[發明專利]一種實現課堂實時互動的方法、系統及相關方法

有效

• 申請號: 201711477863.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108173946B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 耿松;段垚
• 申請（專利權）人: 明博教育科技股份有限公司
• 主分類號: H04L67/02
• 分類號: H04L67/02;H04L67/55;H04L67/141;G09B5/08
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;郭雅萌

本發明公開了一種實現課堂實時互動的方法，本發明的學生端為移動終端，按預設方法模擬SSE推送信息并與SSE服務器建立連接后能實時接收教師端發來的授課相關指令及數據，而后進行相應處理，以保證包括搶答、提問、鎖屏、點名等課堂互動項目的實時性，同時可以減少資源開銷，降低技術復雜度，減少項目維護成本。本發明還公開了一種實現課堂實時互動的系統以及一種在移動終端模擬SSE推送信息的方法。

技術領域

本發明屬于移動互聯網信息通訊領域，具體涉及一種實現課堂實時互動的方法、系統及相關方法。

背景技術

伴隨著移動互聯網時代的發展，信息化技術已經滲透到教育領域中。信息化教學模式，主要是老師使用多媒體設備例如PC機或一體機授課，學生通過移動設備例如PAD或手機學習終端進行課堂互動。老師可通過PAD或者手機移動授課，脫離講臺進行課件翻頁、搶答、提問、點名、鎖屏、發送文件、拍照上傳對比學生作品、也可將學習過程拍攝進行視頻直播等一系列課堂交互形式，這有利于提高學生的主動性、積極性，互助互動，培養協作式學習，有利于培養創新精神和信息能力的發展，更有效地刺激孩子們的求知欲和好奇心，培養學生獨立思考，勇于探索的良好習慣。并同時滿足學習過程數據化記錄，形成學情分析，生成學習報告。

這種互動授課對實時性要求較高，例如老師利用授課端發起搶答功能，學生A反應比較快，第一個搶答到了，這個時候他的PAD上顯示“您已搶答成功”，而此時刻其他學生點擊搶答按鈕后需要顯示“A學生搶答成功”。再比如，老師利用移動授課進行課件翻頁時，點擊翻頁按鈕后設備上需要實時顯示當前頁和總頁數。

目前，為了保證消息的實時性，主要有兩種做法：

1)長輪詢方式，高頻率地從服務端拉取新消息。這種方式其實就是傳統的請求－響應模型，現在很多文字直播軟件也采取這種方式。這種方法雖然簡單，但有很多缺點。一是會產生很多請求，這對服務器的壓力和用戶的流量都是浪費。二是消息仍然不夠及時，不考慮傳輸時間，最長的延遲就是輪詢的間隔。

2)消息的生產者主動推送消息。這應該是更好的選擇，可以解決長輪詢的缺點。一般即時通訊系統也會采用這種方式。使用長連接，而且連接必須是穩定可靠的，才能確保消息的實時性。

要建立一個長連接實現客戶端與服務端的通信，XMPP和MQTT是當前比較成熟的兩種消息協議。另外WebSocket也是一種比較流行的機制。

XMPP是一種以XML為基礎的開放式即時通訊協議。XMPP的優點是安全，SASL及TL等技術的可靠安全性已內置于核心XMPP技術規格中。但是XMPP的缺點也很明顯。首先，XMPP協議的方式被編碼為一個單一的長的XML文件，因此無法提供修改二進制數據。其次，XML有大量的標簽冗余信息，網絡流量的70％都消耗在XMPP協議層了，這在移動互聯網時代，流量和電量是一個不可忽視的消耗。

MQTT是IBM開發的一個即時通訊協議，有可能成為物聯網的重要組成部分。該協議支持所有平臺，幾乎可以把所有聯網物品和外部連接起來，被用來當做傳感器和制動器(比如通過Twitter讓房屋聯網)的通信協議。但MQTT也同樣有缺陷，例如不支持與第三方HTTP的集成，雖然MQTT協議優于普通的HTTP協議，但是基于傳統的HTTP協議的WEB服務器仍然占主流市場，那么這些服務器要實現與MQTT協議的互聯互通，以降低升級成本也尤為關鍵。不支持離線消息，彌補設備離線以后，MQTT服務器對設備的控制信息丟失的問題。不支持點對點通信，采用標準的MQTT協議，理論上可以通過相互訂閱的方式實現點對點通信，但是邏輯相對復雜，并且對設備的安全性方面存在擔憂。當設備B和設備C在同一主題的情況下，設備A無法知道是設備B還是設備C發送的消息，也有可能消息被設備D竊聽。