电子教室终端管理系统及相应的管理方法
【专利摘要】本发明涉及一种电子教室终端管理系统及相应的管理方法，该系统包括服务器端，用于存储用户信息、与学生端和教师端进行通讯以及进行课程排他性判断；该方法包括学生和教师分别登录；教师发起启动上课模式的请求；服务器端进行排他性判断后启动上课模式。采用了该电子教室终端管理系统及相应的管理方法，教师、学生可以明确获知哪些学生登录但连错了无线网络，哪些学生没有登陆或授课中途下线；确保数据连接的有效性，从而实现多个班级，一个广播域，同时授课；教师、学生在移动过程中依然有效；基本的管理通讯通过TCP连接实现，从而提高无线频谱资源效率；课堂授课时的管理操作可以被记录、传播和分析。
【专利说明】电子教室终端管理系统及相应的管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络【技术领域】，特别涉及互联网和局域网【技术领域】，具体是指一种电子教室终端管理系统及相应的管理方法。
【背景技术】
[0002]随着教育信息化改革的推进，越来越多的电子化教学终端被引进到日常学校的教学活动中来。在学校的日常教学过程中，对学生终端的管理，如锁屏、解锁、屏幕推送、教师屏幕广播等操作已经成了信息化教学活动中基本的课堂操作，在诸如智慧课堂，电子书包等教学试点中越来越常见。
[0003]目前市场上最常见的是以“极域电子教室”(www.mythware.net)为代表的,上一代电子教室终端管理软件，该软件基于局域网广播技术，通过在教师端软件发布局域网广播指令，学生端软件在监听到相关指令后，自动执行约定操作，并在特定的操作下，通过UDP广播等形式，向局域网内其他的终端推送自己的屏幕视频。这种方式在传统的电教室台式机+固定网络的环境下是非常有效的。随着近年移动设备的流行，教室内终端逐步过渡到采用无线连接的终端，如笔记本，上网本，平板电脑等等。
[0004]然而新的环境带来了新的问题，在实际的使用过程中，逐渐遇到了一些新的问题，如:
[0005]无线频谱资源不足，导致单个终端的带宽资源有限，通过简单视频广播的方式带宽负担过重，无法承载多个终端；
[0006]终端的移动性提高，无法准确通过确定的硬件设备号，IP地址来对应特定的终端和使用者；
[0007]随着使用范围的扩大，移动性的增加，同一广播域下出现一个以上的教师端使用者的情况增加，由于传统的解决方法不支持教师和班级内学生账号的匹配，很容易彼此干扰；同时同一课堂上的终端也可能因为接入不同的vlan而属于不同的广播域，因此无法被教师管理，而教师则无法分辨那些学生没有登陆，也无法区别已登录但没有接入同一广播域因而无法被管理的学生；
[0008]此外，随着行业内对信息化教学的认识和实践不断深入，教学本身也要求突破局域网的限制，如:
[0009]强调教学过程、资源、数据从课堂中向课堂外，授课中，向授课前、授课后的延伸，从而需要局域网以外的接入；
[0010]强调基于真实师生身份的互动、评价，强调数据的互通，而传统的局域网广播模式无法真正有效识别学生的身份信息，因此很难实现相关功能。
[0011]为了解决上述问题，我们提出了一种兼得互联网和局域网二者优势的课堂终端解决办法。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种可以便于确定学生真实身份、节省无线宽带资源、师生互动性强、可记录和分析课堂授课的管理操作的电子教室终端管理系统及相应的管理方法。
[0013]为实现上述的目的，本发明的电子教室终端管理系统及相应的管理方法采用以下技术方案:
[0014]该电子教室终端管理系统，其主要特点是，所述的系统包括:
[0015]服务器端，用于存储用户信息、与学生端和教师端进行通讯以及进行课程排他性判断；
[0016]所述的学生端，用于与所述的服务器端通讯、申明学生登录信息并接收、执行所述的教师端发送的管理指令；
[0017]所述的教师端，用于与所述的服务器端通讯、申明教师登录信息、向所述的学生端发送管理指令并获取相关学生端的操作信息。
[0018]该电子教室终端管理系统中的管理指令包括屏幕查看指令、锁屏指令、解锁指令或屏幕推送指令。
[0019]该电子教室终端管理系统中的服务器端部署于Iinux操作系统或windows操作系统；
[0020]所述的学生端和所述的教师端部署于windows操作系统、1s操作系统或安卓操作系统。
[0021]该电子教室终端管理系统中的用户信息包括学生身份信息、教师身份信息、班级归属划分信息。
[0022]该电子教室终端管理系统中的用户信息还包括学科属性划分信息、课程表信息和座位表信息。
[0023]该电子教室终端管理系统中的教师端和所述的学生端属于同一局域网广播域时，所述的学生端接收所述的教师端发送的管理指令，所述的学生端接收所述的教师端和其它所述的学生端的在线信息，所述的教师端接收所述的学生端的在线信息；
[0024]所述的教师端和所述的学生端位于不同的局域网广播域时，所述的学生端接收所诉的教师端和其它所述的学生端的在线信息，所述的教师端接收所述的学生的在线信息。
[0025]该电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤:
[0026](I)学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端；
[0027](2)教师通过所述的教师端选定班级后向所述的服务器端发起启动上课模式的请求；
[0028](3)所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式；
[0029](4)教师退出上课模式。
[0030]所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式包括以下步骤:
[0031](3.1)所述的服务器端判断教师所所选定的班级是否正在授课，如果是，则将正在授课的信息发送至所述的教师端，如果否则执行步骤(3.2)；
[0032](3.2)将学生信息和师生同步标识码发送至所述的教师端；
[0033](3.3)将上课状态通知和师生同步识别码发送至所述的学生端；
[0034](3.4)所述的教师端与所述的学生端的师生同步识别码匹配后，所述的教师端和所述的学生端建立TCP连接，所述的教师端将管理指令发送至所述的学生端，所述的学生端执行该管理指令。
[0035]所述的教师退出上课模式包括以下步骤:
[0036](4.1)教师主动退出上课模式；
[0037](4.2)所述的服务器端将教师退出上课模式的信息发送至所述的教师端和所述的学生端;
[0038](4.3)解除所述的教师端对于所述的学生端的管理。
[0039]所述的学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端还包括以下步骤:
[0040]所述的服务器端将已登录的学生端和已登录的教师端的在线信息发送至所述的学生端；同时，所述的服务器端将已登录的学生端的在线信息发送至所述的教师端。采用了该电子教室终端管理系统及相应的管理方法，具有以下有益效果:
[0041]1、学生和教师以真实身份登录并建立管理连接，教师、学生可以明确获知哪些学生登录但连错了无线网络，哪些学生没有登陆或授课中途下线；
[0042]2、教师、学生、班级信息三者通过服务端的特定标识码进行连接，从而可以排除其他班级、教师端软件的干扰，确保数据连接的有效性，从而实现多个班级，一个广播域，同时授课；
[0043]3、教师、学生在移动过程中(特别是教师手持设备授课时移动的环境下)即使IP切换，只要确保在同一广播域中，依然有效；
[0044]4、基本的管理通讯通过TCP连接实现，，仅需要广播身份信息，减少需要广播的数据量，从而提高无线频谱资源效率；
[0045]5、课堂授课时的管理操作与其他操作都基于师生真实身份信息，都可以被记录、传播和分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1为本发明的电子教室管理终端系统的结构示意图。
[0047]图2为本发明的电子教室管理方法的示意图。
【具体实施方式】
[0048]为了能更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
[0049]该电子教室终端管理系统系统包括:
[0050]服务器端，用于存储用户信息、与学生端和教师端进行通讯以及进行课程排他性判断；
[0051]所述的学生端，用于与所述的服务器端通讯、申明学生登录信息并接收、执行所述的教师端发送的管理指令。
[0052]所述的教师端，用于与所述的服务器端通讯、申明教师登录信息、向所述的学生端发送管理指令并获取相关学生端的操作信息。
[0053]所述的管理指令包括屏幕查看指令、锁屏指令、解锁指令或屏幕推送指令。
[0054]屏幕查看是指获取并显示某一个或者多个学生的设备屏幕正在显示的图像。
[0055]锁屏是指锁定某一个或多个学生的设备屏幕，使之无法被本地操作的行为；
[0056]解锁是指与锁屏相反的指令，即解除锁定状态，使设备可以被操作；
[0057]屏幕推送是指将教师终端或学生终端的屏幕图像强行显示在其他终端上的操作。
[0058]所述的服务器端部署于Iinux操作系统或windows操作系统；所述的学生端和所述的教师端部署于windows操作系统、1s操作系统或安卓操作系统。
[0059]所述的用户信息包括学生身份信息、教师身份信息、班级归属划分信息，更进一步地，还包括学科属性划分信息、课程表信息和座位表信息，以及学生奖励信息等等各种信肩、O
[0060]教师端如需将管理指令发送至学生端，则所述的教师端和所述的学生端属于同一局域网广播域，如果不在同一广播域的设备，教师端可以了解到是否相关学生账号已经登录在线，但不能对该同学的设备进行控制。
[0061]该电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，包括以下步骤:
[0062](I)学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端；
[0063](2)教师通过所述的教师端选定班级后向所述的服务器端发起启动上课模式的请求；
[0064](3)所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式；
[0065](4)教师退出上课模式。
[0066]所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式包括以下步骤:
[0067](3.1)所述的服务器端判断教师所所选定的班级是否正在授课，如果是，则将正在授课的信息发送至所述的教师端，如果否则执行步骤(3.2)；
[0068](3.2)将学生信息和师生同步标识码发送至所述的教师端；
[0069](3.3)将上课状态通知和师生同步识别码发送至所述的学生端；该师生同步识别码是该班级、该教师、该课堂位唯一的识别码。
[0070](3.4)所述的教师端与所述的学生端的师生同步识别码匹配后，所述的教师端和所述的学生端建立TCP连接，所述的教师端将管理指令发送至所述的学生端。
[0071]所述的教师退出上课模式包括以下步骤:
[0072](4.1)教师主动退出上课模式；
[0073](4.2)所述的服务器端将教师退出上课模式的信息发送至所述的教师端和所述的学生端;
[0074](4.3)解除所述的教师端对于所述的学生端的管理。
[0075]上述的三个步骤也适用于连接超时时的系统操作步骤。
[0076]所述的学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端还包括以下步骤:
[0077]所述的服务器端将已登录的学生端和已登录的教师端的在线信息发送至所述的学生端；
[0078]所述的服务器端将已登录的学生端的在线信息发送至所述的教师端，因此师生之间以及生生之间均可以看到对方的在线信息。
[0079]采用了该电子教室终端管理系统及相应的管理方法，具有以下有益效果:
[0080]1、学生和教师以真实身份登录并建立管理连接，教师、学生可以明确获知哪些学生登录但连错了无线网络，哪些学生没有登陆或授课中途下线；
[0081]2、教师、学生、班级信息三者通过服务端的特定标识码进行连接，从而可以排除其他班级、教师端软件的干扰，确保数据连接的有效性，从而实现多个班级，一个广播域，同时授课；
[0082]3、教师、学生在移动过程中(特别是教师手持设备授课时移动的环境下)即使IP切换，只要确保在同一广播域中，依然有效；
[0083]4、基本的管理通讯通过TCP连接实现，仅需要广播身份信息，减少需要广播的数据量，从而提高无线频谱资源效率；
[0084]5、课堂授课时的管理操作与其他操作都基于师生真实身份信息，都可以被记录、传播和分析。
[0085]在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【权利要求】
1.一种电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的系统包括: 服务器端，用于存储用户信息、与学生端和教师端进行通讯以及进行课程排他性判断； 所述的学生端，用于与所述的服务器端通讯、申明学生登录信息并接收、执行所述的教师端发送的管理指令； 所述的教师端，用于与所述的服务器端通讯、申明教师登录信息、向所述的学生端发送管理指令并获取相关学生端的操作信息。
2.根据权利要求1所述的电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的管理指令包括屏幕查看指令、锁屏指令、解锁指令或屏幕推送指令。
3.根据权利要I所述的电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的服务器端部署于Iinux操作系统或windows操作系统； 所述的学生端和所述的教师端部署于windows操作系统、1s操作系统或安卓操作系统。
4.根据权利要求1所述的电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的用户信息包括学生身份信息、教师身份信息、班级归属划分信息。
5.根据权利要求4所述的电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的用户信息还包括学科属性划分信息、课程表信息和座位表信息。
6.根据权利要求2所述的电子教室终端管理系统，其特征在于，所述的教师端和所述的学生端属于同一局域网广播域时，所述的学生端接收所述的教师端发送的管理指令，所述的学生端接收所述的教师端和其它所述的学生端的在线信息，所述的教师端接收所述的学生端的在线信息； 所述的教师端和所述的学生端位于不同的局域网广播域时，所述的学生端接收所诉的教师端和其它所述的学生端的在线信息，所述的教师端接收所述的学生的在线信息。
7.—种通过权利要求1?6任一项所述的电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: (1)学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端； (2)教师通过所述的教师端选定班级后向所述的服务器端发起启动上课模式的请求； (3)所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式； (4)教师退出上课模式。
8.根据权利要求7所述的电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，其特征在于，所述的服务器端进行排他性判断后启动上课模式包括以下步骤: (3.1)所述的服务器端判断教师所所选定的班级是否正在授课，如果是，则将正在授课的信息发送至所述的教师端，如果否则执行步骤(3.2)； (3.2)将学生信息和师生同步标识码发送至所述的教师端； (3.3)将上课状态通知和师生同步识别码发送至所述的学生端； (3.4)所述的教师端与所述的学生端的师生同步识别码匹配后，所述的教师端和所述的学生端建立TCP连接，所述的教师端将管理指令发送至所述的学生端，所述的学生端执行该管理指令。
9.根据权利要求7所述的电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，其特征在于，所述的教师退出上课模式包括以下步骤: (4.1)教师主动退出上课模式； (4.2)所述的服务器端将教师退出上课模式的信息发送至所述的教师端和所述的学生端; (4.3)解除所述的教师端对于所述的学生端的管理。
10.根据权利要求7所述的电子教室终端管理系统实现电子教室终端管理方法，其特征在于，所述的学生登录所述的学生端，教师登录所述的教师端还包括以下步骤: 所述的服务器端将已登录的学生端和已登录的教师端的在线信息发送至所述的学生端；同时，所述的服务器端将已登录的学生端的在线信息发送至所述的教师端。
【文档编号】H04L12/46GK104518938SQ201410013020
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】谢栋栋, 李彦, 王跃辉 申请人:上海英和文化传播有限公司