CN101561842A - 一种无纸化教学系统及其传送文件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无纸化教学系统，包括通过网络连接的服务器和多个终端，所述终端包括中央处理模块、存储模块、网络模块、显示屏、多个总线接口以及电源，还包括连接在所述中央处理模块和所述网络模块之间的身份识别模块，所述身份识别模块用于标记该终端发送到网络上的数据，使该终端只能访问网络上指定的服务器且所述服务器根据所述标记确定所述访问终端的身份。本发明还揭示了一种在上述系统中传送文件的方法。实施本发明的无纸化教学系统及其传送文件的方法，具有以下有益效果：可以不用印刷教科书和作业本，从而节省大量的纸张，且提高了效率；同时，通过身份识别模块限制了上网，还可以使学生不受网络上的不良资源的影响。

Description

一种无纸化教学系统及其传送文件的方法

技术领域

本发明涉及教学设备领域，更具体地说，涉及一种无纸化教学系统及其传送文件的方法。

背景技术

传统的教学模式，是使用印刷的教科书，由学生携带到学校，教师在课堂上宣讲教科书上的内容，辅以各种参考资料，然后由学生完成课堂作业或在家里在作业本或特定的练习册上完成家庭作业。这种传统的模式需要大量的纸张来印刷教科书或练习册以及作业本，造成纸张的大量消耗，并且由于学习课程的增加，学生需要携带到学校的教科书、练习册、作业本以及参考资料也越来越多，导致了书包越来越大的情况，不利于学生特别是中小学生的身体发育。

最近，也有电子课本被推出，但这些电子课本仅单独存在，不能与网络连接，学生使用时仅能作为一种阅读材料，不能与教师互动，也不能在其上完成其课堂或家庭作业。虽然也可以在一定程度上减轻学生负担，但其效果较为有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能与教师互动，也不能完成家庭或课堂作业，其减负效果较为有限的缺陷，提供一种可以和教师互动、可以完成家庭作业、有较好的减负效果且可以节省大量的纸张和金钱的无纸化教学系统及其文件传送方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无纸化教学系统，包括通过网络连接的服务器和多个终端，所述服务器提供所述终端提交文件的存放空间；所述终端向所述服务器提交文件并从所述服务器下载文件；所述终端包括中央处理模块、连接在所述中央处理模块上的存储模块、网络模块、显示屏、多个总线接口以及电源；所述网络模块用于连接所述终端和网络，所述显示屏包括触摸屏，用于显示所选中的内容，所述总线接口用于连接所述终端的存储模块和外设，所述电源为所述各部分供电，还包括连接在所述中央处理模块和所述网络模块之间的身份识别模块，所述身份识别模块用于标记该终端发送到网络上的数据，使该终端只能访问网络上指定的服务器且所述服务器根据所述标记确定所述访问终端的身份。

在本发明所述的无纸化教学系统中，所述终端包括一个状态选择按键和多个功能按键；所述状态选择按键与所述中央处理模块相连，用于使所述终端进入或退出练习状态，并在完成后将练习答案保存并上传到所述服务器；所述功能按键与所述中央处理模块相连，用于在所述存储模块中查找并确定显示在所述显示屏上的文档以及对所述显示在显示屏上的文档进行翻页。

在本发明所述的无纸化教学系统中，所述终端还包括答案生成模块，所述答案生成模块用于在所述练习状态中将所述终端触摸屏上的输入信号转换为图像并插入当前打开文档的当前位置。

在本发明所述的无纸化教学系统中，所述服务器包括练习判断模块，所述练习判断模块存储有标准练习答案，并用于对比所述终端上传的练习答案并给出成绩，所述服务器保存该成绩并发送到相应终端。

在本发明所述的无纸化教学系统中，所述网络包括以太网或WLAN或蓝牙或GPRS或Wi-Fi；所述终端上的网络模块包括分别与所述网络类型相适配的模组。

在本发明所述的无纸化教学系统中，所述服务器的存储空间被划分为多个独立的空间，所述独立空间分别对应于所述终端，用于保存每个终端的相应活动、活动内容及结果。

本发明还涉及一种在所述无纸化教学系统中传送文件的方法，包括如下步骤：

A)终端开始连接所述服务器；

B)所述服务器对所述终端发出应答信号；

C)所述终端进入所述服务器的指定区域；

D)所述终端向所述服务器传送指定的文件或下载所述指定区域中选定的文件。

在本发明所述的在无纸化教学系统中传送文件的方法中，所述步骤A)进一步包括：

A1)所述终端的中央处理模块产生连接网络的指令；

A2)所述终端利用其身份识别模块中的身份识别码通过网络模块连接到所述服务器。

在本发明所述的在无纸化教学系统中传送文件的方法中，所述步骤B)进一步包括：

B1)所述终端收到所述回应信号时，判断是否为所述服务器发出，若否，则返回步骤A)；若是，则执行步骤C)。

在本发明所述的在无纸化教学系统中传送文件的方法中，所述终端通过与所述应答信号中携带的识别码与本身的身份识别码比较来判断是否所述服务器发出的回应信号。

实施本发明的无纸化教学系统及其传送文件的方法，具有以下有益效果：由于使用电子显示且通过网络提交课堂和家庭作业，可以不用印刷教科书和作业本，从而节省大量的纸张，且提高了效率；同时，通过身份识别模块限制了上网，还可以使学生不受网络上的不良资源的影响。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中其终端的功能结构示意图；

图2是本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中其终端的中央处理模块与各部分的硬件连接的示意图；

图3是本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中实现调出文件及对所调出文件进行编辑的流程图；

图4是本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中传送文件的流程图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中，包括了服务器和多个终端，所述终端包括中央处理模块1、触摸屏2、存储模块3、网络模块4、身份识别模块5、音频模块6、串行接口7、电源模块8、状态选择按键9、功能按键10、答案生成模块11以及成绩记录模块12，其中，电源模块8具有多个不同电压的输出端，分别连接到上述各个部分上，为上述各部分提供电源；上述触摸屏2连接在中央处理模块1上，显示中央处理模块1输出到触摸屏2上的内容，并将在触摸屏上感应到的输入信号传送到中央处理模块1上，在传送触摸屏2上感应的输入信号时，可能会出现两种情况，从而导致传送回去的信号的表现不一致，关于此情况，在后面有更为详细的说明；存储模块3包括了系统存储模块31和教学内容存储模块32，在本实施例中，上述的两种存储模块均为SD闪存卡，通过总线和中央处理模块1相连，所述终端外表面上设置有与相应的SD卡适配的SD卡槽，便于上述系统存储模块31和教学内容存储模块32的安装及更换，特别是教学内容存储模块32的更换；系统存储模块31上安装的是维持本终端正常工作所需要的系统软件，而在教学内容存储模块32上安装的是使用者目前正在学习的内容，例如，假如使用者是三年级学生，则教学内容存储模块32上的内容就是三年级的所有教科书以及必要的参考资料，当一年后使用者升到四年级时，其所需要做的事仅是将教学内容存储模块32上的资料换为四年级的教科书和及其对应的必要的参考资料即可。而上述系统存储模块31上的资料则不需要更换。成绩记录模块12连接在中央处理器1上，记录网络上指定服务器发回的每次练习的日期、练习名称和成绩，为学生自己检查学习内容的掌握程度及家长检查作业情况提供方便。

如图2所示，在本实施例中，系统存储模块31为连接在中央处理模块1的Parallel interface上的NAND闪存，教学内容存储模块32为连接在中央处理模块1的MMC/SD/MSPro接口上的SD闪存卡，该闪存卡可以方便地更换和刷新。在实际应用中，系统存储模块31和教学内容存储模块32还可以是SD卡、MMC卡、CF卡、MSD卡、MDSM卡或XD卡中的一种或分别是上述闪存卡中的一种(当中央处理模块1有多个闪存卡接口时)。系统存储模块31还可以是微硬盘，不过，与其连接的接口要改变，变为IDE接口(或使用带有IDE与USB转换的微硬盘连接在USB接口上)。在本实施例中，上述成绩记录模块12也是使用闪存卡来保存其内容的，其存储的实际物理空间与上述教学内容存储模块32在同一个闪存卡上，在其他实施例中，也可以使用单独的闪存卡。

身份识别模块5连接在网络模块4和中央处理模块1之间，本终端需要发送到网络上的信息都要经过上述身份识别模块5和网络模块4而传送到网络上去网络模块4的作用是在本终端以及网络之间建立一个通道，使本终端既可以将数据发送到网络上，也可以从网络上接收发送到本终端的信息，即可以完成终端和网络的互动，也就是完成教师和学生的互动；而身份识别模块5则在发送出去的数据包中加入本终端特有的身份识别号码，在加上该识别号码后，本终端所发出的数据包不会被一般的、连接在网络上的服务器识别，其只能登录网络上的指定的服务器；同时，即使在指定的服务器上，本终端也不能访问其上的任意区域，只能访问指定区域，即只能访问事先划出的区域，将数据存放到该区域或由该区域下载数据，这样做的好处是明显的：既解决了教师与学生的互动问题，也使得学生不会因此而访问到网络上得其他资源，使得本系统只能用于学习，而不能用于其他目的。使得学生在利用网络学习的同时，避开了网络上某些不良资源的干扰。在本实施例中，上述身份识别模块5是在利用系统软件实现的，所以其存储于上述系统存储模块31中，在图2所示的硬件连接图中没有示出。

在本实施例中，该终端包括了至少两种不同的工作状态，一种是阅读状态，另一种是练习状态，这两种状态的转换是通过连接在中央处理模块1上的状态选择按键9来实现的，在图2中，状态选择按键9连接在中央处理器1的STATEKEY接口上，该接口是中央处理模块1的一个普通I/O接口通过系统软件对其加以定义而形成。其中，阅读状态用于学生阅读教科书或参考资料的内容，练习状态用于学生完成其课堂或家庭作业；在阅读状态时，在存储在系统存储模块31中的软件的控制下，学生可以从教学内容存储模块32中调出选中的内容，并显示在触摸屏2上，自己或在教师的指导下阅读该内容，并可以在触摸屏2上对该内容进行标记(例如划线、加注释、改变某些内容的字体或颜色等)，并可以将标记过的内容另存在系统存储模块31中，在阅读状态时，系统软件调用的是标准字库，从触摸屏2上输入的信号如果与标准字库中的内容不符，则不能输入。在练习状态时，在存储在系统存储模块31中的软件的控制下，学生可以调出在系统存储模块31或教学内容存储模块32中的练习题中被选中的内容，(这些内容分别对应于某一阶段的学习内容，例如：某一课的作业或阶段测验，并且，这些内容都带有事先编好的编号，例如，第三课的作业编号是XXXXXX3，而第四课的作业编号是XXXXXX4等)并显示在触摸屏2上，学生在触摸屏2上选择某个练习题后，系统弹出答案区，学生在答案区回答或解题，完成后，系统直接将该答案区的内容转换为图片，并粘贴在上一步显示在触摸屏2上的文档中的该道练习题的后面，完成本题的解答；学生再选择下一道练习题，如此循环，直到完成本次选中的练习题并保存带有学生解答的文档。该文档的文件中带有上述的编号，且可保存于系统存储模块31或教学内容存储模块32或连接在USB接口上的外接存储器中。上述功能，是由中央处理模块调用连接在其上的答案生成模块11来完成的。在输入状态时，从触摸屏2上输入的信号被直接反映到文件中，例如，如果学生在答案中写错字，教师也可以知道，从而可以反映学生的真实水平；如果学生在答案中用外文回答，也是同样将其转为图片，教师看到的就是学生所回答的。

完成上述练习并另外保存文档后，可以将该带有答案的文档通过身份识别模块5和网络模块4传送到网络上的指定服务器上的指定区域，完成向教师提交作业的动作。其过程如下：中央处理模块1通过身份识别模块5和网络模块4向网络发出查找网元的数据包，该数据包中带有在身份识别模块5中加入的身份识别码，连接在网络上指定服务器在收到该数据包，取出其身份识别码验证后开放该身份识别码对应的指定区域并发送应答数据包，该数据包中带有与所述身份识别码关联的识别码，终端在接收到应答数据包、提取并确认识别码无误后才进入进一步的解数据包程序，如上述验证码不对，网络模块4将直接丢弃该数据包，这样，除指定服务器外的其他网元就不会在所述终端上出现，即该终端不能访问除指定服务器以外的任何网元；同时，中央处理模块1在系统软件的控制下调出上述另外保存的带有答案的文档，并将其转换为与网络模块4相适配的数据；传送该数据到身份识别模块5；身份识别模块5将上述数据封装为与网络模块4相适配的数据包；将上述数据包传送到网络模块4；通过网络模块4将数据包传送到指定服务器上的指定区域；结束本终端与网络的连接。在本实施例中，所述网络模块4是GPRS模块，于是，在有GPRS网络的地方，终端就可以向服务器传送数据，也就是说，使用本终端的学生基本上可以实时地向教师提交作业，不论学生是在课堂上还是在家中。同样，教师对学生的作业进行批改后，也保存在指定服务器上该生使用的指定区域中，学生登录服务器即可取得。上述方法即可以极大地提高教学的效率，又可以在一定程度上杜绝学生抄袭作业的问题，因为终端的身份识别码和验证码保存在身份识别模块5中，使用的学生并不知道，而每个终端在服务器上开放的区域又是指定的，学生无法更改，所以只要出现在指定区域的文件，就一定是由对应的终端发出的。

当服务器收到终端所提交的文档时，在将其保存在所述传送的终端所对应的空间后，首先判断是否为提交的作业(依据该文档中是否存在所述的编号)，如不是，则只是存储在该终端所对应的空间中，如是，则由所述练习判断模块调出其存储的、与所述文档中的编号(如上述的第三课作业编号：XXXXXX3)所对应的标准练习答案，并将上述答案用于对比所述终端上传的文档并给出成绩，服务器将上述对比的结果保存在所述终端对应的服务器空间内并发送到所述终端。该终端接收到上述成绩后，将其名称、编号、时间、结果(即分数)记录在所述成绩记录模块12中。值得一提的是，上述保存在服务器中的标准答案可以是系统自带的，也可以是教师事先输入的。这种结构既保证了基本的练习，也为教师增加练习题提供了方便。

在实际应用时，网络模块4也可以是IEEE802.3、IEEE802.11、蓝牙或Wi-Fi模块，每种模块所适应的环境不一样，可视具体的使用环境及客户的具体要求(主要是成本要求)而定；在不同的网络环境下，具体采取限制终端访问网络的方法也可以不同，例如在采用以太网时，可以设置本终端只接收指定地址发来的数据包，其余的一概丢弃。

另外，本实施例中，所述终端还包括多个功能按键10，这些功能按键10包括了向前、向后、向上和向下键、确认键、提交键等，分别与中央处理模块1连接，配合系统软件，实现不同的功能，例如，提交键被触发时，终端与网络连接，并传送选定的文档到指定的服务器的特定区域，并在完成传送后断开与网络的连接；向前、向后、向上和向下键除了选择项目外在显示文档时，其中的向前和向后键还用作文档向前和向后翻页等。这些键都分别单独占用中央处理模块1的一个输入端，当然，也可以将上述多个功能键定义为一个矩阵，使用少于按键数目的输入端来实现相同的按键功能。在本实施例中，采用的是将多个功能按键10定义为矩阵的方法，功能按键10连接在图2所示的中央模块1的KEYPAD接口上。

在本实施例中，还包括了一个连接在中央处理模块上的音频模块6，该音频模块6将教学内容中的音频部分提起并转换为声音输出，以实现多媒体教材的播放，使本实施例中的终端功能更加完善。

在本实施例中，还包括了串行总线接口7，该接口同样连接在中央处理模块1上，串行总线接口7又包括了RS232接口和USB接口，如图2所示。其中，RS232接口可以包括多个，其主要用于该终端与其他装置的本地通信，例如，可以通过该接口对该终端进行设置以及改变存放在身份识别模块5中的身份识别码和验证码等；而上述USB接口也可以包括多个，其主要用于连接可以连接在该终端上的外设，例如鼠标或外挂的带USB接口的微硬盘或带有USB接口的闪存盘等。

图3是本发明一种无纸化教学系统及其传送文件的方法实施例中实现调出文件及对所调出文件进行编辑的流程图，其中，所述终端包括两种状态，即阅读状态和练习状态。两种状态是通过所述状态选择按键9来实现的。在图3中，包括如下步骤：

S301开始：终端开始进入调出文件的过程。

S302选定文件：在本实施例中，是通过终端上的触摸屏2，进入文件的存储空间，并选定要显示在触摸屏2上的文件。当然，在实际使用中，也可以通过上述的多个功能按键10来进入存储空间并选定文件或者是上述两种途径相结合的方式来选定文件。

S303调出并显示文件：中央处理模块1将在步骤S302中选定的文件显示在触摸屏2上。

S304选定答案生成状态？中央处理模块1读取状态选择按键9上的电平值来判断终端所处的状态，当状态选择按键9上的电平为高电平时，终端处于阅读状态，执行步骤S305；当状态选择按键9上的电平为低电平时，终端处于练习状态，执行步骤S306。

S305进入阅读模式：在本步骤中，使用者可以阅读该内容，并可以在触摸屏2上对该文件内容进行标记(例如划线、加注释、改变某些内容的字体或颜色等)，本步骤中，系统软件调用的是标准字库，从触摸屏2上输入的信号只能与标准字库中的内容相同。

S306调用答案生成模块：在本步骤中，使用者可以调出在系统存储模块31或教学内容存储模块32中被选中的内容(主要是各种练习题)，并显示在触摸屏2上，使用者在触摸屏2上选择某个练习题后，终端在触摸屏2上弹出答案区，其为一对话框，使用者在该对话框内回答或解题。

S307有输入：通过判断上述对话框上的特定部位(本实施例中是该对话框的右下角)是否被触发来判断使用者是否完成解答，如是，执行步骤S309；否则，重复本步骤；

S309生成答案：在本步骤中，终端直接将该答案区的内容转换为图片，并粘贴在显示在触摸屏2上的文档中的该道练习题的后面，完成本题的解答。

S310按功能键工作并存储：在本步骤中，不论终端处于上述阅读状态还是输入状态，均通过多个功能按键10对显示页面进行操作(如翻页等)，并可以将标记过的内容另存在系统存储模块31中。

S311结束：结束本次文件调出过程。

图4是在上述实施例中传送文件的流程图，包括如下步骤：

S401中央处理模块发出连接网络的指令：在本步骤中，中央处理模块1由于被触发而发出连接网络的指令，在本实施例中，上述触发是由于功能按键10中的网络连接按键被触发而完成的。当然，在实际应用中，还可以通过触摸屏2上所显示的特定界面中的特定区域而完成上述触发。

S402网络模块利用身份识别码开始连接网络：将身份识别模块5中的身份识别码打包在将要通过网络模块4发送到网络的搜寻网络上连接服务器的数据包中，并通过网络模块4发送出去。

S404终端接收到应答信号并使用身份识别码验证正确？在本步骤中，当上一步骤S402的搜寻数据包发送出去后，连接在网络上的服务器均会发来应答信号，但只有指定的服务器发来的应答信号中携带有基于上述身份识别码经过运算后得到的识别码(只有指定服务器才会对搜寻数据包中携带的身份识别码进行运算得到识别码，并将该识别码放到应答信号中发回来)。终端对应答信号判断后，如是指定服务器发回的，则执行步骤S405；如不是指定服务器发回的，则丢弃该数据包。

S405进入指定服务器的特定区域：在服务器上，其存储空间被分为多个独立的区域，这些区域在服务器上被分别与一个终端的身份识别码绑定，当带有该身份识别码的终端登录服务器时，该终端只能访问与其身份识别码绑定的空间而不能访问其他空间；同时，上述多个空间还分别与多个超级终端绑定，上述多个超级终端可以访问与其绑定的多个空间，但同样不能访问除此之外的其他空间。这些设置均是在所述服务器上进行的，不需要对终端做出特别的设置。前面提到的超级终端即教师使用的终端。

S406传送选定文件：终端登录到指定的服务器上并打开与其身份识别码绑定的空间后，在上述服务器和终端之间开始传送被选定的文件，其中，可以是终端由服务器上下载文件，也可以是终端向服务器发送文件。

S407结束本次传送：结束本次文件传送。

在上述实施例中，前面提到的超级终端与服务器的连接与终端相似，不同的是超级终端可以访问的服务器上的存储空间个数较多，可以根据教学中班级人数的不同在服务器上设置。

Claims (10)

1、一种无纸化教学系统，包括通过网络连接的服务器和多个终端，所述服务器提供所述终端提交文件的存放空间；所述终端向所述服务器提交文件并从所述服务器下载文件；所述终端包括中央处理模块、连接在所述中央处理模块上的存储模块、网络模块、显示屏、多个总线接口以及电源；所述网络模块用于连接所述终端和网络，所述显示屏包括触摸屏，用于显示所选中的内容，所述总线接口用于连接所述终端的存储模块和外设，所述电源为所述各部分供电，其特征在于，还包括连接在所述中央处理模块和所述网络模块之间的身份识别模块，所述身份识别模块用于标记该终端发送到网络上的数据，使该终端只能访问网络上指定的服务器且所述服务器根据所述标记确定所述访问终端的身份。

2、根据权利要求1所述的无纸化教学系统，其特征在于，所述终端包括一个状态选择按键和多个功能按键；所述状态选择按键与所述中央处理模块相连，用于使所述终端进入或退出练习状态，并在完成后将练习答案保存并上传到所述服务器；所述功能按键与所述中央处理模块相连，用于在所述存储模块中查找并确定显示在所述显示屏上的文档以及对所述显示在显示屏上的文档进行翻页。

3、根据权利要求2所述的无纸化教学系统，其特征在于，所述终端还包括答案生成模块，所述答案生成模块用于在所述练习状态中将所述终端触摸屏上的输入信号转换为图像并插入当前打开文档的当前位置。

4、根据权利要求3所述的无纸化教学系统，其特征在于，所述服务器包括练习判断模块，所述练习判断模块存储有标准练习答案，并用于对比所述终端上传的练习答案并给出成绩，所述服务器保存该成绩并发送到相应终端。

5、根据权利要求4所述的无纸化教学系统，其特征在于，所述网络包括以太网或WLAN或蓝牙或GPRS或Wi-Fi；所述终端上的网络模块包括分别与所述网络类型相适配的模组。

6、根据权利要求5所述的无纸化教学系统，其特征在于，所述服务器的存储空间被划分为多个独立的空间，所述独立空间分别对应于所述终端，用于保存每个终端的相应活动、活动内容及结果。

7、一种在权利要求1所述无纸化教学系统中传送文件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)终端开始连接所述服务器；

B)所述服务器对所述终端发出应答信号；

C)所述终端进入所述服务器的指定区域；

D)所述终端向所述服务器传送指定的文件或下载所述指定区域中选定的文件。

8、根据权利要求7所述的传送文件的方法，其特征在于，所述步骤A)进一步包括：

A1)所述终端的中央处理模块产生连接网络的指令；

A2)所述终端利用其身份识别模块中的身份识别码通过网络模块连接到所述服务器。

9、根据权利要求7所述的传送文件的方法，其特征在于，所述步骤B)进一步包括：

B1)所述终端收到所述回应信号时，判断是否为所述服务器发出，若否，则返回步骤A)；若是，则执行步骤C)。

10、根据权利要求9所述的传送文件的方法，其特征在于，所述终端通过与所述应答信号中携带的识别码与本身的身份识别码比较来判断是否所述服务器发出的回应信号。

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