CN117041224A - 一种基于协同白板的线上教研系统与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于协同白板的线上教研系统与装置，所述线上教研系统包括主讲老师客户端、若干听课学生客户端、若干评课老师客户端、音视频服务器、上课白板服务器和评课白板服务器，还包括听课老师客户端。其中，主讲老师客户端分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各听课学生客户端均分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各评课老师客户端均分别与音视频服务器和评课白板服务器连接；主讲老师客户端由主讲老师登录使用，听课学生客户端由听课学生登录使用，评课老师客户端由评课老师登录使用。本发明利用音视频同步技术和白板协同技术，打通了传统线下教研活动中相对割裂的上课、评课、听课、回溯场景。

Description

一种基于协同白板的线上教研系统与装置
技术领域
本发明属于互联网技术领域，尤其涉及一种基于协同白板的线上教研系统与装置。
背景技术
随着信息化教研的发展，作为校区内教研教备、跨校区教研、跨区域教研的重要参与方式，线上教研已经越来越普遍。教研室组织线上教研活动不仅能够解决线下有限的物理空间导致的参与人数限制以及远途线下参与效率低的问题，而且还能实时汇总教研过程中的点评记录，生成教研参与统计。
常规的线上教研活动中，只有听课老师线上参与，而评课老师仅在线下参与或者线上参与时为了不干扰主讲老师授课需要等授课结束才发起音视频讨论，整体教研流程无法实现完整的线上化，使教研效果大大折扣。
为此，有必要研发一种线上教研系统，使得线上评课老师能够实时观看主讲老师的授课过程，并能在评课老师之间随时发起音视频讨论和文字/语音批注；同时，使得主讲老师能够在授课过程中不受线上评课老师音视频讨论的干扰，如同在线下课堂一样，能够与线上的听课学生进行互动；同时还能使听课老师实时观看主讲老师的授课过程。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于协同白板的线上教研系统与装置，采用的技术方案具体如下：
一种基于协同白板的线上教研系统，包括主讲老师客户端、若干听课学生客户端、若干评课老师客户端、音视频服务器、上课白板服务器和评课白板服务器；所述主讲老师客户端分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各听课学生客户端均分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各评课老师客户端均分别与音视频服务器和评课白板服务器连接；
所述主讲老师客户端，由主讲老师登录使用，用于将实时获取的主讲老师的音视频和授课电脑的屏幕显示画面转换为主讲老师音视频数据流，并将其推送到音视频服务器，还用于解析并播放从音视频服务器中获取到的各听课学生音视频数据流；还用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述听课学生客户端，由听课学生登录使用，用于解析并播放从音视频服务器中获取到的主讲老师音视频数据流，还用于将实时获取的听课学生的音视频转换为听课学生音视频数据流，并将其推送到音视频服务器；还用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自主讲老师客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述评课老师客户端，由评课老师登录使用，用于解析并播放从音视频服务器中获取到的来自其他评课老师客户端的评课老师音视频数据流，还用于将实时获取的评课老师的音视频转换为评课老师音视频数据流，并将其推送到音视频服务器；还用于显示和编辑评课板书文件，并将评课板书编辑指令发送到评课白板服务器，还用于从评课白板服务器中获取来自其他评课老师客户端的评课板书编辑指令以同步更新评课板书文件。
进一步地，还包括与音视频服务器连接的若干听课老师客户端，所述听课老师客户端用于解析并播放从音视频服务器中获取到的主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流。
进一步地，所述听课老师客户端包括相互连接的数据拉取模块和音视频播放模块，所述数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过音视频播放模块进行播放。
进一步地，所述主讲老师客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块和板书模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取主讲老师的声音和视频以及授课电脑的屏幕显示画面，并将其通过数据推送/拉取模块转换为主讲老师音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取听课学生音视频数据流并将其解析为听课学生的声音和视频，然后通过音视频播放模块进行分窗播放；所述板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件。
进一步地，所述听课学生客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块、板书模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取听课学生的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为听课学生音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流并将其解析为主讲老师的声音和视频以及授课电脑的实时屏幕显示画面，然后通过音视频播放模块进行播放；所述板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自主讲老师客户端和其他听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件。
进一步地，所述主讲老师客户端还设置有权限控制模块，相应地在听课学生客户端中设置有权限响应模块；所述权限控制模块用于设定各听课学生客户端的发言权限和板书编辑权限，并将权限设定指令发送到相应的听课学生客户端中；所述权限响应模块分别与听课学生客户端中的音视频采集模块和板书模块连接，用于接收权限设定指令并根据该指令控制音视频采集模块和板书模块：当权限设定指令为禁言指令时，权限响应模块将关闭音视频采集模块中的声音采集功能；若为解除禁言指令，则开启音视频采集模块中的声音采集功能；当权限设定指令为禁止板书指令时，权限响应模块将关闭板书模块中的板书编辑功能；若为解除禁止板书指令，则开启板书模块中的板书编辑功能。
进一步地，所述评课老师客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、第二数据拉取模块、第一音视频播放模块和第二音视频播放模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取评课老师的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为评课老师音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块与第一音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取来自于其他评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其分别解析为相应评课老师的声音和视频，然后通过第一音视频播放模块进行分窗播放；所述第二数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过第二音视频播放模块进行播放；
所述评课老师客户端还包括评课板书模块，用于显示和编辑评课板书文件，并将评课板书编辑指令发送到评课白板服务器，还用于从评课白板服务器中获取来自其他评课老师客户端的评课板书编辑指令以同步更新评课板书文件。
进一步地，所述评课老师客户端还设置有用于发出课程结束指令的课程结束模块，相应地在主讲老师客户端中设置有课程结束提示模块，用于接收来自各个评课老师客户端的课程结束指令，并在收到的课程结束指令个数大于一定比例时通知主讲老师主动结束课程。
进一步地，还包括资源管理服务器；所述资源管理服务器与主讲老师客户端连接，主讲老师客户端中设置有资料上传模块，用于上传课件及学习资料至资源管理服务器中；所述资源管理服务器与上课白板服务器连接，上课白板服务器中设置有上课板书生成模块，用于根据上课白板服务器收到的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件并将其发送到资源管理服务器中；
所述资源管理服务器与评课白板服务器连接，评课白板服务器中设置有评课板书生成模块，用于根据评课白板服务器收到的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件并将其发送到资源管理服务器中；
所述资源管理服务器与音视频服务器连接，音视频服务器中设置有课堂视频生成模块，用于根据音视频服务器收到的主讲老师音视频数据流和听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器中；音视频服务器中还设置有评课视频生成模块，用于根据音视频服务器收到的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器中。
进一步地，所述听课学生客户端中设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、上课板书文件和课堂视频文件；所述评课老师客户端中也设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、评课板书文件和评课视频文件。
一种基于上述线上教研系统的教研装置，用于上课白板服务器，包括接收模块、存储模块、发送模块和上课板书生成模块；所述接收模块用于接收来自主讲老师客户端和各个听课学生客户端的板书编辑指令并将其保存在存储模块中；所述发送模块用于将存储模块中的板书编辑指令同时发送到其他客户端；所述上课板书生成模块用于根据存储模块中的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件。
一种基于上述线上教研系统的教研装置，用于评课白板服务器，包括接收模块、存储模块、发送模块和评课板书生成模块；所述接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课板书编辑指令并将其保存在存储模块中；所述发送模块用于将存储模块中的评课板书编辑指令同时发送到其他各评课老师客户端；所述评课板书生成模块用于根据存储模块中的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件。
一种基于上述线上教研系统的教研装置，用于音频服务器，包括相互连接的第一接收模块、第一存储模块和第一发送模块，相互连接的第二接收模块、第二存储模块和第二发送模块，以及相互连接的第三接收模块、第三存储模块和第三发送模块；
所述第一接收模块用于接收主讲老师音视频数据流并将其保存到第一存储模块，第一发送模块用于将接收到主讲老师音视频数据流实时转发到各个听课学生客户端和各评课老师客户端；
所述第二接收模块用于接收来自各个听课学生客户端的听课学生音视频数据流并将其保存到第二存储模块，第二发送模块用于将听课学生音视频数据流实时转发到主讲老师客户端和其他各个听课学生客户端以及各个评课老师客户端；
所述第三接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其保存到第三存储模块，第三发送模块用于将评课老师音视频数据流实时转发到其他各个评课老师客户端。
进一步地，上述用于音频服务器的教研装置还包括课堂视频生成模块和评课视频生成模块；所述课堂视频生成模块与第一存储模块和第二存储模块连接，用于根据第一存储模块中保存的主讲老师音视频数据流和第二存储模块中保存的听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器；所述评课视频生成模块与第三存储模块连接，用于根据第三存储模块中保存的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器。
相比于现有的线上教研方式，本发明具有以下优点：
（1）严格区分授课空间和评课空间，各自互不干扰，提升了教研评课的效果；
（2）利用音视频同步技术和白板协同技术，打通了传统线下教研活动中相对割裂的上课、评课、听课、回溯场景；
（3）评课老师可以随时发起音视频讨论，并能借助评课板书辅助音视频讨论，板书内容包括但不限于文字和图片；
（4）主讲老师客户端、听课学生客户端、评课老师客户端和听课老师客户端均为网页客户端，无需下载安装，实用便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的系统框架示意图；
图2是本发明一实施例提供的主讲老师客户端的模块组成示意图；
图3是本发明一实施例提供的听课学生客户端的模块组成示意图；
图4是本发明一实施例提供的上课白板服务器的模块组成示意图；
图5是本发明一实施例提供的评课老师客户端的模块组成示意图；
图6是本发明一实施例提供的评课白板服务器的模块组成示意图；
图7是本发明一实施例提供的音视频服务器的模块组成示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的一种基于协同白板的线上教研系统主要包括主讲老师客户端、多个听课学生客户端、多个评课老师客户端、音视频服务器、上课白板服务器、评课白板服务器和资源管理服务器。主讲老师客户端分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各听课学生客户端均分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各评课老师客户端均分别与音视频服务器和评课白板服务器连接。其中：
主讲老师客户端由主讲老师登录使用，如图2所示，其主要包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块和板书模块。其中，音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取主讲老师的声音和视频（尤其是包含主讲老师面部的视频或头像，能够直观反映主讲老师在授课过程中的神态情绪）以及授课电脑的屏幕显示画面，并将其通过数据推送/拉取模块转换为主讲老师音视频数据流推送到音视频服务器。数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取听课学生音视频数据流并将其解析为听课学生的声音和视频（如包含学生面部的视频或头像），然后通过音视频播放模块进行分窗播放，每个播放窗口对应一个听课学生，这样便能获知每个学生的听课状态。除了音视频教学互动，主讲老师还能够利用板书模块进行课堂板书或要求学生进行课堂解题演示等。具体地，板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件。
听课学生客户端由听课学生登录使用，如图3所示，主要包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块、板书模块。与主讲老师客户端类似，听课学生客户端的音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取听课学生的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为听课学生音视频数据流推送到音视频服务器。数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流并将其解析为主讲老师的声音和视频以及授课电脑的实时屏幕显示画面，然后通过音视频播放模块进行播放，以获取授课内容。板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自主讲老师客户端和其他听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件。
如图4所示，上课白板服务器包括接收模块、存储模块和发送模块。其中，接收模块用于接收来自主讲老师客户端和各个听课学生客户端的板书编辑指令并将其保存在存储模块中，板书编辑指令包括创建/删除板书文件、在板书文件中增加/删除/修改内容等操作指令，其数据结构采用[commondld, reqTime, params]的形式，commondld为指令枚举值，是一个数字，每个数字代表一种信令，如1代表创建文件、2代表删除文件，reqTime为请求时间，params为请求参数，其具体结构与commondld相关，可能为数组或对象，也可能是一个数字或字符串。发送模块用于将存储模块中的板书编辑指令同时发送到其他客户端，如，将来自于主讲老师客户端的板书编辑指令分别发送到各个听课学生客户端，或将来自于某一听课学生客户端的板书编辑指令发送到其他的听课学生客户端和主讲老师客户端。主讲老师客户端的板书模块和听课学生客户端的板书模块以及上课白板服务器，共同组成了一个类似于在线共享文档的应用或装置，通过它使得主讲老师完全可以像线下一样，能够进行课堂板书或要求听课学生进行解题演示等。
在一些实施例中，为便于主讲老师对在线课堂的控制，在主讲老师客户端中还设置有权限控制模块，相应地在听课学生客户端中设置有权限响应模块，如图2和图3所示。权限控制模块用于主讲老师设定各听课学生客户端的发言权限和板书编辑权限，并将权限设定指令发送到相应的听课学生客户端中。听课学生客户端中的权限响应模块分别与音视频采集模块和板书模块连接，用于接收权限设定指令并根据该指令控制音视频采集模块和板书模块：当权限设定指令为禁言指令时，权限响应模块将关闭音视频采集模块中的声音采集功能；若为解除禁言指令，则开启音视频采集模块中的声音采集功能；当权限设定指令为禁止板书指令时，权限响应模块将关闭板书模块中的板书编辑功能；若为解除禁止板书指令，则开启板书模块中的板书编辑功能。通过这种方式，主讲老师可以选择由哪个学生进行发言或进行解题板书演示，便于主讲老师维持课堂纪律和控制课程节奏。
评课老师客户端由评课老师登录使用，如图5所示，其主要包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、第二数据拉取模块、第一音视频播放模块和第二音视频播放模块。其中，音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取评课老师的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为评课老师音视频数据流推送到音视频服务器。数据推送/拉取模块与第一音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取来自于其他评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其分别解析为相应评课老师的声音和视频，然后通过第一音视频播放模块进行分窗播放，每个播放窗口对应一个评课老师。第二数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过第二音视频播放模块进行播放，使得评课老师能够获知主讲老师的教学内容、听课学生的课堂表现以及主讲老师与听课学生的互动情况等。
评课老师客户端还包括评课板书模块，用于显示和编辑评课板书文件，并将评课板书编辑指令发送到评课白板服务器，还用于从评课白板服务器中获取来自其他评课老师客户端的评课板书编辑指令以同步更新评课板书文件。
如图6所示，评课白板服务器包括接收模块、存储模块和发送模块，其中接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课板书编辑指令并将其保存在存储模块中，所述评课板书编辑指令包括创建/删除评课板书文件、在评课板书文件中增加/删除/修改内容等操作指令。发送模块用于将存储模块中的评课板书编辑指令同时发送到其他各评课老师客户端，以便于其他评课老师客户端同步评课板书。评课板书用于辅助评课老师的音视频讨论，板书内容包括但不限于文字和图片。
在线下教研活动中，评课老师会根据主讲老师的课堂教学表现，决定是否提前结束课堂。因此，在本发明的一些实施例中，评课老师客户端中还设置有用于发出课程结束指令的课程结束模块，相应地，在主讲老师客户端中设置有课程结束提示模块，用于接收来自各个评课老师客户端的课程结束指令，并在收到的课程结束指令个数大于一定比例时（如占评课老师数量的二分之一），通知主讲老师主动结束课程。
在一些实施例中，为便于听课老师等无需进行交互操作的人员也能够实时观看主讲老师的授课过程，本发明的线上教研系统还包括听课老师客户端，主要由相互连接的数据拉取模块和音视频播放模块构成，数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过音视频播放模块进行播放。听课老师客户端一般为网页客户端，无需注册登录，只能用于观看主讲老师的授课过程，不支持与主讲老师、听课学生或评课老师进行任何的交互，更无法对在线课堂进行任何干预。
为便于在线课堂的数据留存和再利用，在本发明的一些实施例中，主讲老师客户端中还设置有资料上传模块，在上课白板服务器中设置有上课板书生成模块，在评课白板服务器中设置有评课板书生成模块，在音视频服务器中设置有课堂视频生成模块和评课视频生成模块，还配置有与主讲老师客户端、上课白板服务器、评课白板服务器和音视频服务器分别连接的资源管理服务器。其中，资料上传模块用于主讲老师将课件及学习资料上传至资源管理服务器中；上课板书生成模块用于根据上课白板服务器收到的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件并将其发送到资源管理服务器；评课板书生成模块用于根据评课白板服务器收到的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件并将其发送到资源管理服务器；课堂视频生成模块用于根据音视频服务器收到的主讲老师音视频数据流和听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器；评课视频生成模块用于根据音视频服务器收到的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器。相应地，在听课学生客户端中设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、上课板书文件和课堂视频文件；在评课老师客户端中也设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、评课板书文件和评课视频文件。
如图4所示，基于上述的线上教研系统，本发明还提供一种用于上课白板服务器的线上教研装置，包括接收模块、存储模块、发送模块和上课板书生成模块。其中，接收模块用于接收来自主讲老师客户端和各个听课学生客户端的板书编辑指令并将其保存在存储模块中，发送模块用于将存储模块中的板书编辑指令同时发送到其他客户端。上课板书生成模块用于根据上课白板服务器收到并保存在存储模块中的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件。
如图6所示，基于上述的线上教研系统，本发明还提供一种用于评课白板服务器的线上教研装置，包括接收模块、存储模块、发送模块和评课板书生成模块。其中，接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课板书编辑指令并将其保存在存储模块中，发送模块用于将存储模块中的评课板书编辑指令同时发送到其他各评课老师客户端，以便于其他评课老师客户端同步评课板书。评课板书生成模块用于根据评课白板服务器收到的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件。
如图7所示，基于上述的线上教研系统，本发明还提供一种用于音视频服务器的线上教研装置，其主要包括相互连接的第一接收模块、第一存储模块和第一发送模块，相互连接的第二接收模块、第二存储模块和第二发送模块，以及相互连接的第三接收模块、第三存储模块和第三发送模块。其中，第一接收模块用于接收主讲老师音视频数据流并将其保存到第一存储模块，第一发送模块用于将接收到主讲老师音视频数据流实时转发到各个听课学生客户端和各评课老师客户端；第二接收模块用于接收来自各个听课学生客户端的听课学生音视频数据流并将其保存到第二存储模块，第二发送模块用于将听课学生音视频数据流实时转发到主讲老师客户端和其他各个听课学生客户端以及各个评课老师客户端；第三接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其保存到第三存储模块，第三发送模块用于将评课老师音视频数据流实时转发到其他各个评课老师客户端。
在一些实施例中，上述用于音视频服务器的线上教研装置还包括课堂视频生成模块和评课视频生成模块，所述课堂视频生成模块与第一存储模块和第二存储模块连接，用于根据第一存储模块中保存的主讲老师音视频数据流和第二存储模块中保存的听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器。所述评课视频生成模块与第三存储模块连接，用于根据第三存储模块中保存的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，包括主讲老师客户端、若干听课学生客户端、若干评课老师客户端、音视频服务器、上课白板服务器和评课白板服务器；所述主讲老师客户端分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各听课学生客户端均分别与音视频服务器和上课白板服务器连接，各评课老师客户端均分别与音视频服务器和评课白板服务器连接；
所述主讲老师客户端，由主讲老师登录使用，用于将实时获取的主讲老师的音视频和授课电脑的屏幕显示画面转换为主讲老师音视频数据流，并将其推送到音视频服务器，还用于解析并播放从音视频服务器中获取到的各听课学生音视频数据流；还用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述听课学生客户端，由听课学生登录使用，用于解析并播放从音视频服务器中获取到的主讲老师音视频数据流，还用于将实时获取的听课学生的音视频转换为听课学生音视频数据流，并将其推送到音视频服务器；还用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自主讲老师客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述评课老师客户端，由评课老师登录使用，用于解析并播放从音视频服务器中获取到的来自其他评课老师客户端的评课老师音视频数据流，还用于将实时获取的评课老师的音视频转换为评课老师音视频数据流，并将其推送到音视频服务器；还用于显示和编辑评课板书文件，并将评课板书编辑指令发送到评课白板服务器，还用于从评课白板服务器中获取来自其他评课老师客户端的评课板书编辑指令以同步更新评课板书文件；
还包括与音视频服务器连接的若干听课老师客户端，所述听课老师客户端用于解析并播放从音视频服务器中获取到的主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流。
2.如权利要求1所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述听课老师客户端包括相互连接的数据拉取模块和音视频播放模块，所述数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过音视频播放模块进行播放。
3.如权利要求1所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述主讲老师客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块和板书模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取主讲老师的声音和视频以及授课电脑的屏幕显示画面，并将其通过数据推送/拉取模块转换为主讲老师音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取听课学生音视频数据流并将其解析为听课学生的声音和视频，然后通过音视频播放模块进行分窗播放；所述板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述主讲老师客户端还设置有权限控制模块，用于设定各听课学生客户端的发言权限和板书编辑权限，并将权限设定指令发送到相应的听课学生客户端中。
4.如权利要求3所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述听课学生客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、音视频播放模块、板书模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取听课学生的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为听课学生音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块还与音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流并将其解析为主讲老师的声音和视频以及授课电脑的实时屏幕显示画面，然后通过音视频播放模块进行播放；所述板书模块用于显示和编辑板书文件，并将板书编辑指令发送到上课白板服务器，还用于从上课白板服务器中获取来自主讲老师客户端和其他听课学生客户端的板书编辑指令以同步更新板书文件；
所述听课学生客户端中还设置有与主讲老师客户端中的权限控制模块相对应的权限响应模块，所述权限响应模块分别与听课学生客户端中的音视频采集模块和板书模块连接，用于接收权限设定指令并根据该指令控制音视频采集模块和板书模块：当权限设定指令为禁言指令时，权限响应模块将关闭音视频采集模块中的声音采集功能；若为解除禁言指令，则开启音视频采集模块中的声音采集功能；当权限设定指令为禁止板书指令时，权限响应模块将关闭板书模块中的板书编辑功能；若为解除禁止板书指令，则开启板书模块中的板书编辑功能。
5.如权利要求1所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述评课老师客户端包括音视频采集模块、数据推送/拉取模块、第二数据拉取模块、第一音视频播放模块和第二音视频播放模块；所述音视频采集模块与数据推送/拉取模块连接，用于实时获取评课老师的声音和视频，并将其通过数据推送/拉取模块转换为评课老师音视频数据流推送到音视频服务器；所述数据推送/拉取模块与第一音视频播放模块连接，用于从音视频服务器中拉取来自于其他评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其分别解析为相应评课老师的声音和视频，然后通过第一音视频播放模块进行分窗播放；所述第二数据拉取模块用于从音视频服务器中拉取主讲老师音视频数据流和各听课学生音视频数据流，并将其分别解析为主讲老师的声音、视频和授课电脑的实时屏幕显示画面以及各听课学生的声音和视频，然后通过第二音视频播放模块进行播放；
所述评课老师客户端还包括评课板书模块，用于显示和编辑评课板书文件，并将评课板书编辑指令发送到评课白板服务器，还用于从评课白板服务器中获取来自其他评课老师客户端的评课板书编辑指令以同步更新评课板书文件。
6.如权利要求5所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述评课老师客户端还设置有用于发出课程结束指令的课程结束模块，相应地在主讲老师客户端中设置有课程结束提示模块，用于接收来自各个评课老师客户端的课程结束指令，并在收到的课程结束指令个数大于一定比例时通知主讲老师主动结束课程。
7.如权利要求1所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，还包括资源管理服务器；所述资源管理服务器与主讲老师客户端连接，主讲老师客户端中设置有资料上传模块，用于上传课件及学习资料至资源管理服务器中；所述资源管理服务器与上课白板服务器连接，上课白板服务器中设置有上课板书生成模块，用于根据上课白板服务器收到的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件并将其发送到资源管理服务器中；
所述资源管理服务器与评课白板服务器连接，评课白板服务器中设置有评课板书生成模块，用于根据评课白板服务器收到的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件并将其发送到资源管理服务器中；
所述资源管理服务器与音视频服务器连接，音视频服务器中设置有课堂视频生成模块，用于根据音视频服务器收到的主讲老师音视频数据流和听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器中；音视频服务器中还设置有评课视频生成模块，用于根据音视频服务器收到的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器中。
8.如权利要求7所述的一种基于协同白板的线上教研系统，其特征在于，所述听课学生客户端中设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、上课板书文件和课堂视频文件；所述评课老师客户端中也设置有资源下载模块，用于从资源服务管理器中获取课件及学习资料、评课板书文件和评课视频文件。
9.一种基于权利要求1所述线上教研系统的教研装置，用于上课白板服务器，其特征在于，包括接收模块、存储模块、发送模块和上课板书生成模块；所述接收模块用于接收来自主讲老师客户端和各个听课学生客户端的板书编辑指令并将其保存在存储模块中；所述发送模块用于将存储模块中的板书编辑指令同时发送到其他客户端；所述上课板书生成模块用于根据存储模块中的板书编辑指令，在线上课堂结束时生成上课板书文件。
10.一种基于权利要求1所述线上教研系统的教研装置，用于评课白板服务器，其特征在于，包括接收模块、存储模块、发送模块和评课板书生成模块；所述接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课板书编辑指令并将其保存在存储模块中；所述发送模块用于将存储模块中的评课板书编辑指令同时发送到其他各评课老师客户端；所述评课板书生成模块用于根据存储模块中的评课板书编辑指令，在评课结束时生成评课板书文件。
11.一种基于权利要求1所述线上教研系统的教研装置，用于音频服务器，其特征在于，包括相互连接的第一接收模块、第一存储模块和第一发送模块，相互连接的第二接收模块、第二存储模块和第二发送模块，以及相互连接的第三接收模块、第三存储模块和第三发送模块；
所述第一接收模块用于接收主讲老师音视频数据流并将其保存到第一存储模块，第一发送模块用于将接收到主讲老师音视频数据流实时转发到各个听课学生客户端和各评课老师客户端；
所述第二接收模块用于接收来自各个听课学生客户端的听课学生音视频数据流并将其保存到第二存储模块，第二发送模块用于将听课学生音视频数据流实时转发到主讲老师客户端和其他各个听课学生客户端以及各个评课老师客户端；
所述第三接收模块用于接收来自各个评课老师客户端的评课老师音视频数据流并将其保存到第三存储模块，第三发送模块用于将评课老师音视频数据流实时转发到其他各个评课老师客户端。
12.如权利要求11所述的教研装置，其特征在于，还包括课堂视频生成模块和评课视频生成模块；所述课堂视频生成模块与第一存储模块和第二存储模块连接，用于根据第一存储模块中保存的主讲老师音视频数据流和第二存储模块中保存的听课学生音视频数据流，在线上课堂结束时生成课堂视频文件并将其发送到资源管理服务器；所述评课视频生成模块与第三存储模块连接，用于根据第三存储模块中保存的评课老师音视频数据流，在评课结束时生成评课视频文件并将其发送到资源管理服务器。
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