[发明专利]一种实现课堂实时互动的方法、系统及相关方法

说明书

本发明公开了一种实现课堂实时互动的方法，本发明的学生端为移动终端，按预设方法模拟SSE推送信息并与SSE服务器建立连接后能实时接收教师端发来的授课相关指令及数据，而后进行相应处理，以保证包括抢答、提问、锁屏、点名等课堂互动项目的实时性，同时可以减少资源开销，降低技术复杂度，减少项目维护成本。本发明还公开了一种实现课堂实时互动的系统以及一种在移动终端模拟SSE推送信息的方法。

技术领域

本发明属于移动互联网信息通讯领域，具体涉及一种实现课堂实时互动的方法、系统及相关方法。

背景技术

伴随着移动互联网时代的发展，信息化技术已经渗透到教育领域中。信息化教学模式，主要是老师使用多媒体设备例如PC机或一体机授课，学生通过移动设备例如PAD或手机学习终端进行课堂互动。老师可通过PAD或者手机移动授课，脱离讲台进行课件翻页、抢答、提问、点名、锁屏、发送文件、拍照上传对比学生作品、也可将学习过程拍摄进行视频直播等一系列课堂交互形式，这有利于提高学生的主动性、积极性，互助互动，培养协作式学习，有利于培养创新精神和信息能力的发展，更有效地刺激孩子们的求知欲和好奇心，培养学生独立思考，勇于探索的良好习惯。并同时满足学习过程数据化记录，形成学情分析，生成学习报告。

这种互动授课对实时性要求较高，例如老师利用授课端发起抢答功能，学生A反应比较快，第一个抢答到了，这个时候他的PAD上显示“您已抢答成功”，而此时刻其他学生点击抢答按钮后需要显示“A学生抢答成功”。再比如，老师利用移动授课进行课件翻页时，点击翻页按钮后设备上需要实时显示当前页和总页数。

目前，为了保证消息的实时性，主要有两种做法：

1)长轮询方式，高频率地从服务端拉取新消息。这种方式其实就是传统的请求－响应模型，现在很多文字直播软件也采取这种方式。这种方法虽然简单，但有很多缺点。一是会产生很多请求，这对服务器的压力和用户的流量都是浪费。二是消息仍然不够及时，不考虑传输时间，最长的延迟就是轮询的间隔。

2)消息的生产者主动推送消息。这应该是更好的选择，可以解决长轮询的缺点。一般即时通讯系统也会采用这种方式。使用长连接，而且连接必须是稳定可靠的，才能确保消息的实时性。

要建立一个长连接实现客户端与服务端的通信，XMPP和MQTT是当前比较成熟的两种消息协议。另外WebSocket也是一种比较流行的机制。

XMPP是一种以XML为基础的开放式即时通讯协议。XMPP的优点是安全，SASL及TL等技术的可靠安全性已内置于核心XMPP技术规格中。但是XMPP的缺点也很明显。首先，XMPP协议的方式被编码为一个单一的长的XML文件，因此无法提供修改二进制数据。其次，XML有大量的标签冗余信息，网络流量的70％都消耗在XMPP协议层了，这在移动互联网时代，流量和电量是一个不可忽视的消耗。

MQTT是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器(比如通过Twitter让房屋联网)的通信协议。但MQTT也同样有缺陷，例如不支持与第三方HTTP的集成，虽然MQTT协议优于普通的HTTP协议，但是基于传统的HTTP协议的WEB服务器仍然占主流市场，那么这些服务器要实现与MQTT协议的互联互通，以降低升级成本也尤为关键。不支持离线消息，弥补设备离线以后，MQTT服务器对设备的控制信息丢失的问题。不支持点对点通信，采用标准的MQTT协议，理论上可以通过相互订阅的方式实现点对点通信，但是逻辑相对复杂，并且对设备的安全性方面存在担忧。当设备B和设备C在同一主题的情况下，设备A无法知道是设备B还是设备C发送的消息，也有可能消息被设备D窃听。