CN113660340A - 一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台 - Google Patents

一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台,该平台包括课程著作工具、远程讲义服务器和聊天服务器以及包括视频/教案/聊天信息DB的远程讲义系统、安装无线LAN卡或CDMA收发调制解调器的移动终端，该平台不仅可以使用远程讲义客户端登录网络远程讲义服务器，接受远程教育，还可以在无线网络环境中使用内置无线LAN卡或CDMA收发模块的移动终端用移动讲义客户端，通过CDMA网进行讲义视频，可用于中小学的网络学院、大学的网络远程教学，以及企业网络研修院、网络讲座及国际研讨会在线讲座。

Description

一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台
技术领域
发明涉及移动端，智慧课堂的领域,尤其涉及一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台。
背景技术
智慧课堂是指利用校园内的计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对课堂内的学习、教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化,以构成统--的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制，在智慧课堂的教学过程中,网络与平台设备是其核心，但是现有的智慧课堂用教学平台具有以下不足。
现有的智慧课堂平台交互形式单一，无法实现师生—生生—生境(人机)之间的交互合作，并且应用形式狭窄，受其宽带容量，以及服务器的限制，不能大范围的应用在中小学的网络学院、大学课堂，不能多数人同时在线。
鉴于此，针对现有的问题予以研究改良,提供一种智慧课堂交互式教学平台,旨在通过该技术,达到解决问题与提高实用性的目的。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台。
本发明所采用的技术方案可用于中小学的网络学院、大学课堂师生—生生—生境(人机)之间的交互合作与智慧课堂教学数据的自动采集及评测、以及企业网络研修院、网络讲座及国际研讨会在线讲座，该平台包括课程著作工具(17)、远程讲义服务器(11)、远程讲义客户端(9)和聊天服务器(12)以及视频/教案/聊天信息DB(13)的远程讲义系统(10)、移动终端(20、21、22)。
所述课程著作工具(17)将老师的讲义教材编辑成多媒体数据，将讲义的视频/语音/数据存储在远程讲义服务器(11)的视频/教案/聊天信息DB(13)的远程讲义系统(10)中；
所述远程讲义服务器(11)通过多媒体数据编写著作工具(17)制作的讲义教材进行远程讲义编辑功能，通过装无线LAN卡或CDMA收发调制解调器与移动终端(20、21、22)相连接；
所述聊天服务器(12)从远程讲义客户端(9)的聊天模块接收字符串，提供与聊天窗口中其他移动终端(20、21、22)聊天模块的聊天功能。
本发明中，移动终端(20,21,22)的聊天模块将从聊天服务器(12)收到的字符串直接输出或重组输出到画面中；远程讲义客户端(9)的聊天模块提供了从上述聊天服务器(12)到讲师和学生之间的移动远程教育的提问和回答功能。
本发明中，移动终端(20,21,22)在Windows操作系统环境下，Embedded VisualBasic 3.0或Embedded Visual C+3.0以上的用户界面进行程序设计，并与远程讲义服务器(11)联动处理移动数据传输，将WinCE用Mobile IP作为功能塔的转载。
本发明中，所述远程讲义客户端(9)聊天模块运行顺序为确认连接，按连接ID加载、初始化、输入对话名，进入待机室，选择聊天室，开始聊天。
本发明中，所述聊天服务器(12)运行顺序为等待登录时确认客户端的连接，搜索登录者的ID，确认是否登录，登录者名单及等候室登录ID，登录者的命令语处理，登录者进入特定聊天室处理，接收登录者的字符串进行处理。
本发明中，所述视频/教案/聊天信息DB(13)包括用户列表：ID、密码、各种个人信息、默认对话名、上一次注销时间、累计登录时间、访问历史；登录者列表：ID、对话名、登录时间、登录终端种类、类型；聊天室列表：防除木、类型；Mobile-Mobile/Mobile-PC/PC-PC)，人员；参与者列表：ID。
本发明中，所述课程著作工具(17)存储的讲义视频/语音(MPEG 1/2/4)在远程讲义服务器(11)中编码MPEG，通过RTP/UDP/IP通过Ethernet或Wireless LAN或CDMA网(无线网络网)，通过WinCE PDA移动终端(20、21、22)利用IP/UDP/RTP实时传送，MPEG解码后显示视频，测试和教案数据通过RTP/UDP/IP实时传送。这时，WinCE PDA用移动终端(20、21、22)的讲义视频/语音显示画面(MPEG 1/2/4)的VCR Control通过Play/Pause/Stop/RW/FF按钮/Track Bar功能通过RTSP/TCP/IP传送到上述远程讲义服务器，提供播放/暂停/停止/恢复/FF按钮/Track Bar功能。
上述提供的智慧课堂交互集成平台，通过在视频教学过程中，实现师生—生生—生境(人机)之间的交互合作，并且应用形式广阔，能应用在中小学的网络学院、大学课堂，不能多数人同时在线，并且实现了在视频教学过程中讲师与学生的互动，使得视频教学过程更加贴近面对面教学过程，提升了用户的使用体验。
附图说明
图1为本发明的移动端远程教育系统构成图；
图2为本发明的移动远程教育系统的协议结构；
图3为本发明的移动远程教育系统的构建方法流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合,下面结合附图和有具体实施例对本申请作进一步详细说明。
一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，包括讲义著作工具、远程讲义服务器和聊天服务器及视频/教案/聊天信息DB的远程讲义系统、在具备安装无线LAN卡或CDMA收发调制解调器的个人数字助理用移动终端的移动教育系统中：个人数字助理用移动终端通过无线LAN或无线网络连接远程讲义服务器(S1)后用户认证(S2)阶段；在讲义列表中选择特定讲座(S3)，从远程讲义的Surver到RTP/UDP/IP基础的讲义教案，MPEG视频/语音实时无线传送到多个角色，用移动终端用移动终端显示讲义视频和讲义教案(S4)阶段；并且，学生对讲师有提问事项时，选择聊天功能(S5)、进入聊天室(S6)、通过多线程提供多边聊天(S7)、个人数字助理，在聊天时表达常用句和自动应答句(S8)、工作完成后，包括退出聊天室(S9)退出(S10)的阶段。因此，可以在无线网络上使用移动终端用移动讲义客户端，通过CDMA网连接远程讲义系统，观看讲义视频和教案，提供聊天功能等移动教育服务。
9:Web基础远程讲义客户端，10：远程讲义服务器系统，11：远程讲义(LOD)服务器，12：聊天服务器，13：视频/教案/聊天信息DB，17：著作工具(Authoring Tool)，20，21，22:移动终端用移动讲义的客户端LOD：订单型讲义(Lecture On Demand)。
本发明不仅可以使用远程讲义客户端登录网络远程讲义服务器，接受远程教育，还可以在无线网络环境中使用内置无线LAN卡或CDMA收发模块的移动终端用移动讲义客户端，通过CDMA网进行讲义视频，这是关于提供讲课教案、聊天等服务的移动终端基础的移动远程教育系统建设方法。一般来说，网络远程教育系统将大部分讲师的著作工具制作的课程资料上传到网上，然后在时间和场所毫无拘束地(Anytime，Anywhere)使用下载方式的学生用客户端，将订单型讲义以流媒体方式提供讲义视频、语音、图像、文本等多媒体学习资料，用于网络教育。网络远程教育解决方案是下一代网络(应用服务之一，是基于知识的未来教育信息化系统，可用于中小学的网络学院、大学的网络远程教学，可以应用于企业网络研修院、网络讲座及国际研讨会在线讲座。
网络远程教学系统通过HTML文档、PPT资料、MS文字文件等讲师的著作工具(Authoring Tool)，将讲课教材作为多媒体数据进行编辑，通过流媒体方式将讲课视频和语音提供订单型授课数据的学生用客户端的远程授课服务器、网络大学和网络学院等特定远程教育网站下载学生用客户端，语音/视频、图像、可以通过播放文本等远程教学数据进行学习的多媒体网络远程学习，下载讲座文件随时可以在电脑上反复学习，通过网络进行授课、研讨会、学校介绍、讲座指南、授课、提供讲课评价查询等服务。
但是，以往基于网络的远程教育系统只能在没有时空限制的网络上使用，因为没有用户移动性，所以在移动终端等个人手机终端上无法进行远程授课。
本发明的目的不仅可以在网络上使用远程讲义客户端连接到网络远程讲义服务器，以订购型讲义(LOD:Lecture On Demand)的方式接受远程教育，还可以在无线网络环境中提供终端移动性的无线LAN卡(IEE 802.11b以上)或CDMA使用内置收发模块(IS-95C以上)的个人数字助理用移动讲义客户端(Windows CE操作系统)，通过CDMA网进行讲义视频，可以看到讲课教案，提供讲师和学员之间聊天服务的以移动终端为基础的移动远程教育系统建设方法。
为了达到发明的构成及作用上述发明的目的，本发明包括讲课的著作工具(17)、远程讲义服务器(11)和聊天服务器(12)以及视频/教案/聊天信息DB(13)的远程讲义系统(10)、安装无线LAN卡或CDMA收发调制解调器的个人数字助理用移动终端(20、21、22)在具备的移动教育系统中：在上述移动终端用移动终端上，通过无线LAN或无线网络连接到远程教学服务器(S1)用户认证(S2)阶段；用户认证后，在讲义列表中选择特定讲座(S3)，从上述远程讲义服务器将RTP/UDP/IP基础的讲义教案、MPEG视频/语音实时无线传送到多个角色，并通过上述移动终端用移动终端显示讲义视频和讲义教案(S4)阶段；并且，听手机讲座的学生，如果对讲师有问题，可以选择聊天功能(S5)、进入聊天室(S6)、通过聊天服务器的多功能提供多边聊天，(S7)、个人数字助理在聊天时表达常用句和自动应答句(S8)、以完成作业后退出聊天室(S9)注销，结束移动讲义的(S10)阶段为特点的移动终端。提供基础的移动远程教育系统建设方法。以下，参考本发明所希望的实施例子，详细说明附件。
如图1所示，基于本发明的移动终端的移动远程教育系统是基于Web的远程讲义客户端(9)、远程讲义服务器系统(10)、远程讲义(LOD)服务器(11)、聊天服务器(12)、视频/教案/聊天信息DB(13)、著作工具(17)和移动终端用移动讲义客户端(20、21、由22)构成。
上述讲义的著作工具(17)将讲师的讲义教材编辑成多媒体数据，将讲义的视频/语音/数据存储在上远程讲义服务器(11)的视频/教案/聊天信息DB(13)。
上述远程讲义服务器(11)通过多媒体数据编写上述讲义的著作工具(17)制作的讲义教材的远程讲义编辑功能。上述远程讲义服务器(11)可以使用VOD(Video On Demand)系统中使用的RTSP/RTP流媒体系统，以网络为基础，实时传送MPEG视频/语音数据(MPEG 1/2/4)。作为参考，根据讲义著作工具制作的讲师MPEG 1/2/4视频，利用RTP(RealtimeTransport Protocol)(IETF标准RFC 1889)实时传送，选择移动终端用移动讲义客户端想要的讲座MPEG 1/2/4文件后，Play、Pause、Stop、RW、FF按钮、为了实现Trackba的VCRControl功能，需要实现RTSP(Rear Time Stream ing Protocol)(IETF RFC 2326)功能。作为参考，RTSP(Real Time Streaming Protocol)是以On Dem and形式进行实时媒体传输的应用层的协议，RTSP是网络上控制流媒体数据的标准方案，流媒体技术使用的标准协议是RTSP(Real Time Streaming Protocol)，网络和真实网络工厂，这是哥伦比亚大学共同开发并在IETF(Internet Engineering)注册为标准的。
聊天服务器(12)从上述移动终端移动讲义客户端(9)的聊天模块中获得字符串，提供与聊天窗口中其他移动终端移动讲义客户端聊天模块的聊天功能。上述移动讲义客户端(20,21,22)的聊天模块将从上述聊天服务器(12)收到的字符串直接输出或重组输出到画面中。上述移动终端移动讲义客户端(9)的聊天模块提供了从上述聊天服务器(12)到讲师和学生之间的移动远程教育的提问和回答功能。
移动终端用移动讲义客户端(20,21,22)在Windows CE操作系统环境下，EmbeddedVisual Basic 3.0或Embedded VisualC+3.0以上的用户界面进行程序设计，并与上述远程讲义服务器(11)联动处理移动数据传输(Transaction)，使用个人数字助理支持终端的移动性，将WinCE用Mobile IP作为功能塔的转载。
移动讲义客户端聊天模块的运行顺序1.确认连接，2.按连接ID设置值加载、初始化、输入对话名，3.进入待机室，4.选择对话&进入，5，开始聊天。
聊天服务器运行顺序1.等待连接中确认客户端的连接，2.搜索登录者的ID，确认是否正在登录，3.登录者名单及待机室登录ID，4.登录者的命令语处理(等待者名单，房间列表)，5.登录者的特定聊天室入场处理(添加到聊天室入室列表，入室信息…)，6.接收连接者的字符串处理。
聊天服务器端DB/list信息1.用户列表：ID、密码、各种个人信息、默认对话名、上一次注销时间、累计登录时间、访问历史等，2.登录列表Mobile-Mobile/Mobile-PC/PC-PC)、人员(当前/定员)、方丈等，3.参与者list。
根据讲义的著作工具(17)存储的讲义视频/语音(MPEG 1/2/4)在上述远程讲义服务器(11)上进行MPEG的搭配，通过RTP/UDP/IP通过Ethernet或WirelessLAN或CDMA网(无线网络网)，通过WinCE移动终端用移动讲义客户端(20、21、22)通过IP/UDP/RTP实时传送，MPEG解码后显示视频，测试和教案数据通过RTP/UDP/IP实时传送。这时，WinCE移动终端用移动讲义的客户端(20,21，22)的讲义视频/语音显示画面(MPEG 1/2/4)的VCR Control通过Play/Pause/Stop/RW/FF按钮/Track Bar功能通过RTSP/TCP/IP传送到上述远程讲义服务器，提供播放/暂停/停止/恢复/FF按钮/Track Bar功能。
如图2所示，根据本发明的一个实施例子，以移动终端为基础的移动讲义客户端画面，在讲义列表中点击讲义数据的选择画面，讲义信息画面(讲座名，讲师名)，讲义视频/语音显示画面(MPEG 1/4窗口，Play/pause/S top/RW/FF按钮/Trackbar)，由讲课教案数据显示画面、聊天功能画面组成。
图3是为了实施本发明，说明了基于移动终端的移动远程教育系统建设方法的流程图。在装有无线LAN卡或CDMA收发调制解调器的移动终端用移动终端上，通过无线LAN或无线网络连接到远程服务器(阶段S1)，为了认证用户，检查ID、Passwd(阶段S2)。用户认证后，在讲义列表中选择特定讲座(阶段S3)，从远程讲义服务器到RTP/UDP/IP基础的讲义教案，将MPEG视频/语音实时无线传送到多人casting(Multiccasting)，通过上述移动终端用移动终端可以看到讲义视频和讲义教案(阶段S4)。
听手机讲座的学生，如果有问题，选择聊天功能(阶段S5)，讲师和学生之间的聊天功能，讲师回答的话，进入聊天室(阶段S6)，根据上述聊天服务器(12)提供多功能(Multithread)的多边聊天(阶段S7)，使用个人数字助理在聊天时显示常用句和自动应答句(是的，/打招呼你好…)(阶段S8)，工作完成后退出聊天室(阶段S9)退出移动讲义(阶段S10)。因此，通过无线网络提供终端移动性的无线LAN卡(IEE 802.11b以上)或CDMA收发模块(IS-95C以上)内置的个人数字助理用移动讲义客户端(Windows CE操作系统)，通过CDMA网连接远程讲义系统，连接讲义视频，可以看到讲课教案，还可以提供讲师和学员之间的聊天功能的移动教育服务。
学生提问包括以下步骤：1)具有屏幕的计算机端，该屏幕生成具有问答选项按钮的教学用网页；2)在计算机端的网页上显示包括网页地址的二维码；3)学生使用手机端扫描二维码，进入地址对应的网页，显示答疑页面；4)移动端通过输入或点击在线答疑；计算机端统计并显示移动端应答结果。
其中所述网页是通过普通网页编辑器生成的，所述计算机屏幕上显示的交互问题可以是真假问题，有单个正确选项的选择题或有多个正确选项的选择题。
二维码通过页面上指定的按钮弹出，并显示在计算机屏幕上。
移动端通过二维码扫描应用获取所述计算机端的二维码。
根据本发明，随着有线网络上的网络远程讲义，在无线网络环境中，使用了内置终端移动性的无线LAN卡或CDMA收发模块的移动终端用移动讲义客户端，通过CDMA网进行讲义视频，可以看到讲课教案，可以提供讲师和学员之间的聊天功能的移动教育服务。
另外，由于提供了终端移动性，第三代移动通信IMT-2000应用服务，利用在移动讲义(mobile learning)、移动远程教育(mobile education)、移动电子书(mobile eBook)领域，不拘泥于时间和场所，小学/初中/高中/大学、学院、在企业等地可以方便地使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解的是,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (7)

1.一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于,该平台包括课程著作工具(17)、远程讲义服务器(11)、远程讲义客户端(9)和聊天服务器(12)以及视频/教案/聊天信息DB(13)的远程讲义系统(10)、移动终端(20、21、22)；
所述课程著作工具(17)将老师的讲义教材编辑成多媒体数据，将讲义的视频/语音/数据存储在远程讲义服务器(11)的视频/教案/聊天信息DB(13)的远程讲义系统(10)中；
所述远程讲义服务器(11)通过多媒体数据课程著作工具(17)制作的讲义教材进行远程讲义编辑功能，通过装无线LAN卡或CDMA收发调制解调器与移动终端(20、21、22)相连接；
所述聊天服务器(12)从远程讲义客户端(9)的聊天模块接收字符串，提供与聊天窗口中其他移动终端(20、21、22)聊天模块的聊天功能。
2.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述移动终端(20,21,22)的聊天模块将从聊天服务器(12)收到的字符串直接输出或重组输出到画面中；远程讲义客户端(9)的聊天模块提供了从上述聊天服务器(12)到讲师和学生之间的移动远程教育的提问和回答功能。
3.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述移动终端(20,21,22)在Windows操作系统环境下，Embedded Visual Basic 3.0或Embedded Visual C+3.0以上的用户界面进行程序设计，并与远程讲义服务器(11)联动处理移动数据传输，将WinCE用Mobile IP作为功能塔的转载。
4.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述远程讲义客户端(9)聊天模块运行顺序为确认连接，按连接ID加载、初始化、输入对话名，进入待机室，选择聊天室，开始聊天。
5.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述聊天服务器(12)运行顺序为等待登录时确认客户端的连接，搜索登录者的ID，确认是否登录，登录者名单及等候室登录ID，登录者的命令语处理，登录者进入特定聊天室处理，接收登录者的字符串进行处理。
6.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述视频/教案/聊天信息DB(13)包括用户列表：ID、密码、各种个人信息、默认对话名、上一次注销时间、累计登录时间、访问历史；登录者列表：ID、对话名、登录时间、登录终端种类、类型；聊天室列表：防除木、类型；Mobile-Mobile/Mobile-PC/PC-PC)，人员；参与者列表：ID。
7.如权利要求1所述的一种基于移动终端的智慧课堂交互式集成平台，其特征在于，所述课程著作工具(17)存储的讲义视频/语音(MPEG1/2/4)在远程讲义服务器(11)中编码MPEG，通过RTP/UDP/IP通过Ethernet或Wireless LAN或CDMA网(无线网络网)，通过WinCEPDA移动终端(20、21、22)利用IP/UDP/RTP实时传送，MPEG解码后显示视频，测试和教案数据通过RTP/UDP/IP实时传送。这时，WinCE PDA用移动终端(20、21、22)的讲义视频/语音显示画面(MPEG 1/2/4)的VCR Control通过Play/Pause/Stop/RW/FF按钮/Track Bar功能通过RTSP/TCP/IP传送到上述远程讲义服务器，提供播放/暂停/停止/恢复/FF按钮/Track Bar功能。
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