JP2000356944A - 通信ネットワークを介した教材の提供 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助機器及びハードウェアを必要としない教
育システム。 【解決手段】 教師ワークステーション１２から、１つ
または複数の生徒ワークステーション１４、１６、１
８、２０、２２に通信ネットワークを介して教材を提供
する。主に画像の形態である教材を示すデータが、教師
ワークステーションに表示される画像が各生徒ワークス
テーションに複製されるように、教師ワークステーショ
ン１２から参加している生徒ワークステーションに送信
される。教師ワークステーションは、各生徒が教材に確
実に集中するように、生徒ワークステーションに画像を
表示している間に、生徒ワークステーションへの、キー
ボードおよびマウス等の入力装置へのアクセスを制限す
ることができる。生徒および教師は双方向データ経路３
６を使用して通信でき、教師は生徒ワークステーション
の入力を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークステーショ
ンのネットワークの使用により、教材が教師ワークステ
ーションを有する教師とそれぞれが生徒ワークステーシ
ョンを有する複数の生徒との間でリアルタイムに教材を
交換して、教材を提供する方法およびシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ上で実行される既存の教育
システムは２つの主なグループ、すなわち知識ベースの
システムと、テレビ会議ベースのシステムとに分類され
る。知識ベースのシステムでは、予め作成されている教
材セットを各生徒に提示することに重点が置かれる。そ
して生徒に、例えば予め定義された質問に回答して、教
材と対話するよう要求する。こういったシステムは通常
性質が静的であり、厳密なまたは厳格な形式を用いる特
定のトピックに専用のものである。こういったシステム
は一般にＣＤ−ＲＯＭタイプの媒体に基づいて実施され
るため、販売することができる。

【０００３】テレビ会議ベースのシステムでは、二地点
間の異なる関係者間でのリアルタイムの対話に重点が置
かれる。このようなシステムは、共用ビデオ、できれば
共用ホワイトボードまたは他の同様の媒体により実施さ
れ、これなしではリアルタイムでの対話が不可能である
ビデオキャプチャカードおよび圧縮カード等の専用かつ
高価なハードウェアアクセラレータにかなり依存する。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】さらに、教育データを
生徒に提供するのに使用される機器に関して、古典的な
トレーニングセッションでは通常、プロジェクタおよび
表示画面等の補助機器を使用する必要もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような補
助機器およびハードウェアを必要としない教材を提供す
る方法およびシステムを開示する。各生徒は、各自のワ
ークステーションを使用して各自の画面を見ることによ
って教育セッションに単に従うだけである。その結果、
本発明は、すべての参加者すなわち生徒が各自のワーク
ステーションに提示される教材に集中できるようにす
る。基本的なネットワークハードウェア自体以外の専用
ハードウェアをさらに必要とせずに、コンピュータの一
般的なネットワーク上で実施可能な現実的システムを提
供する。また、本発明は、既存のシステムよりもはるか
に費用効率のよい汎用的な教育システムを提供する。

【０００６】本発明は、教材の形式および種類を制限せ
ずに教師から多数の生徒に伝送される共用教材を対象と
する。任意のアプリケーションソフトウェアを本発明と
併用することができるため、教師のワークステーション
で実行されている特定のアプリケーションが連続してキ
ャプチャされ、参加している各生徒のワークステーショ
ンにディスパッチされる。

【０００７】本発明の第１の態様によると、通信ネット
ワークを介して教師ワークステーションから１つまたは
複数の生徒ワークステーションに教材を提供する方法で
あって、上記教師ワークステーションに表示される画像
が各生徒ワークステーションに表示されるように、上記
教師ワークステーションから各生徒ワークステーション
に上記教材を示すデータをリアルタイムで送信するステ
ップと、生徒ワークステーションへの教材の送信中に、
各生徒に上記教師と通信する手段を提供する各自のワー
クステーションにおいて、各生徒が上記教材を見るステ
ップと、を含む方法が提供される。

【０００８】本方法は、生徒ワークステーション上に画
像を表示している間に、教師ワークステーションの制御
下で、各自のワークステーションに対する任意の１つま
たは複数の各生徒の入力装置へのアクセスを制限して、
各生徒が確実に教材に集中するようにするステップを含
みうる。本発明の第２の態様によると、通信ネットワー
クを介して教師ワークステーションから１つまたは複数
の生徒ワークステーションに教材を提供する方法であっ
て、上記教師ワークステーションに教師コンポーネント
ソフトウェアをインストールするステップと、１つまた
は複数の生徒ワークステーションに生徒コンポーネント
ソフトウェアをインストールするステップと、を含み、
それによって、教師コンポーネントソフトウェアと生徒
コンポーネントソフトウェアが上記教師ワークステーシ
ョンと上記１つまたは複数の生徒ワークステーションの
間で双方向通信可能となる、方法が提供される。

【０００９】教師コンポーネントソフトウェアは、上記
１つまたは複数の生徒ワークステーションのいずれかに
対する１つまたは複数の入力装置へのアクセスを制限し
て、各生徒に提示された教材に各生徒が確実に集中する
ようにする。また、本発明は、通信ネットワークを介し
て教材を提供するシステムを提供し、該システムは、教
師ワークステーションと、上記通信ネットワークを介し
て上記教師ワークステーションに接続された１つまたは
複数の生徒ワークステーションと、を備え、上記教師ワ
ークステーションに表示される画像が参加している各生
徒ワークステーションに表示されるように、上記教材を
示すデータが上記教師ワークステーションから参加して
いる各生徒ワークステーションにリアルタイムで送信さ
れ、さらに、上記教材の各生徒ワークステーションへの
送信中に、各生徒が教師と交信する手段を備える。

【００１０】本システムは、生徒ワークステーションに
画像が表示されている間に、上記教師ワークステーショ
ンの制御下で、任意の１つまたは複数の生徒入力装置か
ら各生徒ワークステーションへのアクセスを制限して、
各生徒が教材に確実に集中するようにする手段を含みう
る。本発明はさらに、通信ネットワークを介して教材を
送信するための、メモリ手段またはデータ記憶手段に記
録されたコンピュータプログラムを提供し、該プログラ
ムは、教師ワークステーションに格納される教師コンポ
ーネントソフトウェアと、１つまたは複数の各生徒ワー
クステーションに格納される生徒コンポーネントソフト
ウェアとを含み、上記教師コンポーネントソフトウェア
の制御下で、上記教師ワークステーションから参加して
いる各生徒ワークステーションへ上記教材を示すデータ
がリアルタイムで送信され、上記データが画像で表さ
れ、かつ上記生徒コンポーネントソフトウェアにより、
教師ワークステーションに表示される画像と略同様であ
る該画像が各生徒ワークステーションに表示される。

【００１１】本発明の好ましい実施形態を添付図面を参
照して単なる例として以下に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２を参照して、ロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信ネットワー
クを介して教師ワークステーション１２から多数の生徒
ワークステーションに教材を提供するシステム１０が示
される。より詳細には、教師ワークステーション１２に
リンクされた生徒ワークステーション１４、１６、１
８、２０、および２２があり、教師ワークステーション
１２と生徒ワークステーション１４〜２２のそれぞれ１
つの間でのデータ交換を可能にする。また、生徒ワーク
ステーション１４、１６、１８、２０および２２、教師
ワークステーション１２には、表示手段が設けられてい
る。ワークステーション１４〜２２それぞれは図１にお
いてデイジーチェーンに構成されており、したがってシ
ステムは拡張性があり、任意の数の生徒ワークステーシ
ョンの追加が可能である。ワークステーション１２はチ
ェーンのヘッドに配置されるため、教示データを一方向
データリンク２４を介して第１の生徒ワークステーショ
ン１４に送信する必要があるだけである。教示データが
受信されてワークステーション１４に格納されると、該
データは次に、一方向データリンク２６を介してワーク
ステーション１４からワークステーション１６に転送さ
れて、ワークステーション１６に格納され、次に該デー
タは同様のリンク２８を介してワークステーション１８
に送信される。教示データがワークステーション１８に
格納されると、該データは次にリンク３０を介してワー
クステーション２０に転送され、次にリンク３２を介し
てワークステーション２２に転送される。

【００１３】あるいは図２に関して、教育データを、双
方向データおよび制御リンク３４を介して生徒ワークス
テーションのそれぞれ１つまたは生徒ワークステーショ
ンのグループに同報通信するか、あるいは別個のデータ
および制御リンクを介してワークステーション１４〜２
２のうちの選択したものにマルチキャストすることもで
きる。

【００１４】リンク３４は、例えば参加しているあらゆ
る生徒ワークステーションそれぞれに、教育データを教
師ワークステーション１２から同報通信できる。またリ
ンク３４は、参加している生徒ワークステーションのサ
ブセットまたは選択したグループに、教育データを教師
ワークステーション１２からマルチキャストできる。こ
の意味において、リンク３４は同報通信チャネルまたは
マルチキャストチャネルでありうる。リンク３４は、イ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）による同報通信および
ＩＰによるマルチキャストをサポートしうる。

【００１５】教師ワークステーション１２から参加して
いる生徒ワークステーションのいずれか１つへのデータ
送信でエラーが発生する場合、肯定応答プロトコルより
も否定応答（ＮＡＫ）を使用することが好ましい。換言
すれば、生徒ワークステーションが例えば送信された１
つまたは複数のパケットが受信されていないかまたは破
損したというエラーを検出すると、生徒ワークステーシ
ョンはリンク３４を介して教師ワークステーションにＮ
ＡＫ信号を送信する。エラー検出は、例えばすべてのネ
ットワークデータパケットに一意のシーケンス番号をタ
グ付けして、生徒ワークステーションにおいて、シーケ
ンスを順序通りに受信したかどうかを検査することによ
って実施されうる。シーケンスを順序通りに受信する
と、生徒ワークステーションは教師ワークステーション
に対して応答しない。エラーが検出されると、生徒ワー
クステーションは教師ワークステーションにＮＡＫ信号
を送信して、教師ステーションにエラー発生を警報す
る。損失または破損データの回復は、教師ワークステー
ションが同じデータパケットを特定の生徒ワークステー
ションにもう一度送信することで実施されうる。その他
の生徒ワークステーションは、正確なシーケンスをすで
に受信しているならば、再送信パケットを無視する。

【００１６】教師ワークステーション１２は、リンク３
６、３８、４０、４２および４４で識別される双方向制
御経路を介してすべての生徒１人１人へのアクセスを有
する。これらのリンクは、教師が特定生徒の画面を見
て、該生徒が教育データにどう回答しているかを知る、
かつ／またはその画面へのデータ入力を制御可能にする
ために、使用される。各生徒ワークステーションから教
師ワークステーション１２への一方向リターンデータ経
路がリンク４６、４８、５０、５２、および５４で示さ
れており、後述するように、生徒が割り込み要求を行
う、すなわちデータを教師ワークステーション１２に送
信することが可能である。同様に、図２において、双方
向データおよび制御経路５６、５８、６０、６２および
６４が設けられて、教師ワークステーション１２と各生
徒ワークステーションとの間でのデータ交換が可能にな
るため、例えば教師が任意の生徒の画面を見たり、ある
いはいずれか１人の特定の生徒と個人的にデータを交換
することができる。

【００１７】図１および図２それぞれにおいて、リング
型トポロジおよびスター型トポロジの通信ネットワーク
が示されているが、いずれのタイプのトポロジであって
も、データを転送する任意特定の媒体およびワークステ
ーション間でのデータ交換に適した通信プロトコルとと
もに使用できる。教材は、任意特定のデータの形態をと
ることができ、そのような教材を生成するためのアプリ
ケーションソフトウェアは本発明に関連しない。換言す
れば、本発明は、任意特定の教材を生成するための任意
特定のアプリケーションソフトウェアを実行して使用で
きる。

【００１８】システム１０の教師ワークステーション１
２は、特定ソフトウェアの教師コンポーネントを実行す
るプログラムを格納している。生徒ワークステーション
１４〜２２それぞれは、教師コンポーネントソフトウェ
アと関連する生徒コンポーネントソフトウェアを実行す
るプログラムを格納している。このため、本発明で使用
されるソフトウェアは、教師ワークステーション１２に
教師コンポーネントを、各生徒ワークステーションに生
徒コンポーネントを含む。教師コンポーネントソフトウ
ェアの制御下で、生徒コンポーネントソフトウェアは生
徒による生徒ワークステーションへのアクセスを制限
し、かつ／または生徒が自身のワークステーションと対
話していることを知る手段を教師に提供する。生徒の各
自ワークステーションへのアクセスを制限することで、
特定の生徒による教育データフローの通常課程の妨害が
回避される。生徒の各自のワークステーションとの対話
を教師に通知する手段を有することで、教師が教材への
特定生徒の回答に対するフィードバックを有することが
できるとともに、それに応じて教師が行動および応答す
ることができる。

【００１９】教師は各自のワークステーション１２で教
師コンポーネントソフトウェアを実行し、これが行われ
るにつれ、教育ソフトウェアを表現するデータが教師コ
ンポーネントソフトウェアにより各生徒ワークステーシ
ョンに存在するソフトウェアのすべての生徒コンポーネ
ントに転送される。この教材を表現するデータは、グラ
フィックスデータ、サウンド、命令、制御およびデータ
ファイル、および／または他の任意の適するデータを含
むいくつかの形態をとることが可能であるが、これらに
限定されない。表現データが各生徒ワークステーション
に転送されると、生徒コンポーネントソフトウェアに教
師材料と略同一の教材を表示するよう導くデータセット
を提供する。このため、生徒が教材を受信すると、リア
ルタイムで教師の材料に従い、教育セッションデータフ
ローの課程になんら障害をもたらさない。

【００２０】上述したように、本発明のシステムおよび
方法は、教師ワークステーションと多数の生徒ワークス
テーションの間で教材を共用かつ送信することを含む。
例として、教師は、文書処理パッケージの使い方を多数
の生徒に教えることを選択しうる。本発明の実施するソ
フトウェアは、教師により教師各自のワークステーショ
ンで開始すなわち実行され、これはバックグランドで実
行されて、教師ワークステーション上の表示を連続して
監視し、それを上記制限を含む参加している生徒ワーク
ステーションそれぞれにディスパッチする。教師は、サ
ンプル文書を使用して文書処理パッケージの全特徴の使
い方を実演し、各生徒は、各生徒ワークステーション表
示装置を見て、表示装置上で教師が行っていることに従
うことができる。アプリケーションソフトウェアの一例
である文書処理パッケージは、実演を実施している「バ
ックグランド」トレーニングソフトウェアに「気付」か
ない。アプリケーションソフトウェアを必ずしも生徒ワ
ークステーションのいずれにもインストールする必要は
ないため、教師は、任意の生徒ワークステーションにそ
れをインストールせずに、文書処理パッケージを実演で
きる。

【００２１】各生徒は、生徒と教師の間の要求機構を介
してその他の生徒と対話可能である。この要求は、教師
コンポーネントソフトウェアによりすべての生徒コンポ
ーネントソフトウェアに適用される制限セットではない
１つまたは複数の専用機能を介して生成できる。このよ
うな機能は、生徒の介入を提供するために、いずれの時
点でも、すなわちいつでも作動することができる。ワー
クステーション１４を備える生徒が要求を有する場合、
いずれの要求もリンク４６（一方向リターンデータ経
路）、あるいは図２に示すリンク５６（双方向データ及
び制御経路）を介して教師ワークステーション１２に送
信される。そして、教師は要求に気づく。要求を受信す
ると、教師は次に、生徒からの要求が教師ワークステー
ション１２にローカルにバッファリングされるため、個
々にまたはグループで、他の任意の生徒からのフィード
バックを可能にすることができる。このため、教師は、
クラス全体の間での対話の完了を可能にしながら、すべ
ての生徒を制御することができる。教師は、生徒からの
フィードバック情報を教師自身のシステムへの伝搬を制
限するか、または残りの生徒への伝搬を可能にして、教
育データを受信している生徒のグループまたは生徒のサ
ブグループ間での通信を向上させるか、のいずれかを選
択可能である。

【００２２】上述したように、生徒の自身のワークステ
ーションへのアクセスは制限されることがあり、これ
は、生徒が各自のコンピュータと対話することのできる
機能の量または入力装置を低減することにより実現され
る。生徒に授与される各自のワークステーションと対話
する量は、教師により直接制御され、可能な対話がな
い、または部分的な対話があることがすべてである場合
もある。したがって、生徒は、各自ワークステーション
へのアクセスを制限されると、各自の画面に提示されて
いる教材に集中せざるを得ない。

【００２３】生徒のワークステーションが生徒の対話を
表現するデータを教師のワークステーションに転送した
後、それに従って教師コンポーネントソフトウェアが教
師に通知することで、各生徒の各自特定のワークステー
ションとの対話が教師に通知される。教師は、特定の教
育データの提示を終了した後、各自個人のワークステー
ションで練習することで活発に生徒が参加できるように
する。教師コンポーネントソフトウェアは、教師ワーク
ステーション１２から各生徒ワークステーションへ送信
される教育データの送信を保留する。後述するように、
教師は次に各生徒ワークステーションに適用された制限
を解除する。いずれの特定の時点でも、教師はいずれか
１つの生徒のコンピュータ画面を遠隔的に見て、生徒個
人それぞれの進行をチェックできる。生徒の表現データ
は、双方向制御経路３６〜４４のいずれか１つを介して
送信される教師の要求に応答して、一方向リターンデー
タ経路４６〜５４に送信される。このため、教師は任意
の生徒のコンピュータ画面を観察して、画面に示された
このデータを、参加している各生徒のすべてまたはサブ
セットの各自ワークステーション画面に転送するよう選
択しうる。したがって、これにより、セッションに参加
している全生徒間での完全なデータ交換能力が提供され
る。

【００２４】上述したように、教師はまた各生徒のワー
クステーションを制御する能力を有し、これにより、教
師に各生徒に対する修正および実演を教師自身のワーク
ステーションで行う能力が提供される。次に、生徒のコ
ンピュータへの制御は、該生徒が各自の作業を続けられ
るように、解除されうる。図３に示すのは、教師と数人
の生徒間でのセッションの典型的な例を示す流れ図であ
る。ステップ３０２において、教師は自身のワークステ
ーション１２を起動する。次にステップ３０４におい
て、生徒は、教師ワークステーションに接続された教育
セッションへの参加を希望し、該セッションに登録す
る。これは通常、生徒ワークステーションから教師ワー
クステーションに識別コードとともにコマンドを送信す
ることで行われる。ステップ３０６において、教師は自
身のワークステーションを介して、各生徒ワークステー
ションにコマンドを送信して、該コマンドが生徒コンポ
ーネントソフトウェアで解釈され、生徒のコンピュータ
入力装置へのアクセスをディセーブルすることにより、
参加している生徒のワークステーション入力をロックす
る。これらには通常、特定の生徒のワークステーション
に取り付けされたキーボードおよび任意のポインティン
グデバイス（ウィンドウ環境において）が含まれる。こ
のため、このコマンドの送信により、教師は各生徒が確
実にレッスン課程を妨害できないようにする。しかし、
各生徒ワークステーションは、一入力において、例えば
生徒ワークステーション１４との一方向リターンデータ
経路４６を介して教師への要求を生成することができ
る。

【００２５】すべての生徒が教師ワークステーション１
２に接続されると、上述しように教師が教育データの連
続フローを各生徒ワークステーションに転送すること
で、実際のセッションを開始しうる。これはステップ３
０８で行われる。追加の生徒が、登録してから教育デー
タフローを取得することで、特定のセッションに後の段
階で加入することができるが、但し、教師コンポーネン
トソフトウェアが新たに加入した生徒を適切に初期化す
るよう保証する。

【００２６】参加している各生徒へ教育データを表示す
る際に、ワークステーション１２上の教師のコンピュー
タグラフィックスディスプレイが連続して監視され、参
加している全生徒に送信されて遠隔表示されるため、各
生徒は、ワークステーション１２上の教師による動作入
力の表示のレプリカに従うことが可能である。教師表示
データは分析されて、表示のアクティブ領域だけが処理
される。これらは、表示で更新される領域である。これ
は、表示コマンドをキャプチャし（ウィンドウズ環境に
おいて）、これらのコマンドを解釈して表示のどの領域
が変更されているかを判定することで実施されうる。次
にデータは圧縮されて、生徒ワークステーションそれぞ
れ１つに送信され、各生徒ワークステーションにおいて
受信時に解凍される。この場合、表示のアクティブ領域
だけが圧縮されて生徒のそれぞれ１つのワークステーシ
ョンに転送されるため、各生徒に転送される実際のデー
タ量は最小であり、典型的な汎用通信ネットワークの帯
域幅要件に見合う。

【００２７】あるいは、監視した画像データを参加して
いるすべての生徒ワークステーションに送信する代わり
に、実際の表示コマンドと同等のものを、生徒のワーク
ステーションで実行されて教師ワークステーションと略
同様の画面を構成するように、各ワークステーションに
送信する。コマンド情報は、システムグラフィックスコ
マンドとして転送される。例えば、まずシステムコマン
ドを呼び出して灰色を用いてウィンドウ領域をクリア
し、次に第２のコマンドを呼び出して、該ウィンドウの
明示された場所に「空ウィンドウ」というタイトルを配
置することで、背景が灰色でありタイトルが「空ウィン
ドウ」という空のウィンドウを描画できる。このため、
この第２の方法を使用して表示情報を生徒に送信する
と、このウィンドウの生成は、これら２つのシステム表
示コマンドを正しいシーケンスかつ適切なパラメータで
送信することだけを含む。この特定の方法に関連する教
師の表示からのピクセルデータは圧縮されない。さら
に、これら２つの方法を組み合わせて採用してもよく、
このため各表示フレームのデータ送信はピクセルデータ
およびコマンド情報の両方を含む。

【００２８】圧縮データを送出する際に、圧縮アルゴリ
ズムが通常使用されるが、このアルゴリズムは典型的に
標準ランレングス符号化方式版である。該アルゴリズム
への入力は、キャプチャした表示画像を表すピクセルま
たは色のシーケンスアレイである。アルゴリズムの出力
には、圧縮形態の入力画像を表すコマンドデータアレイ
がある。各コマンドは色およびカウントフィールドを有
する。コマンドは、「カウント」掛ける該特定の「色」
の連続したピクセルとして解釈される。これは、標準ラ
ンレングス符号化方式である。典型的に１６ビットまた
は２４ビットである各コマンドついての、大量のデータ
を表す通常フルカラーデータが送信される。改善は、教
師ワークステーション１２に関連するメモリ内の選択さ
れたキャッシュテーブルサイズに応じて、２ビット以上
でありうるキャッシュテーブルに対してインデックスを
使用することである。キャッシュテーブルは、最も最近
に使用された色のアレイを表現するため、例えば、コマ
ンドの色フィールドに３ビットが選択される場合、各色
が８エントリのキャッシュテーブルにインデックスされ
る。換言すると、３ビットが使用される場合、各色ごと
に１つの８つの可能なインデックスを使用する。このた
め通常、隣接したピクセルについて、同様の色が使用さ
れ、これらは特定のキャッシュテーブルに含まれる。

【００２９】あるインデックスがキャッシュテーブルへ
のインデックスではなく特定の意味を有するものとして
確保されうる。例えば、インデックス０は色がカラーテ
ーブルにないため、フルカラーデータが特定のコマンド
に含まれることを示してもよい。これは、送信された画
像の最初のピクセルの場合である。別のインデックス
は、現行場所の色が先の表示フレームと同じであるた
め、そのコマンドについては所与のカウントのピクセル
が更新なしでスキップされるべきであることを示すこと
ができる。色フィールドに数ビットを使用することの直
接の含意は、コマンドサイズが劇的に低減されることで
ある。例えば、色フィールドに３ビットおよびカウント
フィールドに５ビットを使用すると、コマンドを単一バ
イトに詰めることが可能になる。

【００３０】送信された圧縮リアルタイムビジュアルデ
ータの一部として、教師の声もキャプチャされて同様に
送信される。教師ワークステーションでのすべての画像
および音声出力は、教師ワークステーションで実行され
ているソフトウェアアプリケーションタイプに関係な
く、各生徒ワークステーションに転送される。これによ
り、本発明が古典的なテレビ会議システムから区別さ
れ、本発明を学術トレーニングおよび企業トレーニング
の両方に適したものとする。

【００３１】ステップ３１０において、任意の生徒が各
自のイネーブルされた入力装置を使用して、教師ワーク
ステーションに割り込み要求を送信できる。ステップ３
１２において、教師は、例えばリンク４６または５６等
上の生徒のリターンオーディオチャネルをイネーブルし
て特定の生徒から質問を受信可能とすることで、これら
の要求を無視するか、またはそれに応じて行動をとるか
を選択できる。図３のステップ３１４において、特定の
レッスンが完了すると、これにより教育データが配送さ
れ、教師が生徒のコンピュータ入力を解放すなわちロッ
ク解除する。そして生徒はワークステーションを自由に
使用することができ、必要であれば、教育アプリケーシ
ョンの各自セッションを実行する。ステップ３１６にお
いて、教師は特定の生徒を監視して、必要であれば、任
意の生徒のワークステーションにコマンドを送信して、
教師のワークステーションに生徒の表示画面への転送を
要求することができる。教師は次に、生徒がどのように
進行しているかを査定して、ステップ３１８において、
特定の生徒の画面を制御して、該生徒を手助けするよう
決定可能である。教師は次に、生徒のデータをその他の
生徒すべてまたは一部にディスパッチするか送信して、
すべての生徒に対話型学習セッションを提供するよう決
定できる。これにより、教師は遠隔的に特定の生徒のコ
ンピュータ入力装置を制御し、かつ生徒の代わりにアプ
リケーションを実行して、実演または生徒の作業を修正
するかを選択できる。これが行われると、ステップ３２
０において教師は特定の生徒のワークステーションの制
御を解放して、ステップ３２２において他の生徒の進行
を監視するよう決定できる。

【００３２】図４に示すのはシステムへの強化であり、
これにより教室における生徒ワークステーションの物理
的なレイアウトの表現４００が表示されるとともに、教
師ワークステーション１２の画面上で実施される。これ
により、セッションが行われる教室レイアウトの直接か
つ直観的な表現が教師に提供される。これは、送信およ
び共用教育データのセッションに関連するイベントを観
察かつ制御する手段を提供する。各生徒ワークステーシ
ョンはアイコン、例えばアイコン４１０で表され、この
場合生徒番号２の生徒ワークステーションを識別する。
アイコンは、例えば色コードまたはアイコンが点滅する
ことなどの指示手段により、生徒ワークステーションに
ついてのステータス情報を提供する。これにより、アイ
コン４２０および４３０により識別されるグリーンアイ
コンは、作業しているステーションを表し、アイコン４
４０および４５０（シェーディングがより暗い）で識別
されるレッドアイコンは、特定のアイコンに関連して通
信問題があることを示しうる。教師ワークステーション
を介しての教師による制御、例えば生徒ワークステーシ
ョンの入力に対するアクセス制限、質問に対する回答の
制限は、特定の生徒ワークステーションに関連するアイ
コンをクリックしてかかる制御を実施するウィンドウボ
ックス／メニューを出すことで、表現４００上で直接適
用できる。教育データが送信されるセッションを通して
行われるイベントは、表現４００から直接監視される。
これは、特定セッションで行われる、教室全体を制御お
よび観察するコンパクトかつ独自のソースである。

【図面の簡単な説明】

【図１】各生徒ワークステーションが教師ワークステー
ションに連鎖式にリンクされた、本発明による教材提供
システムの概略図である。

【図２】データを各生徒ワークステーションに送信する
ために教師ワークステーションが同報通信チャネルを使
用する、図１のシステムのさらなる態様を示す概略図で
ある。

【図３】教師と数人の生徒の間での教育セッションの例
を示すフローチャートである。

【図４】教師ワークステーションからの画面であり、教
室環境における生徒ワークステーションの物理的なレイ
アウト表現を示す。

【符号の説明】

１２ 教師ワークステーション １４，１６，１８，２０，２２ 生徒ワークステーショ
ン ３６，３８，４０，４２，４４ 双方向制御経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファ ブーケ シンガポール 455287，アッパー イース ト コースト ロード 08，06−02

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信ネットワークを介して教師ワークステ
   ーションから１つまたは複数の生徒ワークステーション
   に教材を提供する方法であって、 前記教師ワークステーションに表示される画像が各生徒
   ワークステーションに表示されるように、前記教師ワー
   クステーションから各生徒ワークステーションに前記教
   材を示すデータをリアルタイムで送信するステップと、 各生徒が前記教材を各自のワークステーションで見るス
   テップと、 生徒ワークステーションへの教材の送信中に、各生徒に
   前記教師と通信する手段を提供するステップと、を含
   む、方法。
2. 【請求項２】生徒ワークステーション上に画像を表示し
   ている間に、教師ワークステーションの制御下で、各自
   のワークステーションに対する任意の１つまたは複数の
   各生徒の入力装置へのアクセスを制限して、各生徒が確
   実に教材に集中するようにするステップをさらに含む、
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】前記教師ワークステーションでの任意の表
   示出力は、略リアルタイムで前記生徒ワークステーショ
   ンの表示装置に複製される、請求項１または２記載の方
   法。
4. 【請求項４】前記データの送信セッションが完了する
   と、前記教師が各生徒ワークステーションへの制限セッ
   トを解除する、請求項２または３のいずれか１記載の方
   法。
5. 【請求項５】前記制限を解除すると、各生徒は各自のワ
   ークステーションを使用して送信データの各自セッショ
   ンを実行することができる、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】前記教師は、前記教師ワークステーション
   を介して、特定の生徒ワークステーションの表示のデー
   タ転送を要求して、該生徒の進行を監視する、先行する
   請求項のいずれか１記載の方法。
7. 【請求項７】前記生徒ワークステーションに表示される
   教材を修正、変更、または実演するために、前記教師
   は、前記教師ワークステーション上の生徒ワークステー
   ションへの入力を遠隔的に制御する、先行する請求項の
   いずれか１記載の方法。
8. 【請求項８】前記修正、変更、または実演された教材
   は、前記教師ワークステーションに接続されたその他の
   生徒ワークステーションすべてに、またはいくつかに送
   信される、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】前記生徒のワークステーション表示は前記
   教師ワークステーションに接続されたその他の生徒ワー
   クステーションすべてまたはいくつかに送信される、請
   求項６記載の方法。
10. 【請求項１０】通信ネットワークを介して教師ワークス
    テーションから１つまたは複数の生徒ワークステーショ
    ンに教材を提供する方法であって、 前記教師ワークステーションに教師コンポーネントソフ
    トウェアをインストールするステップと、 １つまたは複数の生徒ワークステーションに生徒コンポ
    ーネントソフトウェアをインストールするステップと、
    を含み、 それによって、教師コンポーネントソフトウェアと生徒
    コンポーネントソフトウェアが前記教師ワークステーシ
    ョンと前記１つまたは複数の生徒ワークステーションの
    間で双方向通信可能となる、方法。
11. 【請求項１１】前記教師コンポーネントソフトウェアが
    前記１つまたは複数の生徒ワークステーションのいずれ
    かに対する１つまたは複数の入力装置へのアクセスを制
    限して、各生徒に提示された教材に各生徒が確実に集中
    するようにするステップをさらに含む、請求項１０記載
    の方法。
12. 【請求項１２】前記教師コンポーネントソフトウェアお
    よび前記生徒コンポーネントソフトウェアが、前記教材
    を前記生徒ワークステーションの送信中に、各生徒が前
    記教師と通信する手段を提供するステップをさらに含
    む、請求項ｌ０または１１記載の方法。
13. 【請求項１３】前記教師コンポーネントソフトウェアの
    制御下で、前記教材を示すデータを前記１つまたは複数
    の生徒ワークステーションの前記生徒コンポーネントソ
    フトウェアにリアルタイムで送信するステップをさらに
    含む、請求項１０乃至１２のいずれか１記載の方法。
14. 【請求項１４】前記教材を示す前記データは、前記教師
    ワークステーションに表示される画像が参加している各
    生徒ワークステーションに表示されるように送信され
    る、請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】前記教師ワークステーションに表示され
    る画像を変更するグラフィックスコマンドを監視して、
    送信するグラフィックスコマンドが前記生徒ワークステ
    ーション上で動作して、グラフィックスコマンド情報を
    各生徒ワークステーションに送信することにより、前記
    教師ワークステーションに表示されるものと略同様の画
    像を生成するように、前記教師ワークステーションに表
    示される画像を前記生徒ワークステーションに表示させ
    るステップをさらに含む、請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】連続して、または定期的に、ピクセルデ
    ータで表される、前記教師ワークステーションに表示さ
    れるグラフィックスをキャプチャして、該ピクセルデー
    タを通信ネットワークを介して各生徒ワークステーショ
    ンに送信することにより、前記教師ワークステーション
    に表示される画像が前記生徒ワークステーションそれぞ
    れに表示される、請求項１４記載の方法。
17. 【請求項１７】前記教師ワークステーションに表示され
    る画像を変更するコマンドを監視するか、または連続し
    て、または定期的に、ピクセルデータで表される、前記
    教師ワークステーションに表示されるグラフィックスを
    キャプチャして、該ピクセルデータおよび／またはグラ
    フィックスコマンド情報を各生徒ワークステーションに
    送信することにより、前記教師ワークステーションに表
    示されるものと略同様の画像を生成するように、前記教
    師ワークステーションに表示される画像を前記生徒ワー
    クステーションに表示させるステップをさらに含む、請
    求項１４記載の方法。
18. 【請求項１８】前記キャプチャされたグラフィックス
    は、先のキャプチャ以来最近更新された前記教師ワーク
    ステーションに表示される画像の部分を表すとともに、
    処理されて、各生徒ワークステーションに送信される、
    請求項１６または１７記載の方法。
19. 【請求項１９】圧縮アルゴリズムを使用して前記ピクセ
    ルデータを圧縮データとして送信し、解凍アルゴリズム
    を使用して各生徒ワークステーションにおいて受信時に
    解凍することをさらに含む、請求項１６乃至１８のいず
    れか１記載の方法。
20. 【請求項２０】前記圧縮アルゴリズムにランレングス符
    号化方式を使用するステップをさらに含み、該方式は、
    各インデックスが前記ピクセルデータの各ピクセルの色
    データを表すように、１つまたは複数のキャッシュテー
    ブルに対するインデックスを使用する、請求項１９記載
    の方法。
21. 【請求項２１】通信ネットワークを介して教材を提供す
    るシステムであって、 教師ワークステーションと、 前記通信ネットワークを介して前記教師ワークステーシ
    ョンに接続された１つまたは複数の生徒ワークステーシ
    ョンと、を備え、 前記教師ワークステーションに表示される画像が参加し
    ている各生徒ワークステーションに表示されるように、
    前記教材を示すデータが前記教師ワークステーションか
    ら参加している各生徒ワークステーションにリアルタイ
    ムで送信され、さらに、 前記教材の各生徒ワークステーションへの送信中に、各
    生徒が前記教師と交信する手段を備える、システム。
22. 【請求項２２】生徒ワークステーションに画像が表示さ
    れている間に、前記教師ワークステーションの制御下
    で、任意の１つまたは複数の生徒入力装置から各生徒ワ
    ークステーションへのアクセスを制限して、各生徒が教
    材に確実に集中するようにする手段をさらに含む、請求
    項２１記載のシステム。
23. 【請求項２３】前記教師により前記教師ワークステーシ
    ョンに提供される入力は、前記生徒ワークステーション
    に関連する表示装置に複製される、請求項２１または２
    ２記載のシステム。
24. 【請求項２４】前記教師ワークステーションは教師コン
    ポーネントソフトウェアを格納し、各生徒ワークステー
    ションは生徒コンポーネントソフトウェアを含み、前記
    教材を表す前記データは、前記教師コンポーネントソフ
    トウェアの制御下で、各生徒ワークステーションに格納
    された各生徒コンポーネントソフトウェアに送信され
    る、請求項２１乃至２３のいずれか１記載のシステム。
25. 【請求項２５】前記教師ワークステーションに表示され
    る画像を変更するグラフィックスコマンドを監視して、
    グラフィックスコマンド情報を各生徒ワークステーショ
    ンに送信することにより、前記教師ワークステーション
    に表示されるものと略同様の画像を生成するように、前
    記教師ワークステーションに表示される画像を前記生徒
    ワークステーションに表示させる、請求項２１乃至２４
    のいずれか１記載のシステム。
26. 【請求項２６】連続して、または定期的に、ピクセルデ
    ータで表される、前記教師ワークステーションに表示さ
    れるグラフィックスをキャプチャして、該ピクセルデー
    タを通信ネットワークを介して各生徒ワークステーショ
    ンに送信することにより、前記教師ワークステーション
    に表示される画像が前記生徒ワークステーションそれぞ
    れに表示される、請求項２４記載のシステム。
27. 【請求項２７】前記教師ワークステーションに表示され
    る画像を変更するグラフィックコマンドを監視するか、
    または連続して、または定期的に、ピクセルデータで表
    される、前記教師ワークステーションに表示されるグラ
    フィックスをキャプチャして、該ピクセルデータおよび
    ／またはグラフィックスコマンド情報を各生徒ワークス
    テーションに送信することにより、前記教師ワークステ
    ーションに表示されるものと略同様の画像が生徒ワーク
    ステーションに生成されるように、前記教師ワークステ
    ーションに表示される画像を前記生徒ワークステーショ
    ンに表示させる、請求項２４記載のシステム。
28. 【請求項２８】前記キャプチャされたグラフィックス
    は、先のキャプチャ以来最近更新された前記教師ワーク
    ステーションに表示される画像の部分を表すとともに、
    処理されて、各生徒ワークステーションに送信される、
    請求項２６または２７記載のシステム。
29. 【請求項２９】前記ピクセルデータは圧縮アルゴリズム
    を使用して圧縮データとして送信され、解凍アルゴリズ
    ムを使用して各生徒ワークステーションにおいて受信時
    に解凍される、請求項２６乃至２８のいずれか１記載の
    システム。
30. 【請求項３０】前記圧縮アルゴリズムにランレングス符
    号化方式を使用するステップをさらに含み、該方式は、
    各インデックスが前記ピクセルデータの各ピクセルの色
    データを表すように、１つまたは複数のキャッシュテー
    ブルに対するインデックスを使用する、請求項２９記載
    のシステム。
31. 【請求項３１】前記１つまたは複数の各生徒ワークステ
    ーションは、リンクされて、教材が前記教師ワークステ
    ーションから送信されるときに、第１の生徒ステーショ
    ンに最初に送信され、そこで前記教材が組み立てられ、
    かつ該第１の生徒ワークステーションで構成されて、該
    教材がすべての生徒ワークステーションでアセンブルか
    つ構成されるまで、次にリンクされた生徒ワークステー
    ションに送信される、請求項２１乃至３０のいずれか１
    記載のシステム。
32. 【請求項３２】前記教材は、同報通信チャネルまたはマ
    ルチキャストチャネル等の共通チャネルを介して、前記
    教師ワークステーションから前記生徒ワークステーショ
    ンそれぞれに送信される、請求項２１乃至３０のいずれ
    か１記載のシステム。
33. 【請求項３３】前記共通チャネルはＩＰ同報通信チャネ
    ルか、もしくはＩＰマルチキャストチャネルである、請
    求項３２記載のシステム。
34. 【請求項３４】前記教師ワークステーションと各生徒ワ
    ークステーションの間でＮＡＫプロトコルが使用され
    る、請求項２１乃至３３のいずれか１記載のシステム。
35. 【請求項３５】前記提供手段は、各生徒ワークステーシ
    ョンを前記教師ワークステーションに接続して、各生徒
    が前記教師ワークステーションに要求するか、あるいは
    情報を送信することを可能にする、データリンクを含
    む、請求項２１乃至３４のいずれか１記載のシステム。
36. 【請求項３６】前記教師と一人または複数の生徒の間で
    オーディオ情報を交換することができる、請求項３５記
    載のシステム。
37. 【請求項３７】前記データリングそれぞれは、前記教師
    ワークステーションによるアクセスが制限されないよう
    に、イネーブルのままの状態にされる、請求項３５記載
    のシステム。
38. 【請求項３８】１つまたは複数の入力装置への前記制限
    されたアクセスは、前記教師コンポーネントソフトウェ
    アから、かかるアクセス制限が必要な生徒ワークステー
    ションの前記生徒コンポーネントワークステーションへ
    制限データを送信することにより行われ、前記生徒コン
    ポーネントソフトウェアは前記制限データを使用して、
    １つまたは複数の入力装置をディセーブルする、請求項
    ２１乃至３７のいずれか１記載のシステム。
39. 【請求項３９】送信された教材のセッションが完了する
    と、生徒が前記教材を使用することができるように、ま
    たはそれに回答できるように、前記教師が各生徒ワーク
    ステーションの各入力装置への制限を解除する、請求項
    ２１乃至３８のいずれか１記載のシステム。
40. 【請求項４０】前記教師は、生徒の進行を監視するため
    に、前記教師ワークステーションを使用し制御リンクを
    介して、特定の生徒のワークステーション表示データを
    前記データリンクを介して転送するよう要求する、請求
    項２１乃至３９のいずれか１記載のシステム。
41. 【請求項４１】前記生徒のワークステーション表示は、
    前記教育セッションに参加しているその他の生徒ワーク
    ステーションのすべてまたは一部に送信される、請求項
    ４０記載のシステム。
42. 【請求項４２】前記教師は、前記生徒ワークステーショ
    ンに表示される前記教材を修正、変更、または実演する
    ために、前記教師ワークステーション上で生徒ワークス
    テーションへの入力を前記制御リンクを介して遠隔的に
    制御する、請求項４０または４１記載のシステム。
43. 【請求項４３】生徒ワークステーションの前記物理的レ
    イアウトの表現は、前記教師ワークステーションに表示
    される、請求項２１乃至４２のいずれか１記載のシステ
    ム。
44. 【請求項４４】各生徒ワークステーションは、アイコン
    により識別され、各生徒ワークステーションと関連して
    機能し、前記制限等が各生徒ワークステーションアイコ
    ンを介して前記教師によって制御される、請求項４３記
    載のシステム。
45. 【請求項４５】通信ネットワークを介して教材を送信す
    るための、メモリ手段またはデータ記憶手段に記録され
    たコンピュータプログラムであって、 教師ワークステーションに格納される教師コンポーネン
    トソフトウェアと、１つまたは複数の各生徒ワークステ
    ーションに格納される生徒コンポーネントソフトウェア
    とを含み、 前記教師コンポーネントソフトウェアの制御下で、前記
    教師ワークステーションから参加している各生徒ワーク
    ステーションへ前記教材を示すデータがリアルタイムで
    送信され、前記データが画像で表され、かつ前記生徒コ
    ンポーネントソフトウェアにより、教師ワークステーシ
    ョンに表示される画像と略同様である該画像が各生徒ワ
    ークステーションに表示される、コンピュータプログラ
    ム。
46. 【請求項４６】参加している生徒ワークステーションそ
    れぞれに画像が表示されている間に、各生徒ワークステ
    ーションへの任意の１つまたは複数の入力装置からのア
    クセスを制限する手段をさらに提供する、請求項４５記
    載のコンピュータプログラム。
47. 【請求項４７】前記教師ワークステーション上で教師に
    よって提供される入力を略リアルタイムで各生徒ワーク
    ステーションに関連したディスプレイに複製可能にす
    る、請求項４５または４６記載のコンピュータプログラ
    ム。
48. 【請求項４８】前記教師ワークステーションに表示され
    る画像を変更するグラフィックスコマンドを監視して、
    グラフィックスコマンド情報を各生徒ワークステーショ
    ンに送信することにより、前記教師ワークステーション
    に表示されるものと略同様の画像を生成するように、前
    記教師ワークステーションに表示される画像を前記生徒
    ワークステーションに表示させる、請求項４５乃至４７
    のいずれか１記載のコンピュータプログラム。