CN103198725B - 云教学探究教室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种云教学探究教室，包括多视频输出的展示控制系统、音频播放控制系统、无线网络系统和多个智能终端，所述的智能终端通过无线网络系统与视频展示控制系统和音频播放控制系统进行信号传输，所述多个智能终端通过无线网络系统实现数据交换;所述的多视频展示控制系统包括含有交互式电子白板的多个视频输出设备,所述的智能终端为笔记本电脑、智能手机、平板电脑中的一种或多种。该教室将多媒体教室与计算网络教室集成，采用多个视频输出设备使交互展示效果更好，满足不同的教学需求；且采用无线网络系统实现通信，使教学方式更加自由、灵活。

Description

云教学探究教室

技术领域

本发明涉及一种教室系统，其具体涉及云教学探究教室。

背景技术

目前，我国中小学普遍使用的功能教室主要有二类：多媒体投影教室与计算机网络教室。其中，多媒体投影室主要利用多媒体电脑、电子白板及投影等设备辅助教学，以实现教学目的；计算机网络教室则为学生提供了网络环境下自行操作的电脑，老师通过网络管理软件进行内容的展示与互动，达成教学目标。但在实际的教学实践中，这二类功能室的不足也日益显现，其主要表现为：

第一，功能室的结构设计仍遵循传统教室的结构模式，学生学习的主体性难以得到真正体现。实际教学过程中往往出现后排学生与老师交流困难、小组活动不易开展等问题。

第二，功能室的功能设计无法完全满足实际教学的需求。由于自身功能的设计限制，现有的二类教室均只能满足部分课型的教学需要。在多媒体投影教室中，老师很难让学生完成自主探究学习的教学任务，而在计算机网络教室中，老师在与学生进行互动交流时极易产生距离感，影响教学效果。

第三，由于现有两类功能室的设备不易更换，且位置也无法改变，因此老师在使用时往往会遇到教学资料转存不便、主机操作不适应、活动范围受限等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供的云教学探究教室，将多媒体教室与计算网络教室集成，采用多个视频输出设备使交互展示效果更好，满足不同的教学需求；且采用无线网络系统实现通信，使教学方式更加自由、灵活。

为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

云教学探究教室，包括多视频输出的展示控制系统、音频播放控制系统、无线网络系统和多个智能终端，所述的智能终端通过无线网络系统与视频展示控制系统和音频播放控制系统进行信号传输，所述多个智能终端通过无线网络系统实现数据交换;所述的多视频展示控制系统包括含有交互式电子白板的多个视频输出设备,所述的智能终端为笔记本电脑、智能手机、平板电脑中的一种或多种。

作为上述方案的优选，所述的多视频输出的展示控制系统还包括视频控制部分和视频转换部分，所述的视频控制部分包含依次相连接智能控制终端、无线网络收发器和中央集中控制器，所述的视频转换部分包括视频矩阵，所述的智能控制终端通过无线网络收发器及中央集中控制器来控制视频矩阵在多个视频输出设备上的输出内容。

作为上述方案的优选，所述的智能终端以无线方式通过无线影音传输器与所述视频矩阵来完成视频信号的输入，所述的无线方式通过所述无线网络系统来完成，或所述的智能终端以有线方式直接连接所述的视频矩阵来完成视频信号的输入。

作为上述方案的优选，所述的音频播放控制系统包括音频输入部分、音效控制部分及音频输出部分，所述的音效控制部分包括依次相连接的调音台、均衡器、效果器及功放，所述的调音台与音频输入部分相连，所述的功放与所述的音频输出部分相连。

作为上述方案的优选，所述的调音台通过蓝牙接收设备以无线方式与所述的音频输入部分相连，或以有线方式直接连接所述的音频输入部分。

作为上述方案的优选，还包括监控录播系统，所述的监控录播系统包括信息采集部分与监控录播控制输出部分，所述的监控录播控制输出部分包括录播主机，信息采集部分采集信息后经录播主机处理后传输到监控主机，或经无线网络系统传输到所述智能终端。

作为上述方案的优选，所述的无线网络系统包括调制解调器、路由器、交换机及无线AP，所述的调制解调器、路由器及交换机依次相连，所述的无线AP与所述的交接机相连。

作为上述方案的优选，还包括主服务器和/或多个应用服务器，所述的主服务器和/或多个应用服务器与所述的交换机相连。

作为上述方案的优选，还包括桌椅，所述的桌椅可自由组合与移动。

由于具有上述结构，本发明相比现有技术具有以下优点：

1、视频展示控制系统包括多个视频输出设备，可以使交互展示效果更加出色，同时该多个视频输出设备可根据需要显示相同或不同的内容，在充分展示教学内容的同时满足不同的教学需要，达到最好的教学效果。

2、整个教室采用无线网络通信，不仅使教室布局更加简明，学生视野更加开阔与敞亮，还使学生及教师在教室中的位置更加自由，可以在教室中任意位置进行教学或学习，提高了教学的灵活性与互动性，有助于提高教学与学习效率。

3、视频矩阵可通过有线或无线的方式与智能终端相连，调音台通过有线或无线的方式与音频输入部分相连，多种连接方式可自由选择。

4、还设有监控录播系统，可将课堂教学进行记录，教师可根据需要对录播进行查看与分析，以便了解教学效果及时改善。

5、桌子使用可组合和移动式的，使教学方式更加自由与灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构框图；

图2为本发明实施例的平面示意图；

图3为本发明实施例的无线网络系统的框图；

图4为本发明实施例的视频展示控制系统的框图；

图5为本发明实施例的音频播放控制系统的框图；

图6为本发明实施例的监控录播系统的框图。

其中，两个应用服务器之间的虚线表示省略，其余虚线均表示无线方式连接，实线表示有线方式连接。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明提供的云教学探究教室，包括多视频输出的视频展示控制系统、音频播放控制系统、无线网络系统和多个智能终端，所述的智能终端通过无线网络系统与视频展示控制系统和音频播放控制系统进行信号传输，所述的多个智能终端通过无线网络系统实现数据交换；所述的多视频展示控制系统包括含有交互式电子白板的多个视频输出设备，所述的智能终端可以为笔记本电脑、智能手机、平板电脑中的一种或多种。所述的视频输出设备还可以是投影机、投影幕布、电子白板中的一种或多种，如图2所示，本实施例中的视频输出设备为三个，两个投影幕布与一个交互式电子白板，两个投影幕布分别位于黑板的两侧，一个交互式电子白板位于黑板中间；所述的无线网络系统包括调制解调器、路由器、交换机及无线AP，所述的调制解调器、路由器及交换机依次相连，所述的无线AP与所述的交换机相连；所述的多视频输出的展示控制系统还包括视频控制部分和视频转换部分，所述的视频控制部分包含依次相连接的智能控制终端、无线网络收发器和中央集中控制器（以下简称“中控”），所述的视频转换部分包括视频矩阵，所述的智能控制终端通过无线网络收发器及中控来控制视频矩阵在两个投影幕布与一个电子白板上的输出内容。所述的智能终端以无线方式通过无线影音传输器与所述视频矩阵来完成视频信号的输入，所述的无线方式通过所述的无线网络系统来完成，或所述的智能终端以有线方式直接连接所述视频矩阵来完成视频信号的输入。多个智能终端可根据实际需要选择有线方式或无线方式与视频矩阵实现通信。所述的音频播放控制系统包括音频输入部分、音效控制部分及音频输出部分，所述的音频输入部分可以为智能终端和/或无线麦克风，图1中本实施例中选用无线麦克风和智能终端，所述的音频输出部分为音箱，所述的音效控制部分包括依次相连接的调音台、均衡器、效果器及功放，所述的调音台通过蓝牙接收设备以无线方式与所述的音频输入部分相连，或以有线方式直接连接所述的音频输入部分。图1中的实施例调音台通过无线的方式与无线麦克风相连，多个智能终端中有的通过有线方式与调音台相连，有的通过无线方式与调音台相连，所述的功放与音箱相连。

本发明提供的云教学探究教室，视频展示控制系统包括多个视频输出设备，可以使交互展示效果更好，同时该多个视频输出设备可根据需要显示相同或不同的内容，在充分展示教学内容的同时满足不同的教学需要，达到最好的教学效果；整个教室采用无线网络通信，不仅使教室布局更加简明，学生视野更加开阔与敞亮，还使学生及教师在教室中的位置更加自由，可以在教室中任意位置进行教学或学习，提高了教学的灵活性与互动性，有助于提高教学与学习效率。

如图1所示，本发明提供的云教学探究教室，还包括监控录播系统，所述的监控录播系统包括信息采集部分与监控录播控制输出部分，所述的监控录播控制输出部分包括录播主机，所述的信息采集部分包括摄像头与拾音器，所述的摄像头与拾音器与所述的录播主机相连接，所述的录播主机与交换机相连；摄像头采集图像信息，拾音器采集声音信息，这些信息采集后经录播主机处理后传输到监控主机，或经无线网络系统传输到所述智能终端。

本发明提供的云教学探究教室，设有监控录播系统，可将课堂教学进行记录，教师可根据需要通过监控主机，或使用智能终端对录播进行查看与分析，以便了解教学效果及时改善教学。

如图1所示，本发明提供的云教学探究教室，还包括主服务器和/或应用服务器，主服务器为一个，应用服务器可以为多个，所述的主服务器和/或应用服务器与所述的交换机相连。本实施例中包括一个主服务器与多个应用服务器，教师或学生可通过智能终端通过无线网络系统对主服务器和应用服务器进行访问与交流。通过此方式，学生可以使用智能终端通过无线网络系统访问内部服务器进行在线学习，或下载资料保存后进行线下学习；教师可以访问内部服务器进行远程辅导及文件的分发与接收。通过无线网络系统，即使不在教室，师生也可以自由地进行交流与互动。

如图2所示，本发明提供的云教学探究教室，还包括可自由组合与移动桌椅，该桌子的桌面可以为正六面形或等腰梯形，桌椅的桌脚可以设有滑轮，需要移动时可启动滑轮，不需要移动时收起滑轮。本实施例中使用的桌子桌面为等腰梯形，可将两张桌子拼接成桌面为正六面形。桌子使用可组合和移动式的，使学生可以任意组成需要的小组进行交流与讨论，使教学更加自由与灵活。

如图1、2所示，本发明提供的云教学探究教室隔离成两个空间，一间为监控观察室，另一间为学习室，学习室中放置视频输出设备、无线麦克风、音箱、摄像头、拾音器、智能终端及智能控制终端，其他的设备全部置于监控观察室中。监控观察室与学习室通过无线网络系统进行通信。两室通过单透玻璃进行隔离，透过监控观察室可以看到学习室里的情况。根据实际需要，也可以将学习室设计成矩形，该矩形教室中放置有视频输出设备的一边长度大于另一边长度，这样可使学生的视野效果更好。

图3示出了无线网络系统的组成：无线网络系统包括调制解调器、路由器、交换机及无线AP，所述的调制解调器、路由器及交换机依次相连，所述的无线AP与所述的交换机相连，教师与学生可操作智能终端通过该无线网络系统实现数据交换；教室中还可包含一个主服务器与多个应用服务器，他们与交换机相连接，教师和学生可通过操作智能终端，通过该无线网络系统访问内部资源；调制解调器与外网相联，教师和学生可通过操作智能终端，通过该无线网络系统访问外部资源。

图4示出了视频展示控制系统的工作原理：老师操作智能控制终端向交互式电子白板和/或投影幕布发出控制指令，由无线网络收发器接收控制指令后经中控处理，处理后的控制指令通过视频矩阵的转换启动相应的交互式电子白板和/或投影幕布，再由教师操作智能终端上的管理软件，将需要显示的内容发送给相关的交互式电子白板和/或投影幕布，这些需要显示的内容通过视频矩阵的转换显示到相应的交互式电子白板和/或投影幕布上。所述的智能控制终端可以为平板，所述的视频矩阵可以为AV、VAG或HDMI高清矩阵，所述的无线影音传输器可以为Apple TV。本实施例中使一个交互式电子白板与两个投影幕布分别显示不同的内容，教师操作三个智能终端，将三个智能终端上的不同内容传送到三个视频输出设备上进行显示，一个教师用智能终端通过无线影音传输器以无线方式向视频矩阵发出信号，另外两个教师用智能终端直接以有线方式连接视频矩阵。首先由教师操作智能控制终端启动一个交互式电子白板与两个投影幕布，再将三个智能终端上的不同内容发送到相应的视频输出设备上，此时，一个交互式电子白板与两个幕布可显示不同的内容。

图5示出了音频播放控制系统的工作原理：教师授课的声音信号可通过无线方式或有线方式传送到调音台，当教师使用无线麦克风来输入声音信号时，无线麦克风可将声音信号通过无线网络系统以无线的方式传入调音台，当教师使用如笔记本、平板等这样的智能终端来输入声音信号时，可直接通过有线方式连接调音台将声音信号输入，或者通过蓝牙接收设备以无线方式连接调音台将声音信号输入。输入调音台的声音信号经均衡器、效果器、功放处理后，通过音箱输出。

图6示出了监控录播系统的工作原理：信息采集部分的摄像头和拾音器将图像和声音信号采集后，这些图像和声音信号发送到录播主机中，录播主机将这些图像与声音信号传送到交换机中，教师通过监控主机访问该图像与声音信号，或操作智能终端通过无线网络系统访问该图像与声音信号。该监控录播系统可以根据实际需要进行升级，如升级为自动跟踪录像系统。

本发明提供的云教学探究教室，既具有多媒体投影教室的功能，即学生可通过投影进行学习，又具有计算机网络教室的功能，即可以通过电脑与教师进行交流。

本发明提供的云教学探究教室，打破传统教学理念，利用无线网络系统进行传输，教室内不再具有现有技术中放置于讲台下的服务器及一些线束，保证了教学环境的干净，使学生视野更加开阔与敞亮；教师也可手持其智能终端自由移动，学生上课时，不仅可以根据需要移动桌椅，其智能终端也可随之自由移动，使上课的方式更加灵活。教师与学生可以自由地手持智能终端相互交流，实现了“零距离”学习。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种云教学探究教室，其特征在于，包括多视频输出的展示控制系统、音频播放控制系统、无线网络系统和多个智能终端，所述的智能终端通过无线网络系统与多视频输出的展示控制系统和音频播放控制系统进行信号传输，所述多个智能终端通过无线网络系统实现数据交换；所述的多视频输出的展示控制系统包括含有交互式电子白板的多个视频输出设备，所述的智能终端为笔记本电脑、智能手机、平板电脑中的一种或多种，还包括桌椅,所述的桌椅可自由组合与移动；所述云教学探究教室包括通过单透玻璃进行隔离的监控观察室和学习室，所述多视频输出的展示控制系统、音频播放控制系统以及多个智能终端均位于所述学习室内；

所述的多视频输出的展示控制系统还包括视频控制部分和视频转换部分，所述的视频控制部分包含依次相连接的智能控制终端、无线网络收发器和中央集中控制器，所述的视频转换部分包括视频矩阵，所述的智能控制终端通过无线网络收发器及中央集中控制器来控制视频矩阵在多个视频输出设备上的输出内容。

2.根据权利要求1所述的云教学探究教室，其特征在于，所述的智能终端以无线方式通过无线影音传输器与所述视频矩阵来完成视频信号的输入，所述的无线方式通过所述无线网络系统来完成，或所述的智能终端以有线方式直接连接所述的视频矩阵来完成视频信号的输入。

3.根据权利要求1所述的云教学探究教室，其特征在于，所述的音频播放控制系统包括音频输入部分、音效控制部分及音频输出部分，所述的音效控制部分包括依次相连接的调音台、均衡器、效果器及功放，所述的调音台与音频输入部分相连，所述的功放与所述的音频输出部分相连。

4.根据权利要求3所述的云教学探究教室，其特征在于，所述的调音台通过蓝牙接收设备以无线方式与所述的音频输入部分相连，或以有线方式直接连接所述的音频输入部分。

5.根据权利要求1或4所述的云教学探究教室，其特征在于，还包括监控录播系统，所述的监控录播系统包括信息采集部分与监控录播控制输出部分，所述的监控录播控制输出部分包括录播主机，信息采集部分采集信息后经录播主机处理后传输到监控主机，或经无线网络系统传输到所述智能终端。

6.根据权利要求1所述的云教学探究教室，其特征在于，所述的无线网络系统包括调制解调器、路由器、交换机及无线AP，所述的调制解调器、路由器及交换机依次相连，所述的无线AP与所述的交换机相连。

7.根据权利要求6所述的云教学探究教室，其特征在于，还包括主服务器和/或多个应用服务器，所述的主服务器和/或多个应用服务器与所述的交换机相连。