CN104008678A - 课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端及其工作方法,所述的智能网络终端包括硬件模块和软件模块,该终端的硬件模块安装在单个课桌上,通过对课堂教学过程中的图文、视频、音频等师生交互信息进行采集,利用自制拓展卡对所采集信息进行优化与加密处理,通过无线WIFI网络传输到上位控制计算机;该终端通过无线WIFI网络接收上位控制计算机的指令,在课堂内实现终端分组间的文本、图片与视频音频通信;该设备立足课堂教学质量的提升,为课堂教学研究提供了实时数据采集,为教学评估提供了基础数据,整个设备面向课堂教学,采用多重防护技术,确保设备全天候长时间稳定运行,课堂教学数据实时准确采集,安全传输与存储。

Description

课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端及工作方法
技术领域
本发明涉及现代化课堂教学设备领域,尤其涉及一种课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端及其工作方法。
背景技术
教育信息化很多年,主要是做课程资源与课程交互平台建设。但这些工作大多实现了课堂外的教学,如师生可以在课堂外做交流。教育信息化没有真正关注“课堂内”,没有将教育信息化的主要关注点放在“课堂”这个教学最主要的场所。这是当前教育信息化的盲点。课堂教学的多样性,以及在课堂教学过程中的信息丰富性,导致在传统技术条件下,无法能够全方位地对课堂进行记录,只是停留在配备教师计算机、投影仪等方面,这导致了教育信息化无法在课堂进行深入。
虽然普通的手机或平板电脑可以实现无线网络通信,与录音录像功能,但其无法承担教室课堂教学信息的采集与交互工作。主要原因是:1)其无法实现信息的安全性,课堂教学的信息包含了很多私人信息,如果没有必备的安全加密措施,这些信息是很容易泄露而造成对于个人或团队的伤害;2)教学信息的完整性,智能手机与平板电脑并不是为了完整实时采集数据而设计的,其在音频视频数据采集上无法保证信息的完整,特别是音视频信息的同步;3)无法实现长时间可靠采集。智能手机或平板电脑主要针对个人用户,并没有考虑多人使用与教室特殊的环境,往往无法保证长期稳定可靠的运行。
专利200920138269.0公开了一种改进型教学信息化管理系统,该设备通过服务中心管理平台、移动短信中心、校讯听话机、考勤读卡器、手机和前端WEB浏览和管理设备来实现提高教学信息化管理系统的通话交流品质,降低读卡器故障率且节能环保的系统;但是该系统主要是针对学校、家庭和校讯通来搭建的通话平台,仅仅能提高教学过程中的学生的信息的沟通的顺畅,无法提升学校的教学质量和教学水平。
专利201120409495.5公开了一种无线教学反馈系统,该系统通过主接收器和若干个学生控制器,通过无线接收单元发射无线信号到无线接收单元,构成无线教学反馈系统,避免了有线教学反馈系统中布线的复杂性,能即时进行教学信息反馈和效果分析评估,但是该系统也仅仅是通过键盘和按钮来输入教学信息,通过无线网络传递的数据也较为简单,无法对构成系统化的教学信息采集和收集系统,整体装置较为简单。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明提供一种采用多重防护技术,确保设备全天候长时间稳定运行,课堂教学数据实时准确采集,安全传输与存储的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端及其工作方法。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,所述的智能网络终端通过无线WIFI网络与上位控制计算机相连接,所述的智能网络终端包括硬件模块和软件模块,所述的硬件模块(如图1所示)包括:嵌入式主板、自制音频视频处理卡、自制加密处理卡、微型数码摄像头、微型数字麦克风、光感应器和硬件狗,所述的微型数码摄像头、微型数字麦克风和光感应器通过自制音频视频处理卡连接在嵌入式主板上,所述的自制加密处理卡和硬件狗并联在嵌入式主板上;所述的嵌入式主板上安装有:多核低功耗CPU、高速内存、SSD存储器、RAM存储器、无线WIFI网络通信模块、液晶显示模块、锂电池、DC稳压转换电路。
本发明配备了光感应器,这个设备的作用是与微型数码摄像头、音频视频处理卡一起配合,进行本地图像处理工作的。教室的光环境变化非常大,如果用传统的数码摄像方式,往往不能够得到很好的图像效果。如果这些图像上传到服务器上,不仅仅不会为教学研究与相关改革提供数据支持,还会耗费很多的后期处理成本。因此本发明中我们用一个光感应器,实时的感应环境光的变化。感应器信号作为图像处理卡的一路输入,控制图像处理卡中的图像预处理过程。这样微型数码摄像头采集的图片,就可以快速地做图像预处理,保证音频视频处理卡输出的图像质量。
自制音频视频处理卡(如图2所示):所述的自制音频视频处理卡上设有两个FPGA(一种可以编辑的数字逻辑门电路)芯片逻辑处理单元、多核DSP(专用的数字信号的计算芯片)芯片,高速内存和PCI接口,所述的光感应器和微型数码摄像头连接在一个FPGA逻辑处理单元上,所述的微型数字麦克风连接在另一个FPGA逻辑处理单元上,两个FPGA逻辑处理单元和高速内存并联在多核DSP芯片上,所述的多核DSP芯片通过PCI接口连接在嵌入式主板上。
本发明所述的视频信号预处理主要有:调节白平衡、调节色温、图像增强等。本终端设备配备了光感应器,其可以感应环境光的变化。该信号将作为重要的控制信号输入到音频视频处理卡中,这样就可以用来对当前采集图像做处理。
本发明所述的音频信号预处理主要工作有:环境去噪,基准分贝调整。环境去噪主要是通过特定的DSP芯片做滤波,保留人声部分的信息,去除其他范围的噪音。基准分贝的调整主要是针对麦克风自身的采集电平的漂移做调整,解决声音录制时忽大忽小的现象。
本发明所述的音频视频处理卡主要有三个功能:1)将由微型数码摄像头采集的视频信号,和由微型数码麦克风采集的音频信号,在同一个时钟模块的控制下,混编输出为一路完全同步的音视频流信号。2)对实时采集的图像信号、声音信号做预处理工作,通过预制的算法提升图像信号、声音信号的质量;(3)将成熟的人脸识别技术通过硬件方式实现,解决座位上是否有学生,该学生在当前课堂中是否为同一学生等处理识别功能,为教务、考务管理提供身份认证数据;
本发明所述的音频视频处理卡需要同时处理视频图像信号与音频信号,需要多个DSP方式来协同完成;但多DSP方式的缺点是其功耗比较大,这样设备散热方面就存在问题。如果直接在设备中安装风扇等散热设备,会影响课堂教学。因此该设备必须是静音设计;这就需要设计中严格控制各硬件电路的功耗。因此本设备采用多核DSP+FPGA方式。相比较多DSP系统,多核DSP系统需要更复杂的供电电路、外部存储器接口电路与外部通信接口电路。
自制加密处理卡(如图4所示):所述的自制加密处理卡上设有密钥存储器、FPGA逻辑处理单元、多核DSP芯片、高速内存和PCI接口,所述的密钥存储器通过FPGA逻辑处理单元连接在多核DSP芯片上,所述的高速内存并联在多核DSP芯片上,所述的多核DSP芯片通过PCI接口连接在嵌入式主板上,所述的加密处理卡前端连接有控制跳线。
教室教学信息中包含大量的个人信息,如学生的照片、学生的学号、学生的回答等,这些信息如果外泄会造成很多问题。因此需要在信息做传输前就做加密工作。而这种加密一定是实时的,不能影响课堂交互的实效性。更重要的是,本设备采用“面向Web”方式,最大程度地简化了软件通信协议,所以不用加密通道进行传输,这就更需要在传输数据前做好加密工作,以确保信息传输与存储时的安全性。本发明通过在终端设备中内置加密卡,配备多核低功耗的DSP加密芯片与独立内部存储芯片,可实时将音视频流信号与其他信息做加密编码操作,加密密钥中包含了终端设备唯一的设备号信息与当前的人员身份信息。采用非对称密钥系统,该设备只能在配备了加密卡的设备中进行解码操作,且无法进行修改。
本发明所述的软件模块包括(如图1和2所示):主板自带操作系统,自检程序、软件狗程序,电源监控与管理程序、身份认证程序和教学交互程序,所述的教学交互程序包括:浏览器与Web服务器程序、远程监控截屏程序和远程控制程序;所述的教学交互程序安装在RAM存储器内,所述的主板自带操作系统,自检程序、软件狗程序,电源监控与管理程序和身份认证程序安装在SSD存储器内。
本发明所述的智能网络终端的硬件模块安装在盒体内,课堂内的每个课桌上均设有的智能网络终端盒体。
本发明所述的嵌入式主板上预留有多个COM口、USB口和CF卡接口,所述的COM口可连接小键盘或第三方硬件;经过多年的教学信息化建设,许多学校都建立了很多的信息化系统,特别是信息化身份认证系统与教务管理系统;本发明可与目前主流的数字化校园设备进行硬件对接,同时在上位控制计算机配备相应的软件后,该设备可以将外接设备的数据传输到上位控制计算机进行处理,能够实现学生校园卡的读取、教务课程信息下发、考务信息下发等功能。
本发明所述的DC稳压转换电路连接在220V的常用市电。设备采用特定的DC电路,该电路能够对220V做滤波整流处理,同时能够隔离雷击等干扰信号。
本发明所述的控制跳线为自制加密处理卡密钥存储器的硬件控制开关;所述的控制跳线在关闭时,可以通过软件直接对卡内的密钥存储器进行读写操作。当打开时,只能由加密卡内的FPGA逻辑单元访问密钥存储器。这样可以让管理人员对加密卡密钥的修改,而不让普通用户修改加密卡内密钥。
本发明所述的嵌入式主板上的液晶显示模块连接有液晶触摸屏;本设备配备了触摸屏与自制小键盘的组合输入方案;触摸屏是目前主流的智能终端输入设备。其输入形式自由,能够实现手写输入,适用于做课堂学生手写信息采集。由于本终端是安装在每个课桌上,其显示尺寸是受限的,因此不能够做到大触摸屏输入。而且该设备是一个长期工作的设备,需要更好的稳定性。基于上述考量,本设备增加了自制的小键盘,该键盘主要解决最常用的功能输入,如学号输入、客观问答输入。本设备采用触摸屏与自制小键盘组合方式作为输入方案,兼容了稳定性与拓展性,有利于可靠完整的采集教学信息,满足课堂教学的交互需求。
本发明配备一套硬件狗与一套软件狗;硬件狗主要解决了终端设备内部稳定性问题,软件狗主要解决多个终端在无线WIFI网络环境下的整体稳定性问题。
本发明所述的硬件狗运行方法(如图5所示):硬件狗是一个独立于主板的电路,主要是用于监测该设备运行状态;设备正常过程中,会定期向硬件狗电路发送“休眠”指令;如发生设备死机时,硬件狗被唤醒,自动向主板发送“复位”电信号,实现设备的自动重启。
本发明所述的软件狗的运行方法(如图6所示):所述的软件狗是内置在设备操作系统中一个核心底层程序,其随设备启动而启动,并长期运行;上位控制计算机通过网络定期轮询设备,向软件狗程序发送“休眠”指令。如发送故障时,设备在一定时间内没有收到上位控制计算机指令,软件狗程序被唤醒,其会将运行数据保存到设备内置存储器中,并在屏幕上显示警示信息;上位控制计算机在轮询各终端设备时,将未获得响应的终端设备上报到系统,通知管理人员处理。
本发明所述的智能网络终端基于Web的方式进行同时,所述的教学交互程序中同时安装有Web浏览器与Web服务器程序。所述的智能网络终端获取外部信息时采用web浏览器方式,外界获取终端信息时采用web服务器方式,以有效解决通讯协议一致性问题。
目前教学资源中有非常多的文件格式,如果单独做文件播放设备,将无法兼容所有的格式,为日后的维护造成困难。本设备采用嵌入浏览器方式,所有的教学资源都采用浏览器方式进行播放。浏览器平台具有更好的兼容性,能够适用常见的多媒体文件格式,而且开发维护成本低、部署快捷方便。因此本终端设备中内置web浏览器作为主要的软件模块,用于获取与展示外部信息。作为一个数据采集与交互设备,终端与上位控制计算机之间、终端之间需要做很多的交互工作。如果单独开发协议,则后期维护不是很方便,特别是不同软硬件版本的终端在同一个教室部署时就难于解决通讯协议问题。在终端中嵌入Web服务器,则终端之间的传输就类同于Web网页浏览方式,这样协议接口就规范统一。目前Web服务器的软件模块很小,不占用很多的设备资源,可以在嵌入式设备中使用。由于每台终端内部嵌入了浏览器与Web服务器,则当该设备从另一个设备(终端或上位控制计算机)获取信息时,类似与通过浏览器进行网页浏览,而当外部设备从该设备中获取数据时,则类似于浏览该设备内部的网站。这个过程,从软件设计角度上,与目前www网站的架构一致,因此可说终端间的传输是面向Web的。这种“面向Web”的设计方式有效地解决了通信协议的兼容性问题,极大地简化了不同版本的终端间通信问题。
本发明的优点在于:本发明所述的终端的硬件设备是安装在单个课桌上,其集成多种智能技术,对课堂交互的多种信息,特别是视频音频信息进行采集,利用自制拓展卡进行优化与加密处理,通过无线WIFI网络传输到上位控制计算机;同时可接受上位控制计算机的指令,在课堂内实现终端分组间的文本、图片与视频音频通信。
该设备的具体优点包含以下几个方面:
1)辅助课堂教学质量的提升;本发明立足在课堂教学,课堂教学是教育的主渠道,目前主要的教学过程主要在课堂上完成;采用安装在课堂的每个桌面上的该设备,实时稳定准确地采集课堂教学信息,并将信息上传到服务器;通过建立课堂教学的大数据库,应用大数据挖掘技术,对课堂教学进行更深入更科学的分析,从而提出更好地解决方案。
2)实现教学信息化落地课堂;通过信息化手段,将课堂教学过程存储下来,为日后的教学研究提供数据。在数据采集的同时,建立一个课堂交互的平台;师生能够通过该平台做文本、图片、视频、音频的点对点或多点交流。
3)为教学改革提供大数据基础;课堂教学是教育的主渠道,但目前教学信息系统没有对于课堂教学的数据采集设备。本设备解决了这个问题,能够实时准确采集课堂教学信息,实时稳定准确地采集课堂教学信息,并将信息上传到服务器中。通过该设备,可以建立课堂教学的大数据库。
4)为教学评估提供技术支撑;任何的评估都需要对于实施过程的深入分析,需要过程中的大量数据信息;课堂教学是教学的主渠道,通过将课堂数据信息进行实时准确地采集,实现教学评估。
5)提高教学管理的信息化水平;课堂教学中需要很多的教务管理,比如考勤签到等。通过该设备,可以实现学生的课堂签到。而且本设备内部配备的视频处理卡,内含人脸识别模块,可以快速地对桌位人员做有无判断与身份甄别,进而解决很多教务、考务等管理难题。
附图说明
图1为本发明硬件模块框架图;
图2为本发明软件模块框架图;
图3为本发明自制音频视频处理卡结构原理简图;
图4为本发明自制加密处理卡结构原理简图;
图5为本发明硬件狗运行方法简图;
图6为本发明软件狗运行方法简图;
图7为本发明软硬件工作流程简图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1:如图7所示的本发明的工作流程:
1)加电启动:首先进行自检程序,该程序主要是检查设备各个硬件设备是否能够正常工作,硬件狗系统是否能正常工作,无线WIFI网络是否能够正常访问。如果一起正常则进入下一步,否则自动停止,等待维修;
2)自检通过后,则启动“软件狗程序”与“电源监控与管理程序”。软件狗程序是一个长期运行的后台程序,其主要负责接收上位计算机定期的轮询信息,确保无线WIFI网络传输正常;“电源监控与管理程序”主要负责对当前电源情况进行监控,如果发现外部电源异常,则自动启动设备内部的电池进行供电。如果内部电池电量不足,则启动充电电路进行充电;
3)上述程序启动后,会 “身份认证程序”,这个程序也是一个长期运行的程序,但其有显示与输入界面,等待课堂教学开始。当学生上课时,首先要进行身份认证。身份认证程序负责获取学生的学号输入,自动进行拍摄,与上位计算机进行验证通讯,同时将结果反馈给学生。该程序还负责在课程过程中,按照上位控制计算机的轮询指令进行多次抓拍与上传,记录教学过程中学生状态;
4)当学生完成身份认证后,系统将启动教学交互程序,该程序由两个主要模块组成:“Web浏览器”与“Web服务器”。与学生交互的部分主要是“Web浏览器”,学生可通过该模块获取上位控制计算机或其他终端设备的信息,实现教案资料显示、课堂测试、课堂交互等功能。“Web服务器”主要负责外部设备获取当前设备的信息。“教学交互程序”提供了统一的Web通讯交流界面,实现师生点对点、多点对多点等多种形式的信息交互,同时能够满足图文、视频、音频等多媒体多格式的交流。这个程序将贯穿整个课堂教学;
5)当课堂教学结束后,学生通过“教学交互程序”提交对于本堂课程的教学测评,完成测评后,设备将自动回到“身份认证程序”,等待下一次课堂教学的开始;
6)当一天的课堂教学结束后,教室管理人员通过上位计算机发送轮询指令给各终端,各终端内的“软件狗程序”将通知“电源监控与管理程序”,自动切断该设备的电源,实现远程关机。
实施例2:本发明在实现课堂教学检查签到方面的操作方法:本终端安装在教室的每个课桌上,学生上课时,在终端上输入自己的学号,此时终端将学号上传到上位控制计算机上,由上位控制计算机判定该学生是否应该在该课堂上课。如果不是则提示学生走错教室,如果是则通知终端设备进行拍照,拍照过程有提示,学生需要在提示下拍摄正面照一张作为课堂考勤档案,由终端加密后上传到上位控制计算机中。为了防止学生在课堂中有逃课、替代签到等现象。终端在上课中会随机进行抓拍,抓拍的过程没有提示。设备将自动对抓拍信息做人脸识别,如发现三次以上该座位没有人则做旷课上报。如发现抓拍与考勤图片存在很大差异,则向上位控制计算机报警,提示教师或管理员实地检查是否存在学生替代现象。
实施例3:本发明在实现课堂实际教学方面的操作方法:在上课过程中,教师可以通过上位控制计算机,通过远程控制指令,指定该教室的终端显示某道单选题目。学生通过终端按钮,输入自己的选择答案。终端将自动将学生操作的结果通过无线WIFI网络上传到上位控制计算机,上位控制计算机则自动进行选项统计,实时显示当前的学生回答图表。同时终端将自动开启音频视频采集设备,对回答过程进行全程录音录像。视频与音频信息通过终端内的处理卡,实时预处理后混合编码为一路信号,加密上传到上位控制计算机上。这样不仅仅能够获得学生的回答情况,而且可以采集到教学问答过程中的音频视频信息。这些课堂现场第一手交互信息将存储到课堂教学数据库中,为日后教学研究与教学评估提供支持数据。
实施例4:本发明在实现课堂交互方面的操作方法:教师除了通过上位控制计算机控制该终端实现教学问答,还可以通过上位控制计算机对教室中的终端进行分组。分组后学生可通过自己面前的终端,与同学进行点对点或者多点对多点的课堂交互,可以用键盘打字或者手写触屏进行文本通信,也可通过音频视频进行通信。老师可以通过上位控制计算机的远程截屏软件来监控学生终端的屏幕,指导学生进行教学研讨活动。活动结束,教师通过上位控制计算机发送远程控制命令,终端终止通信交互,返回交互前的状态。所有交互信息通过终端内置加密卡的处理后,上传到上位控制计算机,最终上传到服务器进行存储。
实施例5:本发明在实现课堂教学的检查报警方面的操作方法:教师如果在授课过程中某个终端出现死机,终端内部的硬件狗系统会自动激活,重启终端系统。如果激活无效或者长时间无法启动,则上位控制计算机的轮询程序会监测到该终端无法正常反应,自动向教师与设备管理员报警。教师根据教室情况,重新安排学生做其它座位,或者与同学合用终端。
需要说明的是,上述仅仅是本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,所述的智能网络终端通过无
线网络与上位控制计算机相连接,其特征在于,所述的智能网络终端包括硬件模块和软件模块:
所述的硬件模块包括:嵌入式主板、自制音频视频处理卡、自制加密处理卡、微型数码摄像头、微型数字麦克风、光感应器和硬件狗,所述的微型数码摄像头、微型数字麦克风和光感应器通过自制音频视频处理卡连接在嵌入式主板上,所述的自制加密处理卡和硬件狗并联在嵌入式主板上;所述的嵌入式主板上安装有:多核低功耗CPU、高速内存、SSD存储器、RAM存储器、无线WIFI网络通信模块、液晶显示模块、锂电池、DC稳压转换电路;
自制音频视频处理卡:所述的自制音频视频处理卡上设有两个FPGA逻辑处理单元、多核DSP芯片,高速内存和PCI接口,所述的光感应器和微型数码摄像头连接在一个FPGA逻辑处理单元上,所述的微型数字麦克风连接在另一个FPGA逻辑处理单元上,两个FPGA逻辑处理单元和高速内存并联在多核DSP芯片上,所述的多核DSP芯片通过PCI接口连接在嵌入式主板上;
自制加密处理卡:所述的自制加密处理卡上设有密钥存储器、FPGA逻辑处理单元、多核DSP芯片、高速内存和PCI接口,所述的密钥存储器通过FPGA逻辑处理单元连接在多核DSP芯片上,所述的高速内存并联在多核DSP芯片上,所述的多核DSP芯片通过PCI接口连接在嵌入式主板上,所述的加密处理卡前端连接有控制跳线;
所述的软件模块包括:主板自带操作系统,自检程序、软件狗程序,电源监控与管理程序、身份认证程序和教学交互程序,所述的教学交互程序包括:浏览器与Web服务器程序、远程监控截屏程序和远程控制程序;所述的教学交互程序安装在RAM存储器内,所述的主板自带操作系统,自检程序、软件狗程序,电源监控与管理程序、身份认证程序安装在SSD存储器内。
2.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的智能网络终端的硬件模块安装在盒体内,课堂内的每个课桌上均设有的智能网络终端盒体。
3.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的嵌入式主板上预留有多个COM口、USB口和CF卡接口,所述的COM口可连接小键盘或第三方硬件。
4.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的DC稳压转换电路连接在220V的常用市电。
5.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的控制跳线为自制加密处理卡密钥存储器的硬件控制开关。
6.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的嵌入式主板上的液晶显示模块连接有液晶触摸屏。
7.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的硬件狗运行方法:设备正常过程中,会定期向硬件狗电路发送“休眠”指令;发生设备死机时,硬件狗被唤醒,自动向主板发送复位电信号,设备自动重启。
8.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的软件狗的运行方法:上位控制计算机通过网络定期轮询终端,向软件狗程序发送休眠指令;发送故障时,终端没有收到上位控制计算机指令,软件狗程序被唤醒,其会将运行数据保存到设备内置存储器中,并在屏幕上显示警示信息。
9.根据权利要求1所述的课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端,其特征在于,所述的智能网络终端基于Web的方式进行同时,所述的教学交互程序中同时安装有Web浏览器与Web服务器程序。
10.一种课堂教学多媒体信息实时采集与加密的智能网络终端的工作方法,其特征在于,所述的智能网络终端具体的工作方法如下:
1)加电启动:设备进行自检程序,该程序主要是检查设备各个硬件设备是否能够正常工作,如果全部正常则进行下一步操作,否则自动停止,等待维修;
2)自检通过后,启动软件狗程序与电源监控与管理程序;软件狗程序负责接收上位计算机定期的轮询信息;电源监控与管理程序负责对当前电源情况进行监控;
3)启动身份认证程序,身份认证程序负责获取学生的学号输入,自动进行拍摄,与上位计算机进行验证通讯,同时将结果反馈给学生;课程过程中,按照上位控制机的轮询指令进行多次抓拍与上传,记录教学过程中学生状态;
4)启动教学交互程序,该程序由两个主要模块组成:Web浏览器与Web服务器;学生可通过Web浏览器获取上位控制计算机或其他终端设备的信息,实现教案资料显示、课堂测试、课堂交互等功能;Web服务器则负责外部设备获取当前设备的信息;
5)课堂教学结束后,启动教学交互程序提交对于本堂课程的教学测评;完成测评后,设备将自动回到身份认证程序,等待下一次课堂教学的开始;
6)全天的课堂教学结束后,教室管理人员通过上位计算机发送轮询指令给各终端,各终端内的软件狗程序将通知电源监控与管理程序,自动切断该设备的电源,实现远程关机。
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