CN104882033B - 一种交互式电子板装置及有效利用电子教学资源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交互式电子板装置及有效利用电子教学资源的方法，交互式电子板装置包括计算机主机、液晶显示设备、触摸定位设备；软件包括批注模块、黑板模块以及现有的其它辅助教学模块；所述的黑板模块，用于呈现黑板屏中的黑板，它所呈现的黑板由上下两部分组成，上部分的黑板相对下部分黑板可进行横向移动。所述的软件系统中还包括同屏控制模块，用于完成对电脑操作屏、批注屏、黑板屏的同屏控制，并实现在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的功能。本发明还提供了一种有效利用电子教学资源的方法。采用该装置和方法可使电子教学资源实现充分有效的利用。

Description

一种交互式电子板装置及有效利用电子教学资源的方法

技术领域：

本发明涉及多媒体教学设备技术领域，具体属于一种液晶触摸交互式电子板装置以及采用该装置有效利用电子教学资源的方法。

技术背景：

随着电子显示技术、计算机技术的快速发展与普及，课堂教学中使用的教学板也逐步从传统黑板开始经过绿板—白板—多媒体投影—交互式投影电子板向触摸液晶交互式电子板一体机演变。

使用过这些产品的人都知道，从多媒体投影开始每一代产品都给我们带来了无比的惊喜，比如多媒体投影产品刚出现时，它配合使用微软的PowerPoint软件，让多少教师为此激动，“你看通过编程，资料都能一行一行、一字一字展示，未来的教室不需要黑板就是这种产品”。然而随着教学实践，投影+PowerPoint因其学习成本高、影像容易被遮挡、书写不方便、容易形成“电灌堂”最终停留在教室的一角作为辅助教学设备或报告厅等需快速交流信息的场所。它没有拿下普通教室这一阵地。

现有的交互式电子板产品硬件技术、显示尺寸、软件批注、书写功能(尤其是触摸液晶交互式电子板一体机)理论上讲：已经基本满足了中小型教室对书写、电子教学资源利用的要求，并且克服了多媒体投影、交互式投影电子板的许多缺点，已经到了可以大面积推广使用阶段。然而就实际使用情况看，它们并没有很好的应用在各类学校的课堂教学中。它们大多还是与各类普通板组合使用，主要作用还是类似在报告厅一样对电子教学资源进行展示，真正的教学讲解过程还是以普通板为主，在普通板上进行。发生这种情况，这是什么原因？通过调研我们发现它们在电子教学资源利用方面还存在不足，这就是对大量的低成本课件，它们不能在保证黑板书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度，以得到又能有效利用电子教学资源又能随意书写的目的。

本发明就是为了解决上述问题，基于液晶触摸交互式电子板系统给出的一种在保证电子黑板书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有交互式电子板产品不能在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度，不能有效利用电子教学资源及随意书写的问题，提供一种液晶触摸交互式电子板装置以及采用该装置有效利用电子教学资源的方法。

本发明提供的一种液晶触摸交互式电子板装置，包括液晶触摸交互式电子板硬件系统和软件系统；硬件系统包括计算机主机、液晶显示设备、触摸定位设备(各类定位原理的触摸设备)；软件系统包括批注模块、黑板模块以及现有的其它辅助教学模块；

所述的黑板模块，用于呈现黑板屏中的黑板，所呈现的黑板屏中的黑板由上下两部分组成，上下两部分黑板的高度可在显示屏高度范围内变化，且上下两部分的高度总和等于显示屏的高度，上部分的黑板可相对下部分黑板进行横向移动；

所述的软件系统中还包括同屏控制模块，用于完成对电脑操作屏、批注屏、黑板屏的同屏控制，并实现在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的功能；所述的同屏控制模块包括主控模块、书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块；

所述的主控模块，通过调用原批注模块中的抓屏程序建立批注屏并通过黑板模块呈现黑板屏，进而通过书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块，完成多屏的同屏控制，在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度。

所述的书写子模块，用于在“批注屏”与“黑板屏”上，完成书写功能；

所述的图像分析子模块，用于当“电脑操作屏”、“批注屏”内容改变时，完成“电脑操作屏”、“批注屏”图像的行距分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放可以分行的图像中资料的每一行的行距；

所述的Z轴位置控制子模块，用于在“电脑操作屏”操作时或“批注屏”与“黑板屏”书写时被调用，完成维持各屏在Z轴方向的序列：“电脑操作屏”、“批注屏”、“黑板屏”的顺序从底到顶排列；

所述的纵向位置控制子模块，用于完成黑板屏的纵向移动控制并完成上部黑板高度的控制，它在上部黑板横向移动结束需换行时或在初始进入同屏状态时或有黑板任意纵向移动命令时被调用；

所述的横向位置控制子模块，用于完成批注板屏、黑板屏的横向移动控制，在接受到批注屏、黑板屏的横向移动命令时被调用；

所述的上部分黑板横向位置控制子模块，在接受到上部分黑板横向移动命令或横向移动停止命令时，完成黑板屏的上部分黑板相对下部黑板的横向移动控制，它在移动结束需换行时调用纵向位置控制子模块。

本发明还提供一种采用上述所述的液晶触摸交互式电子板装置实现有效利用电子教学资源的方法，包括如下步骤：

1)操作“电脑操作屏”打开要讲解的电子教学资源；

2)抓取“电脑操作屏”上电子教学资源图像；

3)将电子教学资源图像导入“批注屏”，完成“电脑操作屏”、“批注屏”图像的分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放图像中每一行的行距。

4)“电脑操作屏”、“批注屏”与“黑板屏”实现同屏状态，“批注屏”覆盖“电脑操作屏”，“黑板屏”覆盖“批注屏”。

5)控制黑板到下一行起始位置或初始位置(初始位置是指黑板覆盖屏幕时的位置)，再根据非纯文本数据标识取值，决定上部黑板的高度：若非纯文本数据标识为F，则根据行距数组设置上部黑板高度；若非纯文本数据标识为T，则使上部黑板微弱透明并使其高度在显示屏高度范围内变化，当使用者通过上部微弱透明的黑板发现上部黑板高度与下一行资料匹配时，通过点击上部黑板停止上部黑板的高度变化。(即通过与使用者交互决定上部黑板高度)。

6)横向移动上部分黑板逐字露出电子教学资源进行讲解，当需要在黑板或批注板上进行书写进一步讲解时，用不换行方式结束横向移动上部黑板，进行书写，书写完毕重复步骤6)；当讲解完一行内容，用换行方式结束横向移动上部黑板。

7)若是电子教学资源最后一页的最后一行；则退出同屏状态，转步骤8)；若是非最后一页的最后一行则退出同屏状态，操作“电脑操作屏”换新一页资料，转步骤2)；否则，转步骤5)；

8)结束电子教学资源的讲解。

与现有技术相比，发明的有益效果：

本发明一种交互式电子板装置及有效利用电子教学资源的方法是基于液晶触摸交互式电子板系统给出的一种在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的技术方案。它对充分有效利用电子教学资源，对液晶触摸电子板在普通课堂的普及有着重大现实意义。

附图说明：

图1：液晶触摸交互式电子板装置示意图

图2：软件系统模块示意图

图3：同屏状态下“电脑操作屏”、“批注屏”与“黑板屏”同屏示意图

图4：批注屏”与“黑板屏”书写状态示意图

图5、图6：黑板屏中的黑板由上下两部分拼接组成，它们的高度可变化示意图

图7：书写子模块流程图

图8：图像分析子模块流程图

图9：Z轴位置控制子模块流程图

图10：纵向位置控制子模块流程图

图11：横向位置控制子模块流程图

图12：上部黑板横向位置控制子模块流程图

图13：同屏模块主控模块流程图

图14：一种有效利用电子教学资源的方法示意图

具体实施方式：

本发明一种液晶触摸交互式电子板装置是用液晶显示设备作为显示器，用各类触摸原理、各类体系结构的交互式电子板系统。现以液晶触摸交互式电子板一体机为例，进一步说明本发明：

如图1-2所示的一种液晶触摸交互式电子板装置，包括硬件系统和软件系统。硬件系统如图1所示包括计算机主机、液晶显示器、红外触摸屏；软件系统如图2所示包括批注模块、黑板模块以及现有的其它辅助教学模块；

所述的黑板模块，所呈现的黑板屏中的黑板由上下两部分组成，上下两部分黑板的高度可在显示屏高度范围内变化，且上下两部分的高度总和等于显示屏的高度，上部分的黑板可相对下部分黑板进行横向移动；

所述软件系统中还包括同屏控制模块(如图2中所示)，它完成“电脑操作屏”、“批注屏”与“黑板屏”的同屏控制，在保证“批注屏”与“黑板屏”书写的前提下，方便地逐字、逐行控制“电脑操作屏”、或“批注屏”上的电子教学资源的呈现速度。

所述的同屏控制模块具有主控模块、书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块(如图2所示)。

所述的电子教学资源是指PPT、WORD、PDF等文档、各种格式的影像、摄像头的影像及一切可以用于教学的不论通过何种技术手段可以显示在电脑屏幕上的图文多媒体教学资源。

所述的同屏控制模块中“同屏”的含义是指:1、“电脑操作屏”、“批注屏”与“黑板屏”在显示屏Z轴方向上依“电脑操作屏”、“批注屏”、“黑板屏”的顺序从底到顶排列，“黑板屏”在最顶(即最外层)电脑操作屏”在最底层(即最里层)；2、“批注屏”可以相对“电脑操作屏”横向移动到某一特定位置，黑板屏可以相对“电脑操作屏”、“批注屏”纵向横向移动到某一特定位置；3、当某一屏在另一屏上的特定位置时，它可以遮挡或露出下一屏的部分或全部内容，在1、2的基础上“电脑操作屏”、“批注屏”与“黑板屏”的内容可展示给使用者或部分内容可同时展示给使用者，并且这时“电脑操作屏”处于操作状态，“批注屏”与“黑板屏”同时处于书写状态(如图3所示)。

所述的书写的含义是指普通书写、简单的几何形状画绘、坐标轴画绘、擦除等，其特征在于“普通书写”“简单的几何形状画绘”“坐标轴画绘”与擦除之间不需要按功能键转换，在板擦以外的区域书写，点取板擦即可拖动擦除，完全模仿普通黑板，即写(画)即擦(如图4所示)

所述的同屏控制模块中所呈现的黑板屏中的黑板由上下两部分拼接组成，上下两部分的高度可以在一定范围内变化，总和等于显示屏的高度，上部黑板高度变化目的是为了适应遮挡资料的行宽，上部分的黑板可以相对下部分黑板进行横向移动以实现遮挡资料逐字展示(如图5、图6所示)。

所述的主控模块通过调用原批注模块中的抓屏程序建立批注屏并通过黑板模块呈现黑板屏，进而通过书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块，完成多屏的同屏控制，实现在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的功能，流程图见图13。

所述的书写子模块在“批注屏”与“黑板屏”处于书写状态时，完成书写状态的功能；流程图见图7。

所述的图像分析子模块在同屏操作时，当“电脑操作屏”、“批注屏”内容改变时被调用，完成“电脑操作屏”、“批注屏”图像的行距分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放可以分行的图像中资料的每一行的行距。流程图见图8。

所述的Z轴位置控制子模块在“电脑操作屏”操作“批注屏”与“黑板屏”书写时被调用，完成维持各屏在Z轴方向的序列：电脑操作屏”操作时的调用是通过定时中断实现的；“电脑操作屏”、“批注屏”、“黑板屏”的顺序从底到顶排列；流程图见图9。

所述的纵向位置控制子模块完成黑板屏的纵向移动控制并完成上部黑板高度的控制，它在上部黑板横向移动结束需换行时或在初始进入同屏状态时或有黑板任意纵向移动命令时被调用。它在上部黑板移动结束需换行、初始进入同屏状态调用时，首先控制黑板到下一行起始位置(或初始位置)，再根据非纯文本数据标识取值，决定上部黑板的高度：若非纯文本数据标识为F，则根据行距数组中的对应值设置上部黑板高度；若非纯文本数据标识为T，则使上部黑板微弱透明，讲解者可以看到黑板遮挡的电子教学资源，听讲者看不到，黑板高度在一定范围内变化，当黑板高度适应遮挡下一行电子教学资源的展示高度时，通过讲解者点击上部黑板(交互)暂停黑板高度变化，进而决定上部黑板高度。流程图见图10。

所述的横向位置控制子模块完成批注板屏、黑板屏的横向移动控制，在接受到注板屏、黑板屏的横向移动命令时被调用；流程图见图11。

所述的上部分黑板横向位置控制子模块在上部分黑板接受到横向移动命令或横向移动停止命令时，完成黑板屏的上部分黑板相对下部黑板的横向移动控制，使电子教学资源逐字移出，完全模拟讲解者的书写过程，上部分黑板的横向移动命令可以有手动、自动两种，在这两种命令执行时都可以用不换行的方式随意启停，停止后可以通过书写模块在批注屏、黑板屏上任意书写。它在移动结束需换行时，用换行方式结束移动并调用纵向位置控制子模块；流程图见图12。

使用有效利用电子教学资源的方法对电子教学资源讲解时，主控模块对各子模块的调用情况见主控模块流程图见图13。

图14所示的一种有效利用电子教学资源的方法，包括如下步骤：

1)操作“电脑操作屏”打开要讲解的电子教学资源；

2)抓取“电脑操作屏”上电子教学资源图像；

3)将电子教学资源图像导入“批注屏”，完成“电脑操作屏”、“批注屏”图像的分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放图像中每一行的行距。

4)“电脑操作屏”“批注屏”与“黑板屏”实现同屏状态，“批注屏”覆盖“电脑操作屏”，“黑板屏”覆盖“批注屏”。

5)控制黑板到下一行起始位置(或初始位置)，再根据非纯文本数据标识取值，决定上部黑板的高度：若非纯文本数据标识为F，则根据行距数组设置上部黑板高度；若非纯文本数据标识为T，则使上部黑板微弱透明，高度在显示屏高度范围内变化，当使用者通过上部微弱透明的黑板发现上部黑板高度与下一行资料匹配时，通过点击上部黑板停止上部黑板的高度变化。(即通过与使用者交互决定上部黑板高度)

6)横向移动上部分黑板逐字露出电子教学资源进行讲解，当需要在黑板或批注板上进行书写进一步讲解时，用不换行方式结束横向移动上部黑板，进行书写，书写完毕重复步骤6)；当讲解完一行内容，用换行方式结束横向移动上部黑板。

7)若是电子教学资源最后一页的最后一行；，则退出同屏状态，转步骤8)；若是非最后一页的最后一行则退出同屏状态，操作“电脑操作屏”换新一页资料，转步骤2)；否则，转步骤5)。

8)结束电子教学资源的讲解。

Claims (2)

1.一种液晶触摸交互式电子板装置，包括硬件系统和软件系统；硬件系统包括计算机主机、液晶显示设备、触摸定位设备；软件系统包括批注模块、黑板模块以及现有的辅助教学模块；其特征在于：

所述的黑板模块，所呈现的黑板屏中的黑板由上下两部分组成，上下两部分黑板的高度可在显示屏高度范围内变化，且上下两部分的高度总和等于显示屏的高度，上部分的黑板可相对下部分黑板进行横向移动；

所述的软件系统中还包括同屏控制模块，用于完成对电脑操作屏、批注屏、黑板屏的同屏控制，并实现在保证书写的前提下，方便地逐字、逐行控制电子教学资源的呈现速度的功能；

所述的同屏控制模块包括主控模块、书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块；

所述的主控模块，通过调用批注模块中的抓屏程序建立批注屏并通过黑板模块呈现黑板屏，进而通过书写子模块、图像分析子模块、Z轴位置控制子模块、纵向位置控制子模块、横向位置控制子模块、上部分黑板横向位置控制子模块，完成多屏的同屏控制及同屏状态下的功能；

所述的书写子模块，用于在批注屏与黑板屏上完成书写功能；

所述的图像分析子模块，用于当电脑操作屏、批注屏内容改变时，完成电脑操作屏、批注屏图像的行距分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放可以分行的图像中资料的每一行的行距；

所述的Z轴位置控制子模块，用于在电脑操作屏操作时或批注屏与黑板屏书写时被调用，完成维持各屏在Z轴方向的序列：电脑操作屏、批注屏、黑板屏的顺序从底到顶排列；

所述的纵向位置控制子模块，用于完成黑板屏的纵向移动控制并完成上部黑板高度的控制，它在上部黑板横向移动结束需换行时或在初始进入同屏状态时或有黑板任意纵向移动命令时被调用；

所述的横向位置控制子模块，用于完成批注板屏、黑板屏的横向移动控制，在接受到批注屏、黑板屏的横向移动命令时被调用；

所述的上部分黑板横向位置控制子模块，在接受到上部分黑板横向移动命令或横向移动停止命令时，完成黑板屏的上部分黑板相对下部黑板的横向移动控制，它在移动结束需换行时调用纵向位置控制子模块。

2.一种采用如权利要求1所述的液晶触摸交互式电子板装置实现有效利用电子教学资源的方法，包括如下步骤：

1)操作电脑操作屏打开要讲解的电子教学资源；

2)抓取电脑操作屏上电子教学资源图像；

3)将电子教学资源图像导入批注屏，完成电脑操作屏、批注屏图像的分析，对可以分行的图像给出电子教学资源的行距数组并令非纯文本数据标识为F，对不可以分行的图像给出非纯文本数据标识T；所述的行距数组存放图像中每一行的行距；

4)电脑操作屏、批注屏与黑板屏实现同屏状态，批注屏覆盖电脑操作屏，黑板屏覆盖批注屏；

5)控制黑板到下一行起始位置或初始位置，再根据非纯文本数据标识取值，决定上部黑板的高度：若非纯文本数据标识为F，则根据行距数组设置上部黑板高度；若非纯文本数据标识为T，则使上部黑板微弱透明并使其高度在显示屏高度范围内变化，通过与使用者交互决定上部黑板高度；

6)横向移动上部分黑板逐字露出电子教学资源进行讲解，当需要在黑板或批注板上进行书写并进一步讲解时，用不换行方式结束横向移动上部黑板，进行书写，书写完毕重复步骤6)；当讲解完一行内容时，用换行方式结束横向移动上部黑板；

7)若是电子教学资源最后一页的最后一行；则退出同屏状态，转步骤8)；若是非最后一页的最后一行则退出同屏状态，操作电脑操作屏换新一页资料，转步骤2)；否则，转步骤5)；

8)结束电子教学资源的讲解。