专利名称：手持式智能教学终端及其通信方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术，具体涉及一种手持式智能教学终端及其通信方法。
背景技术：
目前，在家长、学生越来越注重学习质量、课外辅导、教材学习与应试的状况下，对与教材内容完全同步的课内、课外学习辅导方式提出了更高的要求。由于全国教材数目众多，内容不尽相同，而各区域考试内容也与相关教材有关。但目前与当地教材内容完全同步，并具有更高辅导意义的手持式学习方式和内容仍属空白。另一方面，因为手持式教育模式限定，无法像PC机那样拥有硬盘等海量的存储设备，所以更多的依靠从其它设备(PC机或其它外设)利用下载的方式来进行内容更新。现有技术中，有部分手持式教育电子产品具有从计算机下载或通过连网的计算机从网上服务器的数据库上下载学习内容的功能，但普遍存在的是操作烦琐，需要完全手工控制，不具备智能性，任何一次下载都是独立的，因此获得自己所需要的下载资料比较困难，即使能够获得其操作也诸多不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，为目前手持教学设备的电子教学内容提供方案，实现1)有足够的准确的同步学习内容供用户进行同步下载；2)让用户连接到PC后，只在手持设备上按一次按键，就能完成学习内容的自动同步下载；3)用户在同步下载后，对已下载同步内容提供可选择的交互式学习；4)用户在学习同步下载的内容时手持设备自动记录用户的学习效果信息，当手持设备与连接在互联网上的PC机连线时自动将手持设备上储存的用户教学效果信息通过PC机上传至远程服务器并储存在对应于该用户的远程数据库中。本发明另一要解决的技术问题是提供一种手持式智能教学终端的通信方法。
本发明上述技术问题这样解决，构造一种手持式智能教学终端，包括中央处理器、用于存储课程表、课时文件及同步教材的存储单元、与中央处理器连接的显示单元、输入单元和通信单元，其特征于所述通信单元与PC机通信时与PC机建立连接，并通过PC连接到远程服务器，安装于PC机上的下载“精灵”驱动程序检测手持教学终端是否已经申请PID，如尚未申请PID，则远程服务器进行PID注册及生成分配，并将分配到的PID和用户信息通过PC机保存至手持式智能教学终端；如果PC机上的传输驱动程序检测到手持式智能教学终端已经申请PID则执行如下操作1)根据该教学终端上的课程表、当前系统时间、课时文件生成课号和下载课数；2)请求下载对应的同步教材，将下载到的教材文件存储在该终端规定的目录中；3)PC机上的传输驱动程序检查该终端上有无学习记录或学习轨迹需要上传，如有则从手持式智能教学终端取得该学习记录或学习轨迹数据上传到服务器保存，并删掉该学习记录与学习轨迹数据文件；4)PC机上安装的传输驱动程序检查该终端有无邮件需要发送，如有则通过PC机上该驱动程序将该邮件上传到远程服务器中对应于该邮件接收端的远程数据库中保存，并删除该邮件；5)手持机通过PC机的传输驱动程序查询远程服务器数据库中是否有对应于该用户的邮件需要接收，如有则从远程服务器数据库中下载该邮件到指定的目录，并将服务器数据库中该邮件删除；。
在上述手持式智能教学终端中，与PC机物理连接后，这样与所述PC机建立连接“完成握手三步曲”1)所述PC机监控通信端口等待手持机反应，所述手持教学终端发送握手信号尝试连接后，所述PC返回连接信号至所述手持教学终端；2)所述手持教学终端发送一键通激活模式供PC机进行判断后，所述PC机回答所述手持教学终端进入登录；3)所述手持教学终端向PC发送身份标识及请求PC进行通讯速度认定，所述PC在确认出所述手持教学终端的身份及通讯速度后，将通讯端口速度设定为所述手持教学终端请求的通讯速度。其中，握手信号包括以下信号终端机型、协议版本号、序列号、用户姓名、用户邮箱、年级、学期、(家长姓名、家长邮箱、家长手机号、受家长密码保护)、用户PID号、同步之科目出版社、同步之科目教材名、对应的同步课号、对应的下载课数目。
在上述手持式智能教学终端中，完成与PC机连接注册后，立即发出欢迎邮件，通知用户已正常注册以及矫正用户教材并下载给手持式智能教学终端。或者自动下载用户所需要的下载资料。在上述手持式智能教学终端中，用户个人信息的注册过程包括1)输入用户名和邮箱；2)输入出版社、教材名、年级、学期；3)输入家长姓名、家长邮箱、家长手机号码(家长信息受家长密码保护)；4)设置同步课表；5)同步下载的方式(同步当天、同步三天或同步本周，其中同步本周为缺省设置)；6)设置同步校正(使用缺省同步方式或根据已有的课时文件自行手工指定开始课数)。
在上述手持式智能教学终端中，如果课时文件中的教材在远程数据库中不存在，则将不存在的教材登记到服务器数据库，同时在屏幕上显示已有的教材名称，提示用户是否“将就”用已存在的文件；如用户选择“将就”的其中一个，也要记录到远程数据库中，作为下载依据，同时下载给用户该教材对应的课时文件；否则，提示用户“很遗憾”。
在上述手持式智能教学终端中，所述课时文件在第一次注册时从远程服务器下载到手持式智能教学终端的存储单元中，一个所述课时文件与一册教材对应，每个课时文件内包含一册教材中按教学大纲规定的每课应分配的课时数目，与用户的课程表相对应。
在上述手持式智能教学终端中，安排在存储单元的所述课程表包括学期起止时间的描述、单位期间内单位时间的课程科目描述，所述下载的同步教材是根据课程表、课时文件、系统当前时间确定的。
在上述手持式智能教学终端中，所述输入单元是键盘或触摸屏，通信单元是串口单元或USB单元或红外接口单元或蓝牙通信单元。
在上述手持式智能教学终端中，开机时控制在所述显示单元上显示日历课程表，同时控制在所述显示单元上显示代表与当前时间对应课件的图符，以图符的不同颜色或形状表示对应课件的运行状况，包括未运行、运行中以及已运行。
按照本发明的另一个方面，在使用本发明一键通以外的输入单元运行课件时，记录课件的运行次数并保存运行结果即学习记录或学习轨迹在所述课件关联单元。
按照本发明的另一个方面，所述同步新课件是已完成课件的后继课件或当前课件的补充课件。
按照本发明的另一个方面，在与外部计算机连线通讯的状态下，控制所述显示单元显示下载或上传的进度状态。
按照本发明的另一个方面，开机时控制在所述显示单元上显示日历课程表，通过输入装置选择运行或自动运行当前时间对应的课件。
按照本发明的另一个方面，开机时控制在所述显示单元上显示代表与当前时间对应课件的图符，以图符的不同颜色或形状表示对应课件的运行状况，包括未运行、运行中以及已运行。
实施本发明提供的手持式智能教学终端及其通信方法，用户只要在购机或者将机器复位后，填写正确的用户学习信息，连接PC机，需要PC机安装下载设备的传输驱动程序和互联网网络支持；此时只要按一个称为一键通的按键，即可自动连接PC机，并通过PC机的网络支持访问远程数据库，通过手持式智能教学终端上的课时文件、学期及系统当前时间分析用户的学习进度，获取正确的同步学习内容，并自动下载到手持设备上，同时将学习记录或学习轨迹或邮件信息上传到远程服务器对应的数据库后将其删除，或者从远程服务器对应的数据库中下载邮件后将其删除。这不但对用户的学习内容同步下载非常便利，只要按一次键，并且由于同步分析由PC机和远程数据库支持，准确率也非常高。用户下载完成后，只需要通过手持式智能教学设备中的菜单，或通过课程表，即可自动找到当前学习进度的下载文件，进行学习，在学习的同时，记录和保存用户的学习记录或者学习轨迹包括学习时间(总时长)、学习进度和学习效果，以便下一次连线时上传服务器。
图1是本发明手持式智能教学终端的逻辑框图；图2是本发明手持式智能教学终端连线使用的网络示意图；图3是本发明手持式智能教学终端进行一键通操作的整体流程示意图；图4是本发明手持式智能教学终端进行注册的程序流程示意图；具体实施方式
在图1示出的本发明手持式智能教学终端的逻辑框图中，具有中央处理器101、存储单元102，其中，存储单元102中至少包括一个课件关联单元，用于存储同一个用户名下与一个或多个课件关联的全部静态和动态数据信息，包括课件基本信息和一定时间内课件的运行次数、运行进度和运行结果(即学习记录或学习轨迹)，本发明手持式智能教学终端还包括提供教学内容、过程、结果等内容显示的显示单元103，包括LCD或LED；还必须具有输入设备，比如键盘或触摸屏104以及可与PC连接的通信端口105，还包括一个语音处理单元106以及给上述各个部分供电的电源单元107，键盘或触摸屏中指定一个为特别的“一键通”按键，当然，与PC也可使用无线方式的连接，比如红外线或蓝牙协议。可以通过对已有的手持式智能教学终端进行改造，在改造和强化该终端的同时，指定或设定输入按键中的一个为“一键通”按键，在改造或强化后的软件内，在机器的存储空间内指定存放课件关联单元的存储空间。
在图2中，示出了本发明手持式智能教学终端连线使用情况下的网络环境示意图；图中，示出了连接在互联网201上的同步教材服务器202，同时示出了通过互联网201与服务器202连接的两个PC计算机203，每个PC机203通过下载连接线204分别接有本发明的手持式智能教学终端205。其中，同步教材服务器202是一个大型的远程数据库服务器，预先存储有海量同步学习内容。为实现连线一键通功能，为终端配置了与PC机连线下载的PC传输驱动程序，使安装此驱动程序的PC机可以与该终端相连，并支持一键通按键。所述传输驱动程序可采用“下载精灵”软件。
图3是本发明手持式智能教学终端进行一键通操作的整体流程示意图。在手持终端设备中，存储有用户信息，包括年级、学期、出版社和学习教材的名称等信息。
如图所示，首先，在步骤1中，通过下载连接线将手持设备与PC计算机连接起来，并发送通讯速度信息由PC机检测。
进入步骤2，通过手持终端设备的输入单元中所述一键通按键，激活PC机，PC机与远程服务器建立连接；在步骤3，PC机接受与手持设备的通讯速度，检查用户是否已经注册，且用户信息与远程服务器中保存的个人信息是否匹配；根据检查结果，如果用户未注册或信息不匹配，则进入注册流程；如果用户已注册且信息匹配，进入步骤4。
在步骤4中，远程服务器判断用户要下载的教材是否存在；如果所需教材存在，则进入步骤5；如果所需教材不存在，就现有类似教材，询问用户是否能“将就”使用；如果用户同意“将就”使用，则跳到步骤7；如果用户不同意“将就”使用，则退出本下载程序。
在步骤5中，根据用户的信息通过PC驱动程序下载课时文件到手持机(如该文件已存在，则跳过)。
在步骤6中，判断用户的下载课号是否正确；如果正确，直接进入步骤7；如果不正确，提供正确的课件列表，供用户选择，用户选定正确的课件号后，进入步骤7。
在步骤7中，下载课件文件至手持设备指定目录。如果手持设备中有与该文件同名的文件，则不下载。然后进入步骤8。
在步骤8中，PC机询问手持设备是否有学习记录要上传；如果有，进入步骤9；如果没有，则跳到步骤10。
在步骤9中，手持设备通过PC机上的传输驱动程序上传学习记录到服务器并保存、同时删除手持设备中的该学习记录。
在步骤10中，PC机询问手持设备是否有学习轨迹要上传；如果有，进入步骤11；如果没有，则跳到步骤12。
在步骤11中，手持设备通过PC机上的传输驱动程序上传学习轨迹到服务器并保存、同时删除手持设备中的该学习轨迹。
在步骤12中，PC机询问手持设备是否有邮件信息要发送；如果有，进入步骤13；如果没有，则跳到步骤14。
在步骤13中，手持设备通过PC机上的传输驱动程序将邮件信息加密并上传到服务器保存，同时删除手持设备中的该邮件。
在步骤14中，PC机通过传输驱动程序在远程服务器数据库查找是否有该用户的邮件信息待接收；如果有，进入步骤15；如果没有，则跳到步骤16。
在步骤15中，手持设备通过PC机上的传输驱动程序将邮件解密、下载到收件箱中，并删除PC机上的该邮件，在远程服务器中标识该邮件下次将不再发送了。
步骤16，结束一键通整个流程。
图4是本发明手持式智能教学终端进行注册的程序流程示意图。
如图4所示，在步骤1中，用户首次开机或复位后填入正确的个人信息(用户信息姓名、邮箱、出版社、教材名、年级、学期；家长信息姓名、邮箱、手机号、密码保护(保护家长信息))。
在步骤2中，通过下载连接线将手持设备与PC机连接，进行连机注册通过发送“一键通”命令或者从手持设备的菜单激活PC机。
在步骤3中，PC机接受与手持设备的通讯速度，并检查用户是否已注册以及个人信息与远程服务中保存的个人信息是否匹配；如果用户尚未注册或信息不匹配，进入步骤4；如果用户已注册且信息匹配，则直接进入下载流程。
步骤4中，填入或更正用户信息(姓名、邮箱、出版社、教材名、年级、学期；家长信息姓名、邮箱、手机号、密码保护(保护家长信息))。
步骤5中，提示进行连机注册，手持设备发送“一键通”命令模式激活PC机，通过PC机将个人信息上传到远程服务器并在远程服务器上注册。
步骤6中，远程服务器检测邮箱的正确性，并/或为手持设备分配PID，并将该PID号下传给手持设备，为该PID号在远程服务器上建立唯一对应的数据库。
步骤7中，远程服务器检查用户选用的教材在数据库中是否存在；如果不存在，进入步骤8；如果存在，则直接跳到步骤10。
步骤8中，远程服务器将不存在的教材登记到服务器数据库中，进行统计；PC机显示已有教材名，询问用户是否能够“将就”使用；如果用户同意“将就”使用，进入步骤9；如果用户不同意“将就”使用，显示“很遗憾”并结束流程。
步骤9中，将该教材记录到用户对应的数据库，作为下载依据。
步骤10中，远程服务器将用户教材对应的课时文件下载到手持设备指定的目录上。
步骤11中，发送欢迎邮件，通知用户已正常注册，显示并询问用户是否校正教材；如果用户需要校正教材，返回步骤4；如果用户不校正教材，进入步骤12。
步骤12中，注册过程结束，并提示用户“可以退出，设定课程表、同步方式及同步校正后再次使用一键通即可同步下载”。
采用本发明手持式智能教学终端，当输入单元中所述一键通按键被按下，所述中央处理器在通过所述通信单元与外部计算机连线通信成功后，可以1)读取并根据课件关联单元中的课件基本信息和运行进度，请求下载与该课件运行进度相配合的同步新课件，2)上传该课件的运行次数和运行结果(即学习记录或学习轨迹)，3)刷新或修改所述课件关联单元的内容使之同步反映当前课件的使用情况。4)通过PC机驱动程序发送Nmail邮件信息到远程服务器并保存、删除；5)通过PC机驱动程序从远程服务器中接收对应数据库中的Nmail邮件信息。
为使学生能对照在校学习的教材，同步下载到相关的课文、教学辅助、测验等完全与当前学习进度匹配的内容，下载过程的透明度非常重要。本发明终端设备中的“一键通”按键，在下载过程中，只是保持内容同步还不够。如果用户还可用手工的方式，四处搜集可下载的同步内容，而本发明重要的是可根据用户自己学习的进度，自动下载，为此，在终端设备第一次使用时，就保存了用户相关信息，包括用户的教材、出版社、年级学期，本学期的课程表等；在使用一键通按键时，自动启动了自动连线、自动获取同步学习内容、自动下载、自动上传和下载后自动选择执行等功能。具体包括1、连接PC(连通Internet)后，只需要按一个键(“一键通”键)，即可实现下载同步教学内容2、同步教学内容可以按照当前时间，智能的被用户打开学习。
3、PC机连线后，在驱动程序的支持下，根据用户所使用的教材，按照教学大纲规定的课时，在用户的实际课表安排中，根据当前系统时间自动计算出应该下载哪一课的教学辅助内容。如果用户的实际课时与大纲有不一致，还可以手工调整选择。
4、远程数据库的自动访问。当获得需要下载的内容后，PC机在传输驱动程序的支持下，自动通过Internet连接到远程服务器数据库，通过对数据库的自动访问，来获得需要下载的内容。
自动下载技术是获得到下载内容后，PC机在驱动程序的支持下，将自动把这些内容下载给手持设备；自动选择学习技术是通过在手持设备上的软件完善，给用户提供一个界面，即可直接通过在当天的课程表日历中，选择科目，并自动选择其对应的学习内容。
本发明手持式智能教学终端按下述方式运行下载课件用户在手持设备上打开自己的课程表，通过按时间翻动课程表，选择需要进行同步学习的课程，用户确认后按课程内容开始学习；手持设备自动进行查找，找到已经下载的当天的同步学习内容，运行对应课件供用户学习。
权利要求
1.一种手持式智能教学终端，包括中央处理器、用于存储课程表、课时文件及教材的存储单元、与中央处理器连接的显示单元、输入单元和通信单元，所述输入单元是键盘或触摸屏，通信单元是串口单元或USB单元或红外接口单元或蓝牙通信单元，其特征在于所述通信单元与PC机通信时与PC机建立连接，PC机上安装的传输驱动程序检测手持教学终端是否已经申请PID，如尚未申请PID，则远程服务器根据手持机上传的用户信息进行注册及给该用户分配一个唯一的PID，作为身份识别，并将分配到的PID和用户信息通过PC机上安装的传输驱动程序存储到手持式智能教学终端设备，同时建立对应于该用户PID的远程数据库，并从远程数据库中下传给手持设备对应的课时文件；如果PC机上的传输驱动程序检测到手持式智能教学终端已经申请PID，则执行如下操作1)该终端根据课程表、课时文件及当前系统时间生成下载的同步课号和缺省课数，或者通过用户手工微调需要下载的起始课号与课数，并上传该课号与课数；2)请求远程服务器从相应的数据库教材中下载对应的同步课件，将下载得到的课件存储到该终端相应的目录中；3)PC机上安装的传输驱动程序检查该终端有无学习记录或学习轨迹需要上传，如有则通过PC机安装的该驱动程序从手持设备取得该学习记录或学习轨迹数据上传到服务器保存，并删掉该学习记录与学习轨迹数据文件；4)PC机上安装的传输驱动程序检查该终端有无邮件需要发送，如有则通过PC机上该驱动程序将该邮件上传到远程服务器中对应于该邮件接收端的远程数据库中保存，并删除该邮件；5)手持机通过PC机的传输驱动程序查询远程服务器数据库中是否有对应于该用户的邮件需要接收，如有则从远程服务器数据库中下载该邮件到指定的目录，并将服务器数据库中该邮件删除。
2.根据权利要求1所述手持式智能教学终端，其特征在于，所述手持式智能教学终端与PC机物理连接后，这样与所述PC机建立通信连接1)所述PC机监控通信端口等待手持机的反应，所述手持式智能教学终端发送握手信号尝试连接后，所述PC返回连接信号至所述手持教学终端；2)所述手持教学终端发送一键通信号激活通讯模式供PC机进行判断后，所述PC机回答所述手持智能教学终端进行登录；3)所述手持智能教学终端向PC发送身份标识及请求PC进行通讯速度认定，所述PC在正确判断出所述手持教学终端的身份及通讯速度后，将通讯端口速度设定为所述手持教学终端请求的通讯速度；其中，握手信号包括以下信号终端机型、协议版本号、序列号、用户姓名、用户邮箱、年级、学期、家长姓名、家长邮箱、家长手机号、用户PID号、同步之科目出版社、同步之科目教材名、对应的同步课号、对应的下载课数目。
3.根据权利要求2所述手持式智能教学终端，其特征在于在完成与PC机连接并注册成功后，立即向所述手持式智能教学终端发出欢迎邮件，并根据所述手持式智能教学终端同步下载的设置，将所对应的教材自动下载到所述手持式智能教学终端的存储单元。
4.根据权利要求2所述手持式智能教学终端，其特征在于，所述手持式智能教学终端的注册过程包括1)输入用户名和邮箱；2)输入出版社、教材名、年级、学期；3)输入包括家长姓名、邮箱、手机号码的家长信息，并受家长密码保护；4)设置同步课表；5)设置同步下载的方式为当天同步或三天同步或一周同步，其中一周同步为默认设置；6)设置同步校正，使用默认同步方式或根据已有的课时文件自行手工指定开始课数。
5.根据权利要求1所述手持式智能教学终端，其特征在于，如果当前注册用户课时文件中的教材在远程数据库中不存在，安装在PC机上的传输驱动程序提示用户该教材不存在，并将不存在的教材登记到远程数据库，同时在屏幕上显示已有的教材名称，提示用户是否“将就”用已存在的文件；如用户选择了将就其中的一个，则要将其记录到数据库中，作为下载依据，同时下载给用户该教材对应的课时文件；否则，提示用户“很遗憾”。
6.根据权利要求1所述手持式智能教学终端，其特征在于，所述课时文件在第一次注册或者在用户更新学期升级信息时载入手持教学终端的数据库中，一个所述课时文件与一册教材一一对应，每个课时文件定义为每课应分配的课时数目，与用户的课程表相对应。
7.根据权利要求5所述手持式智能教学终端，其特征在于，安排在存储单元的所述课程表包括学期起止时间的描述、单位期间内单位时间的课程科目描述，所述下载的同步教材是根据课程表、课时文件、当前时间确定的。
8.根据权利要求3或4所述手持式智能教学终端，其特征在于，在与外部计算机连线状态下，控制所述显示单元显示下载或上传的进度状态。
9.根据权利要求3或4所述手持式智能教学终端，其特征在于，开机时控制在所述显示单元上显示日历课程表，同时控制在所述显示单元上显示代表与当前时间对应课件的图符，以图符的不同颜色或形状表示对应课件的运行状况，包括未运行、运行中以及已运行。
10.一种手持式智能教学终端的通信方法，其特征在于，包括以下步骤与PC机建立连接；PC机检测手持教学终端是否已经申请PID；如检测出手持智能教学终端尚未申请PID，则远程服务器根据手持智能教学终端上传的用户信息进行注册及给该用户分配一个唯一的PID，作为身份识别，并将分配到的PID和用户信息通过PC机存储到手持式智能教学终端的存储单元；在远程服务器上建立对应于该用户PID的远程数据库，并从远程数据库中下传给手持设备对应的课时文件；如果PC机检测到手持式智能教学终端已经申请PID，则执行如下操作1)该终端根据课程表、课时文件及当前系统时间生成下载的同步课号和缺省课数，或者通过用户手工微调需要下载的起始课号与课数，并上传该课号与课数；2)请求远程服务器从相应的数据库教材中下载对应的同步课件，将下载得到的课件存储到该终端相应的目录中；3)PC机上安装的传输驱动程序检查该终端有无学习记录或学习轨迹需要上传，如有则通过PC机安装的该驱动程序从手持设备取得该学习记录或学习轨迹数据上传到服务器保存，并删掉该学习记录与学习轨迹数据文件；4)PC机上安装的传输驱动程序检查该终端有无邮件需要发送，如有则通过PC机上该驱动程序将该邮件上传到远程服务器中对应于该邮件接收端的远程数据库中保存，并删除该邮件；5)手持机通过PC机的传输驱动程序查询远程服务器数据库中是否有对应于该用户的邮件需要接收，如有则从远程服务器数据库中下载该邮件到指定的目录，并将服务器数据库中该邮件删除。
全文摘要
一种手持式智能教学终端及其通信方法，在与CPU连接的存储单元中至少包括一个课件关联单元，用于存储同一个用户名下与一个或多个课件关联的全部静态和动态数据信息，包括课件基本信息和一定时间内课件的运行次数、运行进度和运行记录，当与CPU连接的输入单元中的称为一键通的按键被按下，CPU通过通信单元执行以下步骤1)从远程服务器上读取并根据课件关联单元中的课件基本信息和运行进度，请求下载与该课件运行进度相配合的同步新课件，2)上传该课件的运行次数和运行记录，3)刷新或修改所述课件关联单元的内容使之同步反映当前课件的使用情况；4)通过PC机驱动程序发送邮件信息到远程服务器更新数据；5)通过PC机驱动程序从远程服务器中接收对应数据库中的邮件信息。
文档编号H04L12/00GK1815465SQ20051003317
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月2日 优先权日2005年2月2日
发明者郑炜, 李涛 申请人:新诺亚舟科技(深圳)有限公司