CN103514771A - 个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统 - Google Patents

Abstract

一种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，包括一个课堂服务器、一个教师端手持终端和一个以上数目的学生端手持终端教师端手持终端和任意一个学生端手持终端通过无线网络连接，教师端手持终端通过网络与课堂服务器连接，课堂服务器中包括视频信号输出端，视频信号输出端通过电缆与一个投影仪连接。课堂服务器通过网络与第二个服务器连接。本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。课堂服务器、教师端手持终端和学生端手持终端通过无线网络组成互动教学网络，师生之间、学生与学生之间可以双向传递信息，实现互动教学，满足了课堂教学的实际需要。

Description

个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统

技术领域:

本发明涉及电学领域，尤其涉及网络通讯技术，特别涉及课堂教学通讯网络技术，具体的是一种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统。

背景技术:

现有技术中，课堂教学广泛采用一位教师同时面对多位同学的模式，教师难以实时了解每一位同学的状态，难以评估教学效果。现有的互动教学技术，可双向传递的信息较少，不能满足课堂教学的实际需要。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，所述的这种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统要解决现有技术中的互动教学技术可双向传递的信息较少、不能满足课堂教学实际需要的技术问题。

本发明的这种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，包括一个课堂服务器、一个教师端手持终端和一个以上数目的学生端手持终端，其中，所述的教师端手持终端和任意一个所述的学生端手持终端通过一个无线网络连接，教师端手持终端通过有线或者无线网络与所述的课堂服务器连接，课堂服务器中包括一个视频信号输出端，所述的视频信号输出端通过电缆与一个投影仪连接。

进一步的，所述的课堂服务器通过网络与第二个服务器连接。在所述的第二个服务器中运行学校微云存储服务。

进一步的，所述的无线网络中包括有一个无线访问接入点，所述的无线访问接入点与所述的课堂服务器连接。

进一步的，所述的课堂服务器连接有集成近场通讯电路模块。

进一步的，所述的教师端手持终端和学生端手持终端中均设置有集成近场通讯电路模块。

进一步的，教师端手持终端和任意一个学生端手持终端均各自包括有一个充电接口，所述的充电接口各自连接有一个外置低压电源接头，所述的外置低压电源接头的电源线均连接到一个稳压电源。

进一步的，教师端手持终端和任意一个学生端手持终端均为平板电脑。

进一步的，利用教师端手持终端控制所述的投影仪和任意一个学生端手持终端的开或者关，控制任意一个学生端手持终端的屏幕的休眠或者显示，控制任意一个学生端手持终端的音量，控制任意一个学生端手持终端中电子课本的翻页及媒体的播放、暂停和停止。

进一步的，利用教师端手持终端查看任意一个学生端手持终端的状态，所述的状态包括电池电量、网络连接状态和系统登录状态。

本发明的工作原理是：课堂服务器、教师端手持终端和学生端手持终端通过无线网络组成互动教学网络，师生之间、学生与学生之间、组（队）与组（队）之间均可以双向传递信息，稳压电源和外置低压电源接头构成教室充电柜，将220V交流电源转变为安全的低压电源，在保证学生及教学人员用电安全的前提下，可及时为教学设备进行电力补充；教学中所播放的音频、视频及各种教学活动时的声音、画面均可在学生端手持终端一致变化，解决了传统电子化教学中的杂乱性；教师端手持终端可控制课堂投影仪及学生机等硬件设备的开或者关、学生端手持终端屏幕的休眠或者显示、音量大小，以及控制学生端手持终端屏幕中电子课本的翻页及相关课件的播放、暂停和结束；教师可通过教师端手持终端随时查看各种教学设备的状态并控制，例如投影仪、学生机硬件设备的休眠和启动、学生机的电池电量、网络连接、系统登录等状态的查询；教师可利用系统提供的各种活动功能对教学活动进行创建、引导、控制、参与各种教学活动的互动；可以查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库，进行上课课堂活动和作业，查阅图书，查看习题，组织活动，参与活动，布置作业，查看作业； 学生端手持终端可以查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库，查阅图书，查看习题和基本的课堂活动组件，可以参与活动；学生端手持终端连上课堂服务器后，可根据服务器端数据变化，更改学生端手持终端内数据，保持学生端手持终端内最新教学资料，可以查看作业，做作业，学生端手持终端可以被教师端软件控制。在课堂服务器内设置自动连接系统，学生终端或者教师终端进入无线网络区域自动识别自动连接，设置屏蔽系统，其他任何产品，如平板电脑手机无法搜索或者连接到学校教学无线网络，设置有防黑客系统，防止学生、学校资料被盗，课堂服务器内自带防火墙。教师端手持终端和学生端手持终端的处理器芯片均各自加入独立代码，用于绑定，学生无法使用替代产品冒充签到。

本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明利用课堂服务器、教师端手持终端和学生端手持终端通过无线网络组成互动教学网络，师生之间、学生与学生之间、组（队）与组（队）之间均可以双向传递信息，实现互动教学， 支持人数≤50人同时在线的无线高清视频播放，具有稳定性、覆盖区域可控性及抗干扰特性，基于无线网络智能分割及NFC技术，教师不需要繁琐的登录及切换就能方便的在各个教室专有网络中进行智能网络接入，教学中所播放的音频、视频及各种教学活动时的声音、画面均可在学生端手持终端一致变化，解决了传统电子化教学中的杂乱性，可无限制地双向传递的教学和设备信息，满足了课堂教学的实际需要。

附图说明： 

图1是本发明的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统的原理示意图。

具体实施方式：

实施例1:

如图1所示，本发明的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，包括一个课堂服务器1、一个教师端手持终端2和一个以上数目的学生端手持终端3，其中，所述的教师端手持终端2和任意一个所述的学生端手持终端3通过一个无线网络连接，教师端手持终端2通过有线或者无线网络与所述的课堂服务器1连接，课堂服务器1中包括一个视频信号输出端，所述的视频信号输出端通过电缆与一个投影仪4连接。

进一步的，所述的课堂服务器1通过网络与第二个服务器5连接。在所述的第二个服务器5中运行学校微云存储服务。

进一步的，所述的无线网络中包括有一个无线访问接入点，所述的无线访问接入点与所述的课堂服务器1连接。

进一步的，所述的课堂服务器1连接有集成近场通讯电路模块。

进一步的，所述的教师端手持终端2和学生端手持终端3中均设置有集成近场通讯电路模块。

进一步的，教师端手持终端2和任意一个学生端手持终端3均各自包括有一个充电接口，所述的充电接口各自连接有一个外置低压电源接头，所述的外置低压电源接头的电源线均连接到一个稳压电源。

进一步的，教师端手持终端2和任意一个学生端手持终端3均为平板电脑。

进一步的，利用教师端手持终端2控制所述的投影仪4和任意一个学生端手持终端3的开或者关，控制任意一个学生端手持终端3的屏幕的休眠或者显示，控制任意一个学生端手持终端3的音量，控制任意一个学生端手持终端3中电子课本的翻页及媒体的播放、暂停和停止。

进一步的，利用教师端手持终端2查看任意一个学生端手持终端3的状态，所述的状态包括电池电量、网络连接状态和系统登录状态。

本实施例的工作原理是：课堂服务器1、教师端手持终端2和学生端手持终端3通过无线网络组成互动教学网络，师生之间、学生与学生之间、组（队）与组（队）之间均可以双向传递信息，稳压电源和外置低压电源接头构成教室充电柜，将220V交流电源转变为安全的低压电源，在保证学生及教学人员用电安全的前提下，可及时为教学设备进行电力补充；教学中所播放的音频、视频及各种教学活动时的声音、画面均可在学生端手持终端3一致变化，解决了传统电子化教学中的杂乱性；教师端手持终端2可控制课堂投影仪4及学生机等硬件设备的开或者关、学生端手持终端3屏幕的休眠或者显示、音量大小，以及控制学生端手持终端3屏幕中电子课本的翻页及相关课件的播放、暂停和结束；教师可通过教师端手持终端2随时查看各种教学设备的状态并控制，例如投影仪4、学生机硬件设备的休眠和启动、学生机的电池电量、网络连接、系统登录等状态的查询；教师可利用系统提供的各种活动功能对教学活动进行创建、引导、控制、参与各种教学活动的互动；可以查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库，进行上课课堂活动和作业，查阅图书，查看习题，组织活动，参与活动，布置作业，查看作业； 学生端手持终端3可以查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库，查阅图书，查看习题和基本的课堂活动组件，可以参与活动；学生端手持终端3连上课堂服务器1后，可根据服务器端数据变化，更改学生端手持终端3内数据，保持学生端手持终端3内最新教学资料，可以查看作业，做作业，学生端手持终端3可以被教师端软件控制。在课堂服务器1内设置自动连接系统，学生终端或者教师终端进入无线网络区域自动识别自动连接，设置屏蔽系统，其他任何产品，如平板电脑手机无法搜索或者连接到学校教学无线网络，设置有防黑客系统，防止学生、学校资料被盗，课堂服务器1内自带防火墙。教师端手持终端2和学生端手持终端3的处理器芯片均各自加入独立代码，用于绑定。学生无法使用替代产品冒充签到。

具体的，教师端手持终端2和学生端手持终端3均采用平板电脑，其硬件标准为：CPU:1.2GHz，内存：1G RAM，存储空间：8G、16G及以上，通讯组件：专用WIFI、蓝牙、NFC硬件模组，电池：7200毫安电池。其 软件系统为：深度定制Android系统：最大程度精简Android内核，去除所有无关应用，以实现节省电能和提高系统反应速度的目标；构建严格的APP安装审查签名机制，使得未通过认证的APP禁止安装，从而保障教学的严肃性和安全性；具有所有基于硬件的驱动级API调用接口，以方便Pad端与校园教育云及教室端私有云服务器的数据传输及控制的实现；具有防范Root破解的安全解决方案，避免黑客入侵，所导致的系统崩溃、服务器端数据失窃等安全问题。

课堂服务器1的硬件标准为：CPU：2G双核，内存：4G RAM，硬盘：160GB SSD，通讯组件：专用WIFI、蓝牙、NFC；软件标准为：Linux系统；具有设备控制（终端，投影仪，白板）；应用控制；高速无线传输；多媒体同步响应控制；多屏显示及控制等功能。

教师端手持终端内置软件包括以下功能：

教学资源查阅：查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库。

课堂教学，活动：（说明书附图：上课课堂活动，作业）。

基本课堂教学组件：查阅图书，查看习题。

高级课堂活动组件：可以组织活动，参与活动。

作业系统：布置作业，查看作业。

学生端手持终端内置软件包括以下功能：

教学资源查阅：查阅电子课本内容、教辅资料、习题库、 多媒体素材库。

课堂教学，活动：基本课堂教学组件：查阅图书，查看习题，基本的课堂活动组件，可以参与活动。

作业系统：查看作业，做作业。

服务器同步：连上服务器后，根据服务器端数据变化，更改平板内数据。保持平板内最新教学资料。

受控：可以被教师端软件控制。

课堂服务器1内置软件包括以下功能：

教师端手持终端2和学生端手持终端3连上课堂服务器1后，课堂服务器1根据数据变化，更新教师端手持终端2和学生端手持终端3内数据。

控制学生端手持终端3。

系统还包括

控制系统：教师可以控制学生终端时刻观察不同的学生学习情况，

同步：教室终端，学生终端，服务器可以达到延迟小于500MS的同步。

互动：ALS的课堂活动组件可以改变教学方式，通过老师与学生，学生与学生的互动达到教学的目的。

本实施例满足以下软硬件标准：

无线网络标准：

基础标准：采用IEEE 802.11b/IEEE 802.11g标准 ，加以定制。

自动连接系统：学生终端或者教师终端进入无线网络区域自动识别自动连接。

屏蔽系统：其他任何产品，如平板电脑手机无法搜索，连接到学校教学无线网络。

防黑客系统：独有的防黑客系统防止学生，学校资料被盗。

防火墙系统：自带防火墙功能。

NFC标准：

芯片加密技术：每个芯片加入独立代码，用于绑定。学生无法使用替代产品冒充签到等。

使用距离：≤20CM  

速度：不低于721 kbps

通信模式：主动对被动

软件APK封包标准：

压缩模式：ZIP标准压缩模式

加密模式：无法复制，移动。

软件互动进程通信标准：

延迟：不高于50MS

硬件控制通信标准：

延迟：不高于20MS。

Claims (9)

1.一种个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，包括一个课堂服务器、一个教师端手持终端和一个以上数目的学生端手持终端，其特征在于：所述的教师端手持终端和任意一个所述的学生端手持终端通过一个无线网络连接，教师端手持终端通过有线或者无线网络与所述的课堂服务器连接，课堂服务器中包括一个视频信号输出端，所述的视频信号输出端通过电缆与一个投影仪连接。

2.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：所述的课堂服务器通过网络与第二个服务器连接。

3.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：所述的无线网络中包括有一个无线访问接入点，所述的无线访问接入点与所述的课堂服务器连接。

4.如权利要求3所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：所述的课堂服务器连接有集成近场通讯电路模块。

5.如权利要求4所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：所述的教师端手持终端和学生端手持终端中均设置有集成近场通讯电路模块。

6.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：教师端手持终端和任意一个学生端手持终端均各自包括有一个充电接口，所述的充电接口各自连接有一个外置低压电源接头，所述的外置低压电源接头的电源线均连接到一个稳压电源。

7.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：教师端手持终端和任意一个学生端手持终端均为平板电脑。

8.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：利用教师端手持终端控制所述的投影仪和任意一个学生端手持终端的开或者关，控制任意一个学生端手持终端的屏幕的休眠或者显示，控制任意一个学生端手持终端的音量，控制任意一个学生端手持终端中电子课本的翻页及媒体的播放、暂停和停止。

9.如权利要求1所述的个人手持终端组网的课堂教学通讯网络系统，其特征在于：利用教师端手持终端查看任意一个学生端手持终端的状态，所述的状态包括电池电量、网络连接状态和系统登录状态。

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