CN112269612A - 一种支持同屏的交互式互动教学系统 - Google Patents

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张亚娟
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Abstract

本发明公开了一种支持同屏的交互式互动教学系统，包括主讲端、教学PC端、互动设备端、听讲端、物理映射模块和网络云传输模块，在所述主讲端设置有针对鼠标键盘的物理映射模块，利用该物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟，并将模拟后的鼠标键盘事件传送至所述教学PC端；所述教学PC端通过所述网络云传输模块将鼠标键盘事件传输至所述听讲端，使所述听讲端的鼠标键盘消息与连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息保持一致，从而通过同一套鼠标键盘实现主讲端和听讲端的同屏显示、同屏控制和同屏标注，实现线上线下无差别教学的目的。

Description

一种支持同屏的交互式互动教学系统
技术领域
本发明涉及音视频互动技术领域，尤其涉及一种支持同屏的交互式互动教学系统。
背景技术
近年来随着教育现代化的快速发展，现代信息技术被广泛而深入地运用到了当前的教学系统中，相比于之前的以教室为单位的封闭式传统教育，现代课堂系统利用录播、直播和互动技术不仅实现了教育资源共享，更有助于教育体系的均衡化发展，从而持续不断地变革当代教育。
现有技术的课堂录播互动系统主要强调教师端的信息输出，缺乏传统课堂上的师生互动及板书环节，学生参与感较弱，且增加了录播互动系统的课堂，教师在上课过程中不仅需操作教学屏还需按当前的课堂互动情景来对应操作相应的互动屏，教学配件繁多，不仅增加了配置成本，在管理与使用上也多有不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持同屏的交互式互动教学系统，该系统在教师输出型互动模式的基础上增加了师生同屏显示、同屏控制以及同屏标注功能，从而最大程度地模拟了线下课堂中的师生交互场景，实现线上线下无差别教学的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种支持同屏的交互式互动教学系统，所述系统包括主讲端、教学PC端、互动设备端、听讲端、物理映射模块和网络云传输模块，其中：
在所述主讲端设置有针对鼠标键盘的物理映射模块，利用该物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟，并将模拟后的鼠标键盘事件传送至所述教学PC端；
所述教学PC端通过所述网络云传输模块将鼠标键盘事件传输至所述听讲端，使所述听讲端的鼠标键盘消息与连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息保持一致，从而通过同一套鼠标键盘实现主讲端和听讲端的同屏显示、同屏控制和同屏标注；
其中，当教学课堂进行中需要笔迹标注时，利用所述网络云传输模块将所述主讲端和听讲端的笔记标注事件进行交互式传输，使互动课堂双方既能独立标注课件又能实时同步，从而达到线上模拟线下的互动式教学目的。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述系统在教师输出型互动模式的基础上增加了师生同屏显示、同屏控制以及同屏标注功能，从而最大程度地模拟了线下课堂中的师生交互场景，实现线上线下无差别教学的目的；并能使教学PC与互动系统共用一台显示器、一个鼠标、一个键盘，从而实现设备一体化的功能需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的支持同屏的交互式互动教学系统的整体结构示意图；
图2为本发明实施例所述交互式互动教学系统和传统教学系统的对比示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的支持同屏的交互式互动教学系统的整体结构示意图，所述系统包括主讲端、教学PC端、互动设备端、听讲端、物理映射模块和网络云传输模块，其中：
在所述主讲端设置有针对鼠标键盘的物理映射模块，利用该物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟，并将模拟后的鼠标键盘事件传送至所述教学PC端；具体实现中，模拟的鼠标键盘事件包括：鼠标的按下抬起、左键右键、双击单击、滚轮；以及键盘的键盘码、功能键与换挡键的区分，弹起按下状态；
所述教学PC端通过所述网络云传输模块将鼠标键盘事件传输至所述听讲端，使所述听讲端的鼠标键盘消息与连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息保持一致，从而通过同一套鼠标键盘实现主讲端和听讲端的同屏显示、同屏控制和同屏标注；
其中，当教学课堂进行中需要笔迹标注时，利用所述网络云传输模块将所述主讲端和听讲端的笔记标注事件进行交互式传输，使互动课堂双方既能独立标注课件又能实时同步，从而达到线上模拟线下的互动式教学目的。
具体实现中，为了保证鼠标移动的流畅度和按键反应的实时性，在利用物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟的过程中，进一步通过特定算法过滤掉不必要的消息事件，使映射的鼠标键盘消息事件更加精准、实时、有效，具体实现中，该特定算法可以是卡尔曼滤波算法。
具体实现中，所述主讲端和听讲端的同屏显示是通过所述互动设备端将所述主讲端和听讲端的音视频画面实时同步来实现的。
而所述主讲端和听讲端的同屏控制、同屏标注建立在同屏显示的基础之上，具体是利用所述网络云传输模块将所述主讲端的笔记标注消息传送至各个听讲端进行同步的标注操作；且所述主讲端还能选定互动听讲端进行交互式同屏标注，即主讲端和互动听讲端的笔记标注会实时传输至互动各方进行显示，从而实现师生全方位参与线上互动课堂。
举例来说，如图1所示，利用网络云传输模块传输主讲端对应的画笔参数及鼠标按下抬起和坐标等相应事件；接收消息的互动方首先会按照当前的画笔参数来对应设置各自的画笔，主要包括画笔类型，画笔大小和画笔颜色等；然后针对所接收的鼠标事件按设置的画笔参数进行相应的操作，包括画线，画圆，画框等，如图1中的“1+1＝”。
另外，除了画笔参数外，还提供了立体图形的拖动旋转、颜色填充以及一键清空功能的支持，使课件标注更加方便快捷。
具体实现中，在所述主讲端和听讲端进行同屏控制、同屏标注的过程中，针对实际上课的场景，将主讲端与听讲端的笔记标注工具栏进行了区别显示，具体来说：
在授课模式下仅主讲端显示笔记标注工具栏，听讲端皆隐藏，这种设置也保证了在授课模式下仅主讲端可对同屏标注进行书写，防止了不必要的干扰；
在互动模式下主讲端和选定的互动听讲端皆显示笔记标注工具栏，即皆可对同屏标注进行书写并显示，当然二者也有区分，互动听讲端的工具栏内没有关闭笔记标注的按钮，这样既支持了同屏标注的主从交互也保证了主讲端的主控地位；
且在互动模式下，互动听讲端甚至可以通过所述网络云传输模块将本地的鼠标键盘事件传输至主讲端来对教学PC进行远程同屏控制。
如图2所示为本发明实施例所述交互式互动教学系统和传统教学系统的对比示意图，两者区别之处在于同屏显示、同屏控制和同屏标注，通过物理映射模块实现了互动设备上连接的键盘鼠标对教学PC的同屏控制，通过网络云传输模块将绘制标注方的画笔参数和鼠标消息传送至听讲端的其它互动方进行同步操作实现了同屏标注，且同屏控制和同屏标注通过工具栏设定来划定主讲端和听讲端以及互动听讲端的对应权限，即以主讲端为主导，控制听讲端的课堂参与度，灵活调节课堂的互动活跃指数，从而在传统的主讲端线上输出的课堂模式下，使听讲端的线上课程不再局限于被动式的信息接收，加强了学生端的参与感，有效提升了课堂的授课功能。
值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
综上所述，本发明实施例所述支持同屏的交互式互动教学系统使得主讲端的教师利用一套鼠标和键盘即可完成互动系统和教学PC的双重控制，并可通过快捷键灵活跳转被控制方，使得教学过程简便快捷，更有助于课堂教学设备的一体化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，所述系统包括主讲端、教学PC端、互动设备端、听讲端、物理映射模块和网络云传输模块，其中：
在所述主讲端设置有针对鼠标键盘的物理映射模块，利用该物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟，并将模拟后的鼠标键盘事件传送至所述教学PC端；
所述教学PC端通过所述网络云传输模块将鼠标键盘事件传输至所述听讲端，使所述听讲端的鼠标键盘消息与连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息保持一致，从而通过同一套鼠标键盘实现主讲端和听讲端的同屏显示、同屏控制和同屏标注；
其中，当教学课堂进行中需要笔迹标注时，利用所述网络云传输模块将所述主讲端和听讲端的笔记标注事件进行交互式传输，使互动课堂双方既能独立标注课件又能实时同步，从而达到线上模拟线下的互动式教学目的。
2.根据权利要求1所述支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，在利用物理映射模块将连接至所述互动设备端的鼠标键盘消息通过EVENT事件进行模拟的过程中，进一步通过特定算法过滤掉不必要的消息事件，使映射的鼠标键盘消息事件更加精准、实时、有效。
3.根据权利要求1所述支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，所述主讲端和听讲端的同屏显示是通过所述互动设备端将所述主讲端和听讲端的音视频画面实时同步来实现的。
4.根据权利要求1所述支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，
所述主讲端和听讲端的同屏控制、同屏标注建立在同屏显示的基础之上，具体是利用所述网络云传输模块将所述主讲端的笔记标注消息传送至各个听讲端进行同步的标注操作；
且所述主讲端还能选定互动听讲端进行交互式同屏标注，即主讲端和互动听讲端的笔记标注会实时传输至互动各方进行显示，从而实现师生全方位参与线上互动课堂。
5.根据权利要求4所述支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，在所述主讲端和听讲端进行同屏控制、同屏标注的过程中，针对实际上课的场景，将主讲端与听讲端的笔记标注工具栏进行了区别显示，具体来说：
在授课模式下仅主讲端显示笔记标注工具栏，听讲端皆隐藏，这种设置保证了在授课模式下仅主讲端可对同屏标注进行书写；
在互动模式下主讲端和选定的互动听讲端皆显示笔记标注工具栏，即皆可对同屏标注进行书写并显示，而互动听讲端的工具栏内没有关闭笔记标注的按钮，这样既支持了同屏标注的主从交互也保证了主讲端的主控地位。
6.根据权利要求1所述支持同屏的交互式互动教学系统，其特征在于，模拟的鼠标键盘事件包括：鼠标的按下抬起、左键右键、双击单击、滚轮；以及键盘的键盘码、功能键与换挡键的区分，弹起按下状态。
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