TW201545139A - 數位教學系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種數位教學系統，更明確的說，本發明係一種利用路徑傳輸來提供畫面同步功能的數位教學系統，除前述功能外，其亦進一步包含有一筆記同步功能、遙控鎖屏功能以及一狀態監視功能。

Description

數位教學系統

本發明係關於一種數位教學系統。更明確的說，本發明係一種利用路徑傳輸手段來提供影像同步功能的數位教學系統。

人類文明的發展，書籍扮演了極其重要的角色。書籍可記載文字或圖畫，使得人類的智慧、經驗得以傳承。然而，由於近年來電子科技發展突飛猛進，因此以電腦或電子書來顯示文件成為一種重要的記載方式，除了資料存放量大且不占空間之外，資料可由網際網路傳送使得文字和圖畫的流通非常方便。相對地，傳統以紙張所構成的書籍則因為重量重、體積大、運送不易、不環保等缺點，面臨了電子書或電子文件的挑戰。

一般而言，電子書通常是一個整體的數位內容配合諸如數位目錄、相關頁面連結或多媒體連結等加值功能。舉例而言，當使用者由數位目錄找到數位內容中有興趣的章節時，可直接點擊數位目錄而跳到此章節進行閱讀。另外，相關頁面連結也可跳到數位內容的特定頁面或是連結到網際網路上的特定網頁，多媒體連結則可連結到多媒體內容，令使用者感到電子書更生動活潑。亦因為前述的優點，亦慢慢地有業者將電子書結合平板電腦以為電子書包之用。

如申請人之澔奇數位科技所推出之iWonder 2.0電子書包解決方 案，即為電子書包之一例。藉由電子書包的解決方案，老師得利用其手上的平板電腦(母機)來開啟電子教材，進而透過無線網路來將該電子教材的畫面以影像串流的形式來傳送給各個學生的平板(子機)以為畫面的廣播。同時，老師亦得利用內置的筆記程式來於電子教材的畫面上畫有筆記，而該筆記亦會隨該影像串流而傳送予學生的平板電腦(子機)以為顯示。

以上，即為目前有關電子書包的發展近況。

惟申請人在對前述的電子書包進行更進一步的開發及研發時，意外地發現有以下的問題，其問題在於雖然子機與母機間的畫面同步尚稱順暢且不影響使用，惟受限於頻寬及處理器之運算能力有限的關係，子機所能接收到的畫面品質或其流暢程度係將不可能同時兼顧的。亦即，畫質或流暢度二者之一需擇一被犧牲，而該問題在播放高畫質影片時，則更為明顯。

據此，發明人提出了一種得以兼顧畫面品質及其流暢程度的畫面同步方法及其相對應的系統，將於下列說明。

簡單來說，本發明係關於一種數位教學系統，相對於先前技術利用影像串流的方式來進行影像同步，本發明係先以遠端傳送檔案或是將指令碼傳送予各子機來使子機自一網路下載有一數位教材至各個子機等方式來讓子機內先備有上課時需要用到的數位教材。接著，母機即得以傳送指令碼的方式來使子機對數位教材的某一頁進行開啟。由於母機及子機之間僅需傳送指令碼，故此，其母機及子機的運算能力將不會對其影像的流暢度進行負面的限制。而另一方面，由於子機在接獲指令後，其係自其如FLASH或是RAM等儲存模組讀取資料，其反應速度亦將較網路串流大幅提高。

另一方面，相對於先前技術之利用影像串流來將老師所畫的筆記影像傳送予學生之設計，本發明係在使用者完成一字元、字串或是圖案的撰寫後，會將該字元、字串或是圖案轉化為一由座標所組成的路徑圖案資料後，再將該路徑圖案資料傳送予子機，再由該子機將該資料重新轉化為圖案以為顯示。藉此，該筆記除了能夠快速的被同步傳送以外，該筆記更得留置及儲存於子機的內部，以供子機的使用者，亦即學生日後參考之用。

承上，以下將對本發明之具體設計進行更進一步的細部說明。

1‧‧‧數位教學系統

10‧‧‧母機

11‧‧‧介面模組

12‧‧‧通訊模組

13‧‧‧儲存模組

14‧‧‧控制模組

20‧‧‧子機

C1‧‧‧數位教材

C2‧‧‧幾何圖案

C3‧‧‧索引資料

圖一A係繪述了本發明的數位教學系統於一具體實施例時的功能方塊圖。

圖一B係繪述了本發明的數位教學系統於一具體實施例時開啟畫面同步功能時的示意圖。

圖二A及圖二B係分別地繪述了本發明的數位教學系統於一具體實施例時開啟筆記同步功能時的示意圖。

圖三係繪述了本發明的數位教學系統於一具體實施例時開啟鎖屏功能時的示意圖。

承前所述，本發明係基於前述的iWonder 2.0電子書包解決方案的基礎上改良，並提出了一種數位教學系統1(下稱本發明、教學系統或系統)。簡單來說，本發明的數位教學系統1不利用影像串流技術來進行影像同步，取而代之的，其係利用索引資料以為取代，在減少資料傳輸量、減少運算資料需求以外，更進一步的減短了資料同步的反應時間，實為一不可多得之發明。

請一併參閱圖一A及圖一B，圖一A係繪述了本發明的數位教學系統1的功能方塊圖，圖一B則係繪述了本發明的數位教學系統1於一具體實施例中的示意圖。由圖可見，本發明係至少包含有一母機10及一子機20。需注意的是，本發明在應用時並不以單一子機20為限，按應用之需求，單一母機10得同時與數十台甚至是上百台子機20耦接以為同步教學。

為了達到本發明的功能，本發明的母機10及子機20得分別地大致包含有一介面模組11、一通訊模組12、一儲存模組13及一控制模組14。在對本發明的系統的作動方式進行說明前，以下將先對各個元件分別進行說明及定義。於本例中，於本例中，母機10及子機20係分別為一具有十吋顯示屏並由宏基股份有限公司出產的ICONIA_W510型平板電腦以及由GOOGLE出產的具有七吋顯示屏的nexus 7型平板電腦。同時，其介面模組11、通訊模組12、儲存模組13及控制模組14係分別地相對應於前述平板電腦的觸控螢幕、無線通訊模組12、FLASH記憶體以及中央處理器之硬體及其相對應的軟體程序。

惟需注意的是，雖本例之子機20及母機10均為一平板電腦，惟按設計者需求的不同，母機10及子機20均得分別為一筆記型電腦、智慧型手機等同時具有前述各模組之裝置。

再者，本發明的介面模組11並不以前例的觸控螢幕為限，凡得以提供有一輸入介面來供使用者輸入使用者指令或是得以對使用者輸出一數位內容的輸出介面，即得被視為本發明的介面模組11，如具有實體按鈕的控制面板、鍵盤、滑鼠組、顯示屏、媒體讀寫裝置等元件或其組合，均得被視為本發明的介面模組11。

另外，於本例中，本發明的通訊模組12係得視為前述平板中的3G 無線通訊模組12及其WIFI通訊晶片之組合。惟本發明的通訊模組12不以前例為限，凡得以與其他電子裝置耦接以為數據傳輸或交換的裝置，即得視為本發明之通訊模組12，如利用藍牙、LTE等通訊協定之電子元件，即屬其例。更甚者，該通訊模組12亦不以無線通訊模組12為限，舉例來說，其亦得為一實體線路的連接埠，以藉由其MINI USB插槽來與其他裝置通訊亦可，本發明不對此多加限制。

再者，本發明的儲存模組13亦不以前述的FLASH記憶體為限，凡得以儲存電子資料的裝置，如各式的記憶卡、記憶體、硬碟、甚至是藉由網路連接的伺服器端的磁碟矩陣等任一得以儲存資料的裝置，均得視為本發明之儲存模組13。而當儲存模組13係位於裝置外部時，其資料的交換得藉前述的通訊模組12以為數據交換之用。

而於本例中，前述的母機10及子機20中的儲存模組13中係分別地儲存有複數個程序資料及至少一數位教材C1。而各個程序資料均得分別地視為一具有相對應功能的程式或是記載有指定資料的資料檔。

以下將以實際應用時之狀況來對本發明進行說明。首先，本發明係具有一畫面同步功能。在應用前，母機10的使用者將需先點選並於儲存模組13中的指定位置來開啟有一數位教材C1。於本例中，數位教材C1得包含有一電子書，而電子書係由複數頁數位內容按序組合而成，而每頁數位內容均分別具有一相對應的索引資料C3。

在母機10使用者開啟該數位教材C1的某一頁後，該頁之內容將被顯示於介面模組11中的輸出介面以供使用者觀賞。此時，母機10的使用者得開啟畫面同步功能開啟。在開啟時，母機10的控制模組14會執行第一程序資料之 子程序來依序執行下列事項。

首先，母機10的控制模組10將自動地讀取該數位教材C1之該數位內容，亦即將正被顯示的數位教材C1的影像資料置入暫存記憶體。接著，控制模組14將該數位內容藉由該輸出介面輸出，於本例中，係指將該電子書中某一頁的內容藉由顯示屏予以顯示。

而與此同時，控制模組14將讀取正藉由輸出介面輸出之該數位內容之該索引資料C3，亦即控制模組將取得正被顯示的電子書的內容的儲存位置、檔案名稱、頁碼等具有識別能力的資料或其組合。

接著，母機10的控制模組14將索引資料C3藉由該通訊模組12發送予各子機20。而另一方面，各子機20將啟動第二程序資料，亦即其控制模組14在自母機10收到索引資料C3後，其將以得根據該索引資料C3來尋找及開啟原己儲存於子機20內的數位教材C1之內容，並將數位內容藉由子機20之介面模組11輸出。亦即子機20係藉由該索引資料C3來開啟其儲存模組中的某數位教材C1的某一頁內容並予以顯示之，藉此來達到同步該母機10及子機20之輸出畫面之效。

而前述的數位教材C1之準備，係得由廠商針對各班級之上課內容來事先準備，並藉由網際網路、區域網路或是傳輸線等方式自動更新或是人工設定的方式來將該數位教材C1匯入該子機20的儲存模組13中以為備用。更甚者，設計者更得利用雲端資料同步軟體來自動增加或是同步各子母機10內之數位教材C1以為其更新，惟本發明並不對此多加限制。

而另一方面，為了教學的需要，本發明的數位教學系統1更得包含有一筆記同步功能，用以使老師在教學時進行的數位筆記得以一併地顯示並儲存於各學生之子機20中，以供日後參考之用，如圖一B所繪述者，即為一例。為 了執行該筆記同步功能，母機10及子機20得分別地包含有一第三程序資料及第四程序資料。更明確的說，在該筆記同步功能為開啟時，該母機10的控制模組14將執行有第三程序資料，以為下列之程序。首先，控制模組14將控制該母機10的該輸入介面來將該使用者輸入的一幾何圖案C2擷取為一路徑圖案資料，該路徑圖案資料係由複數個連續輸入之座標所組成，亦即電子裝置將擷取使用者於觸控螢幕上輸入的筆記軌跡，接著再將該軌跡轉化成一由複數個向量資料或是座標資料組成的路徑圖案資料。需注意的是，相對於先前技術係於使用者輸入期間持續地擷取筆跡資料並以串流方式輸出至子機20，本發明的控制模組14係待使用者完成某字元、字串或是圖案後，方會對該圖案資料進行擷取、統整後，再行傳出，如圖一B所繪述，在該曲線被完成前，該曲線將不會被傳送予各個子機20。反之，請參閱圖二A，在該曲線被完成後，其將見於各個子機20以為筆記同步之效。更明確的說，當母機10的使用者畫有一線條時，母機10將於使用者之手部離開觸控螢幕後，即將直線判斷為完成繪製，同時將該使用者輸入的該直線之整體視為一路徑圖案資料。

而相對應的，子機20的控制模組14亦將執行第四程序資料來藉由該子機20的該通訊模組12來取得有路徑圖案資料；接著，控制模組14將控制該子機20的該輸出介面來輸出或顯示該路徑圖案資料；藉此來將母機10的使用者輸入的幾何圖案C2傳送予該子機20並由其輸出介面以為顯示。與此同時，子機20除了得選擇性地將該相對於筆記的路徑圖案資料予以儲存於儲存模組13中以讓子機20的使用者日後開啟教材的同一頁時，亦得以參酌其筆記。除此之外，子機20的使用者亦得利用機內之工具來新增筆記或是對該母機10所為的筆記進行更改或是刪除。

再者，於本例中，由於本發明的母機10及子機20之螢幕大小係為相異，故為維持該等幾何圖案C2之比例，本發明的筆記同步功能更得具有一自動比例調整功能。為此應用，母機10及子機20係分別具有一第三預定程序資料及一第四預定程序資料。在應用時，母機10的控制模組14將根據第三預定程序資料來先取得該母機10之該輸出介面之一解析度資訊；接著，再藉由該母機10的通訊模組12來將解析度資訊傳送至該子機20。

另一方面，子機20之控制模組14將藉由第四程序資料來自子機20的通訊模組12來取得該規格資訊；接著，取得該子機20的該輸出介面的該規格資訊後，再根據該母機10的該規格資訊及該子機20的規格資訊來對該路徑圖案資料中的該複數個座標進行調整，進而於該母機10及子機20之解析度或是顯示屏大小相異時，該筆記之位置及大小亦得以統一。而前述之功能亦能作進一步的延伸，舉例來說，當母機10的使用者以多點觸控為其畫面的放大、縮小時，母機10得根據第三預定程序資料來將其解析度資訊、放大值及一基準點的相對座標一併傳送予子機，以為子機的畫面同步之效。於本例中，基準點的相對座標係指顯示器所顯示的畫面中的左上角端點所顯示的像素於電子書中某一頁的內容中所處的座標。

除此之外，本發明的系統係更進一步的包含有一鎖屏功能，得以讓母機10的使用者強制各子機20之介面模組11中的輸出介面予以關閉、鎖定、或是顯示有一預先設定之影像。

為了執行該鎖屏功能，母機10及子機20得分別地包含有一第五程序資料及第六程序資料。更明確的說，在該鎖屏功能為開啟時，該母機10的控制模組14將執行有第五程序資料，亦即先自該輸入介面來將該使用者取得一鎖 屏指令；隨後，再藉由該母機10的該通訊模組12來將該鎖屏指令傳送至該子機20。而相對應地，子機20亦將執行第六程序資料以為前效，其首先會藉由該子機20的該通訊模組12來取得有該鎖屏指令；接著其控制模組14根據該鎖屏指令來使該子機20的該輸出介面設定為一預定狀態。預定狀態得指藉由強制進入螢幕鎖固狀態(Screen lock)、關閉螢幕、顯示有一預存於儲存模組13中的預定圖片或是顯示有一預設的文字等方式來一定程度的限制使用者使用該子機20，如圖二B所繪述之『螢幕鎖定中』，即為一例。另一方面，於本例中，母機10係僅得以同時對全數子機20進行控制以使全數子機20進入或脫離預定狀態。惟在應用時，本發明並不以此為限，母機10的使用者得藉由一子機20名單列表來個別地使複數個子機20的至少任一者來進入或脫離預定狀態。

再者，本發明的系統係更進一步的包含有一狀態監視功能，來讓母機10的使用者能夠快速且有效地知悉各個子機20的使用狀態。相對於先前技術的母機10使用者需逐一監看使用者之畫面，本發明係採用了另一種較為有效率的方式。簡單來說，子機20會把其使用者所處頁面或是程式歸納為一種類，再將該種類傳送予母機10。而母機10在接收有該種類之資料後，將以一圖案來予以呈現予母機10之使用者。讓母機10的使用者得以快速有效地得悉各子機20所處之頁面為何，如圖三所繪述者，即為一例。

更明確的說，為了達到前述的功能，子機20之控制模組14將自儲存模組13中執行第八程序資料，首先，控制模組14將取得一分類資料，該分類資料係相對於該子機20之該輸出介面所輸出之資料之種類；接著，藉由該母機10的該通訊模組12來將該分類資料傳送至該母機10。另一方面，母機10之控制模組14將自其儲存模組13中執行第七程序資料，以藉由該母機10的該通訊模組 12來取得有該分類資料；接著，再根據該分類資料來使該母機10的該輸出介面輸出有一相對應的圖示。舉例來說，若子機20的使用者係正使用一瀏覽器來瀏覽網頁，則其代表圖示則為該瀏覽器之代表圖示。而若該子機20的使用者正係使用臉書的APP程式，則其代表圖示則為一籃底且具白色f字圖案之圖示。藉此，若配合前述的鎖屏功能一併使用，即得為有效的知悉各子機20的狀態。

綜合而言，本發明與先前技術之相異之處在於，本發明係提出了一種利用路徑資料來同步影像的數位教學系統1，另外，除前述的畫面同步功能外，其更具有一筆記同步功能、鎖屏功能以及一狀態監視功能。

需瞭解本說明書目前所述者僅屬本發明的眾多實例方法之其中之一，在本發明之實際使用時，可使用與本說明書所述方法及裝置相類似或等效之任何方法或手段為之。再者，本說明書中所提及之一數目以上或以下，係包含數目本身。

1‧‧‧數位教學系統

10‧‧‧母機

20‧‧‧子機

C1‧‧‧數位教材

C2‧‧‧幾何圖案

C3‧‧‧索引資料

Claims (8)

1. 一種數位教學系統，該系統包含：一母機，包含有：一介面模組，包含有：一輸入介面，供一使用者輸入一使用者指令；以及一輸出介面，對該使用者輸出一數位內容；一通訊模組；以及一控制模組，與該介面模組及該通訊模組耦接；以及該複數個子機，分別包含有：一介面模組，包含有一輸入介面及一輸出介面；一通訊模組，與該母機之該通訊模組耦接；以及一控制模組，與該介面模組及該通訊模組耦接；其中，在應用時，該母機的該控制模組藉由該母機的該通訊模組及該子機的通訊模組耦接以同步該母機及子機之輸出畫面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的數位教學系統，其中該母機進一步包含有：一儲存模組，與該母機的該控制模組耦接，儲存有：一數位教材，該數位教材係具有複數頁的該數位內容，該複數頁數位內容均分別具有一相對應的索引資料；以及一第一程序資料，其包含有以下子程序：讀取該輸出介面輸出之該數位內容之該索引資料；以及將該索引資料藉由該通訊模組傳送予複數個子機；以及該複數個子機，則分別進一步包含有：一儲存模組，與相對應的該子機的控制模組耦接，該儲存模組係儲存有：一數位教材；以及一第二程序資料，其包含有以下子程序： 經由該子機之該通訊模組取得該索引資料；以及根據該索引資料來開啟該子機內的該數位教材並將該數位內容藉由該子機之該介面模組輸出；其中，在應用時，該母機的該控制模組係執行該第一程序資料，而該子機的該控制模組係執行有該第二程序資料以達同步該母機及子機之輸出畫面之效。
3. 如申請專利範圍第2項所述之數位教學系統，其中，該母機之該儲存模組係進一步儲存有：一第三程序資料，其包含有以下子程序：控制該母機的該輸入介面來將該使用者輸入的一幾何圖案擷取為一路徑圖案資料，該路徑圖案資料係由複數個連續輸入之座標所組成；以及藉由該母機的該通訊模組來將該路徑圖案資料傳送至該子機；另外，該子機之該儲存模組係進一步儲存有一第四程序資料，其包含有以下子程序：藉由該子機的該通訊模組來取得有該路徑圖案資料；以及控制該子機的該輸出介面來輸出該路徑圖案資料；其中，在應用時，該母機及該子機的該控制模組係分別地執行該第三程序資料及該第四程序以使該使用者於該母機之該輸入介面所輸入之該幾何圖案得以同步地藉由該子機的該輸出介面輸出。
4. 如申請專利範圍第3項所述之數位教學系統，其中，該母機之該第三程序資料係進一步包含有以下子程序：取得該母機之該輸出介面之一解析度資訊；以及藉由該母機的該通訊模組來將該解析度資訊傳送至該子機；另外，該子機之該第四程序資料係進一步包含有以下子程序：藉由該子機的該通訊模組來取得該規格資訊；取得該子機的該輸出介面的該規格資訊；以及 根據該母機的該規格資訊及該子機的規格資訊來對該路徑圖案資料中的該複數個座標進行調整。
5. 如申請專利範圍第4項所述之數位教學系統，其中，該子機之該儲存模組中的該第四程序資料係進一步儲存有以下子程序：將經調整後的該路徑圖案資料儲存至該子機的該儲存模組中。
6. 如申請專利範圍第2項所述之數位教學系統，其中，該母機之該儲存模組係進一步儲存有：一第五程序資料，其包含有以下子程序：自該輸入介面來將該使用者取得一鎖屏指令；以及藉由該母機的該通訊模組來將該鎖屏指令傳送至該子機；另外，該子機之該儲存模組係進一步儲存有一第六程序資料，其包含有以下子程序：藉由該子機的該通訊模組來取得有該鎖屏指令；以及根據該鎖屏指令來使該子機的該輸出介面設定為一預定狀態；其中，在應用時，該母機及該子機的該控制模組係分別地執行該第五程序資料及該第六程序以使該使用者得藉由該母機之該輸入介面來使該子機的該輸出介面為該預定狀態。
7. 如申請專利範圍第6項所述之數位教學系統，其中，當該子機之該輸出介面為該預定狀態時，該子機之該輸出介面為一黑屏狀態。
8. 如申請專利範圍第2項所述之數位教學系統，其中，該子機之該儲存模組係進一步儲存有一第八程序資料，其包含有以下子程序：取得一分類資料，該分類資料係相對於該子機之該輸出介面所輸出之資料之種類；以及藉由該母機的該通訊模組來將該分類資料傳送至該母機；另外，該母機之該儲存模組係進一步儲存有一第七程序資料：藉由該母機的該通訊模組來取得有該分類資料；以及 根據該分類資料來使該母機的該輸出介面輸出有一相對應的圖示；其中，在應用時，該母機及該子機的該控制模組係分別地執行該第七程序資料及該第八程序以使該使用者得藉由該母機之該輸出介面所顯示的該圖示來得悉該子機之該輸出介面所顯示之內容的種類。