EP2834801A1 - Supervision d'une classe mobile - Google Patents

Supervision d'une classe mobile

Info

Publication number
EP2834801A1
EP2834801A1 EP13719925.3A EP13719925A EP2834801A1 EP 2834801 A1 EP2834801 A1 EP 2834801A1 EP 13719925 A EP13719925 A EP 13719925A EP 2834801 A1 EP2834801 A1 EP 2834801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tablet
touch
tablets
wireless
teaching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP13719925.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mathias MATTIUZZO
Sylvain GIROUDON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BIC SA
Original Assignee
BIC SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BIC SA filed Critical BIC SA
Publication of EP2834801A1 publication Critical patent/EP2834801A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/08—Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the invention relates to the field of electronic assistance to teaching, in particular teaching young children (kindergarten or primary school pupils).
  • Some teaching techniques involve tablets, namely very flat laptops whose main surface of one of the two main faces consists of a screen. This may include conventional tablets designed for generic use (and not specifically for teaching young children).
  • These tablets can be touch tablets. They can then be used to write directly on the screen, either with one or more fingers, or via a stylus, which may be preferable in the context of learning to write because it is apparent in the use of a pen (or more generally a "writer tool").
  • the invention aims to improve the situation.
  • One aspect of the invention relates to an electronic teaching assistance system, comprising:
  • a plurality of wireless touch tablets each comprising a user identification circuit
  • a teaching computer storing a list of pupils, arranged to transmit to each wireless touch pad whose identified user is a student of the list an educational content, a supervisory circuit arranged to record the tactile inputs made at the level of the set of wireless touch tablets whose identified user is a pupil of the list of pupils, in a file linked to said pupil and comprising the spatial coordinates of the touch input considered and a time marker indicating the instant of the tactile input, and to replay, on request of the teaching computer, the educational content transmitted to the touch pad used by a given student from the list of students, and at the same time, the result of tactile input on this touch pad.
  • This system is advantageous not only in that it allows class supervision, but also in that the amount of data generated for this supervision is reduced, thereby saving bandwidth. In particular, when thirty or so tablets are simultaneously communicating over the wireless network, parsimonious use of radio resources is advantageous. The system is also advantageous in that it saves storage space. The class supervision allowed by this system improves the interactivity of teaching.
  • Another aspect of the invention relates to an electronic teaching assistance method using a system comprising:
  • a plurality of wireless touch tablets each comprising a user identification circuit
  • a teaching computer storing a list of pupils, arranged to transmit to each wireless touch pad whose identified user is a student of the list an educational content
  • This method is advantageous not only in that it allows class supervision, but also in that the amount of data generated for this supervision is reduced, thereby saving bandwidth.
  • the method is also advantageous in that it saves storage space.
  • the class supervision allowed by this process improves the interactivity of teaching.
  • Another aspect of the invention relates to a computer program comprising a series of instructions implementing the method according to one aspect of the invention when these instructions are executed by one or more processor (s).
  • Another aspect of the invention relates to a computer-readable non-transitory storage medium comprising a computer program according to one aspect of the invention.
  • Figure 1 illustrates a system according to a possible embodiment
  • Figure 2 illustrates different steps of a method according to a possible embodiment.
  • Fig. 1 shows a system comprising a system comprising a teaching computer, a set of touch pads T1, T2 ... TN, and a supervisory circuit SV.
  • the teaching computer includes a PC laptop usable by a teacher, connected to an SRV server.
  • the SRV server manages the touch pads, and includes the supervisory circuit SV.
  • a first embodiment relates to an electronic assistance system for teaching.
  • the system includes a plurality of wireless touch pads, each including a user identification circuit.
  • the system includes a teaching computer storing a list of students, arranged to transmit to each wireless touch pad whose identified user is a student of the list educational content.
  • the user identification circuit may be a processor (it may even be an existing processor of the tablet, such as its main processor), associated with a memory storing a program adapted for the implementation of the 'identification.
  • the identification circuit can be arranged to verify with the teaching computer that the identifier entered corresponds to a student of the class.
  • the identification circuit may also be a dedicated electronic circuit, such as an ASIC or an FPGA, or even a fully customized electronic circuit, or a dedicated microcontroller. It can also be a combination of a component of the tablet and a component of the teaching computer. The identification circuit can thus obtain from a component of the teaching computer the list of students recorded in the teaching computer, present this list on the screen of the touch pad and ask the user to click on his name.
  • the circuit can also ask the user to write his name (by clicking on displayed letters, or using a keyboard).
  • the identification circuit merely displays information transmitted by the teaching computer (for example the list of pupils in the form of a transmitted JPEG image), and to send back to the student. 'computer teaching the selection of the user (an index in a list, or the coordinates of a selected point on the screen, etc.).
  • the teaching computer then deduces itself from which student it is (and possibly returns the identification of the student to a component of the identification circuit located in the tablet). Tablets can be trivialized (not linked to a particular student), so every time students pick up a tablet for an exercise that requires a tablet, they may need to use a different tablet.
  • the teaching computer may be a conventional portable personal computer equipped with appropriate software according to the invention. Rather than a laptop, it can also be a desktop computer (equipped with a tower, a separate screen and a separate keyboard) including appropriate software, or a console. any control equipped with appropriate software.
  • the teaching computer may also consist of several elements.
  • the teaching computer may be a physical server (storing the student list) associated with a laptop or desktop computer providing a user interface to a teacher (the server is not necessarily equipped with a screen nor a keyboard).
  • the physical server can be in the classroom, for example in a docking station, and communicate with the desktop computer or laptop (which can be found for example on the teacher's desk, in the classroom) by wired (Ethernet or other) or wireless communication (eg WiFi).
  • Each tablet may comprise a WiFi wireless communication circuit capable of communicating with the teaching computer (for example with the server of the teaching computer in the case where the teaching computer comprises such a server) via WiFi communication (or any other appropriate wireless protocol).
  • the system includes a supervision circuit arranged to record the tactile input made at the set of wireless touch tablets whose identified user is a pupil of the list of students.
  • the supervisory circuit records these tactile inputs in a file related to said student and including the spatial coordinates of the tactile input. considered (for example the abscissa and the ordinate of the point of the seizure on the screen, or the polar coordinates of this point).
  • the file linked to said student also comprises a time marker indicating the time of the touch input (for example in the form of the time elapsed since the beginning of the exercise, which can be expressed for example in hundredths of a second).
  • the time marker can also be based on a temporal repository of the supervision circuit, the tablet, or the teaching computer (these three entities can also have a common temporal reference, synchronized for example with the using an external entity such as a server connected to an atomic clock).
  • the time marker can correspond to the precise time (for example to the hundredth of a second close) in the time zone on the basis of which one of these entities would be configured.
  • Touch input can result from typing on a touch screen using a stylus (it can alternatively be a direct entry with a finger, less accurate than with a stylus).
  • Touch input is consecutive to the display of educational content by the tablet. They correspond to an interaction of the student with this educational content.
  • the educational content (for example in HTML format or in a proprietary format) can be displayed using software installed on the tablet (for example a web browser or a dedicated software, possibly proprietary) or be contained in a executable file executed by the tablet.
  • the recording of spatial coordinates and temporal markers is advantageous in particular in that it allows the implementation of a replay mechanism independent of the means implemented to display the educational content.
  • it is not necessary to be able to determine the meaning of the student's input (eg it is not necessary to determine whether the student is writing, or to click on an element displayed among a list of elements, or to perform any other task).
  • a new type of educational content is developed and requires new specific software, it is not necessary to modify the method of recording spatial coordinates. and time of each entry, which remains operational. Just install this new specific software, which minimizes integration problems.
  • the recording of each entry may include additional information, such as a possible change of palette ("color" of the stylus, ie color represented when the student draws with the stylus).
  • color ie color represented when the student draws with the stylus.
  • the additional information is more particularly relevant when it does not result directly or indirectly from the student's tactile input, and is therefore not determinable based on this input and the educational content displayed.
  • a change in the thickness of the writing line initiated by the student by clicking on an icon provided for this purpose, can be determined a posteriori solely on the basis of student input and educational content.
  • the displayed content could include a line thickness change icon where the student clicked.
  • some parameters may be external parameters.
  • the teaching computer can be arranged to intervene on students' shelves. In particular, it can intervene to change a pen thickness parameter on the screen. The points may be larger or smaller and the lines drawn on the screen more or less thick, depending on this thickness parameter.
  • the teacher can, if he realizes that a pupil who has a bad sight writes with a fine line, change the thickness of his features without moving (from the teaching computer) and without even involve the student.
  • the instructional computer may also be arranged, for example, to change the current color (among the colors of a proposed palette) used by the student, without the pupil intervening or being interrupted in his work. .
  • the teaching computer can also be arranged to allow such a modification in a global manner (for a predetermined group of students or for the entire class). So, rather than saying "take your blue pen” and wait (possibly for a long time, with young children) that all students have configured their pen (for example by clicking on an icon blue), the teacher can simply configure all the tablets, from his teaching computer, so that pen touch typing is reflected in blue markings. In this case, the subsequent tactile input made by each student can record the change of pallet or line thickness (or any other parameter) made on the tablet from the teaching computer, in each file related to each of them. these students.
  • the student's tactile inputs are obtained by sampling at a frequency of 5 Hz and 100 Hz.
  • a frequency sampling rate for example when the student is drawing and holding the stylus in the pressed position
  • up to 100 captures per second for a frequency sampling rate of 100 Hz
  • a high sampling frequency such as 100 Hertz
  • a decimation or an interpolation is implemented on the basis of the entries obtained before recording them.
  • the supervisory circuit can interpolate (for example a polynomial interpolation). He can thus choose the minimum of seizures among all the seizures obtained taking into account the sampling frequency, such as by the least squares method (or a similar method) the difference between the curve interpolated on the basis of these minimal seizures. and the curve corresponding to all the seizures actually obtained is as small as possible (difference less than a predetermined threshold). Thus, one avoids recording a very large amount of seizures (such as, for a specific example, 700 seizures).
  • the supervision circuit thus records only a small number of seizures ( as for a specific example, 12 entries). These recorded entries are possibly associated with interpolation information, allowing (during a replay) to optimally determine an approximation of all the seizures actually obtained (but the majority of which have not been recorded), on the base of the few entries (for example the 12 entries of the previous example) actually recorded.
  • the interpolation approximation can, according to the predetermined threshold, not be distinguishable by a human eye from the real input.
  • the volume of recorded entries and thus the size of the file can be reduced to a very large extent.
  • the supervision circuit is arranged to replay, on request of the teaching computer, the educational content transmitted to the touch pad used by a given pupil of the list of pupils, and, simultaneously, the result of tactile input made on this touch pad.
  • This replay can be done on the teaching computer, thus emulating the tablet. It can be done after class, when the teacher evaluates the work of the students or seeks to understand the difficulties of a student. The teacher sees what the student saw when he or she was confronted with the educational content, and how it interacted with that content, just as if it had filmed the student's tablet at the moment he was doing this exercise.
  • the supervisory circuit may be part of the teaching computer or may be a separate entity (such as a separate server).
  • the supervision circuit may be a DSP (acronym derived from the English Digital Signal Processor). It can also be a conventional processor (it can even be an existing processor of the teaching computer, such as its main processor), associated with a memory storing a program adapted for the implementation supervision. It may also be a dedicated electronic circuit, such as an ASIC or an FPGA, or even a completely customized electronic circuit, or a dedicated microcontroller. It can also be a combination of a tablet component and a component of the teaching computer or a separate server. According to another embodiment, the supervision circuit may comprise components in each of the tablets, these components being in charge of implementing the supervision of the tablet to which they are integrated, and offering a supervision interface to the computer. teaching (it can be for example a web interface accessible by a web browser of the teaching computer).
  • Educational content is interactive content. It can include exercises, to which the student is supposed to respond, for example by clicking on the right answers among all those proposed to him, or by coloring a drawing, or by copying lines of writing according to instructions to using the stylus.
  • the supervision circuit can be arranged to transmit to the teaching computer the educational content previously transmitted to the tablet as an executable file.
  • the educational content may be content executed by the tablet itself, for example in the form of an HTML file containing JavaScript code processed by a web browser of the tablet, or a PDF file containing JavaScript code. The same content (rather than screenshots of the content) can be transmitted back to the teaching computer.
  • the content can also be saved within a file directly executable by the tablet.
  • the term "directly” means that it is not necessary to have the file opened by a suitable software in order to execute it, but on the contrary that file can be executed by the processor from the tablet without using any specific software, the file by contrast, if necessary (and at its discretion) call, when running, to a tablet operating system or specific software. In order to trigger the execution of the file, it is nevertheless possible to go through a graphical interface of a dedicated software or operating system of the tablet.
  • This file can therefore be, for example, a file in PE (Portable Executable) format, often having a .EXE extension (the extension of a file designates the characters according to the last point included in the name file), suitable for a tablet equipped with a Microsoft Windows CE operating system. It may also be, in particular, a file in ELF format (the English "Executable and Linkable Format"), whose name is often devoid of extension (the file name is often devoid of point), suitable for a tablet equipped with a Linux operating system, or any other format appropriate to the type of tablet.
  • PE Portable Executable
  • ELF format the English "Executable and Linkable Format”
  • the teaching computer can then execute this content and simulate the actions of the student from the recording of the entries.
  • a software of the teaching computer can open a file (HTML, PDF or other) containing the educational content (which can be described as "content file"), originally opened by the tablet using a browser or any suitable software to open such a content file (the content file can be for example a simple text file not including executable code, which the student has viewed on the tablet with a publisher of text and that he has completed according to the instructions of the teacher using this text editor, for example through a virtual keyboard displayed on the screen, by clicking on the letters of his choice).
  • the teaching computer can directly execute this content file if it is a directly executable file.
  • the teaching computer can then transmit to this browser (or other software, or to the program resulting from the execution of the content file when this content file is a directly executable file) events simulating touch input, but in fact are artificially recreated from the file related to the student concerned.
  • the content file and the student-related file can be two separate files.
  • the file linked to the student can be duplicated (for example on the tablet and / or on other entities such as the teaching computer) and updated in parallel (each instance of the file being updated, for example synchronously, in real time, or on the contrary, by example at the end of the session).
  • the file linked to the student is in fact a content file, which is modified by adding the student's entries (the entries being represented at least by their spatial and temporal coordinates).
  • a content file may initially be present in the teaching computer (or elsewhere) and then transmitted to the tablet for display (the content file is then duplicated on two separate computers such as, for example, the tablet and the teaching computer), and then updated as the student enters the system (the system can update both versions of the content file or only one of them).
  • the teacher can observe how the student concerned apprehended the exercise. In particular, he can judge not only the final result (for example the writing of letters and numbers) but also the method used to achieve this result. For example, he or she may realize that the student does not form the letters or numbers (or some of them only) in the order the teacher requests. For example, he / she may realize that the student forms the number 8 by first drawing a large circle at the bottom and then a smaller circle at the top, which is not in accordance with the method taught, even if the result final would be satisfactory.
  • the teacher can also understand, for example, why a student is slow, or identify aspects of an exercise on which the student has been spending a lot of time or change many times his initial response before setting his final answer (right or wrong).
  • the supervision circuit is also arranged to supervise a tablet in real time (in addition or alternatively to the recording of the student's session for a deferred viewing by the teacher).
  • the supervision circuit can thus transmit the information entered to the teaching computer. So, the teacher can at any time control what a student is doing from the teaching computer without having to go to the student's table.
  • the supervision circuit comprises a converter making it possible to transform the file linked to a given student (in combination with the educational content considered) into a video according to a current recording format, such as an MPEG4 format, DIVX , H264, WMV, or RealVideo.
  • a current recording format such as an MPEG4 format, DIVX , H264, WMV, or RealVideo.
  • the teaching computer can make it possible to transmit to pupils' parents the work of their children, without the parents needing any particular software or system capable of decoding the file related to a pupil.
  • the video recording although more easily used by parents of students, undergoes if necessary a loss of quality related to video compression, and takes a very important place compared to the recording according to the invention.
  • These videos may be recorded on a file server integrated with the teaching computer (it may also be material separated from the teaching computer hardware including the user interface used by the teacher, for example the teacher may have a laptop and the file server may be a separate physical server connected to this laptop, and forming in combination with him "the teaching computer").
  • the supervisory circuit is arranged, when it records an insufficient number of tactile inputs relevant for a given wireless touch pad for a duration greater than a predetermined threshold, to notify this event of insufficient tactile input. relevant to the teaching computer.
  • any tactile input is considered relevant.
  • the supervision circuit notifies an event of insufficiency in the event of total absence of interaction of the pupil with the tablet (no touch input) when this absence exceeds a predetermined duration (for example two minutes).
  • the supervision circuit notifies an insufficiency event when the number of tactile inputs (whatever they are, that is to say that any tactile input is considered a priori relevant) of the pupil with the tablet is less than a given value and when that number remains below this value for a duration exceeding a predetermined duration (for example, less than three tactile taps for five minutes).
  • the supervision circuit is arranged to identify a certain number of tactile inputs as being irrelevant (not to be taken into account in the decision to notify an insufficiency event). For example, seizures on non-active screen areas may be considered irrelevant.
  • a nonactive zone is a zone to which no action is associated (except for the detection of the input and the observation that no action is associated with it), the tactile input being equivalent from the point of view of the result produced at no entry.
  • seizures to make adjustments can be considered irrelevant. For example, typing text, zooming, or changing the orientation of an image may be considered irrelevant.
  • Each educational content may be associated with a particular set of types of input considered irrelevant in the context of that educational content.
  • the supervisory circuit notifies the absence of relevant entries from the student (that is, the only entries possibly identified are excluded as being irrelevant) when this absence exceeds a predetermined duration. (for example five minutes).
  • the supervisory circuit notifies that the number of relevant student inputs (i.e., excluding foreclosures considered irrelevant) for a predetermined duration is less than a predetermined value (for example less than fifteen relevant tactile seizures in ten minutes).
  • This predetermined value may for example correspond to the number of average inputs necessary to perform an average exercise for a period of time, possibly minus a certain percentage. This possible minimization makes it possible not to report the students a little slow, which are eventually known, but to focus instead on those really do not work enough, and to remedy this lack of work.
  • This embodiment is particularly applicable to exercises in which the number of student interactions with the tablet (number of tactile inputs) is expected to be distributed in a substantially linear fashion (for example, for short question series). and of homogeneous complexity).
  • the teacher may realize that a student is not working or significantly too slowly, while perhaps being occupied by other students (eg unruly students) may have been missed.
  • the notification by the supervision circuit can trigger the display, on a screen of the teaching computer, of a list of active tablets (if this list is not already displayed by default).
  • Each active tablet can be associated with an icon. For example a green icon may indicate that the student is interacting regularly with his tablet.
  • a yellow icon may indicate that the student has not captured any information (or any relevant information, or significantly less information or significantly less relevant information, depending on the configuration chosen) for a time greater than a certain threshold (for example one minute).
  • a red icon may indicate that another threshold (for example, five minutes) is exceeded when the student has not captured any information (or any relevant information, or significantly less information, or significantly less relevant information). , depending on the configuration chosen).
  • the supervisory circuit may send a message to the teaching computer (or trigger a software interrupt, or use any appropriate notification mode) to inform it of any threshold overflow on any of the tablets, and to update the display. It can trigger a particular sound that draws the attention of the teacher and the student each time a threshold is crossed. This sound can be broadcast on the student's tablet, on the computer teaching, or both. This option can be disabled to avoid, for example, stigmatizing a student.
  • Tablets can be equipped with accelerometers to determine their position in the classroom. At least two accelerometers (one along a horizontal axis and one along another horizontal axis) are required. It may be advantageous to add an accelerometer along a vertical axis to also measure the height of the tablet (but it is not essential in general). Height awareness can help locate a temporarily misplaced shelf (for example, stowed by a person other than the teacher, such as a student or a housekeeper in the classroom, or by the teacher himself or herself but in a badly arranged cupboard for example). It is possible to use more accelerometers, it is possible to use six accelerometers to know the position more accurately. It is also possible to provide gyroscopes to know the orientation of each tablet, but it is not essential in this context (in general).
  • the supervision circuit can thus display a list of pupils (sorted alphabetically, or according to another criterion, or unsorted), but also display a class plan corresponding to the actual position of the students (as communicated by the accelerometers of their class). tablet) in the classroom, which can be very convenient for the teacher. This can save him from having to create his class plan manually in the system. In addition, this reflects the actual situation, for example with unexpected changes of position of some students, for example to distance two students who argue or chat too often. This also allows automatic consideration of the creation of subgroups (differentiated pedagogy, or subgroups defined arbitrarily in the context of a particular exercise).
  • the system can also be used for music or visual arts classes (or familiarization with literature, in the school library), or more generally not animated classes by the usual teacher of the class but by a specialized teacher (or a librarian, etc.), who may not know all the students (especially when they are in charge of a very large number of pupils), especially the most shy ones.
  • these classes can take place in an environment different from the usual class (music room, art room, etc.), which can be equipped with its own electronic teaching assistance system.
  • the system can also be used by a substitute teacher, not familiar with the students in the absent teacher's classroom.
  • the system comprises a docking station arranged to accommodate the plurality of wireless tablets (when they are not used in class), and possibly to ensure the parallel charging of batteries tablets.
  • This docking station can be arranged to reset the tablet accelerometers (and possibly reset their gyroscopes if they have them).
  • the angular measurement given by a gyroscope, as well as the position given by an accelerometer are obtained by integration, which means that the errors accumulate and that the inaccuracy of the given measurements (angle or estimated position along a given axis ) increases with time.
  • the gyroscopes and accelerometers are indeed initialized with their current attitude and position, then they update their position and their attitude by double integration of the acceleration they measure.
  • the attitude designates, in three dimensions, the direction of three reference axes of an object relative to a reference trihedron. This update diverges after a certain time (due to small accumulated errors) and it may be necessary to give the accelerometers (respectively gyroscopes) their true position (respectively attitude). According to one embodiment, it is considered as a first approximation that when the tablets are in their docking station, they are located at the same position and attitude, and one resets all accelerometers (and gyroscopes, if they have) at a single position (eg position (0,0,0)) and a single and unique attitude (eg (0,0,0)).
  • the imprecision on the measurement of the position of the tablets is of an order of magnitude similar to the maximum distance between the two tablet docking ports furthest from each other (within the docking station), or generally a distance that can be of the order of one meter.
  • the tablets comprise gyroscopes, and where these gyroscopes are reset in the indicated manner, it is necessary that the docking station be arranged in such a way that the attitudes of the tablets inserted therein are substantially identical (any deviation introducing inaccuracy in determining tablet attitudes).
  • the reset of each accelerometer of each tablet takes into account the port in which each tablet is inserted, which eliminates the inaccuracy due to the approximation according to the preceding paragraph.
  • the position of each port, when a tablet is inserted and is in charge, is deemed fixed relative to the docking station.
  • the docking station is arranged to know the position and attitude of each tablet in charge in a given port (identified for example by a port number or other identifier) with respect to the docking station. This position and attitude are defined when designing the docking station and are independent of the position and attitude of the docking station itself.
  • the position and attitude of a tablet loaded by a port are known, it is possible to immediately deduce the position and attitude of the tablets in charge in all other ports.
  • the relative positions of the tablets constitute sufficient information (their absolute positions would be potentially useful, but are not indispensable in general).
  • the position of a tablet loaded by a port is entirely determined by the abscissa, the ordinate and the height of a reference point of the tablet, and the spatial orientation of the tablet is entirely determined by the angle of yaw, roll and pitch of the tablet. According to one embodiment, only the abscissa and the ordinate of the tablet are imported.
  • the different ports of the docking station can be spaced vertically and in a horizontal plane. For example, there may be in the docking station thirty two fixed ports, all having the same attitude, distributed over four columns, two consecutive columns being each spaced horizontally 25cm from each other, two consecutive ports of the same column being spaced vertically 12cm. This is equivalent to saying that the docking station includes eight lines of four ports, vertically spaced from each other by 12cm.
  • the resetting of the accelerometers of the tablets may comprise the fixing of the current abscissa of the accelerometers indicating the abscissa of the tablets to zero, the fixing of the current ordinate of the accelerometers indicating the ordinate of the tablets of the first column to zero, the fixing of the ordinate ordinate of the accelerometers indicating the ordinate of the tablets of the second column at 25cm, the fixing of the ordinate current of the accelerometers indicating the ordinate of the tablets of the third column with 50cm and the fixation of the ordinate current accelerometers indicating the ordinate of the tablets of the fourth column at 75cm.
  • the docking station can reset the accelerometers of the thirty-two tablets in the manner indicated above, by fixing in addition the current height of the accelerometers indicating the height of the tablets of the first line to zero, that of the tablets of the second line at 12cm, and that of the tablets of the line number n, n being between 3 and 8, at (n-1) * 12cm.
  • the teaching computer comprises a teacher's laptop, which can itself be loaded by the docking station and include accelerometers (and possibly gyroscopes). This laptop may be displayed in a different way from the tablets (for example, of a different color and a larger size), and help the teacher to find his way immediately on the classroom plan.
  • the tablets comprise gyroscopes, for example a gyroscope according to each of the three axes of rotation.
  • gyroscopes for example a gyroscope according to each of the three axes of rotation.
  • the ports are inclined downwards to allow the tablets to slide to a stable position at the bottom of the port by gravity (for their load), it is possible to set the value of the pitch angle to the value of this angle of inclination of the ports (fixed by construction of the docking station), and let the angles of roll and yaw to zero.
  • the docking station is organized differently, but the position and the attitude of each of the inserted tablets are as previously fixed with respect to those of the docking station.
  • the docking station may include ports arranged along superimposed arcs. It is possible to record for each port the six parameters of the yaw, roll and pitch angles, as well as the three coordinates (which can correspond to those of the center of gravity of the tablet), for a tablet loaded in this port, in the repository of the docking station. The reset of the accelerometers and gyroscopes of each tablet is thus achieved by setting their values as being equal to the six parameters (three coordinates and three angles) associated with the port in which this tablet is loaded.
  • the docking station is mobile (for example mounted on wheels).
  • the teacher should be informed that all tablets should be stored at the same time in the station for the purpose of resetting their accelerometers and / or gyroscopes (and possibly storing and / or recharging the batteries), or at least the docking station should not be moved until the accelerometers and gyroscopes of all tablets have been reset (unless resetting them again) in the new position of the docking station).
  • the reset is performed at least once a day (at the end of the day, the tablets are typically all rows and loaded). The reset can be automatic.
  • the reset can be continuous until the tablet is out.
  • the reset can be done every minute (or any specified time) as soon as the tablet is inserted into the docking station and until it is released.
  • the reset can also be manual, by order of the teacher using the teaching computer.
  • the docking station can itself be equipped with a set of accelerometers and gyroscopes allowing it to know its own position. It is useful for the docking station to have at least two accelerometers and at least one gyroscope.
  • An accelerometer along the vertical axis is usually superfluous because the docking station is not generally intended to change altitude (to be raised or lowered) when it is in the classroom (unless the class includes a part more low or higher accessible at this docking station).
  • the station comprises at least one gyroscope along the vertical axis.
  • Gyroscopes along the other two axes representing pitch and roll are generally not relevant because the floor of the classrooms is generally flat and one can generally exclude any pitch or roll.
  • some inertial units may offer gyroscopes by default in all possible axes and their use may be appropriate, even in cases where the measurements of two of the gyroscopes are not necessarily very relevant.
  • gyroscopes for redundancy and / or to improve the quality of the angle measurement indicating the orientation of the docking station according to a vertical axis (yaw angle).
  • the measurement of this angle is advantageous because the relative position of tablets is affected not only by a translation of the repository of the docking station, but also by a rotation of this frame according to the yaw angle.
  • Such a docking station instead of (or in addition to) reset accelerometers (and possibly gyroscopes) tablets, synchronizes. That is, instead of copying the six fixed parameters associated with each port into the respective registers of the three accelerometers and three gyroscopes of the tablet inserted in that port, it uses these six parameters, but corrects them by taking account of the position and attitude of the station. It thus proceeds to a repository change from a repository of the station to a repository of the class. As mentioned above, it is possible to use less than six parameters, for example, it is possible to use only two parameters (abscissa and ordinate) in the tablet, and to update them using only three parameters of the station.
  • the station can simultaneously synchronize and reset the accelerometers and gyroscopes of each tablet, providing two registers for each accelerometer and each gyroscope of each tablet.
  • a series of registers thus makes it possible to know its position and its attitude in a repository of the docking station and another series to know them in a repository of the class.
  • the teacher can only put the tablets to be loaded into the docking station in a non-simultaneous manner and regularly move the docking station, without this hindering the synchronization mechanism of the accelerometers and gyroscopes of the tablets.
  • the displacement of the docking station is taken into account thanks to the change of reference.
  • teachers should be instructed not to remove a tablet from the docking station while it is in motion, or failing to synchronize tablets continuously or with a very short refresh time.
  • the one-minute delay proposed in a previous embodiment for resetting is too long to be transposed to synchronization in such circumstances, since in a few seconds the docking station may have moved substantially.
  • the drift of the accelerometers and the gyroscopes of the docking station does not matter, since the drift is slow enough so that it is not significant over a period of time necessary to synchronize all the tablets.
  • tablets are often used just after being taken out of the dock, and are in any case stored and recharged and thus synchronized once a day.
  • the drift over the duration of a day of class (approximately eight hours in general - from 8:30 to 16:30), can be regarded as unimportant, and would be inflicted in the case where a tablet would have been out of the station at 8:30, and another at 4:29 pm, both being used during the last minute of class.
  • the station implements synchronization continuously or at very short intervals (when the tablets are in the station) makes it possible to manage the problems of drifts without even the teacher being aware of the existence of such problems.
  • the teacher can freely move the docking station at any time, and charge the tablets in a non-simultaneous manner, it being understood that the autonomy of each tablet requires it in any case to be recharged periodically, which allows therefore a periodic synchronization.
  • a system for resetting accelerometers and gyroscopes of the docking station can nevertheless be provided to prevent their drift becomes so important that it creates for example undesirable edge effects.
  • one accelerometer can drift faster than another, and after a while, indicate a value that can cause registry size overshoots, or rounding errors that introduce inaccuracies in position estimates.
  • the measurements returned by this accelerometer will be within an interval of a few meters around ten kilometers.
  • the classroom measures fifteen meters, and one seeks to obtain accurate measurements to about ten centimeters.
  • the accelerometer will then return a position between about 10000.0m and 10015.0m, that is, the accuracy of the measurement of interest (an accuracy of 10cm) is approximately one hundred thousandth of the returned measurement. If we are trying to calculate a distance, we may have to measure the measure squarely, and the precision of the measure we are interested in then represents one ten billionth of the square of the returned measure, which may introduce errors in the measurement. rounded with a significant effect on accuracy. To remedy this risk, it is possible to work on very large registers allowing immunity against rounding errors, but this can be very restrictive and reduce performance, while complicating the portability of the software and its updates (in the case of a software implementation).
  • the docking station can, as soon as it detects that all the tablets have been simultaneously inserted, reset its own accelerometers and gyroscopes to zero, and reset the accelerometers and possible gyroscopes of the tablets using the six values associated with each port (or according to any other embodiment of reinitialization previously described).
  • This situation is not necessarily frequent, because a tablet can often be forgotten in a locker or under a table. However, it can be assumed that it occurs at least once a month, which may be sufficient.
  • the docking station can, when it finds a significant drift of at least one of its accelerometers, or when no reset has been performed for a duration greater than a given threshold (for example a month, or any appropriate value), send a message to the teaching computer.
  • a significant drift can be considered to be observed when the position given by an accelerometer gives a value clearly outside the classroom, for example a value greater than one hundred meters whereas the accelerometer has been initialized to zero. when he was installed in the classroom.
  • the message sent to the teaching computer may display a window asking the teacher, as soon as he can (for example after class) to put all the tablets in the docking station in order to perform a reset complete accelerometers and gyroscopes of the station, and those of the tablets.
  • the station waits for a number of tablets exceeding a certain threshold to be simultaneously present in the station. station (for example 85% of the tablets). This usually happens quite often (usually once a day, when tablets are placed after class). The station then resets the accelerometers and gyroscopes of all these tablets at the same time as it resets the accelerometers and gyroscopes of the docking station. This manipulation may have the effect of completely desynchronizing the tablets that are not in the docking station (this is not certain in the case where it is just the month or other delay that triggered the manipulation, because theoretically there may have been no significant drift, even if it is unlikely).
  • the docking station marks these tablets as being desynchronized tablets, and notifies it to the teaching computer.
  • the docking station is managed by the teaching computer, which are one and the same computer (no notification is then necessary).
  • the teaching computer comprises a computer for the teacher and a physical server, and this physical server completely manages the docking station. In any case, the teaching computer can then group these desynchronized (or potentially out of sync) tablets.
  • This group of tablets can be displayed separately on the screen.
  • This subgroup can be displayed according to an order arbitrary, or in alphabetical order of the names of the students concerned.
  • Desynchronized tablets can also be displayed separately according to their relative positions. Their relative positions can be determined based on the desynchronized (or potentially desynchronized) position information of their respective accelerometers and gyroscopes. Indeed, they are desynchronized or potentially desynchronized vis-à-vis the reset tablets, but between them, they are still in principle substantially synchronized.
  • the teaching computer can specify to the teacher, by means of an indication on the screen, that the position of these few tablets is uncertain and that it would be desirable to resynchronize them by inserting them at least a few seconds in the docking station so that they can be displayed with the others. They are in any case destined to be resynchronized as soon as their battery is empty (since it will then be necessary to insert them into the docking station to charge them) or as soon as they are stored in the docking station (for example at the end of the day after classes, regardless of a battery charge requirement).
  • the electronic teaching assistance system is arranged so that the educational content comprises a portion (at least) associated with a beacon indicating an expected touch interaction frequency.
  • the predetermined threshold from which an alert is sent to the teaching computer in case of inaction is then a function of this tag.
  • some exercises may require more reflection than inputs, such as reading a long text, before answering questions, while others may be exercises involving an immediate reaction, as in the case of mental calculation exercises.
  • An educational content may correspond to a session during which the level of interactivity with the student fluctuates.
  • a first part may be associated with a first expected interaction frequency
  • a second part with a second expected interaction frequency, and thus as many parts as necessary can be provided.
  • the expected interaction frequency is of the order of 0.33 Hz, that is to say that the pupil is supposed to answer a question every three seconds on average (obviously other values are possible, notably according to the age of the pupils).
  • a first threshold (corresponding for example to the display of a yellow icon) may for example be set to a first duration (for example one minute) during which the average interaction frequency remains X times (for example five times) lower at the expected frequency.
  • a second threshold (corresponding for example to a red icon) may for example be set to a second duration (for example five minutes) during which the average interaction frequency remains Y times (for example five times as well or possibly more, for example ten times) lower than the expected frequency.
  • an electronic teaching assistance system comprises a teaching computer arranged to virtualise the environment of each wireless tablet (for example using a type 1 or 2 hypervisor) and manage the display of educational content on behalf of each wireless tablet (and on the screen of each wireless tablet), as well as the treatment of touch input made on this wireless tablet.
  • Each tablet can access the virtualized environment via VNC (Virtual Network Computing English) which allows the screen offset and sending mouse entries (a stylus may be in some embodiments a mouse) , using the RFB protocol. It is also possible to use other protocols, such as ICA or RDP.
  • the instructional computer may include a computer including a graphical interface (laptop or not) used by the teacher and a separate physical server in charge of particularizing the virtualization of tablets.
  • the teaching computer is a personal computer (portable or not).
  • the wireless tablets may have limited capabilities (essentially receive information to display, and send tactile input for processing by the teaching computer). All information entered by the tablets can be stored on the teaching computer (including its server if it has one).
  • This server can include data redundancy mechanisms such as RAID disks to ensure their integrity, or a UPS-powered power supply, the integrity is thus greater than that provided by a conventional tablet.
  • the computing power of such a server can also be significantly higher than the cumulative power of the tablets of the class and offer a better user comfort.
  • the tablets can be completely trivialized, that is to say completely interchangeable. At any time a student can rest a defective or unloaded tablet, take another, be recognized by the identification circuit of the tablet, and continue his work where he had stopped to the extent that the work is virtualized in the server.
  • FIG. 2 shows a method according to a particular embodiment. The method involves T1, T2 ... TN tablets, a PC laptop, an SRV server, and an SV supervision circuit.
  • T1, T2 ... TN tablets are virtualized on the SRV server.
  • the server SRV sends the tablets content (which may be different for each tablet).
  • the tablets content (which may be different for each tablet).
  • a student using one of the tablets makes a tactile input on his tablet. This input is transmitted during a step entered by the tablet to the server SRV.
  • an electronic teaching assistance method is implemented using a system comprising
  • a plurality of wireless touch tablets each comprising a user identification circuit
  • a teaching computer storing a list of pupils, arranged to transmit to each wireless touch pad whose identified user is a student of the list an educational content
  • the method comprises recording, by the supervisory circuit, tactile input made at the set of wireless touch tablets of which the identified user is a pupil of the list of students.
  • the recording is performed in a file related to said student and comprising the spatial coordinates of the touch input considered and a time marker indicating the time of the touch input.
  • the method comprises a replay, on request of the teaching computer, of the educational content transmitted to the touch pad used by a given pupil of the list of students, and simultaneously, the result of the tactile input made on this touch pad ( during the access to the educational content by the student).
  • an electronic teaching assistance method comprises, when the supervision circuit records an insufficient number of tactile inputs relevant for a given wireless touch pad for a duration greater than a predetermined threshold, a notification, by the supervision circuit of this event of insufficiency of tactile seizures relevant to the teaching computer.
  • the educational content includes a portion associated with a beacon indicating an expected touch interaction frequency, and said predetermined threshold is a function of this beacon.
  • an electronic teaching assistance method comprises a teaching computer arranged to Virtualize the environment of each wireless tablet and manage the display of educational content on behalf of each wireless tablet, as well as the treatment of touch input made on this wireless tablet.
  • a computer program comprises a series of instructions implementing the method according to one of the embodiments when these instructions are executed by one or more processor (s).
  • This program can be written in assembly language, C language, Java language, C # language, or any other suitable language. The language may be different for a program part located in a tablet and for a part of the program located in the teaching computer or in the supervision circuit when it is separate.
  • a non-transitory computer readable storage medium stores a program according to the preceding paragraph.
  • the storage medium can be a rewritable memory (for example of the EEPROM or Flash type, or battery-backed RAM) or not (for example of the ROM type).
  • This memory can be integrated into a tablet, either on its motherboard directly, or as a memory card (such as a microSD card or other).
  • the storage medium may also be a hard disk type magnetic medium (possibly integrated within a teaching computer). The invention is not limited to the embodiments described above by way of example; it extends to other variants.
  • the docking station comprising means for synchronizing the accelerometers (and possible gyroscopes) of the tablets can be implemented independently of other aspects of the invention.
  • Alternative solutions to accelerometers are conceivable (for example a triangulation using transmitters arranged in the class and receivers installed in the tablets, this solution being less flexible to use and more complex to install, but may be more accurate and not substantially drifting).
  • the method embodiments can be transposed to the systems, and vice versa.

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Abstract

La description concerne notamment un système d'assistance électronique à l'enseignement. Le système comprend une pluralité de tablettes tactiles (T1, T2, TN), un ordinateur d'enseignement (PC, SRV), et un circuit de supervision (SV) agencé pour enregistrer les saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles et les rejouer. La description concerne également un procédé mis en œuvre par ce système, un programme d'ordinateur mettant en œuvre le procédé précité, ainsi qu'un support de stockage comprenant un tel programme d'ordinateur.

Description

SUPERVISION D'UNE CLASSE MOBILE
L'invention concerne le domaine de l'assistance électronique à l'enseignement, en particulier l'enseignement à de jeunes enfants (élèves d'école maternelle ou primaire).
Certaines techniques d'enseignement font intervenir des tablettes, à savoir des ordinateurs portables très plats dont l'essentiel de la surface de l'une des deux faces principales est constitué d'un écran. Il peut s'agir notamment de tablettes conventionnelles conçues pour un usage générique (et non pas spécifiquement pour l'enseignement aux jeunes enfants).
Ces tablettes peuvent être des tablettes tactiles. Elles peuvent alors être utilisées pour écrire directement sur l'écran, soit avec un ou plusieurs doigts, soit par l'intermédiaire d'un stylet, ce qui peut être préférable dans le cadre de l'apprentissage de l'écriture car cela s'apparente à l'usage d'un stylo (ou plus généralement d'un « outil scripteur »).
Cependant, les systèmes existants ne permettent qu'une supervision limitée des activités des élèves. L'accent est généralement mis sur la réutilisation de tablettes génériques du commerce (non dédiées au domaine de l'éducation des jeunes enfants). Ces tablettes sont conçues davantage comme des outils individuels que comme un ensemble d'outils, supervisables collectivement par un enseignant.
L'invention vise à améliorer la situation. Un aspect de l'invention concerne un système d'assistance électronique à l'enseignement, comprenant :
- une pluralité de tablettes tactiles sans fil, comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur,
- un ordinateur d'enseignement stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif, - un circuit de supervision agencé pour enregistrer les saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves, dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée ainsi qu'un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile, et pour rejouer, sur requête de l'ordinateur d'enseignement, le contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et, simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile.
Ce système est avantageux non seulement en ce qu'il permet une supervision de classe, mais également en ce que la quantité de données générées pour cette supervision est réduite, ce qui permet d'économiser de la bande passante. Notamment, lorsqu'une trentaine de tablettes sont simultanément en communication sur le réseau sans fil, un usage parcimonieux des ressources radio est avantageux. Le système est également avantageux en ce qu'il permet d'économiser de l'espace de stockage. La supervision de classe permise par ce système améliore l'interactivité de l'enseignement. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé d'assistance électronique à l'enseignement à l'aide d'un système comprenant:
- une pluralité de tablettes tactiles sans fil, comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur,
- un ordinateur d'enseignement stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif,
- un circuit de supervision,
le procédé comprenant:
/a/ un enregistrement, par le circuit de supervision, des saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves, dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée ainsi qu'un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile, et /b/ un rejeu, sur requête de l'ordinateur d'enseignement, du contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile.
Ce procédé est avantageux non seulement en ce qu'il permet une supervision de classe, mais également en ce que la quantité de données générées pour cette supervision est réduite, ce qui permet d'économiser de la bande passante. Le procédé est également avantageux en ce qu'il permet d'économiser de l'espace de stockage. La supervision de classe permise par ce procédé améliore l'interactivité de l'enseignement.
Un autre aspect de l'invention concerne un programme d'ordinateur comprenant une série d'instructions mettant en œuvre le procédé selon un aspect de l'invention lorsque ces instructions sont exécutées par un ou plusieurs processeur(s).
Un autre aspect de l'invention concerne un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur, comprenant un programme d'ordinateur selon un aspect de l'invention.
Ce programmes et ce support de stockage procurent les avantages du procédé mis en œuvre, ainsi qu'une flexibilité accrue par rapport à une mise en œuvre purement matérielle du procédé (en particulier, les modifications ou mises à jour du système peuvent être facilitées).
D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront de manière non limitative à la lecture de la description de quelques uns de ses modes de réalisation.
L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels :
la Figure 1 illustre un système selon un mode de réalisation possible;
la Figure 2 illustre différentes étapes d'un procédé selon un mode de réalisation possible. La figure 1 représente un système comprenant un système comprenant un ordinateur d'enseignement, un ensemble de tablettes tactiles T1 , T2 ... TN, et un circuit de supervision SV. L'ordinateur d'enseignement comprend un ordinateur portable PC utilisable par un enseignant, connecté à un serveur SRV. Le serveur SRV gère les tablettes tactiles, et comprend le circuit de supervision SV.
Un premier mode de réalisation concerne un système d'assistance électronique à l'enseignement.
Le système comprend une pluralité de tablettes tactiles sans fil, comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur.
Le système comprend un ordinateur d'enseignement stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif.
Le circuit d'identification d'utilisateur peut être un processeur (il peut même s'agir d'un processeur existant de la tablette, tel que son processeur principal), associé à une mémoire stockant un programme adapté pour la mise en œuvre de l'identification. Le circuit d'identification peut être agencé pour vérifier auprès de l'ordinateur d'enseignement que l'identifiant saisi correspond bien à un élève de la classe. Le circuit d'identification peut également être un circuit électronique dédié, tel qu'un ASIC ou un FPGA, voire un circuit électronique préparé entièrement sur mesure, ou un microcontrôleur dédié. Il peut également s'agir d'une combinaison d'un composant de la tablette et d'un composant de l'ordinateur d'enseignement. Le circuit d'identification peut ainsi obtenir de la part d'un composant de l'ordinateur d'enseignement la liste d'élèves enregistrée dans l'ordinateur d'enseignement, présenter cette liste sur l'écran de la tablette tactile et demander à l'utilisateur de cliquer sur son nom. Le circuit peut également demander à l'utilisateur d'écrire son nom (en cliquant sur des lettres affichées, ou à l'aide d'un clavier). Selon un mode de réalisation possible, le circuit d'identification se contente d'afficher des informations transmises par l'ordinateur d'enseignement (par exemple la liste d'élèves sous forme d'une image JPEG transmise), et de renvoyer à l'ordinateur d'enseignement la sélection de l'utilisateur (un index dans une liste, ou les coordonnées d'un point sélectionné à l'écran, etc.). L'ordinateur d'enseignement déduit alors lui-même de quel élève il s'agit (et renvoie éventuellement l'identification de l'élève à un composant du circuit d'identification situé dans la tablette). Les tablettes peuvent être banalisées (et non pas liées à un élève particulier), ainsi, chaque fois que les élèves vont chercher une tablette pour un exercice nécessitant une tablette, ils peuvent être amenés à utiliser une tablette différente.
L'ordinateur d'enseignement peut être un ordinateur personnel portable conventionnel équipé d'un logiciel approprié selon l'invention. Plutôt que d'un ordinateur portable, il peut également s'agir d'un ordinateur de bureau (équipé d'une tour, d'un écran séparé et d'un clavier séparé) comprenant un logiciel approprié, ou d'une console de commande quelconque équipée d'un logiciel approprié.
L'ordinateur d'enseignement peut également être constitué de plusieurs éléments. Par exemple, l'ordinateur d'enseignement peut être un serveur physique (stockant la liste d'élèves) associé à un ordinateur portable ou de bureau offrant une interface utilisateur à un enseignant (le serveur n'étant pas nécessairement équipé d'un écran ni d'un clavier). Le serveur physique peut se trouver dans la salle de classe, par exemple dans une station d'accueil, et communiquer avec l'ordinateur de bureau ou portable (qui peut se trouver par exemple sur le bureau de l'enseignant, dans la classe) par une communication filaire (Ethernet ou autre) ou sans fil (par exemple WiFi).
Chaque tablette peut comprendre un circuit de communication sans fil WiFi apte à communiquer avec l'ordinateur d'enseignement (par exemple avec le serveur de l'ordinateur d'enseignement dans le cas où l'ordinateur d'enseignement comprend un tel serveur) via une communication WiFi (ou en tout autre protocole sans fil approprié).
Le système comprend un circuit de supervision agencé pour enregistrer les saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves.
Le circuit de supervision enregistre ces saisies tactiles dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée (par exemple l'abscisse et l'ordonnée du point de la saisie sur l'écran, ou encore les coordonnées polaires de ce point). Le fichier lié audit élève comprend également un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile (par exemple sous la forme du temps écoulé depuis le début de l'exercice, qui peut être exprimé par exemple en centièmes de secondes). Le marqueur temporel peut également s'appuyer sur un référentiel temporel du circuit de supervision, de la tablette, ou de l'ordinateur d'enseignement (ces trois entités peuvent d'ailleurs disposer d'un référentiel temporel commun, synchronisé par exemple à l'aide d'une entité extérieure telle qu'un serveur connecté à une horloge atomique). Ainsi, le marqueur temporel peut-il correspondre à l'heure précise (par exemple au centième de seconde près) dans le fuseau horaire sur la base duquel une de ces entités serait configurée. Les saisies tactiles peuvent résulter de saisies sur un écran tactile à l'aide d'un stylet (il peut alternativement s'agir d'une saisie directement à l'aide d'un doigt, moins précise qu'avec un stylet). Les saisies tactiles sont consécutives à l'affichage du contenu éducatif par la tablette. Elles correspondent à une interaction de l'élève avec ce contenu éducatif. Le contenu éducatif (par exemple au format HTML ou encore suivant un format propriétaire) peut être affiché à l'aide d'un logiciel installé sur la tablette (par exemple un navigateur web ou un logiciel dédié, éventuellement propriétaire) ou être contenu dans un fichier exécutable exécuté par la tablette.
L'enregistrement de coordonnées spatiales et de marqueurs temporels est avantageux notamment en ce qu'il permet la mise en œuvre d'un mécanisme de rejeu indépendant des moyens mis en œuvre pour afficher le contenu éducatif. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'être en mesure de déterminer la signification de la saisie de l'élève (par exemple il n'est pas nécessaire de déterminer que l'élève est en train d'écrire, ou de cliquer sur un élément affiché parmi une liste d'éléments, ou encore d'effectuer toute autre tâche). Il suffit de rejouer le contenu éducatif en simulant (sans que le système ne les comprenne nécessairement) les interactions de l'élève (grâce à la mémorisation de ses saisies). Ainsi, si un nouveau type de contenus éducatifs est développé et nécessite un nouveau logiciel spécifique, il n'est pas nécessaire de modifier le procédé d'enregistrement des coordonnées spatiales et temporelle de chaque saisie, qui reste opérationnel. Il suffit d'installer ce nouveau logiciel spécifique, ce qui minimise les problèmes d'intégration.
Il est possible d'enregistrer d'autres paramètres, tels que la force avec laquelle l'élève appuie sur le stylet (ou avec son doigt), ou l'inclinaison du stylet, si la technologie d'écran tactile et de stylet le permet. L'enregistrement de chaque saisie peut comprendre des informations supplémentaires, telles qu'un éventuel changement de palette (« couleur » du stylet, c'est-à-dire couleur représentée lorsque l'élève dessine avec le stylet). Les informations supplémentaires sont plus particulièrement pertinentes lorsqu'elles ne résultent pas directement ou indirectement de la saisie tactile de l'élève, et qu'elles ne sont donc pas déterminables en fonction de cette saisie et du contenu éducatif affiché. Ainsi, un changement d'épaisseur de trait d'écriture, initié par l'élève en cliquant sur une icône prévue à cet effet, peut être déterminé a posteriori sur la seule base des saisies de l'élève et du contenu éducatif. Par exemple, au moment de la saisie pertinente, le contenu affiché pouvait comprendre une icône de changement d'épaisseur de trait à l'endroit où l'élève a cliqué. Cependant, certains paramètres peuvent être des paramètres extérieurs. Par exemple, l'ordinateur d'enseignement peut être agencé pour intervenir sur les tablettes des élèves. Il peut notamment intervenir pour changer un paramètre d'épaisseur du stylet sur l'écran. Les points peuvent être plus ou moins gros et les traits dessinés sur l'écran plus ou moins épais, selon ce paramètre d'épaisseur. L'enseignant peut ainsi, s'il se rend compte qu'un élève qui a une mauvais vue écrit avec un trait trop fin, changer l'épaisseur de ses traits sans se déplacer (depuis l'ordinateur d'enseignement) et sans même faire intervenir l'élève. L'ordinateur d'enseignement peut également être agencé, par exemple, pour changer la couleur courante (parmi les couleurs d'une palette proposée) utilisée par l'élève, sans que l'élève n'intervienne ni ne soit interrompu dans son travail. L'ordinateur d'enseignement peut également être agencé pour permettre une telle modification de façon globale (pour un groupe d'élèves prédéterminé ou pour la classe entière). Ainsi, plutôt que de dire « prenez votre stylo bleu » et attendre (éventuellement longtemps, avec de jeunes enfants) que tous les élèves aient configuré leur stylet (par exemple en cliquant sur une icône bleue), l'enseignant peut simplement configurer toutes les tablettes, depuis son ordinateur d'enseignement, pour que les saisies tactiles du stylet se traduisent par des marques bleues. Dans ce cas, la saisie tactile ultérieure effectuée par chaque élève peut enregistrer le changement de palette ou d'épaisseur de trait (ou de tout autre paramètre) effectué sur la tablette depuis l'ordinateur d'enseignement, dans chaque fichier lié à chacun de ces élèves. Il est également possible d'enregistrer, en même temps que les coordonnées de la saisie et un marqueur temporel (horodatage de chaque saisie), des paramètres déterminables mais qui sont longs et/ou complexes à déterminer. Ainsi, plutôt que d'effectuer des calculs longs à partir du contenu éducatif transmis et des saisies tactiles pour déterminer ces paramètres, ces paramètres sont directement enregistrés. Mais il convient généralement de ne décider d'inclure de tels paramètres dans les fichiers qu'après avoir considéré l'augmentation de la taille des fichiers et les besoins en bande passante qu'ils génèrent (lorsque ces fichiers sont échangés). Il est souvent plus opportun d'optimiser la taille des fichiers et la bande passante en évitant ces paramètres superflus, bien que cela puisse ralentir le traitement du rejeu des fichiers. Dans certains cas cependant, le rejeu des fichiers étant prévu pour être effectué à la même échelle de temps que l'échelle de temps d'enregistrement, la puissance de calcul de l'ordinateur d'enseignement pourrait s'avérer insuffisante. Plutôt que d'imposer un ordinateur d'enseignement plus puissant, une option peut alors consister à transmettre ces paramètres précalculés afin d'éviter d'avoir à les faire calculer par l'ordinateur d'enseignement.
Selon un mode de réalisation, les saisies tactiles de l'élève sont obtenues par un échantillonnage à une fréquence comprise en 5 Hz et 100 Hz. Ainsi, lorsque le stylet (ou tout autre élément tel qu'un doigt) n'est pas en contact avec l'écran, aucune saisie n'est mémorisée. Mais lorsque le stylet (ou tout autre objet) est en contact continu avec l'écran (par exemple lorsque l'élève est en train de dessiner et maintient le stylet en position appuyée), jusqu'à 100 saisies par seconde (pour une fréquence d'échantillonnage de 100 Hz) sont obtenues. Selon un mode de réalisation, une fréquence d'échantillonnage élevée (telle que 100 Hertz) est utilisée afin de pouvoir mesurer des mouvements rapides de l'élève avec une très bonne résolution. Selon un mode de réalisation, une décimation ou une interpolation est mise en œuvre sur la base des saisies obtenues avant de les enregistrer. Ainsi, si les saisies reflètent un mouvement régulier, le circuit de supervision peut procéder à une interpolation (par exemple une interpolation polynomiale). Il peut ainsi choisir le minimum de saisies parmi toutes les saisies obtenues compte tenu de la fréquence d'échantillonnage, tel que par la méthode des moindres carrés (ou une méthode similaire) l'écart entre la courbe interpolée sur la base de ces saisies minimales et la courbe correspondant à l'ensemble des saisies réellement obtenues soit aussi faible que possible (différence inférieure à un seuil prédéterminé). Ainsi, on évite d'enregistrer une très grande quantité de saisies (telle que, pour un exemple spécifique, 700 saisies). Si la régularité des saisies tactiles s'y prête (et notamment si les saisies correspondent à une écriture très lente ou très régulière telle qu'une ligne quasiment droite), le circuit de supervision n'enregistre ainsi qu'un faible nombre de saisies (tel que, pour un exemple spécifique, 12 saisies). Ces saisies enregistrées sont éventuellement associées à une information d'interpolation, permettant (lors d'un rejeu) de déterminer de façon optimale une approximation de l'ensemble des saisies effectivement obtenues (mais dont la majorité n'a pas été enregistrée), sur la base des quelques saisies (par exemple les 12 saisies du précédent exemple) effectivement enregistrées. L'approximation par interpolation peut, selon le seuil prédéterminé, ne pas être distinguable par un œil humain de la véritable saisie. On réduit ainsi de façon potentiellement très importante le volume de saisies enregistrées, et donc la taille du fichier.
Le circuit de supervision est agencé pour rejouer, sur requête de l'ordinateur d'enseignement, le contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et, simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile. Ce rejeu peut s'effectuer sur l'ordinateur d'enseignement, émulant ainsi la tablette. Il peut s'effectuer après les cours, lorsque l'enseignant évalue le travail des élèves ou cherche à comprendre les difficultés d'un élève. L'enseignant voit ainsi ce qu'a vu l'élève lorsqu'il a été confronté au contenu éducatif, et la façon dont il a interagit avec ce contenu, exactement comme s'il avait filmé la tablette de l'élève au moment où il effectuait cet exercice. Le circuit de supervision peut faire partie de l'ordinateur d'enseignement ou être un entité distincte (telle qu'un serveur séparé). Le circuit de supervision peut être un DSP (acronyme issu de l'anglais Digital Signal Processor). Il peut également s'agir d'un processeur conventionnel (il peut même s'agir d'un processeur existant de l'ordinateur d'enseignement, tel que son processeur principal), associé à une mémoire stockant un programme adapté pour la mise en œuvre de la supervision. Il peut également s'agir d'un circuit électronique dédié, tel qu'un ASIC ou un FPGA, voire d'un circuit électronique préparé entièrement sur mesure, ou d'un microcontrôleur dédié. Il peut également s'agir d'une combinaison d'un composant de la tablette et d'un composant de l'ordinateur d'enseignement ou d'un serveur distinct. Selon un autre mode de réalisation, le circuit de supervision peut comprendre des composants dans chacune des tablettes, ces composants étant en charge de mettre en œuvre la supervision de la tablette à laquelle ils sont intégrés, et offrant une interface de supervision à l'ordinateur d'enseignement (il peut s'agir par exemple d'une interface web accessible par un navigateur web de l'ordinateur d'enseignement).
Le contenu éducatif est un contenu interactif. Il peut comprendre notamment des exercices, auquel l'élève est censé répondre, par exemple en cliquant sur de bonnes réponses parmi toutes celles qui lui sont proposées, ou en coloriant un dessin, ou encore en recopiant des lignes d'écriture selon une consigne à l'aide du stylet. Le circuit de supervision peut être agencé pour transmettre à l'ordinateur d'enseignement le contenu éducatif précédemment transmis à la tablette, sous forme de fichier exécutable. Le contenu éducatif peut être un contenu exécuté par la tablette elle-même, par exemple sous la forme d'un fichier HTML contenant du code JavaScript traité par un navigateur web de la tablette, ou encore d'un fichier PDF contenant du code JavaScript. Le même contenu (plutôt que des copies d'écran du contenu) peut être retransmis à l'ordinateur d'enseignement.
Le contenu peut également être enregistré au sein d'un fichier directement exécutable par la tablette. Le terme "directement" signifie qu'il n'est pas nécessaire de faire ouvrir le fichier par un logiciel adapté afin de l'exécuter, mais qu'au contraire ce fichier peut être exécuté par le processeur de la tablette sans faire appel à aucun logiciel spécifique, le fichier faisant en revanche, le cas échéant (et à sa discrétion) appel, lors de son exécution, à un système d'exploitation de la tablette ou à des logiciels spécifiques. Afin de déclencher l'exécution du fichier, il est néanmoins possible de passer par une interface graphique d'un logiciel dédié ou d'un système d'exploitation de la tablette. Ce fichier peut donc être, par exemple, un fichier au format PE (de l'anglais "Portable Exécutable"), ayant souvent une extension .EXE (l'extension d'un fichier désigne les caractères suivant le dernier point compris dans le nom du fichier), adapté pour une tablette équipée d'un système d'exploitation Microsoft Windows CE. Il peut également s'agir, notamment, d'un fichier au format ELF (de l'anglais "Exécutable and Linkable Format"), dont le nom est souvent dénué d'extension (le nom de fichier est souvent dénué de point), adapté pour une tablette équipée d'un système d'exploitation Linux, ou de tout autre format approprié selon le type de tablette.
L'ordinateur d'enseignement peut alors exécuter ce contenu et simuler les actions de l'élève à partir de l'enregistrement des saisies. Ainsi, un logiciel de l'ordinateur d'enseignement peut ouvrir un fichier (HTML, PDF ou autre) contenant le contenu éducatif (que l'on peut qualifier de "fichier de contenu"), originellement ouvert par la tablette à l'aide d'un navigateur ou d'un quelconque logiciel adapté pour ouvrir un tel fichier de contenu (le fichier de contenu peut être par exemple un simple fichier texte ne comprenant pas de code exécutable, que l'élève a visualisé sur la tablette avec un éditeur de texte et qu'il a complété selon les instructions de l'enseignant à l'aide de cet éditeur de texte, grâce par exemple à un clavier virtuel affiché à l'écran, en cliquant sur les lettres de son choix). Alternativement l'ordinateur d'enseignement peut exécuter directement ce fichier de contenu s'il s'agit d'un fichier directement exécutable. L'ordinateur d'enseignement peut alors transmettre à ce navigateur (ou autre logiciel, ou au programme résultant de l'exécution du fichier de contenu lorsque ce fichier de contenu est un fichier directement exécutable) des événements simulant des saisies tactiles mais qui en fait sont artificiellement recréés à partir du fichier lié à l'élève considéré.
Le fichier de contenu et le fichier lié à l'élève peuvent être deux fichiers distincts. Le fichier lié à l'élève peut être dupliqué (par exemple sur la tablette et/ou sur d'autres entités telles que l'ordinateur d'enseignement) et mis à jour en parallèle (chaque instance du fichier étant mise à jour par exemple de façon synchronisée, en temps réel, ou au contraire de façon ponctuelle, par exemple en fin de séance). Selon un autre mode de réalisation, le fichier lié à l'élève est en fait un fichier de contenu, qui est modifié par adjonction des saisies de l'élève (les saisies étant représentées au moins par leurs coordonnées spatiales et temporelle). Dans ce cas, un fichier de contenu peut être par exemple initialement présent dans l'ordinateur d'enseignement (ou ailleurs), puis transmis à la tablette pour affichage (le fichier de contenu est alors dupliqué sur deux ordinateurs distincts que sont par exemple la tablette et l'ordinateur d'enseignement), puis mis à jour, au fur et à mesure des saisies de l'élève (le système peut mettre à jour les deux versions de fichier de contenu ou seulement l'une des deux).
L'enseignant peut ainsi observer la manière dont l'élève concerné a appréhendé l'exercice. Il peut notamment juger non seulement du résultat final (par exemple l'écriture de lettres et de chiffres) mais également la méthode utilisée pour parvenir à ce résultat. Il peut ainsi se rendre compte, par exemple, que l'élève ne forme pas les lettres ou les chiffres (ou certains d'entre eux seulement) selon l'ordre demandé par l'enseignant. Par exemple, il peut se rendre compte que l'élève forme le chiffre 8 en commençant par dessiner un grand cercle en bas puis un plus petit cercle au dessus, ce qui n'est pas conforme à la méthode enseignée, quand bien même le résultat final serait satisfaisant. L'enseignant peut également comprendre, par exemple, pourquoi un élève est lent, ou identifier les aspects d'un exercice sur lesquels l'élève a été amené à passer beaucoup de temps ou à modifier de nombreuses fois sa réponse initiale avant de fixer sa réponse finale (juste ou fausse).
Selon un mode de réalisation, le circuit de supervision est également agencé pour superviser une tablette en temps réel (en plus ou en alternative à l'enregistrement de la session de l'élève pour une visualisation différée par l'enseignant). Le circuit de supervision peut ainsi transmettre les informations saisies à l'ordinateur d'enseignement. Ainsi, l'enseignant peut à tout moment contrôler ce qu'un élève est en train de faire à partir de l'ordinateur d'enseignement sans avoir à se rendre jusqu'à la table de l'élève.
Selon un mode de réalisation le circuit de supervision comprend un convertisseur permettant de transformer le fichier lié à un élève donné (en combinaison avec le contenu éducatif considéré) en une vidéo selon un format d'enregistrement courant, tel qu'un format MPEG4, DIVX, H264, WMV, ou RealVideo. Ainsi, l'ordinateur d'enseignement peut permettre de transmettre aux parents d'élèves les travaux de leurs enfants, sans que les parents n'aient besoin d'un logiciel ou d'un système particulier apte à décoder le fichier lié à un élève. Évidemment, l'enregistrement vidéo, bien que plus facilement utilisable par des parents d'élèves, subit le cas échéant une perte de qualité liée à la compression vidéo, et prend une place très importante comparé à l'enregistrement selon l'invention. Ces vidéos peuvent être enregistrées sur un serveur de fichier intégré à l'ordinateur d'enseignement (il peut également s'agir d'un matériel séparé du matériel de l'ordinateur d'enseignement comprenant l'interface utilisateur utilisée par l'enseignant, par exemple l'enseignant peut disposer d'un ordinateur portable et le serveur de fichier peut être un serveur physique distinct connecté à cet ordinateur portable, et formant en combinaison avec lui « l'ordinateur d'enseignement »).
Selon un mode de réalisation, le circuit de supervision est agencé, lorsqu'il enregistre un nombre insuffisant de saisies tactiles pertinentes pour une tablette tactile sans fil donnée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé, pour notifier cet événement d'insuffisance de saisies tactiles pertinentes à l'ordinateur d'enseignement.
Il est possible de prévoir plusieurs seuils, susceptibles chacun de déclencher une notification d'événement, en fonction d'un nombre de saisies tactiles pendant une durée associée à chaque seuil.
Selon un mode de réalisation, toute saisie tactile est considérée comme pertinente.
Selon un mode de réalisation, le circuit de supervision notifie un événement d'insuffisance en cas d'absence totale d'interaction de l'élève avec la tablette (absence de saisie tactile) lorsque cette absence excède une durée prédéterminée (par exemple deux minutes).
Selon un mode de réalisation, le circuit de supervision notifie un événement d'insuffisance lorsque le nombre de saisies tactiles (quelles qu'elles soient, c'est-à-dire que toute saisie tactile est considérée comme a priori pertinente) de l'élève avec la tablette est inférieur à une valeur donnée et lorsque ce nombre reste inférieur à cette valeur pendant une durée excédant une durée prédéterminée (par exemple exemple moins de trois saisies tactiles pendant cinq minutes).
Selon un autre mode de réalisation, le circuit de supervision est agencé pour identifier un certain nombre de saisies tactiles comme étant non pertinentes (ne devant pas être prises en compte lors de la décision de notifier un événement d'insuffisance). Par exemple, des saisies sur des zones d'écran non actives peuvent être considérées comme non pertinentes. Une zone non active est une zone à laquelle aucune action n'est associée (à l'exception de la détection de la saisie et de la constatation qu'aucune action ne lui est associée), la saisie tactile étant équivalente du point de vue du résultat produit à une absence de saisie. Éventuellement, des saisies visant à effectuer des réglages (réglage de luminosité de la tablette, réglage du volume sonore si la tablette diffuse un son, éventuellement via un casque, etc.) peuvent être considérées comme non pertinentes. Certaines saisies visant par exemple à faire défiler un texte, effectuer un zoom, ou modifier l'orientation d'une image, peuvent être considérées comme non pertinentes. Chaque contenu éducatif peut être associé à un ensemble particulier de types de saisies considérées comme non pertinentes dans le contexte de ce contenu éducatif.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le circuit de supervision notifie une absence de saisies pertinentes de l'élève (c'est-à-dire que les seules saisies éventuellement identifiées sont exclues comme étant non pertinentes) lorsque cette absence excède une durée prédéterminée (par exemple cinq minutes).
Selon un autre mode de réalisation, le circuit de supervision notifie le fait que le nombre de saisies pertinentes de l'élève (c'est-à-dire une fois exclues les saisies considérées comme étant non pertinentes) pendant une durée prédéterminée est inférieur à une valeur prédéterminée (par exemple moins de quinze saisies tactiles pertinentes en dix minutes). Cette valeur prédéterminée peut par exemple correspondre au nombre de saisies moyens nécessaire pour effectuer un exercice moyen pendant une période de temps, éventuellement minoré d'un certain pourcentage. Cette minoration éventuelle permet de ne pas signaler les élèves un peu lents, qui sont éventuellement connus, mais de se concentrer plutôt sur ceux ne travaillent vraiment pas assez, et permettre de remédier à ce défaut de travail. Ce mode de réalisation s'applique particulièrement bien aux exercices pour lesquels le nombre d'interactions de l'élève avec la tablette (nombre de saisies tactiles) est censé être réparti d'une manière sensiblement linéaire (par exemple pour les séries de questions courtes et de complexité homogène).
Ainsi, l'enseignant peut se rendre compte qu'un élève ne travaille pas ou nettement trop lentement, alors que, occupé peut-être par d'autres élèves (par exemple des élèves turbulents) ce fait aurait pu lui échapper.
La notification par le circuit de supervision peut déclencher l'affichage, sur un écran de l'ordinateur d'enseignement, d'une liste de tablettes actives (si cette liste n'est pas déjà affichée par défaut). Chaque tablette active peut être associée à une icône. Par exemple une icône verte peut indiquer que l'élève interagit régulièrement avec sa tablette. Une icône jaune peut indiquer que l'élève n'a saisi aucune information (ou aucune information pertinente, ou nettement trop peu d'information ou nettement trop peu d'information pertinente, selon la configuration choisie) depuis un temps supérieur à un seuil déterminé (par exemple une minute). Une icône rouge peut indiquer qu'un autre seuil (par exemple cinq minutes) est dépassé alors que l'élève n'a saisi aucune information (ou aucune information pertinente, ou nettement trop peu d'information ou nettement trop peu d'information pertinente, selon la configuration choisie). Le circuit de supervision peut envoyer un message à l'ordinateur d'enseignement (ou déclencher une interruption logicielle, ou utiliser tout mode de notification approprié) afin de l'informer de tout dépassement de seuil sur l'une quelconque des tablettes, et mettre à jour l'affichage. Il peut déclencher l'émission d'un son particulier attirant l'attention de l'enseignant et de l'élève à chaque fois qu'un seuil est franchi. Ce son peut notamment être émis sur la tablette de l'élève concerné, sur l'ordinateur d'enseignement, ou sur les deux à la fois. Cette option peut être désactivée pour éviter par exemple de stigmatiser un élève.
Afin de rendre l'affichage des tablettes sur l'ordinateur d'enseignement plus convivial, les dispositions suivantes peuvent être prises. Les tablettes peuvent être équipées d'accéléromètres afin de connaître leur position dans la classe. Il faut au minimum deux accéléromètres (un selon un axe horizontal et un selon un autre axe horizontal). Il peut être avantageux d'ajouter un accéléromètre selon un axe vertical pour mesurer également la hauteur de la tablette (mais ce n'est pas indispensable en général). La connaissance de la hauteur peut aider à localiser une tablette temporairement égarée (rangée par exemple par une personne autre que l'enseignant, telle qu'un élève ou une personne chargée du ménage de la classe, voire par l'enseignant lui-même mais dans une armoire mal rangée par exemple). Il est possible d'utiliser plus d'accéléromètres, il est ainsi possible d'utiliser six accéléromètres afin de connaître la position avec plus de précision. Il est également possible de prévoir des gyroscopes afin de connaître l'orientation de chaque tablette, mais ce n'est pas indispensable dans ce contexte (en général).
Le circuit de supervision peut ainsi afficher une liste d'élèves (triée alphabétiquement, ou selon un autre critère, ou non triée), mais aussi afficher un plan de classe correspondant à la position réelle des élèves (telle que communiquée par les accéléromètres de leur tablette) dans la classe, ce qui peut être très pratique pour l'enseignant. Ceci peut lui éviter d'avoir à créer son plan de classe manuellement dans le système. De plus, ceci reflète la situation réelle, avec par exemple des changements de positions inopinés de certains élèves, par exemple pour éloigner deux élèves qui se disputent ou bavardent trop souvent. Ceci permet également une prise en compte automatique de la création de sous groupes (pédagogie différenciée, ou sous groupes définis arbitrairement dans le cadre d'un exercice particulier). Il se peut également que les enfants soient assis par terre (par exemple dans un coin bibliothèque de la classe), selon une disposition imprévisible à l'avance. Le système peut également être utilisé pour des cours de musique ou d'arts plastiques (ou de familiarisation à la littérature, dans la bibliothèque de l'école), ou plus généralement des cours animés non par l'enseignant habituel de la classe mais par un enseignant spécialisé (ou un bibliothécaire, etc.), qui peuvent ne pas connaître tous les élèves (surtout lorsqu'ils sont en charge d'un très grand nombre d'élèves), en particulier les plus timides. De plus ces cours peuvent avoir lieu dans un environnement différent de la classe habituelle (salle de musique, salle d'arts plastiques, etc.), qui peut être équipé de son propre système d'assistance électronique à l'enseignement. Le système peut également être utilisé par un enseignant remplaçant, ne connaissant pas bien les élèves de la classe de l'enseignant absent. Ainsi, obtenir un plan de classe automatique et dynamique peut être extrêmement avantageux, les informations affichées sur l'ordinateur d'enseignement étant immédiatement exploitables.
Selon un mode de réalisation, le système comprend une station d'accueil agencée pour accueillir la pluralité de tablettes sans fil (lorsqu'elles ne sont pas utilisées en classe), et éventuellement pour assurer le chargement en parallèle de batteries des tablettes. Cette station d'accueil peut être agencée pour réinitialiser les accéléromètres des tablettes (et éventuellement réinitialiser leurs gyroscopes si elles en ont). En effet, la mesure angulaire donnée par un gyroscope, ainsi que la position donnée par un accéléromètre, sont obtenus par intégration, ce qui signifie que les erreurs se cumulent et que l'imprécision des mesures données (angle ou position estimée selon un axe donné) croît avec le temps. Les gyroscopes et accéléromètres sont en effet initialisés avec leur attitude et position courantes, puis ils mettent à jour leur position et leur attitude par double intégration de l'accélération qu'ils mesurent. L'attitude (ou orientation) désigne, en trois dimensions, la direction de trois axes de référence d'un objet par rapport à un trièdre de référence. Cette mise à jour diverge au bout d'un certain temps (à cause des petites erreurs accumulées) et il peut être nécessaire de redonner aux accéléromètres (respectivement aux gyroscopes) leur véritable position (respectivement attitude). Selon un mode de réalisation, on considère en première approximation que lorsque les tablettes sont dans leur station d'accueil, elles sont situées à la même position et attitude, et l'on réinitialise tous les accéléromètres (et gyroscopes, si elles en ont) à une seule et unique position (par exemple la position (0,0,0)) et une seule et unique attitude (par exemple (0,0,0)). Ceci signifie que l'imprécision sur la mesure de la position des tablettes est d'un ordre de grandeur similaire à la distance maximale entre les deux ports d'accueil de tablette les plus éloignés l'un de l'autre (au sein de la station d'accueil), soit généralement une distance qui peut être de l'ordre d'un mètre. Dans le cas où les tablettes comportent des gyroscopes, et où ces gyroscopes sont réinitialisés de la façon indiquée, il est nécessaire que la station d'accueil soit agencée de telle façon que les attitudes des tablettes qui y sont insérées soient sensiblement identiques (tout écart introduisant une imprécision dans la détermination des attitudes des tablettes).
Selon un mode de réalisation, la réinitialisation de chaque accéléromètre de chaque tablette tient compte du port dans lequel chaque tablette est insérée, ce qui supprime l'imprécision due à l'approximation selon le paragraphe précédent. La position de chaque port, lorsqu'une tablette y est insérée et est en charge, est réputée fixe par rapport à la station d'accueil. La station d'accueil est agencée pour connaître la position et l'attitude de chaque tablette en charge dans un port donné (identifié par exemple par un numéro de port ou tout autre identifiant) par rapport à la station d'accueil. Ces position et attitude sont définis lors de la conception de la station d'accueil et sont indépendants de la position et de l'attitude de la station d'accueil elle-même.
Ainsi, lorsque la position et l'attitude d'une tablette chargée par un port sont connus, il est possible de déduire immédiatement la position et l'attitude des tablettes en charge dans tous les autres ports. Les positions relatives des tablettes constituent une information suffisante (leur positions absolues seraient potentiellement utiles, mais ne sont pas indispensables en général). Ainsi, le fait de ne pas nécessairement connaître la position et l'attitude de la station d'accueil elle-même n'est pas un problème selon ce mode de réalisation. La position d'une tablette chargée par un port est entièrement déterminée par l'abscisse, l'ordonnée et la hauteur d'un point de référence de la tablette, et l'orientation spatiale de la tablette est entièrement déterminée par l'angle de lacet, de roulis et de tangage de la tablette. Selon un mode de réalisation, seuls importent l'abscisse et l'ordonnée de la tablette. Les différents ports de la station d'accueil peuvent être espacés verticalement et dans un plan horizontal. Par exemple, il peut y avoir dans la station d'accueil trente deux ports fixes, ayant tous la même attitude, répartis sur quatre colonnes, deux colonnes consécutives étant chacune espacées horizontalement de 25cm l'une de l'autre, deux ports consécutifs d'une même colonne étant espacés verticalement de 12cm. Ceci est équivalent à dire que la station d'accueil comprend huit lignes de quatre ports, espacées verticalement l'une de l'autre de 12cm. Ainsi, la réinitialisation des accéléromètres des tablettes peut comprendre la fixation de l'abscisse courante des accéléromètres indiquant l'abscisse des tablettes à zéro, la fixation de l'ordonnée courante des accéléromètres indiquant l'ordonnée des tablettes de la première colonne à zéro, la fixation de l'ordonnée courante des accéléromètres indiquant l'ordonnée des tablettes de la deuxième colonne à 25cm, la fixation de l'ordonnée courante des accéléromètres indiquant l'ordonnée des tablettes de la troisième colonne à 50cm et la fixation de l'ordonnée courante des accéléromètres indiquant l'ordonnée des tablettes de la quatrième colonne à 75cm. Si l'on repère également les tablettes par leur hauteur, la station d'accueil peut réinitialiser les accéléromètres des trente deux tablettes de la manière indiquée précédemment, en fixant de surcroît la hauteur courante des accéléromètres indiquant la hauteur des tablettes de la première ligne à zéro, celle des tablettes de la deuxième ligne à 12cm, et celle des tablettes de la ligne numéro n, n étant compris entre 3 et 8, à (n-1 )*12cm.
Ainsi, il est possible de représenter l'ensemble des tablettes à l'écran dans un référentiel lié à la station d'accueil, et de permettre à l'enseignant d'appliquer une rotation de son choix à l'affichage si les tablettes ne sont pas orientées selon la direction qui lui semble la plus intuitive. Selon un mode de réalisation, l'ordinateur d'enseignement comprend un ordinateur portable d'enseignant, qui peut lui même être chargé par la station d'accueil et comprendre des accéléromètres (et éventuellement des gyroscopes). Cet ordinateur portable peut être affiché d'une façon différente des tablettes (par exemple d'une couleur différente et d'une taille plus importante), et aider l'enseignant à se repérer immédiatement sur le plan de classe.
Selon un mode de réalisation, les tablettes comprennent des gyroscopes, par exemple un gyroscope selon chacun des trois axes de rotations. Lorsque les tablettes sont dans la station d'accueil, et lorsque tous les ports ont la même attitude et un angle de tangage et de roulis nuls dans un référentiel dont l'axe vertical coïncide avec la verticale de la classe, il est possible de réinitialiser les trois gyroscopes (en plus des accéléromètres) de chaque tablette en fixant à zéro les angles fournis par chacun des trois gyroscopes. Si en revanche les ports sont inclinés vers le bas afin de permettre aux tablettes de glisser vers une position stable au fond du port par gravité (pour leur charge), il est possible de fixer la valeur de l'angle de tangage à la valeur de cet angle d'inclinaison des ports (fixé par construction de la station d'accueil), et de laisser les angles de roulis et de lacet à zéro.
Selon un autre mode de réalisation, la station d'accueil est organisée autrement, mais la position et l'attitude de chacune des tablettes insérées sont comme précédemment fixes par rapport à celles de la station d'accueil. Par exemple, la station d'accueil peut comprendre des ports disposés le long d'arcs de cercle superposés. Il est possible d'enregistrer pour chaque port les six paramètres que constituent les angles de lacet, de roulis et de tangage, ainsi que les trois coordonnées (pouvant correspondre à celles du centre de gravité de la tablette), pour une tablette en charge dans ce port, dans le référentiel de la station d'accueil. La réinitialisation des accéléromètres et gyroscopes de chaque tablette est ainsi réalisée en fixant leurs valeurs comme étant égale aux six paramètres (trois coordonnées et trois angles) associés au port dans lequel cette tablette est chargée.
Selon un mode de réalisation, la station d'accueil est mobile (par exemple montée sur roulettes). Dans ce cas, faute de dispositions supplémentaires (telles que celles proposées ci-après), l'enseignant doit être informé que toutes les tablettes doivent être rangées en même temps dans la station aux fins de réinitialisation de leurs accéléromètres et/ou gyroscopes (et éventuellement de rangement et/ou de rechargement des batteries), ou du moins que la station d'accueil ne doit pas être déplacée tant que les accéléromètres et gyroscopes de toutes les tablettes n'ont pas été réinitialisés (à moins de les réinitialiser à nouveau dans la nouvelle position de la station d'accueil). En pratique on peut supposer que la réinitialisation est effectué au moins une fois par jour (en fin de journée, les tablettes sont typiquement toutes rangées et chargées). La réinitialisation peut être automatique. Il est avantageux qu'elle soit effectuée au moment où la tablette sort de la station d'accueil (ou du moins le plus tard possible avant de sortir), pour qu'elle soit le plus à jour possible (et ait une dérive minimale). Pour ce faire, dès qu'une tablette est insérée dans la station d'accueil, la réinitialisation peut être continue tant que la tablette n'est pas sortie. Alternativement, la réinitialisation peut s'effectuer toutes les minutes (ou selon tout délai spécifié) dès que la tablette est insérée dans la station d'accueil et jusqu'à ce qu'elle en soit sortie. La réinitialisation peut également être manuelle, sur ordre de l'enseignant à l'aide de l'ordinateur d'enseignement.
Selon un autre mode de réalisation, la station d'accueil peut elle même être équipée d'un ensemble d'accéléromètres et de gyroscopes lui permettant de connaître sa propre position. Il est utile pour la station d'accueil de disposer d'au moins deux accéléromètres et d'au moins un gyroscope. Un accéléromètre selon l'axe vertical est généralement superflu car la station d'accueil n'a généralement pas vocation à changer d'altitude (être soulevée ou abaissée) lorsqu'elle est dans la classe (à moins que la classe comprenne une partie plus basse ou plus haute accessible à cette station d'accueil). En revanche, il est possible d'utiliser plus de deux accéléromètres dans le plan horizontal, afin d'améliorer la qualité de la mesure, par exemple la station peut contenir quatre accéléromètres. Il est également possible de prévoir des accéléromètres redondants (par exemple chacun des quatre accéléromètres peut être dupliqué) afin d'assurer une fiabilité élevée (en cas de panne d'un des accéléromètres par exemple). Selon ce mode de réalisation, la station comporte au moins un gyroscope selon l'axe vertical. Des gyroscopes selon les deux autres axes représentant le tangage et le roulis ne sont généralement pas pertinents car le sol des salles de classe est généralement plat et l'on peut en général exclure tout tangage ou roulis. Cependant certaines centrales inertielles peuvent proposer par défaut des gyroscopes selon tous les axes possibles et leur utilisation peut être opportune, même dans les cas où les mesures de deux des gyroscopes ne sont pas nécessairement très pertinentes. Selon un mode de réalisation possible, il est possible d'utiliser plusieurs gyroscopes à des fins de redondance et/ou pour améliorer la qualité de la mesure de l'angle indiquant l'orientation de la station d'accueil selon un axe vertical (angle de lacet). La mesure de cette angle est avantageuse, car la position relative de tablettes est affectée non seulement par une translation du référentiel de la station d'accueil, mais également par une rotation de ce référentiel selon l'angle de lacet.
Une telle station d'accueil, au lieu de (ou en plus de) réinitialiser les accéléromètres (et éventuellement les gyroscopes) des tablettes, les synchronise. C'est-à-dire qu'au lieu de recopier les six paramètres fixes associés à chaque port dans les registres respectifs des trois accéléromètres et trois gyroscopes de la tablette insérée dans ce port, elle utilise ces six paramètres, mais les corrige en tenant compte de la position et de l'attitude de la station. Elle procède ainsi à un changement de référentiel, passant d'un référentiel de la station à un référentiel de la classe. Comme indiqué précédemment, il est possible d'utiliser moins de six paramètres, par exemple on peut n'utiliser que deux paramètres (abscisse et ordonnée) dans la tablette, et les mettre à jour en n'utilisant que trois paramètres de la station d'accueil (son abscisse, son ordonnée, et son angle de lacet). La station peut simultanément synchroniser et réinitialiser les accéléromètres et les gyroscopes de chaque tablette, en prévoyant deux registres pour chaque accéléromètre et chaque gyroscope de chaque tablette. Une série de registres permet ainsi de connaître sa position et son attitude dans un référentiel de la station d'accueil et une autre série de les connaître dans un référentiel de la classe.
Grâce à ces dispositions, l'enseignant peut ne mettre les tablettes à charger dans la station d'accueil que de manière non simultanée et déplacer régulièrement la station d'accueil, sans que cela ne gêne le mécanisme de synchronisation des accéléromètres et gyroscopes des tablettes, puisque le déplacement de la station d'accueil est pris en compte grâce au changement de référentiel. Il convient néanmoins de demander aux enseignants de ne pas retirer une tablette de la station d'accueil lorsqu'elle est en mouvement, ou à défaut de synchroniser les tablettes en continu ou avec un délai de rafraîchissement très bref. Le délai d'une minute proposé dans un mode de réalisation précédent pour la réinitialisation est trop long pour être transposé à la synchronisation dans de telles circonstances, puisqu'en quelques secondes la station d'accueil peut s'être déplacée substantiellement.
En principe, la dérive des accéléromètres et du ou des gyroscopes de la station d'accueil importe peu, dans la mesure où la dérive est suffisamment lente pour qu'elle ne soit pas significatives sur une période de temps nécessaire pour synchroniser toutes les tablettes. Par exemple on peut supposer que les tablettes sont souvent utilisées juste après avoir été sorties de la station d'accueil, et sont en tout état de cause rangées et rechargées et donc synchronisées une fois par jour. La dérive sur la durée d'une journée de classe (soit environ huit heures en général - de 8h30 à 16h30), peut être considérée comme peu importante, et serait infligée dans le cas où une tablette aurait été sortie de la station à 8h30, et une autre à 16h29, les deux étant utilisées durant la dernière minute de cours. Dans ce cas les positions relatives de ces deux tablettes (telles qu'indiquées par leurs accéléromètres et gyroscopes respectifs) seraient faussées par la somme des dérives, entre 8h30 et 16h29, des accéléromètres et gyroscopes de la tablette sortie à 8h30 et des accéléromètres et gyroscopes de la station d'accueil.
Le mode de réalisation ci-dessus dans lequel la station met en œuvre une synchronisation en continu ou à intervalle très bref (lorsque les tablettes sont dans la station) permet de gérer les problèmes de dérives sans même que l'enseignant ne soit au courant de l'existence de tels problèmes. L'enseignant peut ainsi librement déplacer la station d'accueil à tout moment, et charger les tablettes de façon non simultanée, étant entendu que l'autonomie de chaque tablette lui impose en tout état de cause d'être rechargée périodiquement, ce qui permet donc une synchronisation périodique.
Cependant, un système de réinitialisation des accéléromètres et gyroscopes de la station d'accueil peut néanmoins être prévu pour éviter que leur dérive ne devienne tellement importante qu'elle crée par exemple des effets de bords indésirables. Par exemple, un accéléromètre peut dériver plus rapidement qu'un autre, et au bout d'un certain temps, indiquer une valeur pouvant provoquer des dépassements de taille de registre, ou des erreurs d'arrondis introduisant des imprécisions sur les estimations de positions. Par exemple si un accéléromètre initialisé à zéro a dérivé au bout de quelques années à dix kilomètres, les mesures renvoyées par cet accéléromètre seront comprises dans un intervalle de quelques mètres autour de dix kilomètres. Dans un cas d'usage possible, la salle de classe mesure quinze mètres, et l'on cherche à obtenir des mesures précises à environ dix centimètres près. L'accéléromètre renverra alors une position comprise entre environ 10000,0m et 10015,0m, c'est-à-dire que la précision de la mesure qui nous intéresse (une précision à 10cm) représente environ un cent millième de la mesure renvoyée. Si l'on cherche à calculer une distance, on peut être amené à élever la mesure au carré, et la précision de la mesure qui nous intéresse représente alors un dix milliardième du carré de la mesure renvoyée, ce qui peut introduire des erreurs d'arrondis ayant un effet important sur la précision. Afin de remédier à ce risque, il est possible de travailler sur des registres de très grande taille permettant une immunité contre les erreurs d'arrondis, mais cela peut s'avérer très contraignant et réduire les performances, tout en compliquant la portabilité du logiciel et ses mises à jour (dans le cas d'une implémentation logicielle). Alternativement, la station d'accueil peut, dès qu'elle détecte que toutes les tablettes ont été simultanément insérées, réinitialiser ses propres accéléromètres et gyroscopes à zéro, et réinitialiser les accéléromètres et éventuels gyroscopes des tablettes en utilisant les six valeurs associées à chaque port (ou selon tout autre mode de réalisation de réinitialisation précédemment décrit). Cette situation (présence simultanée de toutes les tablettes) n'est pas nécessairement fréquente, car une tablette peut souvent être oubliée dans un casier ou sous une table. Cependant, on peut supposer qu'elle se produit au moins une fois par mois environ, ce qui peut être suffisant. A défaut, la station d'accueil peut, lorsqu'elle constate une dérive importante d'au moins l'un de ses accéléromètres, ou lorsqu'aucune réinitialisation n'a été effectuée depuis une durée supérieure à un seuil donné (par exemple un mois, ou toute valeur appropriée), envoyer un message à l'ordinateur d'enseignement. Une dérive importante peut être considérée comme constatée lorsque la position donnée par un accéléromètre donne une valeur manifestement en dehors de la salle de classe, par exemple une valeur supérieure à cent mètres alors que l'accéléromètre a été initialisé à zéro lorsqu'il a été installé dans la classe. Le message envoyé à l'ordinateur d'enseignement peut afficher une fenêtre demandant à l'enseignant, dès qu'il le peut (par exemple après la classe) de mettre toutes les tablettes dans la station d'accueil afin de procéder à une réinitialisation complète des accéléromètres et gyroscopes de la station, et de ceux des tablettes. Selon un autre mode de réalisation, plutôt que d'envoyer un message pour demander à l'enseignant de mettre toutes les tablettes dans la station d'accueil, la station attend qu'un nombre de tablettes excédant un certain seuil soit présent simultanément dans la station (par exemple 85% des tablettes). Ceci se produit généralement assez souvent (généralement une fois par jour, lorsque les tablettes sont rangées après la classe). La station procède alors à la réinitialisation des accéléromètres et gyroscopes de toutes ces tablettes en même temps qu'elle réinitialise les accéléromètres et gyroscopes de la station d'accueil. Cette manipulation peut avoir pour effet de désynchroniser complètement les tablettes qui ne sont pas dans la station d'accueil (ce n'est pas certain dans le cas où c'est juste le délai d'un mois ou autre qui a déclenché la manipulation, car il se peut théoriquement qu'il n'y ait pas eu de dérive importante, même si c'est peu probable). Cette désynchronisation concerne au plus 15% de tablette si le seuil est fixé à 85%. Ces tablettes désynchronisées peuvent tout d'un coup se trouver virtuellement à une distance absurde des autres tablettes (selon les indications de leurs accéléromètres et gyroscopes). Selon un mode de réalisation, la station d'accueil marque ces tablettes comme étant des tablettes désynchronisées, et le notifie à l'ordinateur d'enseignement. Selon un mode de réalisation, la station d'accueil est gérée par l'ordinateur d'enseignement, qui ne sont qu'un seul et même ordinateur (aucune notification n'est alors nécessaire). Selon une variante, l'ordinateur d'enseignement comprend un ordinateur pour l'enseignant et un serveur physique, et ce serveur physique gère complètement la station d'accueil. Quoi qu'il en soit, l'ordinateur d'enseignement peut alors grouper ces tablettes désynchronisées (ou potentiellement désynchronisées). Ce groupe de tablettes, du moins le sous groupe de celles qui sont en cours d'utilisation par un élève de la classe, peut être affiché à part sur l'écran. Ce sous groupe peut être affiché selon un ordre arbitraire, ou selon un ordre alphabétique du nom des élèves concernés. Les tablettes désynchronisées peuvent également être affichées à part selon leurs positions relatives. Leurs positions relatives peuvent être déterminées sur la base des informations de position désynchronisée (ou potentiellement désynchronisée) de leurs accéléromètres et gyroscopes respectifs. En effet, elles ne sont désynchronisées ou potentiellement désynchronisées que vis-à- vis des tablettes réinitialisées, mais entre elles, elles sont encore en principe sensiblement synchronisées. L'ordinateur d'enseignement peut préciser à l'enseignant, à l'aide d'une indication sur l'écran, que la position de ces quelques tablettes est incertaine et qu'il serait souhaitable de les resynchroniser en les insérant au moins quelques secondes dans la station d'accueil pour qu'elles puissent être affichées avec les autres. Elles ont en tout état de cause vocation à être resynchronisées dès que leur batterie sera vide (puisqu'il faudra alors les insérer dans la station d'accueil pour les charger) ou dès qu'elles seront rangées dans la station d'accueil (par exemple en fin de journée après les cours, indépendamment d'un impératif de charge de batterie).
Selon un mode de réalisation, le système d'assistance électronique à l'enseignement est agencé pour que le contenu éducatif comprenne une partie (au moins) associée à une balise indiquant une fréquence d'interaction tactile attendue. Le seuil prédéterminé à partir duquel une alerte est envoyée à l'ordinateur d'enseignement en cas d'inaction est alors fonction de cette balise.
Ainsi, certains exercices peuvent nécessiter plus de réflexion que de saisies, par exemple une lecture d'un long texte, avant de répondre à des questions, alors que d'autres peuvent être des exercices impliquant une réaction immédiate, comme dans le cas d'exercices de calcul mental. Un contenu éducatif peut correspondre à une session durant laquelle le niveau d'interactivité avec l'élève fluctue. Ainsi, une première partie peut être associée à une première fréquence d'interaction attendue, une deuxième partie à une deuxième fréquence d'interaction attendue, et l'on peut prévoir ainsi autant de parties que nécessaire. Pour une exercice de calcul mental, il est possible que la fréquence d'interaction attendue soit de l'ordre de 0,33Hz, c'est-à-dire que l'élève soit censé répondre à une question toutes les trois secondes en moyenne (évidemment d'autres valeurs sont possibles, notamment selon l'âge des élèves). Cependant, le fait qu'une tablette reste inactive pendant trois secondes n'est pas nécessairement suffisant pour déclencher l'envoi d'une alerte. Un premier seuil (correspondant par exemple à l'affichage d'une icône jaune) peut par exemple être fixé à une première durée (par exemple une minute) pendant laquelle la fréquence d'interaction moyenne reste X fois (par exemple cinq fois) inférieure à la fréquence attendue. Un deuxième seuil (correspondant par exemple à une icône rouge) peut par exemple être fixé à une deuxième durée (par exemple cinq minutes) pendant laquelle la fréquence d'interaction moyenne reste Y fois (par exemple cinq fois également ou éventuellement plus, par exemple dix fois) inférieure à la fréquence attendue.
Tous ces seuils peuvent être fixés par défaut et être révisables par l'enseignant à l'aide de l'ordinateur d'enseignement.
Selon un mode de réalisation, un système d'assistance électronique à l'enseignement comprend un ordinateur d'enseignement agencé pour virtualiser l'environnement de chaque tablette sans fil (par exemple à l'aide d'un hyperviseur de type 1 ou 2) et ainsi gérer l'affichage du contenu éducatif pour le compte de chaque tablette sans fil (et sur l'écran de chaque tablette sans fil), ainsi que le traitement des saisies tactiles effectuées sur cette tablette sans fil. Chaque tablette peut accéder à l'environnement virtualisé via VNC (de l'anglais Virtual Network Computing) qui permet le déport de l'écran et l'envoi des saisies souris (un stylet pouvant être selon certains modes de réalisation assimilé à une souris), à l'aide du protocole RFB. Il est également possible d'utiliser d'autres protocoles, tels que ICA ou RDP.
L'ordinateur d'enseignement peut comprendre un ordinateur comprenant une interface graphique (ordinateur portable ou non) utilisé par l'enseignant et un serveur physique distinct en charge notamment de la virtualisation des tablettes. Alternativement l'ordinateur d'enseignement est un ordinateur personnel (portable ou non).
Selon un mode de réalisation, les tablettes sans fil peuvent être dotées de capacités limitées (essentiellement recevoir des informations à afficher, et envoyer les saisies tactiles pour qu'elles soient traitées par l'ordinateur d'enseignement). Toutes les informations saisies par les tablettes peuvent ainsi être mémorisées sur l'ordinateur d'enseignement (et notamment sur son serveur s'il en a un). Ce serveur peut comprendre des mécanismes de redondance des données tels que des disques RAID afin de s'assurer de leur intégrité, ou encore une alimentation secourue par un onduleur, l'intégrité étant ainsi supérieure à celle assurée par une tablette conventionnelle. La puissance de calcul d'un tel serveur peut également être nettement supérieure à la puissance cumulée des tablettes de la classe et offrir un meilleur confort d'utilisation. Les tablettes peuvent être complètement banalisées, c'est-à-dire complètement interchangeables. A tout moment un élève peut reposer une tablette défectueuse ou déchargée, en prendre une autre, se faire reconnaître par le circuit d'identification de la tablette, et poursuivre son travail là où il s'était arrêté dans la mesure où le travail est virtualisé dans le serveur.
La figure 2 représente un procédé selon un mode de réalisation particulier. Le procédé fait intervenir des tablettes T1 , T2 ... TN, un ordinateur portable PC, un serveur SRV, et un circuit de supervision SV.
Les tablettes T1 , T2 ... TN sont virtualisée sur le serveur SRV.
Lors d'une première étape CONT, le serveur SRV envoie aux tablettes un contenu (qui peut être différent pour chaque tablette). Lors d'une étape ultérieure, un élève utilisant l'une des tablettes effectue une saisie tactile sur sa tablette. Cette saisie est transmise lors d'une étape SAISIE par la tablette au serveur SRV.
Automatiquement, le circuit de supervision est notifié de cette saisie
(lorsqu'elle est reçue par le serveur SRV) et demande au serveur SRV de l'enregistrer dans un fichier lié à l'élève concerné.
Ultérieurement, l'enseignant demande via son ordinateur portable PC, au circuit de supervision SV, de rejouer la séance de l'élève, lors d'une étape REJ1 . Le circuit de supervision SV notifie le serveur SRV de cette demande lors d'une étape REJ2. Le serveur SRV honore cette demande en rejouant, lors d'une étape REJ3, le contenu transmis à l'élève ainsi que la saisie de l'élève. Selon un mode de réalisation, un procédé d'assistance électronique à l'enseignement est mis en œuvre à l'aide d'un système comprenant
- une pluralité de tablettes tactiles sans fil, comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur,
- un ordinateur d'enseignement stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif,
- un circuit de supervision.
Le procédé comprend un enregistrement, par le circuit de supervision, des saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves. L'enregistrement est effectué dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée ainsi qu'un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile.
Le procédé comprend un rejeu, sur requête de l'ordinateur d'enseignement, du contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile (pendant la l'accès au contenu éducatif par l'élève).
Selon un mode de réalisation, un procédé d'assistance électronique à l'enseignement comprend, lorsque le circuit de supervision enregistre un nombre insuffisant de saisies tactiles pertinentes pour une tablette tactile sans fil donnée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé, une notification, par le circuit de supervision de cet événement d'insuffisance de saisies tactiles pertinentes à l'ordinateur d'enseignement.
Selon un mode de réalisation, le contenu éducatif comprend une partie associée à une balise indiquant une fréquence d'interaction tactile attendue, et ledit seuil prédéterminé est fonction de cette balise.
Selon un mode de réalisation, un procédé d'assistance électronique à l'enseignement comprend un ordinateur d'enseignement agencé pour virtualiser l'environnement de chaque tablette sans fil et ainsi gérer l'affichage du contenu éducatif pour le compte de chaque tablette sans fil, ainsi que le traitement des saisies tactiles effectuées sur cette tablette sans fil. Selon un mode de réalisation, un programme d'ordinateur comprend une série d'instructions mettant en œuvre le procédé selon l'une des modes de réalisation lorsque ces instructions sont exécutées par un ou plusieurs processeur(s). Ce programme peut être écrit notamment en langage assembleur, en langage C, ou langage Java, en langage C#, ou en tout autre langage adapté. Le langage peut être différent pour une partie de programme située dans une tablette et pour une partie de programme située dans l'ordinateur d'enseignement ou dans le circuit de supervision lorsque celui-ci est distinct. Selon un mode de réalisation, un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur stocke un programme selon le paragraphe précédent. Le support de stockage peut être une mémoire réinscriptible (par exemple de type EEPROM ou Flash, ou encore RAM sauvegardée par batterie) ou non (par exemple de type ROM). Cette mémoire peut être intégrée à une tablette, soit sur sa carte mère directement, soit sous forme de carte mémoire (telle qu'une carte microSD ou autre). Le support de stockage peut également être un support magnétique de type disque dur (éventuellement intégré au sein d'un ordinateur d'enseignement). L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemple ; elle s'étend à d'autres variantes.
Certains perfectionnements sont indépendants les uns des autres, par exemple la station d'accueil comprenant des moyens de synchronisation des accéléromètres (et gyroscopes éventuels) des tablettes peut être mise en œuvre indépendamment des autres aspects de l'invention. Des solutions alternatives aux accéléromètres sont concevables (par exemple une triangulation à l'aide d'émetteurs disposés dans la classe et de récepteurs installés dans les tablettes, cette solution étant moins souple d'utilisation et plus complexe à installer, mais pouvant être plus précise et ne dérivant pas substantiellement).
Les modes de réalisation concernant les procédés peuvent être transposés aux systèmes, et réciproquement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système d'assistance électronique à l'enseignement, comprenant :
- une pluralité de tablettes tactiles sans fil (T1 , T2, TN), comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur,
- un ordinateur d'enseignement (PC, SRV) stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil (T1 , T2, TN) dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif,
- un circuit de supervision (SV) agencé pour enregistrer les saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil (T1 , T2, TN) dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves, dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée ainsi qu'un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile, et pour rejouer, sur requête de l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV), le contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et, simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile.
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel le circuit de supervision (SV) est agencé, lorsqu'il enregistre un nombre insuffisant de saisies tactiles pertinentes pour une tablette tactile sans fil donnée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé, pour notifier cet événement d'insuffisance de saisies tactiles pertinentes à l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV).
3. Système selon la revendication 2, dans lequel le contenu éducatif comprend une partie associée à une balise indiquant une fréquence d'interaction tactile attendue, et dans lequel ledit seuil prédéterminé est fonction de cette balise.
4. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV) est agencé pour virtualiser l'environnement de chaque tablette sans fil (T1 , T2, TN) et pour gérer l'affichage du contenu éducatif pour le compte de chaque tablette sans fil, ainsi que le traitement des saisies tactiles effectuées sur cette tablette sans fil.
5. Procédé d'assistance électronique à l'enseignement à l'aide d'un système comprenant:
- une pluralité de tablettes tactiles sans fil (T1 , T2, TN), comprenant chacune un circuit d'identification d'utilisateur,
- un ordinateur d'enseignement (PC, SRV) stockant une liste d'élèves, agencé pour transmettre à chaque tablette tactile sans fil (T1 , T2, TN) dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste un contenu éducatif,
- un circuit de supervision (SV),
le procédé comprenant:
/a/ un enregistrement, par le circuit de supervision (SV), des saisies tactiles effectuées au niveau de l'ensemble des tablettes tactiles sans fil dont l'utilisateur identifié est un élève de la liste d'élèves, dans un fichier lié audit élève et comprenant les coordonnées spatiales de la saisie tactile considérée ainsi qu'un marqueur temporel indiquant l'instant de la saisie tactile, et
Ibl un rejeu, sur requête de l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV), du contenu éducatif transmis à la tablette tactile utilisée par un élève donné de la liste d'élèves, et simultanément, le résultat des saisies tactiles effectuées sur cette tablette tactile.
6 Procédé selon la revendication 5, comprenant, lorsque le circuit de supervision (SV) enregistre un nombre insuffisant de saisies tactiles pertinentes pour une tablette tactile sans fil donnée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé:
Ici une notification, par le circuit de supervision (SV) de cet événement d'insuffisance de saisies tactiles pertinentes à l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV).
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le contenu éducatif comprend une partie associée à une balise indiquant une fréquence d'interaction tactile attendue, et dans lequel ledit seuil prédéterminé est fonction de cette balise.
8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel l'ordinateur d'enseignement (PC, SRV) est agencé pour virtualiser l'environnement de chaque tablette sans fil (T1 , T2, TN) et gérer l'affichage du contenu éducatif pour le compte de chaque tablette sans fil, ainsi que le traitement des saisies tactiles effectuées sur cette tablette sans fil.
9. Programme d'ordinateur comprenant une série d'instructions mettant en œuvre le procédé selon l'une des revendications 5 à 8 lorsque ces instructions sont exécutées par un ou plusieurs processeur(s).
10. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur, comprenant un programme d'ordinateur selon la revendication 9.
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