[发明专利]课堂主动学习的方法与系统

说明书

版权说明

本专利文件受版权法保护，任一部分的披露都构成实质性披露。版权人无权反对在专利局专利文件和记录上的复制权享有者的权利；除此之外，版权人享有一切版权。

优先权声明：

本申请根据巴黎公约主张下列优先权：美国临时专利申请，申请日期：2012年8月17日，申请号：61/684,156；美国非临时专利申请，申请日期：2012年12月4日，申请号：13/685,720；美国临时专利申请，申请日期：2013年4月12日，申请号：61/811,247；美国临时专利申请，申请日期：2013年4月12日，申请号：61/811,250。上述专利申请的公开内容通过引用整体并入本申请。

技术领域

本发明主要涉及课堂信息技术领域。具体来讲，本发明涉及课堂学习与演讲材料展示的方法与系统。更具体地讲，本发明涉及交互式课堂学习方法和系统，其利用网络协同电子设备展示演讲材料并促进演讲者与学生参与。

背景技术

传统意义上，在教室和演讲厅使用信息技术局限于一些特定的方式。它通常只是使用挂在天花板上的投影仪或大型影像显示屏结合音响系统来展示幻灯片和视频。好一点的教室和演讲厅会有无线网络设施，可以提供互联网连接和室内互连，以便课堂参与者都能用自己的移动计算设备(mobile computing devices)实现互连。当然更好一点的教室或演讲厅能够允许连网的移动计算设备访问交互的演讲或展示材料内容,在演示的进行中参与进来。

然而，目前还没有一种系统能够利用多元化信息技术设施来实现无缝式交互演示体验。例如，大多数信息技术能通过投影仪和音响系统同时传输非交互式内容至课堂参与者的个人移动计算设备(通过无线网络以视频流方式)；但是，目前还没有这样一种系统，其可以传输包含多种不同轨迹(track)的交互式内容到不同的设备，以使投影仪的投影显示内容不同于通过视频流传输到每个参与者的个人移动计算设备的内容，并且每一个不同轨迹的交互式内容也可实时同步地播放，且由演讲者或展示者控制。

现有系统的另一缺陷就是，为了将演讲或展示材料内容传输至一些不同信息技术设备，初始化设置耗时耗力，导致演示参与者整体体验降级。例如，为访问演示内容，需将每一参与者的个人移动计算设备连入教室或者演讲厅的网络，其涉及软件和硬件的网络配置、设备与参与者的身份认证与授权。这一过程通常会出现人为错误，而且必需由每一位参与者进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种交互式课堂学习方法与系统，这一系统能够利用通过教室或演讲厅内的第一网络设施互连的多个电子音像设备、移动计算设备和处理服务器，向教室或演讲厅内的每一个参与者无缝传输交互式多媒体内容；上述参与者包括一个或多个演讲者或者展示者，以及一个或者多个学生或听众。

本发明的另一目标是基于前述方法和系统提供大量交互式演讲与课程以实现交互式课堂学习。建立这一交互式演讲与课程的目标包括：

(a)增强学生学习不同技能的兴趣，比如语言技能(如听说读写)、数学技能(例如小数以及容积和体积的单位换算的基本概念)、协调身体不同部分的技能、IT技能(如计算机图表处理)、特殊课目(如导航、人体解剖学和生理学、视觉艺术)，等等；

(b)强化课堂管理；

(c)鼓励学生的课堂参与；

(d)辅助备课；

(e)实现学生学术与学习表现的实时评估与比较；

(f)用虚拟平台代替传统的教学工具。

本发明的一方面是提供一种方法和系统，其通过控制和协调电子音像设备、移动计算设备和处理服务器，将交互式多媒体内容同时传输到教室或演讲厅的一个或多个参与者，以促进参与者之间的信息输入与输出交互；这一交互式多媒体内容能被分割成多个部分或多个信息流，且每一部分或每一信息流是针对每一参与者或每一参与者子集个性化的。

本发明的另一方面是为新参与者将其移动计算设备连入教室或演讲厅内的第一网络设施提供快速、高度自动化参与者认证与网络连接设置。

本发明的另一方面，允许第一网络设施以不超过500毫秒的网络延迟向音像设备和移动计算设备传输交互式多媒体内容的多个部分或多个信息流的同步流，使得教室或演讲厅内的多个参与者之间能够实时同步交互式演讲与展示体验。