用于交互式實(shí)時(shí)的基于平板的教學(xué)的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于交互式實(shí)時(shí)的基于平板的教學(xué)的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本文所描述的是一種可以在觸摸屏便攜式電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)系統(tǒng)，該 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)系統(tǒng)使教師與學(xué)生之間能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地交換會(huì)話，以及由學(xué)生和父母完整地捕 獲并且回顧會(huì)話。該便攜式電子設(shè)備經(jīng)由與中央服務(wù)器的連接近乎實(shí)時(shí)地交換數(shù)據(jù)，所述 中央服務(wù)器作用為推拉以及管理當(dāng)前會(huì)話數(shù)據(jù)和歷史會(huì)話數(shù)據(jù)二者的交換機(jī)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 本文所描述的實(shí)施方式涉及可以在觸摸屏便攜式電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué) 系統(tǒng)，該點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)系統(tǒng)使教師與學(xué)生之間能夠態(tài)實(shí)時(shí)地交換會(huì)話，以及由學(xué)生和父母完 整地捕獲并且回顧會(huì)話。便攜式電子設(shè)備經(jīng)由與中央服務(wù)器的連接近乎實(shí)時(shí)地交換數(shù)據(jù)， 所述中央服務(wù)器用作推拉以及管理當(dāng)前會(huì)話數(shù)據(jù)和歷史會(huì)話數(shù)據(jù)二者的交換機(jī)制。
[0003] 學(xué)生和教師均可以在先進(jìn)的虛擬白板界面上繪圖、交換消息和照片以及實(shí)時(shí)對(duì) 話。學(xué)生和教師二者在會(huì)話期間可以同時(shí)在白板上繪制、交換文本消息、在白板上打開新 頁(yè)、上傳并且顯示圖像、在圖像上繪制并且在各種頁(yè)和白板之中剪切/復(fù)制/粘貼。
[0004] 學(xué)生動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地啟動(dòng)會(huì)話或者通過安排將來的會(huì)話（在該周中的隨后的某天等） 來啟動(dòng)會(huì)話。學(xué)生可以從教師列表中進(jìn)行選擇，包括從當(dāng)前可用的"特別喜歡"列表中進(jìn)行 選擇或者基于教師的評(píng)價(jià)隨機(jī)地選擇。學(xué)生可以注冊(cè)并且從關(guān)注的類別/子類別的選項(xiàng) (例如"8年級(jí)數(shù)學(xué)一一初級(jí)代數(shù)"）中選擇。
[0005] 教師注冊(cè)并且也從類別/子類別的同一列表中選擇自己的專長(zhǎng)。教師可以是群眾 推薦的（crowd-sourced)，或者基于評(píng)價(jià)、來自朋友的推薦、來自根據(jù)過去會(huì)話的特別喜歡 的教師列表或者純粹地基于當(dāng)前可用性和專長(zhǎng)而被選擇。
[0006] 會(huì)話被記錄以提供使學(xué)生或父母能夠隨時(shí)回顧會(huì)話的回放模式?；仡櫩梢砸哉?速度（IX)運(yùn)行，所以30分鐘的會(huì)話回顧將花費(fèi)30分鐘?；仡欉€可以快進(jìn)，或者以2X、4X 或8X運(yùn)行以更加快速地回顧會(huì)話。
[0007] 可以通過第三方網(wǎng)上支付系統(tǒng)（例如Apple App Store賬戶或PayPal賬戶）向 學(xué)生收費(fèi)，并且可以通過網(wǎng)上銀行賬戶（例如PayPal)給教師付款。
[0008] 在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種實(shí)時(shí)的基于平板的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)系統(tǒng)包括：配置有交 互式顯示界面的學(xué)生觸摸屏設(shè)備；配置有交互式顯示界面的教師觸摸屏設(shè)備；以及服務(wù) 器，該服務(wù)器被配置成在所述學(xué)生觸摸屏設(shè)備與所述教師觸摸屏設(shè)備之間實(shí)時(shí)傳輸利用交 互式顯示界面進(jìn)行的交互；其中，所述交互包括對(duì)所述學(xué)生觸摸屏設(shè)備和所述教師觸摸屏 設(shè)備的語(yǔ)音通信輸入和對(duì)所述交互式顯示界面的物理輸入。
[0009] 在本發(fā)明的另一方面中，一種實(shí)時(shí)的基于平板的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)方法包括下述步驟： 啟動(dòng)配置有交互式顯示界面的學(xué)生觸摸屏設(shè)備與配置有交互式顯示界面的教師觸摸屏設(shè) 備之間的交互式實(shí)時(shí)教學(xué)會(huì)話；使用服務(wù)器實(shí)時(shí)傳輸所述學(xué)生觸摸屏設(shè)備的交互式顯示界 面與所述教師觸摸屏設(shè)備的交互式顯示界面之間的交互；其中，所述交互包括對(duì)所述學(xué)生 觸摸屏設(shè)備和所述教師觸摸屏設(shè)備的語(yǔ)音通信輸入和對(duì)所述交互式顯示界面的物理輸入。
[0010] 與這些實(shí)施方式相關(guān)的另外的方面可以在隨后的描述中部分闡述，并且部分地根 據(jù)描述是明顯的或者可以通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而得知?？梢越柚谠谙率鲈敿?xì)的描述和所 附權(quán)利要求中特別地指出的元素和各種元素和各方面的組合來實(shí)現(xiàn)并且獲得本發(fā)明的各 方面。
[0011] 要理解的是前面的描述和下文的描述二者都僅是示例性和說明性的，而不意在以 任何方式限制所要求保護(hù)的發(fā)明或所要求保護(hù)的發(fā)明的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012] 包括在該說明書中并且構(gòu)成該說明書的一部分的附圖示例了本發(fā)明的實(shí)施方式， 并且附圖與描述一起提供對(duì)本發(fā)明的原理的解釋和說明。具體地：
[0013] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在兩個(gè)平板設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)的 系統(tǒng)；
[0014] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的教學(xué)會(huì)話的流程圖；
[0015] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在建立和啟動(dòng)教學(xué)會(huì)話中的用戶數(shù)據(jù) 流的流程圖；
[0016] 圖4A至圖4Q示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在學(xué)生與教師之間的教學(xué)會(huì)話 的工作流程；
[0017] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式用戶能夠如何與白板交互以縮放內(nèi)容的 白板界面；
[0018] 圖6A至圖6N示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的教學(xué)系統(tǒng)的用戶界面畫面；以 及
[0019] 圖7示出了在其上可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)的實(shí)施 方式的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在以下的詳細(xì)描述中，將參照附圖。上述附圖以說明性的方式而不是以限制的方 式示出了符合本發(fā)明的原理的特定實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)方式。這些實(shí)現(xiàn)方式被足夠詳細(xì)地描 述以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且要理解的是可以在不背離本發(fā)明的范圍 和精神的情況下利用其它實(shí)現(xiàn)方式并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改變和/或?qū)Ω鞣N元件的替換。因 此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)被解釋為限制的意思。另外，如所描述的本發(fā)明的各種實(shí)施方式可以 以在通用計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件的形式、以專用硬件的形式或以軟件和硬件的組合的形式來 實(shí)現(xiàn)。
[0021] I.系統(tǒng)概述
[0022] 本文所描述的實(shí)施方式涉及可以在觸摸屏便攜式電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué) 系統(tǒng)，該點(diǎn)對(duì)點(diǎn)教學(xué)系統(tǒng)能夠在分離的便攜式電子設(shè)備上使教師與學(xué)生之間動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地交 換會(huì)話，以及由學(xué)生和父母完整捕獲并且回顧會(huì)話。便攜式電子設(shè)備經(jīng)由與中央服務(wù)器的 連接近乎實(shí)時(shí)地交換數(shù)據(jù)，所述中央服務(wù)器作用為推拉會(huì)話數(shù)據(jù)的交換機(jī)制以及管理當(dāng)前 和歷史二者的會(huì)話數(shù)據(jù)。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備是具有觸摸屏界面的平板計(jì)算機(jī)，該觸摸屏 界面使教師和學(xué)生能夠通過自然運(yùn)動(dòng)一一例如書寫、繪圖、語(yǔ)音和消息一一來動(dòng)態(tài)地交互。 因此，該平板可以配備有幫助用戶獲得這些交互的硬件（例如，相機(jī)或麥克風(fēng)）和軟件。在 下文提供的示例中，使用Apple?iPiid?,然而可以使用具有觸摸輸入界面的任何便攜 式電子設(shè)備，只要該設(shè)備包括執(zhí)行所描述的特征所必需的硬件和軟件。教學(xué)系統(tǒng)可以作 為應(yīng)用程序而在每個(gè)便攜式電子設(shè)備上運(yùn)行，并且可以被配置有針對(duì)每個(gè)特定用戶一一教 師、學(xué)生、父母或系統(tǒng)管理員一一而設(shè)計(jì)的特征和界面。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過網(wǎng)絡(luò) 例如因特網(wǎng)或局域網(wǎng)（LAN)來連接各平板，所以各平板可以在教學(xué)會(huì)話期間彼此進(jìn)行實(shí)時(shí) 通信以在學(xué)生與教師之間實(shí)時(shí)傳達(dá)信息。在另一實(shí)施方式中，各設(shè)備可以通過兩個(gè)設(shè)備之 間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接來彼此無線地連接，從而不需要網(wǎng)絡(luò)。
[0024] 在圖1中示出了基于平板的教學(xué)系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方式，圖1示出了與包括學(xué) 生平板104、教師平板106和父母平板108的多個(gè)便攜式電子設(shè)備通信的云服務(wù)器102。如 上所述，取決于通信和網(wǎng)絡(luò)的類型，便攜式電子設(shè)備可以與云服務(wù)器102進(jìn)行通信或者彼 此直接進(jìn)行通信。
[0025] 開始會(huì)話
[0026] 教學(xué)會(huì)話包括使用平板上的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)進(jìn)行交互的具有學(xué)生平板的學(xué)生和具 有教師平板的教師，該應(yīng)用程序使學(xué)生和教師能夠談話、在共享的白板用戶界面上工作以 及交換圖片或視頻。學(xué)生和教師通過啟動(dòng)應(yīng)用程序而來到課程?，F(xiàn)場(chǎng)"會(huì)話"開始，在該會(huì) 話中，在學(xué)生和教師之間實(shí)時(shí)傳送所有的來回交互，包括語(yǔ)音數(shù)據(jù)和共享的白板、圖片等。 除了這些現(xiàn)場(chǎng)交互以外，系統(tǒng)還會(huì)確定：1)學(xué)生到達(dá)會(huì)話以及何時(shí)到達(dá)；2)教師到達(dá)會(huì)話 以及何時(shí)到達(dá)；以及3)他們何時(shí)分別離開會(huì)話。該信息可以被放入報(bào)告中以讓父母或系統(tǒng) 管理員知道學(xué)生或者教師是否遲到或者會(huì)話是否過早地結(jié)束及其原因?？梢杂涗洉?huì)話的所 有方面包括語(yǔ)音數(shù)據(jù)、共享的白板、圖片等，以便隨后回放或查看。這些設(shè)置可以根據(jù)需要 而被調(diào)節(jié)。會(huì)話通知
[0027] 當(dāng)會(huì)話即將開始時(shí)或者當(dāng)會(huì)話已被安排時(shí)，父母、學(xué)生和教師都會(huì)接收到通知。這 些通知可選地包括：在會(huì)話開始之前30分鐘通知；在會(huì)話開始之前15分鐘通知；在會(huì)話開 始之前5分鐘通知；當(dāng)學(xué)生到達(dá)時(shí)通知；當(dāng)教師到達(dá)時(shí)通知；當(dāng)學(xué)生離開時(shí)通知；以及當(dāng)教 師離開時(shí)通知。以上通知中的每個(gè)通知的設(shè)置均可以被調(diào)節(jié)。
[0028] 教學(xué)會(huì)話的組織結(jié)構(gòu)
[0029] 圖2是示出了教學(xué)會(huì)話100的組織結(jié)構(gòu)的框圖，在教學(xué)會(huì)話100中，各種會(huì)話頁(yè)被 自動(dòng)地創(chuàng)建102或者由學(xué)生創(chuàng)建104,教學(xué)會(huì)話100包括下述能力：將圖像上傳106到會(huì)話 并且剪切和粘貼108圖像的片段以聚焦在對(duì)所上傳的圖像中的文本的特定選擇上。在會(huì)話 期間，還可以在學(xué)生與教師交換消息時(shí)使用會(huì)話聊天110,并且啟動(dòng)學(xué)生與教師之間的語(yǔ)音 會(huì)話112以使學(xué)生與教師在教學(xué)會(huì)話期間能夠?qū)崟r(shí)談話。教學(xué)會(huì)話還捕獲交互式共享白板 上的繪圖活動(dòng)作為活動(dòng)對(duì)象114,使得由學(xué)生或教師在白板上做的每個(gè)記號(hào)均被