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互動教學系統
INTERACTIVE TEACHING SYSTEMTA000316823
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書目
公開號 201044331
公開日 2010/12/16
公報卷期 08-24
申請號 098119335
申請日 2009/06/10
公報IPC G09B 5/00(2006.01)
當前IPC G09B 5/00(2006.01)
申請人 國立臺灣科技大學 臺北市大安區基隆路4段43號 (中華民國);
NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY #43, SEC. 4, KEELUNG RD., TAIPEI, 106, TAIWAN, R. O. C (TW)
發明人 李漢銘 (中華民國); LEE, HAHN MING (TW);
汪庭安 (中華民國); WANG, TING AN (TW);
鄭乃碩 (中華民國); ZHENG, NAI SHUO (TW);
郭泰良 (中華民國); KUO, TAI LIANG (TW);
葉治宏 (中華民國); YEH, JE ROME (TW)
代理人 洪澄文; 顏錦順
摘要 一種互動教學系統,其包括:一使用者端,其安裝一網際網路瀏覽器、一外掛程式,該外掛程式驅動與連結免安裝式聊天室軟體,並透過一網際網路傳送使用者輸入之一影音多媒體資料;一伺服器端,包括:一使用者互動介面,與該網際網路連結;一網頁伺服器,透過該使用者互動介面送出資訊給該使用者端並接收從該使用者端傳送之資訊;一聊天室伺服器,傳送及接收該影音多媒體資訊,包括一白板處理器、一文字處理器、一語音處理器;一資料庫,存放使用者資料、共同創作教材與多媒體資訊,包括一教師使用者資料庫及一教材資料庫及一討論區資料庫。
An interactive teaching system is provided. A user device comprises an explorer and a plug-in program. The plug-in program drives a portable chat room software, and transmits user-input multimedia data via an Internet. A server comprises: a user interface connecting to the Internet; a webpage server transmitting data to the user device through the user interface, and receiving data transmitted from the user device; a chat room server transmitting and receiving the multimedia data, comprising a board processor, a text processor, and a voice processor; a database storing user information, teaching material, and multimedia data, comprising: a teacher database, a teaching material database, and a discussion database.
參考文獻
被參考次數 011
專利範圍   0:936 原始格式
專利範圍 1.一種互動教學系統,其包括:一使用者端,其安裝一網際網路瀏覽器、一外掛程式,該外掛程式驅動與連結免安裝式聊天室軟體,並透過一網際網路傳送使用者輸入之一影音多媒體資料;一伺服器端,包括:一使用者互動介面,與該網際網路連結;一網頁伺服器,透過該使用者互動介面送出資訊給該使用者端並接收從該使用者端傳送之資訊;一聊天室伺服器,傳送及接收該影音多媒體資訊,包括一白板處理器、一文字處理器、一語音處理器;一資料庫,存放使用者資料、共同創作教材與多媒體資訊,包括一教師使用者資料庫及一教材資料庫及一討論區資料庫。

2.如申請專利範圍第1項所述之互動教學系統,其中該使用者互動介面係執行身分註冊及身分登入功能,使得使用者能夠建立課程聊天室,並提供資料讓使用者尋找及解決問題。

3.如申請專利範圍第1項所述之互動教學系統,其中該討論區資料庫係透過該網際網路收集各學生使用者的留言資料後,記錄該留言資料,而其他使用者回覆把問題解決後,重整分類該留言資料為已解決類別,並將其記錄為教材之一,學生使用者並可重新分類經過該系統分類過的留言資料,將其歸類為未解決以待更詳盡的解答。

4.如申請專利範圍第3項所述之互動教學系統,其中該教材資料庫係儲存教材資料,並記錄每筆教材資料的修改過程。

5.如申請專利範圍第1項所述之互動教學系統,其中該聊天室伺服器係使得學生使用者跟老師使用者進行一對一教學,並使得該學生使用者旁聽其他學生使用者的教學實況,該聊天室伺服器之該語音處理器使得該使用者可與其他使用者對話,該聊天室伺服器之該白板處理器執行影像即時處理以進行即時教學,該聊天室伺服器之該文字處理器執行文字處理以輔助學習。

6.如申請專利範圍第5項所述之互動教學系統,其中該使用者資料庫登錄該聊天室的使用者資訊存放之環境,並列出進入該聊天室的所有使用者,供老師學生選取欲教學之使用者。

7.如申請專利範圍第5項所述之互動教學系統,其中該語音處理器執行語音處理,使得該使用者透過語音與其他使用者進行一對一,一對多或多對多的語音對話。

8.如申請專利範圍第7項所述之互動教學系統,其中該語音處理器自動偵測該使用者端語音使用狀況,並以系統提醒該使用者可否使用語音。

9.如申請專利範圍第5項所述之互動教學系統,其中該白板處理器模擬黑板,透過電子圖像與該聊天室中其他使用者進行即時教學與溝通。

10.如申請專利範圍第9項所述之互動教學系統,其中該白板處理器使得使用者可以自定特殊符號以方便重複性教學。

11.如申請專利範圍第9項所述之互動教學系統,其中該白板處理器記錄並儲存該使用者輸入的每一筆畫及動作。

12.如申請專利範圍第1項所述之互動教學系統,其中該網頁伺服器使用之網頁語言格式為可擴展標記語言或是腳本語言。

13.如申請專利範圍第1項所述之互動教學系統,其中該使用者端為下列任一者:一個人電腦用戶端、一個人數位助理用戶端、一機上盒用戶端,及第三代行動電話用戶端。

14.如申請專利範圍第5項所述之互動教學系統,其中該文字處理器執行文字處理,使得使用者可以選擇文字顏色、顯示名稱與時間的訊息交換平台。

15.如申請專利範圍第14項所述之互動教學系統,其中該文字處理器在結束教學時將所有訊息儲存,以利後續編輯協同創作教材區。
詳細說明
詳細說明 【技術領域】

本發明係有關於一種資訊處理系統與方法,特別是有關於一種應用聲音、電子影像與文字於數位學習上的互動教學系統。

【先前技術】

傳統線上課程教學的方法,大致區分為:同步課程教學方法、非同步課程教學方法及混合式課程教學方法。

同步課程教學方法,係指同時間但不同地點之線上同步的課程教學,其常見是利用影像直播方式作同步課程的教學,其優點是不受空間限制,而且具互動性及個別化的學習模式,但必須有極大的頻寬,才能有良好的教學品質。如2006年9月21日公告之我國專利第I262456號,整合串流隨選視訊、視訊直播影音節目播映,搭配SQL結構化搜尋語言資料庫管理及使用者登入管理以創造互動影音效果。

非同步課程教學方法,係指不同的時間及地點,只要連上課程系統便可學習,通常有非同步影片或文字型態來呈現;非同步影片是課程錄影剪輯後上傳至資料庫,而文字型態是經由編輯者編撰教材後放置資料庫中,其優點是可以彈性選擇時間來學習,但使用者若有疑問時,必須利用別的方式來解答,如2007年4月11日公告之本國專利第I278770號,可供使用者透過內部儲存的繪圖教學課程,或數位廣播服務端所提供的帶狀節目,輸出至數位電視上。

混合式課程教學方法,係指同時使用同步及非同步之教學方法,通常主要有以下兩種方式來呈現,一種係非同步課程教材,但增加了同步之互動性,另一種係同時提供同步及非同步課程教材,目前混合式教學方法也逐漸被重視及開發。如2005年9月21日公告之本國專利第I240566號,透過衛星新聞採集(Satellite News Gathering,SNG)攝影機所播出的內容與預先做好的PowerPoint投影片檔案做整合,並迅速透過內部網際網路或網際網路把教學或訓練課程在網際網路上播放,收看者只須上網就可以利用電腦來收看教學或訓練課程。但是老師使用者跟學生使用者無法做到很好的一對一的即時教學,學生使用者看到的PowerPoint投影片檔案也是預先做好的。

現在的線上教學網中,有份具有web2.0精神,另有部分為不具web2.0精神的影音網路教學系統。

茲列舉不具有web2.0精神的影音教學系統的實例如後:

1. tutor abc,如2006年02月11日公告之我國專利第00,9310,7737號「動態課程生成系統(DCGS)」,為每位國中生、高中生提供個人量身訂做學習內容與計畫,讓學生能針對升學英文作個人強化學習,實際生活英文做全方位的應用學習。

2. 104etutor線上真人家教,主要有線上視訊教室,同步教材:同步呈現線上簡報的完整操作過程,可重點標示、指引游標、換頁動作等。電子白板:多人互動繪圖工具,利用多樣化的圖形工具協助使用者進行視覺式的研討或教學。雙向影音互動:即時影音的多點傳播,視訊對談。桌面程式共享:分享桌面或應用軟體操作畫面的連續影像。即時文字對談:輔以文字聊天功能。

3.數位學堂TKB e-Learning Center,多媒體即時教學與互動討論(TKB multimedia Hot-Talk,TKB多媒體師生影音互動系統)主要有:

(一) 討論區:提供文字、圖片、方程式、動畫及流程組識圖的網頁操作及顯示功能。

(二) 線上教學:在Web環境提供教師於特定時間進行即時教學或回應學員問題之機制

(三) 即時交談:在Web環境提供線上人員通知與呼叫功能,可立即進行交談與討論。

(四) 電子白板:在Web環境提供教師進行線上教學時,可與學生討論或描繪之區域。

(五) 權限控管:提供教師進行線上教學時,互動權限之管制,讓教師可針對個別學員限制或開放線上活動之參與。

(六) 即時問卷:可立即製作線上問卷,對學生提出問卷或測驗之機制。

以上tutor abc、104etutor線上真人家教、數位學堂TKB e-Learning Center的三個影音教學平台共同缺點為,因為其不具web2.0的精神,所以無法做到藉由這樣影音教學平台機制提升偏鄉小朋友的課業能力,藉此縮短城鄉資源的差距。也無法做到讓有心幫忙的人不受時間,地點及體力的限制,隨時隨地的付出他們的愛心。

具有web2.0精神的影音教學平台有以下:

1.台大FunLearn:其係以無名部落格為基礎,自行規劃拍攝出多部淺顯易懂的基礎教學影片。但在互動的即時上不夠,如學生使用者有問題無法有確保溝通零誤差及實現臨場般的視訊對談,拉近使用者的溝通距離。(網址:http://www.wretch.cc.blog/FunLearn)

2.亞卓市(http://www.educities.edu.tw/),亞卓市網路課輔中心,主要包含虛擬教室、白板、桌面共享、問卷/練習、視訊影像、文字聊天室、進行分組討論。詳言之,其在文字交談為一般文字介面,電子白板的部分則沒有做特殊符號按鈕,在老師停頓、沒有發言說話時,無法確認老師的狀態,聊天室介面為固定的介面,聊天室是商業軟體的開發,須更新版本,需下載,會員區:僅需一次登錄即可是兩次階段註冊,有可能造成放棄某些活動,因使用方法複雜,許多人因為找不到方法而不再繼續使用某些單元。由於其缺乏客製化介面,針對小朋友而言介面沒有很大的親和力。操作介面不夠簡單明瞭需要詳閱讀使用手冊,會造成小朋友與年長者操作上的障礙。

3.行者數位學園(http://linc.hinet.net/track/login/validate.asp),其文字交談為一般文字介面,電子白板沒有做特殊符號按鈕,在老師停頓、沒有發言說話,無法確認老師的狀態,聊天室介面是固定的介面,會員區的會員分老師及學生、家長,但使用權限無太大別。網站經營以固定合作團體學校為主,故會員分布不多元。兩次階段註冊有可能造成放棄某些活動,許多人因為找不到方法而不再繼續使用某些單元,且要先登入才能知道內容資訊。

因此需要一種應用聲音、電子影像與文字於數位學習上的互動教學系統,其有軟體授權及散佈不受到限制的優點。而為讓偏遠地區IP位址(Internet Protocol Address)不足的使用者可同時使用點對點的語音服務。

【發明內容】

本發明提供一種以動態密碼防制網路釣魚詐騙的方法,其包括:提供一第一網站的全球資源定址器(Uniform Resource Locator,URL);提供對應於該第一網站之一註冊帳號名稱;依據該第一網站的全球資源定址器,產生對應於該第一網站的一第一特徵資訊;依據該第一特徵資訊產生一第一系統密碼;接收一使用者自訂密碼;結合該第一系統密碼及該使用者自訂密碼,產生一註冊密碼。

本發明另提供一種以動態密碼防制網路釣魚詐騙的系統,其包括:一介面,其接收一第一網站的全球資源定址器(Uniform Resource Locator,URL),並接收對應於該第一網站之一註冊帳號名稱及一使用者自訂密碼;一URL分析器,其依據該第一網站的全球資源定址器,產生對應於該第一網站的一第一特徵資訊;一系統密碼產生器,其依據該第一特徵資訊產生一第一系統密碼;一密碼組合器,結合該第一系統密碼及該使用者自訂密碼,產生一註冊密碼。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:

【實施方式】

本發明係有關於一種應用聲音、電子影像與文字於數位學習上的互動教學系統,是依據web 2.0的精神進行系統規劃,並透過以下技術來建構出整個系統的要件,主要以自由軟體內容管理系統(Content Management System,CMS)中的課程管理系統當作教學系統的基礎,教學系統主要以非同步直敍式與可擴張式標記語言(Asynchronous JavaScript and XML,AJAX)技術、超文本標記語言(HyperText Markup Language,HTML)及腳本語言(Scripting Languages)的技術所設計開發的Web-Based應用系統,透過瀏覽器就可以輕鬆管理使用者、建構課程及豐富教學活動,及搭配結構化搜尋語言(Structure Query Language,SQL)管理資料庫及使用者權限管理以創造良好的互動效果。聊天室是透過網際網路瀏覽器的外掛程式去連結網際網路,這樣不用去安裝配置客戶端,也不用去考慮版本升級後對客戶端的維護。利用遠端方法呼叫技術(Remote Method Invocation,RMI)及微軟視窗TCP/IP網路開發標準介面(Windows Socket,Winsock)來實作使用者端的多媒體編輯器與伺服端的溝通,聊天室利用跨平台的語言技術去構成即時語音、電子白板、多對多即時文字部分。

本發明係關於一種應用聲音、電子影像與文字於數位學習上的互動教學系統,藉由網路的即時性及方便性讓偏遠地區的小朋友能在課業上即時尋求解答,而老師可以不受時間、地點及體力的限制,而能做即時教學。為了確保軟體授權及散佈必須不受到限制,是採用自由軟體,是一個開放平台,依據web 2.0的精神進行系統規劃。藉由這樣的機制提升偏鄉小朋友的課業能力,藉此縮短城鄉資源的差距。

第1圖顯示依據本發明實施例之系統之方塊圖。

系統100包括:使用者端110及伺服端150。其中使用者端110和伺服端150藉由網際網路130連線。使用者端110包括瀏覽器111、外掛程式113及聊天室115。伺服端150包括使用者互動介面151、資料庫153、聊天室伺服器155、網頁伺服器157及管理者互動介面159。

使用者在使用者端110利用瀏覽器111由網際網路130連結使用者互動介面151並登入伺服端150的老師資料庫1531。使用者可透過使用者互動介面151由聊天室文字處理器1551、語音處理器1555與白板處理器1553輸入訊息,聊天室伺服器155將語音訊號、文字內容及數位電子影像做同步集中結合,並利用網路持續性經由網頁伺服器157進行連線傳輸,同時將整合過的影像內容輸出到使用者互動介面151,再透過網際網路130同步發佈供使用者觀覽。假若使用者決定觀看網站上的知識內容,則可以去觀看共同教材事先儲存在教材資料庫1533的資料,或是去討論區資料庫1535觀看之前學生發問過的相關問題。

第1圖所示之系統之運作流程與動作原理可參考第2、3圖。

第2圖顯示依據本發明實施例之應用聲音、電子影像雨文字於數位學習上的教學平台運作流程圖。

如第2圖所示,所有使用者輸入互動內容(S100)皆由伺服器儲存並廣播(S110),隨後判斷是否完成教學(S115),若尚未完成教學則該方法回到步驟S100,若完成教學(教學至一段落),則可使用系統儲存相關教學資料至使用者端(S120)。繼之,整理教材區及討論區(S130),使用者並可以決定是否修改教材內容或問答內容(S135),若是,則該方法回到步驟S120,否則該方法結束。所有教材可讓使用者作查詢、修改,亦可網路上的任何人隨時參考(S140)。

第3圖顯示依據本發明實施例之影音互動教學系統架構圖。

參見第3圖,茲說明本發明實施例之影音互動教學系統的運作原理如下。第3圖所示之系統係與第1圖所示之系統相對應,但為使說明簡潔清楚起見,第3圖中並未包含第1圖中所有元件,並增加第1圖中未顯示之部分細節。

從使用者端300而言,利用聊天室350的遠端連線控制器310,並透過網際網路500與伺服器400連線,並用數位訊號傳送器311傳送訊號,使用數位訊號接收器312接收訊號,再利用訊號分向器313判斷訊號種類並將其分送到不同模組或輸出介面315。

在伺服器400中,使用者互動介面470接收從使用者端300傳送的各類訊號後,白板處理器410中的電子影像接收器411判斷所接收的訊號是否為特殊符號,並利用特殊符號產生器413產生符號或是直接記錄影像軌跡並將之儲存於電子影像軌跡資料庫417中,接著透過電子影像廣播器415傳送至各使用者端300。

文字處理器430中的文字訊息接收器431儲存各使用者的文字訊息於訊息文字資料庫435中,並透過文字訊息廣播器433將上述文字訊息發送給使用者端300的聊天室350。語音處理器450中的語音訊號接收器451儲存各使用者的語音訊息於語音訊息暫存區453後,透過語音訊號廣播器455傳送語音資料流至使用者端300。

茲列舉一實施例如後。

實施例:以線上一對一教數學為例。

學生利用可連接網路的裝置,例如:電腦、3G手機、PDA等,透過可上網之服務連線至伺服器端主機,係藉由學生的網際網路瀏覽器連線至伺服器端之使用者互動介面,然後學生可以藉此與老師進行線上一對一教學,教學的內容係由老師進入聊天室後可利用介面上的語音對話、電子白板與文字對話框和學生進行即時教學(文字處理器,白板處理器,語音處理器)。教學完畢後老師可利用自動儲存的教學內容編輯整合後儲存在討論區或共同教材區(討論區資料庫,教材資料庫),可讓未即時參加學生跟老師可事後收看或當沒有老師為學生作教學時,學生可以選擇進入討論區搜尋相關教材,或是選擇瀏覽由老師合力編輯的共同教材區進行學習,假若學生使用者依然對此兩區的內容有疑惑時,可在討論區發問或是將已解決問題改成未解決問題,其他老師會再做回答。

如上述,本發明開發了一集中式影音、文字廣播系統來克服上述習知作法的問題,並經過壓力測試顯示多對多傳輸相較於一對一之傳輸效率相差不大。相較於其他習知系統,本發明系統更適合作為普及化之電子教學平台。本發明系統主要使用者為國小學生,所以首頁及版型之外觀及互動聊天室使用介面,使其更具親和力及適合小學生甚至使用客製化介面,所以有對小朋友有親和力的優點。為教學方便,互動電子白板可以自訂特殊符號以適應各年級不同的教材需求。更利用web 2.0的概念讓使用的老師們可以互相使用教材,達到資源共享的便利性。

本發明系統開發的即時交流介面,是一個結合文字、語音及電子白板的整合介面,讓有疑問的學生可以立即透過這個介面尋求答案,這個介面必須將三個關鍵元件整合到一個視窗,並加強視覺化的操作機制及簡單明瞭的操作方式,讓小朋友沒有操作上的障礙。本系統提供線上課程讓學生自主學習,適用於當學生學習過程中遇到問題時,卻無法提供最即時的協助。此外本系統致力於改善不能即時解惑的問題,因為有了共同創作教材及討論區,所以就算線上沒有老師,學生一樣可以先去尋找類似問題之解答與資料。共同創作教材不同於傳統的線上教材,此教材利用眾人力量來共同維護其品質,而討論區加入了問題是否被回答之標記,此一問答機制,除讓使用者容易尋找問題並獲得解答,更添增了教學之間的互動性。聊天室中的電子白板則利用彈性的語法與圖像上傳讓老師定義專屬的特殊符號,例如XY軸,二元一次方程式假設式等,其中亦有預設特殊符號,方便老師教學。語音介面則有各式狀態可供教師切換,例如開放詢問、忙碌中等,一來學生可以知道老師現有狀態,更增加了老師的隱私性與學生主動問問題的意願。聊天室文字介面也有每個人分不同種顏色,也可以自己選擇尚無人使用的色調,因此比較可以清楚辨識誰發言,而不會因為匿名機制而混淆。本系統最主要是由網頁程式以及免安裝式開放原始碼組成,使用者不需自行安裝或更新版本,其中語音處理元件、電子白板跟文字系統都是統一語言開發,因此介面設計及管理部份比較容易整合有一致性,而其他一般聊天室是商業軟體的開發,須更新版本,需下載。

【圖式簡單說明】

第1圖顯示依據本發明實施例之系統之方塊圖。

第2圖顯示依據本發明實施例之應用聲音、電子影像雨文字於數位學習上的教學平台運作流程圖。

第3圖顯示依據本發明實施例之影音互動教學系統架構圖。
符號說明
符號說明 100...系統

110...使用者端

111...瀏覽器

113...外掛程式

115...聊天室

150...伺服端

151...使用者互動介面

153...資料庫

1531...老師資料庫

1533...教材資料庫

1535...討論區資料庫

155...聊天室伺服器

1551...聊天室文字處理器

1555...語音處理器

1553...白板處理器

157...網頁伺服器

159...管理者互動介面

130...網際網路

300...使用者端

310...遠端連線控制器

311...數位訊號傳送器

312...數位訊號接收器

313...訊號分向器

315...介面

350...聊天室

400...伺服器

410...白板處理器

411...電子影像接收器

413...特殊符號產生器

415...電子影像廣播器

417...電子影像軌跡資料庫

430...文字處理器

431...文字訊息接收器

433...文字訊息廣播器

435...訊息文字資料庫

450...語音處理器

451...語音訊號接收器

453...語音訊息暫存區

455...語音訊號廣播器

470...使用者互動介面