将在不超过10秒至30秒内下载完。

当被下载时，用户(父母、教师或学生)可以点击回放，该回放具有完整的播放/暂停功能。如果以1x速度进行播放，则可以听到声音，否则以任何更快的速度播放则仅示出另外的媒体。父母或学生可以随时暂停或者后退。主要的目的是使得能够完成整个交互会话的完整的详细的回顾。V.排课系统

由学生与教师来安排课程包括来自学生或其父母的各种选择。他们需要选择学习的类别/子类别(如果他们具有不止一个类别/子类别)，然后他们是否想要每周的特定时间重复，或者仅针对该子类别可用的任何教师。在一个实施方式中，对排课的类型的选项可以包括下述：

每周重复

每周重复选项是建立课程的最通用的方法。他们选择他们的类别/子类别——例如，数学、8年级、代数I。然后，学生(或父母)选择贯穿一周的他们可利用的一组时间，例如星期一上午3点至下午5、星期二上午3点至下午5点，星期四上午4点至下午6点。接下来，他们查看教授该子类别并且在这些时间可用的教师的列表。他们能够浏览列表，深入了解教师以查看教师的背景，并且最终选择一个教师。这样建立了在他们选择的时间处的重复课程。然后，教师可以经由自动通知看到他们有针对课程的新的学生请求。当教师接受时，学生被通知。

仅本周(不重复)

与上述相似，用户选择科目的类别和子类别，然后选择在该星期期间可用的时间，然后查看教师的列表并且选择一个教师。针对该教师/学生创建仅一个会话。

今天需要课程

“今天需要课程”选项示出了对被列出为可用的教师的该日剩余时间进行选择的以半小时递增的网格。然后，他们可以选择至少在课程表上可用的教师，并且等待教师的响应/确认。

现在需要课程

“现在需要课程”选项意味着学生立即——即该小时的下时段中——需要教师。然后，在选择所需的科目之后提示用户从可用的教师的列表进行选择。

选择教师

当选择教师和会话时，可以向学生提供几个选项以帮助选择合适的教师。例如，如果学生已建立了默认教师即学生一直默认的教师，则学生可以有“使用默认教师”选项；学生可以有特别喜欢的教师的列表，该列表将产生他们特别喜欢的教师的课程表；或者学生可以有可用列表，该可用列表让学生查看在该时刻或针对学生已选择的时间和日期可用的任何教师。

当学生或父母选择了会话和教师时，指示学生请求会话的请求被发送到教师。然后，教师需要接受该课程，即使教师没有接受该课程，但是当时间到达时学生仍然可以开始该会话。

学生可以在安排的时间之前最多5分钟以及在安排的时间之后最多20分钟开始课程，教师也是如此。这使任何一个用户都能够“早点出现”并且开始上传或绘制家庭作业。如果一方比另一方早到，则当第二人出现时，他们将立即看到由另一人绘制或上传的所有内容。

VI.教师评价和审查

在一个实施方式中，学生和父母可以随时对教师评价。教师评价从1星至5星，以半个星递增。父母可以查看其他父母对教师的评价，并且为了保持匿名可以经由他们的“网名(screenname)”彼此匿名地共享评论。教师仅可以查看自己的各种评价，而不能查看日期和时间，也不能查看学生或父母。这是为了保证教师仅看见自己累积的趋势，而不知道基于他们当前正在教的某人的个别评价。

VII.支付

在一个实施方式中，学生和父母通过已使用他们的银行卡信息或信用卡信息建立的第三方支付服务(例如他们的Apple账户或谷歌游戏账户)来向会话支付。在另一实施方式中，学生或父母可以使用信用卡或者经由应用程序自身或者经由处理用户的账户信息的网页的其他电子支付方法来直接支付。还可以使用第三方支付服务例如PayPal。

还可以通过使用第三方支付服务(例如PayPal)来向教师支付，这使得资金容易地从一个用户转移到另一用户(例如，直接从学生/父母到教师)而不需要教学系统处理或者存储支付信息。

VIII.教育内容

随着时间的推移，我们将建立由学生或教师使用的标准内容，例如，“第1章初级代数的示例——正数和负数”可以被学生或教师选择，并且这利用在要解决的问题周围的空间来打开新页。这些可以实现为教师或学生可以从菜单中选择的数字工作表，然后将所选择的数字工作表显示在白板上。在一个实施方式中，可以在会话之前在现场教学会话之外向学生提供工作表来完成，然后，所完成的工作表可以在教学会话的开始时被显示，以使得教师可以与学生一起回顾该被完成的工作表。

IX.系统架构

在一个实施方式中，与连接至中央云服务器的每个平板的通信经由网络服务使用REST协议来接近实时地完成。每个连接的平板向服务器转发其最新的活动、绘图、图像、语音注解、文本等，也为了来自另一方的待下载的任何新数据而每秒轮询若干次。在检测到较慢连接的情况下，由每个iPad进行的所有轮询次数从每秒若干次动态地调节到较低的频率。

此外，可以动态地调节会话数据的传输，使得在检测到较慢连接的情况下将较大的数据包按照数据包较小但是频繁的方式发送。

图像在发送之前可以被改变大小并且被压缩。例如，iPad可以拍6百万像素的图像，但是为了优化性能和有效载荷，图像可以在发送之前被显著地减小。

也可以动态地调节保真度。这意味着虽然可以以例如每秒300次从iPad接收绘图消息并且捕获活动(贝济埃曲线)，但是我们可以不将全部数据发送到另一平板，而发送绘图姿势的保真度减小的版本，同时试图维持视觉完整性。例如，我们可以仅发送100个贝济埃曲线以表示用户用手指(或指示笔)绘制字母，但是当在另一侧重新播放时，该姿势仅丢失实际曲线的很少位的保真度，对人眼而言看上去不会过度劣化。

服务器维护针对每个活动的会话的队列并且使数据以包的形式可用，使得每当平板轮询寻找数据时，该平板接收自从上次轮询之后的所有数据。

数据共享是针对服务器的最高优先级，意味着数据共享确保数据在被链接的平板之间发送，并且仅将所有数据保持在SQL数据库中，作为较低优先级的后台任务。

然后。来自会话的所有数据可用于回放、回顾(由父母或学生)、以及将来数据采掘。

在以下表格中提供了一个实施方式的数据实体和描述：

X.计算机实现的实施方式

图7是示出可以在其上实现本发明方法的实施方式的计算机/服务器系统700的实施方式的框图。系统700包括计算机/服务器平台701，该计算机/服务器平台701包括操作来执行指令的、本领域普通技术人员已知的处理器702和存储器703。如本文所使用的术语“计算机可读存储介质”指参与给处理器702提供用于执行的指令的任何有形的介质，例如磁盘或半导体存储器。此外，计算机平台701接收来自多个输入设备704(例如键盘、鼠标、触摸设备或口头命令)的输入。计算机平台701可以附加地连接至可移除存储设备705，例如便携式硬盘驱动器、光学介质(CD或DVD)、磁盘介质或计算机可以从其读取可执行代码的任何其他有形介质。该计算机平台还可以被连接至网络资源706，该网络资源706连接至因特网或本地公共网络或私人网络的其他部件。网络资源706可以将指令和数据从网络707上的远程位置提供到计算机平台。到网络资源706的连接可以经由无线协议(例如802.11标准、或蜂窝网协议)，或经由物理传输介质(例如电缆或光纤)。网络资源可以包括用于在与计算机平台701分离的位置处存储数据和可执行指令的存储设备。计算机与显示器708进行交互以向用户输出数据和其他信息，并且从用户请求另外的指令和输入。因此，显示器708可以进一步作用为用于与用户交互的输入设备704。

XI.另外的应用程序

基于平板的实时协作系统不限于教师与学生之间的教学会话，而是可以扩展到需要处于不同位置的个体之间的实时、基于平板的协作的其他应用程序。该应用程序不限于教育、而是可以包括商业会议或父母与孩子之间的个人使用。在一个示例中，保健提供者可以启动与病人的实时协作会话以解释针对医药、物理疗法的指令或者可以使用本文所描述的独特的协作界面说明和解释的其他与健康相关的建议。

提供所公开的实施方式的以上描述以使本领域普通技术人员能够实施或使用本发明。对实施方式的各种修改对本领域普通人员而言是显而易见的，在不背离本发明的精神或范围的情况下可以将本文所限定的一般原理应用于其他实施方式。因此，本发明不意在限制本文示出的实施方式，而是意在符合与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽广的范围。

Claims (7)

1.一种实时的基于平板的点对点教学系统，包括：

学生触摸屏设备，所述学生触摸屏设备配置有交互式显示界面；

教师触摸屏设备，所述教师触摸屏设备配置有交互式显示界面；以及

服务器，所述服务器被配置成在所述学生触摸屏设备与所述教师触摸屏设备之间实时传输利用交互式显示界面进行的交互；

其中，所述交互包括对所述学生触摸屏设备和所述教师触摸屏设备的语音通信输入和对所述交互式显示界面的物理输入。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述交互由所述服务器按顺序存储。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述交互还包括将图像发布到所述交互式显示界面。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，一个或更多个交互可以被标记以用于将来回顾。

5.一种实时的基于平板的点对点教学方法，包括下述步骤：

启动配置有交互式显示界面的学生触摸屏设备与配置有交互式显示界面的教师触摸屏设备之间的交互式实时教学会话；

使用服务器实时传输在所述学生触摸屏设备的交互式显示界面与所述教师触摸屏设备的交互式显示界面之间的交互；

其中，所述交互包括对所述学生触摸屏设备和所述教师触摸屏设备的语音通信输入和对所述交互式显示界面的物理输入。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述交互由所述服务器按顺序存储。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述交互还包括将图像发布到所述交互式显示界面。

根据权利要求5所述的方法，其中，一个或更多个交互可以被标记以用于将来回顾。