【摘 要】
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随着信息技术的发展,交互式电子白板被广泛应用于课堂教学,已成为基础教育信息化中的重要教学设备。然而现有的交互式电子白板便携性差,无法应用于在线教学场景。目前,市面上也有一些在线电子白板软件可用于远程协作,但是却无法提供良好的手写体验。因此,结合成熟的手写输入设备,设计一款易于书写的在线电子白板系统具有显著的应用价值。本文提出了一种基于iPad和Apple Pencil硬件组合的在线电子白板解决方案
【基金项目】
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国家重点研发计划（2018YFB1004504）“基于大数据的教育效果评价技术”；
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随着信息技术的发展,交互式电子白板被广泛应用于课堂教学,已成为基础教育信息化中的重要教学设备。然而现有的交互式电子白板便携性差,无法应用于在线教学场景。目前,市面上也有一些在线电子白板软件可用于远程协作,但是却无法提供良好的手写体验。因此,结合成熟的手写输入设备,设计一款易于书写的在线电子白板系统具有显著的应用价值。本文提出了一种基于iPad和Apple Pencil硬件组合的在线电子白板解决方案。它能够在教师开展在线直播教学时,提供良好的板书体验,从而提升教师在线教学的效率。它具体包含两个组成部分:基于iOS技术的平板终端APP（电子白板客户端）和对应的基于Web技术的在线电子白板系统。（1）基于iOS技术的电子白板客户端能够将用户在客户端上的书写操作实时同步到在线电子白板系统的网页页面中,支持多种图形内容和操作方式,同时为了优化用户的手写体验,采用贝塞尔曲线与宽度平滑算法对书写笔迹进行了实时美化,自由缩放与缩略图功能使用户可以拥有比普通画布更大的自由书写空间。（2）基于HTML5技术的板书播放器是在线电子白板系统的核心,它通过使用Canvas元素,支持在浏览器中完全实时地重现用户在电子白板客户端的书写操作,为了降低网络波动对实时播放的影响,采用Socket.IO监听并检测与服务器的连接,保持同步播放状态,为用户提供了良好的观看体验。（3）在线电子白板系统采用基于RESTful API的管理平台实现,通过React框架组件化的开发模式完成了白板创建、管理、分享、观看等功能,通过Koa框架提供高并发的服务端HTTP请求支持。经过详细的功能测试、性能测试,系统在带宽为5Mbps的服务器上测得可支持同时观看用户数为600,延迟小于200ms,各项指标均达到预期要求。本文根据疫情期间在线教学中存在的问题,提出并实现了一套同时兼容手写与在线优势的电子白板系统解决方案,可以为进一步完善在线教学起到积极的促进作用。
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