Elektronische Kreide: Eine Java-Multimedia-Tafel für den Präsenz- und Fernunterricht

Zusammenfassung.

E-Kreide ist ein Multimedia-System für den Präsenz- und Fernunterricht. Unsere elektronische Tafel besteht aus einem berührungsempfindlichen Plasmabildschirm (oder einer Kombination von LCD-Projektor und berührungsempfindlicher Projektionswand) und in Java geschriebener Software, die das Gesamtsystem steuert. Dabei kann auf den Bildschirm auf zwei verschiedene Arten geschrieben werden: Man führt einen Stift entweder direkt über das Display oder über ein Digitalisiertablett. Farbe und Breite der an der Tafel angezeigten Linienzüge können komfortabel geändert werden. Bilder können in das Tafelbild eingebaut, mathematische Ausdrücke ausgewertet und Java-Applets aus dem Internet (unverändert) interaktiv genutzt werden. Der Lehrende kann dann wie mit einer herkömmlichen Kreidetafel arbeiten, hat aber zusätzlich volle Kontrolle über interaktive Software.

Das Tafelbild wird über das Internet übertragen. Ein Netzteilnehmer kann die Webseite des Kurses aufrufen und erhält ohne zusätzliche Software, nur mit Hilfe eines Internet-Browsers, das Tafelbild in Echtzeit. Unser Java-System überträgt neben dem Tafelbild noch zwei weitere Datenströme: Audio und Video (das Gesicht des Dozenten oder eine Ansicht des Hörsaals). Die Kurse werden archiviert und können später bei Bedarf aufgerufen werden. Studenten haben die Möglichkeit live oder zeitversetzt, zu Hause oder unterwegs (mit Laptop und Mobilkommunikation) an einem Kurs teilzunehmen. Es ist sogar möglich, ein Java-fähiges Handy für den Empfang des Tonsignals zu verwenden.

Die erste Version einer Handschrifterkennung wurde bereits implementiert. Damit kann der Dozent arithmetische Formeln schreiben, die von einem Computer-Algebra-System, wie z.B. Mathematica, gelöst werden. Wenn alle Module der Handschrifterkennung fertig sind, wird es möglich sein, Programme per Hand zu codieren, die dann sofort lauffähig sind.

Abstract.

E-Chalk is a multimedia system for teaching in a classroom and through the Internet. Our electronic blackboard consists of a contact sensitive plasma screen (or a combination of an LCD projector and a contact sensitive projection screen) and software written in Java to control the whole system. The user can write on the screen directly, using a plastic pen, or using a CAD tablet. The color and width of the lines can be changed through a menu. The user can position pictures on the blackboard, can evaluate arithmetical expressions automatically, or can use interactive Java Applets from the Internet. The teacher has all the functionality of the classical blackboard, and the added functionality of interactive software.

The contents of the blackboard are transmitted through the Internet. A remote viewer can start a course just by clicking on a link to the web page of the course. No plug-ins have to be loaded: a conventional browser is all the software needs on the side of the remote viewer. Our Java system transmits three types of data streams: the blackboard image, audio, and video (the face of the teacher or a view of the classroom). The courses are stored on a server and can be viewed on demand. Students can hear and see a lecture live or with a time delay, at home or on the move (with a laptop and mobile communication). It is even possible to use a Java enabled cellular telephone to hear a class.

The first version of the handwriting recognition module is now in place. The teacher can write arithmetical formulas on the electronic blackboard, which are evaluated automatically by a computer algebra system. Once all handwriting recognition modules are ready, it will be possible to index courses using handwritten annotations or to write computer code that can immediately run.