CN105047028B - 一种多媒体教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于教学的多媒体教学系统，包括：用于显示教学内容的显示单元，和，设于所述显示单元的显示屏外的透视书写板，所述透视书写板用于书写板书。由于书写板为透视材料制成，故书写板在外层的设置，并不影响显示单元正常显示教学课件中的教学内容。也就是说，当使用者使用黑板教学时，可书写教学板书。当使用者使用电子课件教学时，只需打开显示单元，播放教学用的电子课件即可。本发明这种设计无需频繁推拉黑板，教学系统没有机械磨损，从而提高了教学系统的使用寿命，通过两种模式的无缝集成，也提高了教学系统的使用效率。

Description

一种多媒体教学系统

技术领域

本发明涉及教学设备领域，特别是涉及用于教学的多媒体教学系统。

背景技术

目前，多媒体、信息化技术发展迅速，使得课堂教学方式也灵活多样化。尽管多媒体教学被大量应用于课堂，但传统的黑板板书以其自身的灵活性和即时性，仍在老师授课的过程中不可取代。

很多学校在教室中增设了多媒体系统，例如，将可推拉黑板后嵌入大显示屏，通过电脑主机操作显示屏显示的内容。在进行教学授课的过程中，老师使用板书，则将黑板推拉至中间进行书写；老师使用多媒体播放课件等，则需将黑板推开，露出显示屏。

这种教学系统在使用时，需要频繁的推拉黑板，黑板滑轨极易磨损，导致使用寿命缩短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高教学系统的使用寿命及使用效率，具体的：

本发明实施例提供了一种用于教学的多媒体教学系统，包括：用于显示教学内容的显示单元，和，设于所述显示单元的显示屏外的透视书写板，所述透视书写板用于书写板书。

优选的，在本发明实施例中，还包括：识别单元，存储单元，及，套设在所述透视书写板外的红外线触控框；

所述红外线触控框用于获取接触体在所述透视书写板上的操作轨迹；

所述识别单元用于将所述操作轨迹识别为计算机标准文字或图形；

所述存储单元用于存储所述操作轨迹、所述计算机标准文字或图形。

优选的，在本发明实施例中，还包括：透明度调节层，所述透明度调节层设于所述显示单元与所述透视书写板之间。

优选的，在本发明实施例中，所述透明度调节层包括电致变色涂层或光致变色涂层。

优选的，在本发明实施例中，所述显示单元包括：液晶显示屏或背投显示屏或LED显示屏。

优选的，在本发明实施例中，所述透视书写板的书写面为具有预设粗糙度的表面。

优选的，在本发明实施例中，所述具有预设粗糙度的表面，包括：

所述表面的凸起部的顶端为平面。

优选的，在本发明实施例中，还包括：

手势识别装置，用于获取手势动作并将所述手势动作识别为相应的计算机命令。

优选的，在本发明实施例中，所述手势识别装置包括：

3D摄像头，用于获取手势动作。

本发明实施例中，多媒体教学系统包括两层结构。其中，显示单元设于内层，可显示教学课件等教学内容。透视书写板设于显示单元的显示屏外层，可进行正常的板书书写，相当于黑板。

由于本发明实施例中的透明书写板为透视材料制成，故书写板在显示单元外层的设置，并不影响显示单元正常显示教学课件中的教学内容。也就是说，当使用者使用黑板教学时，可书写教学板书。当使用者使用电子课件教学时，只需打开显示单元，播放教学用的电子课件即可。

本发明实施例的这种设计无需频繁推拉黑板，教学系统没有机械磨损，从而提高了教学系统的使用寿命。

此外，因为无需机械切换即可让黑板在传统板书与多媒体教学之间转换，提高了教学系统使用效率，所以可以让课堂教学更高效。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中所述多媒体教学系统的结构示意图；

图2为本申请中所述多媒体教学系统的另一结构示意图；

图3为本发明中所述多媒体教学系统的又一结构示意图。

其中，图1至图3的附图标记表示：显示单元1，透视书写板2，红外线触控框3。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

为了提高教学系统的使用寿命和使用效率，本发明实施例提供了一种多媒体教学系统，如图1所示，包括：用于显示教学内容的显示单元1，和，设于显示单元1的显示屏外的透视书写板2，透视书写板2用于书写板书。

本发明实施例中，显示单元1作为显示电子课件的屏幕，具体可以为液晶显示屏，尺寸可以根据实际应用的需要灵活选配；可选的，液晶显示屏的长、宽可以等于或小于透视书写板平面。此外，液晶显示屏还可以是由多块小显示屏拼接成的大显示屏，以满足对尺寸和面积的要求。本发明实施例中的显示单元1还可以为背投显示屏、LED显示屏等其他显示屏，以能实现显示电子课件为目的即可，在此并不做具体限。

不同材质的透视书写板2可以适用于不同的书写工具，比如，书写工具可以是普通的粉笔、水笔等。透视书写板2具体可以为亚克力板；可选的，亚克力板的颜色可根据实际应用的需要选配，能满足亚克力板板色与书写笔颜色的强对比度即可。例如，采用类似目前教学黑板的深绿色板色，有助于减少日光或灯光对板书清晰度的影响，深绿色板色也有一定的护眼作用。此外，透视书写板2也可以为玻璃或新型材料复合板等。

由于透视书写板2为透视材料制成，故书写板在外层的设置，并不影响显示单元1正常显示教学课件中的教学内容。也就是说，当使用者使用黑板教学时，可书写教学板书。当使用者使用电子课件教学时，只需打开显示单元1，播放教学用的电子课件即可。

本发明实施例的这种设计无需频繁推拉黑板，教学系统没有机械磨损，从而提高了教学系统的使用寿命。

由于透视书写板2覆于显示单元1的显示屏外，与显示单元1占用的位置和面积是相同的，也起到了同时增大书写面积和显示单元面积的效果，有效利用了有限的教室空间。

优选的，如图2所示，在本发明实施例中，还包括：识别单元，存储单元，及，套设在透视书写板2外的红外线触控框3；

红外线触控框3用于获取接触体在透视书写板2上的操作轨迹；

识别单元用于将操作轨迹识别为计算机标准文字或图形；

存储单元用于存储操作轨迹、计算机标准文字或图形。

在实际讲课的过程中，往往老师边讲边写，学生则边听边记录板书内容，很容易遗漏老师的部分口述内容，影响听课的效果。

红外线触控框3，是在紧贴透视书写板2前密布X、Y方向上的红外线矩阵，通过持续的周期性扫描是否有红外线被接触体(如粉笔、各种水笔等)阻挡的方式，来检测并定位用户对于透视书写板2的触摸。具体的，红外线触控框1里设计有电路结构，在书写板四边排布多个红外发射管和对应的红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。

当手指或其它接触体(如粉笔、各种水笔等)触摸透视书写板2时，接触体就会挡住经过该位置的横竖红外线，红外线触控框3扫描时发现并确认有一条红外线受阻后，表示有红外线受阻，可能有触摸，同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，表示发现触摸，通过一对发现阻隔的红外发射管和红外接收管位置，从而可以计算判断出触摸点在透视书写板2的位置。

本实施例中在透视书写板2外套设了红外线触控框3，整个红外线触控框3的工作过程如下：

接触体(如粉笔、各种水笔等)在透视书写板2上进行操作，形成移动轨迹；红外线触控框3获取上述移动轨迹的坐标数据，发送至识别单元和存储单元；识别单元通过模式识别，将上述移动轨迹的坐标数据识别为标准的计算机文字或图形；然后，识别单元将识别后的标准的计算机文字或图形数据传输至存储单元存储。上述识别单元和存储单元在说明书附图中并未标注。

这样，学生可以在课堂上专心听课，课后再从多媒体教学系统内存储的数据进行下载使用，能有效改善听课效果。

优选的，在本发明实施例中，还包括：可选的透明度调节层，透明度调节层设于显示单元1与透视书写板2之间。

在实际应用中，透视书写板2若为浅色系，较易反射日光和灯光造成板书不清楚；若为深色系，显示单元1显示电子课件的清晰度也会受到影响。

本实施例中，为了保证显示单元1的电子课件在经过透视书写板2后，仍能够清晰的展示内容，在显示单元1与透视书写板2之间设置透明度调节层，可根据具体的使用场景调节透明度。

具体的，透明度调节层可以采用多种方式设置，例如：

一种方式是涂覆变色涂层，涂层涂覆可以在显示单元1显示屏上，也可以涂敷在透视书写板2的背板上。变色涂层可以是电致变色涂层也可以是光致变色涂层。

以电致变色涂层为例说明，电致变色涂层与显示单元1电气连接，当使用显示单元1显示电子课件时，显示单元1通电，电致变色涂层变为高透明状态，显示单元1显示的电子课件在经过透视书写板2后，显示效果基本没有损失；当使用透视书写板2时，透明度调节层变为低透明状态，可作为透视书写板2的不透光衬底；此时，即使显示单元1断电，透视书写板2的衬底色也可以由透明度调节层来调节；比如当将透明书写板作为白板来使用时，显示单元1关闭后的底色为深色，那么通过透明度调节层就可以使透明书写板2的衬底色变为浅色系，从而透明书写板2可以显示深色的板书字迹。从而使板书更加清晰。

光致变色涂层与电致变色涂层类似，不同的是触发变色的条件不同，电致变色涂层由电触发变色，而光致变色涂层由光触发变色。具体的，当显示单元1通电屏幕变亮后，光致变色涂层感测到屏幕的亮度，触发变为全透明状态；反之，当关闭显示单元1，屏幕变暗，触发光致变色涂层变为不透明状态。

另一种方式是粘贴一层变色膜。其原理类似变色涂层的使用，不同的是，变色涂层是利用变色材料直接涂覆制作，而变色膜的方式是变色材料应用产品的直接使用，更加便捷。

优选的，在本发明实施例中，透明度调节层包括电致变色涂层或光致变色涂层。

电致变色涂层和光致变色涂层的实施方式，在说明书中已进行了详细说明，在此不再赘述。

优选的，在本发明实施例中，显示单元1包括：液晶显示屏或背投显示屏或LED显示屏。

设置红外触摸框3，可用粉笔或水笔等任何可阻挡光线的物体来触摸。但红外触摸框3的原理决定了在球面显示器上使用时精确度有所降低，因为负责检测工作的红外光栅矩阵要求保证在同一平面上。

非平面的显示屏，真正感应触摸的工作平面距离弧形的显示器屏幕有较大的间隔，尤其在边角。显示单元1为液晶显示屏、背投显示屏或LED显示屏等平面屏幕，避免了上述误差的发生，触控操作的精确度更高。

优选的，如图3所示，在本发明实施例中，透视书写板2的书写面为具有预设粗糙度的表面。

如果将玻璃板或亚克力板作为透视书写板2，由于其书写面一般较为光滑，所以在使用粉笔或水笔在书写时，容易打滑，造成书写不畅，清晰度不佳。

为此，在本实施例中，可选的，透视书写板2的书写面为具有预设粗糙度的表面。具体的，可在制作时，将透视书写板2的书写面进行轻微毛刺化处理；也可在制作完成后，在透视书写板2上进行机械打磨出具有一定粗糙度的书写面。总之，以能使透视书写板2的书写面具有一定粗糙度为目的。也就是说，使透视书写板2的书写面具有无数颗粒度的凸起，增加了漫反射。

这样，可以使板书时的字迹清晰度得到提高，同时也提高了书写的手感。

另外，还可以采用在透视书写板2上粘贴磨砂膜，以使书写面具有一定粗糙度。这种方式的另一个优点是，可反复更换磨砂膜。

当书写面具有一定粗糙度后，即透视书写板2的书写面具有由无数颗粒度或细小谷峰构成的凸起，这样，书写面使用一段时间后，由于构成粗糙度的波谷会积累很多粉笔灰或水笔笔迹，得不到彻底的清理，影响板书的清晰度。

采用黏贴磨砂膜的方式便于及时更换，使板书的清晰度得到保障。

优选的，在本发明实施例中，具有预设粗糙度的表面，包括：

表面的凸起部的顶端为平面。

当书写面具有一定粗糙度后，即透视书写板2的书写面具有无数颗粒度或谷峰的细小的凸起，增加了透视书写板2的漫反射效果，虽然使得板书的清晰度得到保障。但是，另一方面，由于一般情况下，用于形成粗糙度的颗粒度或谷峰的凸起大多为尖顶，所以漫反射程度过大，所以损失了显示单元1经过透视书写板2显示的电子课件显示效果。基于此，透视书写板2的书写面具有无数颗粒度或谷峰的小凸起的顶端为平面，一定程度上，降低了每个凸起引起的漫反射，增加了加过透视书写板2显示的电子课件的清晰度。这样既兼顾了板书的书写效果，又保证了经过透视书写板2的电子课件的显示清晰度。

优选的，在本发明实施例中，还包括：

手势识别装置，用于获取手势动作并将手势动作识别为相应的计算机命令。

具体的，手势识别装置可以是体感控制器，可感应和识别人的肢体动作，进行相应的计算机操作指令。当体感控制器应用在实际课堂教学场景，可通过定义关联的肢体动作与计算机操作指令，如：教师对着体感设备挥手可以开关屏幕、手掌前滑后滑切换课件上下页、手指移动鼠标、手指转动一圈打开当前功能等等。只要体感控制器检测到对应计算机指令的肢体动作，就会执行相应的指令。

这种设计，老师能采用肢体动作远程控制多媒体教学系统，增加了老师讲课的灵活性，进一步避免了老师在课堂上走来走去操作多媒体教学系统，提高了讲课效率。

优选的，在本发明实施例中，手势识别装置包括：

3D摄像头，用于获取手势动作。

体感控制器的使用成本较高，本实施例中采用3D摄像头获取手势动作。具体的，3D摄像头是集成了3D深度和2D镜头模块的设备，能够感知手掌和手指的动作，实现精确的手势识别，面部特征识别等。在实现相同功能的前提下，降低了使用成本。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种多媒体教学系统，其特征在于，包括：用于显示教学内容的显示单元，和，设于所述显示单元的显示屏外的透视书写板，所述透视书写板用于书写板书；

还包括：识别单元，存储单元，及，套设在所述透视书写板外的红外线触控框；所述红外线触控框用于获取接触体在所述透视书写板上的操作轨迹；所述识别单元用于将所述操作轨迹识别为计算机标准文字或图形；所述存储单元用于存储所述操作轨迹、所述计算机标准文字或图形；

还包括：透明度调节层，所述透明度调节层设于所述显示单元与所述透视书写板之间；

其中，所述透视书写板的书写面为具有预设粗糙度的表面，包括：在制作时，将透视书写板的书写面进行轻微毛刺化处理；或者，在制作完成后，在透视书写板上进行机械打磨出具有粗糙度的书写面；

所述具有预设粗糙度的表面包括：所述表面的凸起部的顶端为平面。

2.根据权利要求1所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述透明度调节层包括电致变色涂层或光致变色涂层。

3.根据权利要求2所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述显示单元包括：液晶显示屏或背投显示屏或LED显示屏。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多媒体教学系统，其特征在于，还包括：

手势识别装置，用于获取手势动作并将所述手势动作识别为相应的计算机命令。

5.根据权利要求4所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述手势识别装置包括：

3D摄像头，用于获取手势动作。