CN105160953A - 一种儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法，其包括一学校端、一供教师使用的教师端设备、复数个供学生使用的学生端、一无线路由器、一投影仪以及一语音播放装置；还包括一学校服务端、一教学客户端和学生客户端，该教学装置和方法可以减轻孩子负担，并且实现课堂的无纸化教学。

Description

一种儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法

技术领域

本发明涉及一种儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法,属于多媒体教学领域。

背景技术

教学关系着国家下一代的成长,关系着国家的未来,因此,教学发展一直很受社会重视,由于现在家长对孩子的要求越来越高,总害怕孩子输在起跑线上,而且人文社会信息的多样化,导致孩子需要学习的东西变得特别多,一个学期或者一个课程的课本就有很多本,学生每天需要背着沉重的书包上下学,这样不仅浪费资源,而且影响孩子的身体健康,虽然现有技术中提到了网络无纸化教学,但是由于其功能仅仅是在互联网上实现答题,交作业等教学内容,根本不能实现课堂教学的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法，该教学装置和方法可以减轻孩子负担，并且实现课堂的无纸化教学。

本发明的技术方案如下：

一种儿童早教无纸化多媒体教学装置，其包括一学校端、一供教师使用的教师端设备、复数个供学生使用的学生端、一无线路由器、一投影仪以及一语音播放装置；还包括一学校服务端、一教学客户端和学生客户端，所述教学客户端与所述学校服务端连接实现数据收发，所述学生客户端也与学校服务端连接实现数据收发，所述学生客户端安装于从平板电脑内，所述主平板电脑内安装有教学客户端以及学生客户端；所述主平板电脑和复数个供学生使用的从平板电脑通过无线路由器与学校服务器通讯连接；所述主平板电脑分别与投影仪以及语音播放装置连接；所述主平板电脑和从平板电脑均连接有一远程通讯模块以及一摄像头，用于实现远程通讯、定位以及对课堂情况进行录制；所述教学客户端包含有教学模块、审阅模块；所述学生客户端包含有教材模块、定位签到模块、测试模块、打分模块、学生个人档案模块。

所述儿童早教无纸化多媒体教学装置还包括供学生使用的桌子、椅子；所述桌子包括箱体和设置在箱体内的隔板；所述箱体通过隔板分成上腔体和下腔体；所述下腔体内可存放书包课本；所述上腔体内设置有一抽屉；所述抽屉面板上设置有拉手；所述隔板上表面设置有限位装置；所述限位装置在拉手拉出抽屉后起到限位作用；所述箱体的上方设置有一平板桌面；所述平板桌面下设置一支撑杆；所述支撑杆的下端与隔板上表面铰接；所述拉手设置有连杆；所述连杆与支撑杆分别与设置于两者间的推杆相铰接；当所述拉手未拉出抽屉时，支撑杆为水平放置；所述拉手拉出抽屉时，连杆拖动推杆将支撑杆变为竖直放置；所述桌子还包括与所述箱体底部固定连接的两个第一Y型支架；所述的两个第一Y型支架之间固定连接有一第一横杆，所述第一横杆设置于第一Y型支架的中部；所述第一Y型支架上设置有用于调节高度的第一螺栓机构；所述两个第一Y型支架的底部固定有一第一H型框架；所述椅子包括椅背、椅面和底部支架；所述椅背的中部设置有拉紧皮带；所述底部支架为两个第二Y型支架，所述第二Y型支架的顶部与椅面的底部相连接；所述的两个第二Y型支架之间固定连接有一第二横杆，所述第二横杆设置于第二Y型支架的中部；所述第二Y型支架上设置有调节高度的第二螺栓机构；所述两个第二Y型支架的底部固定有一第二H型框架；所述平板桌面上设置有从平板电脑扩展坞，所述摄像头和所述麦克风与所述从平板电脑扩展坞连接。

在所述从平板电脑扩展坞上还连接有魔方，其包括方体，所述方体为正六面体魔方，每个面上均匀分成九个小方块；所述小方块的表面上设置有图案；所述小方块上设置有一光感应器；所述小方块上还设置有一翻盖；所述方体在未打乱时，一个面上的翻盖颜色相同；所述翻盖上设置有一凹槽，方便于抠起翻盖；所述方体内部设置有一中央控制模块，在其中一个小方块上设置有USB接口，通过USB接口与从平板电脑扩展坞连接。

本发明还公开了一种使用所述儿童早教无纸化多媒体教学装置的方法，所述方法首先通过从平板电脑采集学生手写输入的演练过程的视频和音频信号，然后对视频和音频信号进行处理形成视音频数据，再通过网络将所述视音频数据传送给无线路由器，教师在主平板电脑上通过网络从无线路由器上接收所有视音频数据并查看任意学生的演练过程，然后选择将至少一个学生的演练过程在主平板电脑上显示，并通过投影仪展示给所有学生。所述方法包括以下步骤：

(1)对从平板电脑和主平板电脑分别进行初始化，然后通过无线网络或有线网络和无线路由器建立链接；

(2)从平板电脑启动捕捉程序，控制摄像头和麦克风，捕捉学生演练过程的视频和音频信号；

(3)对捕捉到的视频和音频信号进行压缩编码形成视音频数据，然后通过无线网络或有线网络将所述视音频数据传送给无线路由器，无线路由器再将视音频数据传送给主平板电脑；

(4)主平板电脑将收到的视音频数据解压还原成演练影像，教师浏览还原后的演练影像，并根据演练需要，选择需要展示演练影像的学生的序号，并按展示顺序对序号进行排列；

(5)将选定学生的演练影像按照指定的排列顺序通过投影仪实时同步展示给学生，进行交流、讲解；

(6)将学生的各项测试成绩、作业作为电子档案保存。

本发明具有如下有益效果：

1、该教学装置和方法可以减轻孩子负担，并且实现课堂的无纸化教学。

2、该教学装置可以实现师生的互动以及家长的远程的参与。

3、该教学装置可以纠正孩子的坐姿；

4、该教学装置可以训练孩子的动手能力，而不一直使用电脑。

附图说明

图1为本发明的儿童早教无纸化多媒体教学装置和方法的示意图；

图2为本发明的桌子的结构图；

图3为本发明的椅子的结构图；

图4为本发明的魔方的结构图。

图中附图标记表示为：

1-学校服务器、2-主平板电脑、3-从平板电脑、4-无线路由器、5-投影仪、6-语音播放装置、7-学校服务端、8-教学客户端、9-学生客户端、10-远程通讯模块、11-摄像头、81-教学模块、82-审阅模块、91-教材模块、92-定位签到模块、93-测试模块、94-打分模块、95-学生个人档案模块、101-桌子、102-椅子、103-箱体、104-隔板、105-上腔体、106-下腔体、107-抽屉、108-拉手、109-限位装置、110-平板桌面、111-支撑杆、112-连杆、113-推杆、114-第一Y型支架、115-第一横杆、116-第一螺栓机构、117-第一H型框架、118-椅背、119-椅面、120-底部支架、121-拉紧皮带、122-第二Y型支架、123-第二横杆、124-第二螺栓机构、125-第二H型框架、126-方体、127-小方块、128-光感应器、129-翻盖、130-凹槽、131-USB接口

具体实施例

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1，一种儿童早教无纸化多媒体教学装置，其包括一学校服务器1、一供教师使用的主平板电脑2、复数个供学生使用的从平板电脑3、一无线路由器4；所述儿童早教无纸化多媒体教学装置还包括一学校服务端7、一教学客户端8和学生客户端9、所述教学客户端8与所述学校服务端7连接实现数据收发，所述学生客户端9也与学校服务端7连接实现数据收发，所述学生客户端9安装于从平板电脑3内，所述主平板电脑2内安装有教学客户端8以及学生客户端9；所述主平板电脑2和复数个供学生使用的从平板电脑3通过无线路由器3与学校服务器1通讯连接；所述儿童早教无纸化多媒体教学装置还包括一投影仪5以及一语音播放装置6，所述主平板电脑2分别与投影仪5以及语音播放装置6连接；所述主平板电脑2和从平板电脑3均连接有一远程通讯模块10、一摄像头11以及麦克风，用于实现远程通讯、定位以及对课堂情况进行录制；所述教学客户端8包含有教学模块81、审阅模块82；所述学生客户端9包含有教材模块91、定位签到模块92、测试模块93、打分模块94、学生个人档案模块95。

参见图2-3，所述儿童早教无纸化多媒体教学装置还包括供学生使用的桌子101、椅子102；所述桌子101包括箱体103和设置在箱体103内的隔板104；所述箱体103通过隔板104分成上腔体105和下腔体106；所述下腔体106内可存放书包课本；所述上腔体105内设置有一抽屉107；所述抽屉107面板上设置有拉手108；所述隔板104上表面设置有限位装置109；所述限位装置109在拉手108拉出抽屉107后起到限位作用；所述箱体103的上方设置有一平板桌面110；所述平板桌面110下设置一支撑杆111；所述支撑杆111的下端与隔板104上表面铰接；所述拉手108设置有连杆112；所述连杆112与支撑杆111分别与设置于两者间的推杆113相铰接；当所述拉手108未拉出抽屉107时，支撑杆111为水平放置；所述拉手108拉出抽屉107时，连杆112拖动推杆113将支撑杆111变为竖直放置；所述桌子101还包括与所述箱体103底部固定连接的两个第一Y型支架114；所述的两个第一Y型支架114之间固定连接有一第一横杆115，所述第一横杆115设置于第一Y型支架114的中部；所述第一Y型支架114上设置有用于调节高度的第一螺栓机构116；所述两个第一Y型支架114的底部固定有一第一H型框架117；所述椅子102包括椅背118、椅面119和底部支架120；所述椅背118的中部设置有拉紧皮带121；所述底部支架120为两个第二Y型支架122，所述第二Y型支架122的顶部与椅面119的底部相连接；所述的两个第二Y型支架122之间固定连接有一第二横杆123，所述第二横杆123设置于第二Y型支架122的中部；所述第二Y型支架122上设置有调节高度的第二螺栓机构124；所述两个第二Y型支架122的底部固定有一第二H型框架125；所述平板桌面110上设置有从平板电脑扩展坞，所述摄像头和所述麦克风与所述从平板电脑扩展坞连接。

参见图4-5，在所述从平板电脑扩展坞上还连接有魔方，其包括方体126，所述方体126为正六面体魔方，每个面上均匀分成九个小方块127；所述小方块127的表面上设置有图案；所述小方块127上设置有一光感应器128；所述小方块127上还设置有一翻盖129；所述方体126在未打乱时，一个面上的翻盖129颜色相同；所述翻盖129上设置有一凹槽130，方便于抠起翻盖129；所述方体126内部设置有一中央控制模块(未示出)，在其中一个小方块上设置有USB接口131，通过USB接口131与从平板电脑扩展坞连接。

老师或家长先将魔方通过USB接口131与从平板电脑扩展坞连接，小方块上的翻盖一一翻开，小朋友对图案进行记忆；然后，老师或家长将翻盖翻下，按下开关按钮，使方体内部的中央控制模块工作；从平板电脑通过语音播放装置说出一图案名称后，小朋友根据记忆来翻起翻盖；每个小方块上的光感应器在翻盖被翻开后触动，其将信息以电信号的方式传至中央控制模块，中央控制模块再将信息传送至从平板电脑的存储单元的信息进行比对来判定是否正确，最后再将判定结果的信息通过判断单元传送至语音播放装置，最后由语音播放装置说出小朋友所记忆的答案是否正确。因为方体在未打乱时，一个面上的翻盖颜色相同，所以方体在未通电情况下，还可以当普通魔方来玩。

本发明还公开了一种使用所述儿童早教无纸化多媒体教学装置的方法，所述方法首先通过从平板电脑采集学生手写输入的演练过程的视频和音频信号，然后对视频和音频信号进行处理形成视音频数据，再通过网络将所述视音频数据传送给无线路由器4，教师在主平板电脑上通过网络从无线路由器4上接收所有视音频数据并查看任意学生的演练过程，然后选择将至少一个学生的演练过程在主平板电脑上显示，并通过投影仪5展示给所有学生。所述方法包括以下步骤：

(1)对从平板电脑和主平板电脑分别进行初始化，然后通过无线网络或有线网络和无线路由器4建立链接；

(2)从平板电脑启动捕捉程序，控制摄像头和麦克风，捕捉学生演练过程的视频和音频信号；

(3)对捕捉到的视频和音频信号进行压缩编码形成视音频数据，然后通过无线网络或有线网络将所述视音频数据传送给无线路由器4，无线路由器4再将视音频数据传送给主平板电脑；

(4)主平板电脑将收到的视音频数据解压还原成演练影像，教师浏览还原后的演练影像，并根据演练需要，选择需要展示演练影像的学生的序号，并按展示顺序对序号进行排列(教师根据演练需要，选择需要展示学生演练过程的视音频数据的排列顺序，例如：要展示序号为1、2、3号学生的演练过程数据，教师先选择学生的数据信息，并可指定这个数据的展示排列顺序)；

(5)将选定学生的演练影像按照指定的排列顺序通过投影仪5实时同步展示给学生，进行交流、讲解；

(6)将学生的各项测试成绩、作业作为电子档案保存。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种儿童早教无纸化多媒体教学装置，其特征在于：包括一学校端、一供教师使用的教师端设备、复数个供学生使用的学生端、一无线路由器、一投影仪以及一语音播放装置；还包括一学校服务端、一教学客户端和学生客户端；所述教学客户端与所述学校服务端连接实现数据收发，所述学生客户端也与学校服务端连接实现数据收发，所述学生客户端安装于从平板电脑内，所述主平板电脑内安装有教学客户端以及学生客户端；所述主平板电脑和复数个供学生使用的从平板电脑通过无线路由器与学校服务器通讯连接；所述主平板电脑分别与投影仪以及语音播放装置连接；所述主平板电脑和从平板电脑均连接有一远程通讯模块以及一摄像头，用于实现远程通讯、定位以及对课堂情况进行录制；所述教学客户端包含有教学模块、审阅模块；所述学生客户端包含有教材模块、定位签到模块、测试模块、打分模块、学生个人档案模块。

2.如权利要求1所述的一种儿童早教无纸化多媒体教学装置，其特征在于：还包括供学生使用的桌子、椅子；所述桌子包括箱体和设置在箱体内的隔板；所述箱体通过隔板分成上腔体和下腔体；所述下腔体内可存放书包课本；所述上腔体内设置有一抽屉；所述抽屉面板上设置有拉手；所述隔板上表面设置有限位装置；所述限位装置在拉手拉出抽屉后起到限位作用；所述箱体的上方设置有一平板桌面；所述平板桌面下设置一支撑杆；所述支撑杆的下端与隔板上表面铰接；所述拉手设置有连杆；所述连杆与支撑杆分别与设置于两者间的推杆相铰接；当所述拉手未拉出抽屉时，支撑杆为水平放置；所述拉手拉出抽屉时，连杆拖动推杆将支撑杆变为竖直放置；所述桌子还包括与所述箱体底部固定连接的两个第一Y型支架；所述的两个第一Y型支架之间固定连接有一第一横杆，所述第一横杆设置于第一Y型支架的中部；所述第一Y型支架上设置有用于调节高度的第一螺栓机构；所述两个第一Y型支架的底部固定有一第一H型框架；所述椅子包括椅背、椅面和底部支架；所述椅背的中部设置有拉紧皮带；所述底部支架为两个第二Y型支架，所述第二Y型支架的顶部与椅面的底部相连接；所述的两个第二Y型支架之间固定连接有一第二横杆，所述第二横杆设置于第二Y型支架的中部；所述第二Y型支架上设置有调节高度的第二螺栓机构；所述两个第二Y型支架的底部固定有一第二H型框架；所述平板桌面上设置有从平板电脑扩展坞，所述摄像头和所述麦克风与所述从平板电脑扩展坞连接。

3.如权利要求2所述的一种儿童早教无纸化多媒体教学装置，其特征在于：在所述从平板电脑扩展坞上还连接有魔方，其包括方体，所述方体为正六面体魔方，每个面上均匀分成九个小方块；所述小方块的表面上设置有图案；所述小方块上设置有一光感应器；所述小方块上还设置有一翻盖；所述方体在未打乱时，一个面上的翻盖颜色相同；所述翻盖上设置有一凹槽，方便于抠起翻盖；所述方体内部设置有一中央控制模块，在其中一个小方块上设置有USB接口，通过USB接口与从平板电脑扩展坞连接。

4.如权利要求1-3所述的一种使用所述儿童早教无纸化多媒体教学装置的方法，所述方法首先通过从平板电脑采集学生手写输入的演练过程的视频和音频信号，然后对视频和音频信号进行处理形成视音频数据，再通过网络将所述视音频数据传送给无线路由器，教师在主平板电脑上通过网络从无线路由器上接收所有视音频数据并查看任意学生的演练过程，然后选择将至少一个学生的演练过程在主平板电脑上显示，并通过投影仪展示给所有学生。所述方法包括以下步骤：

(1)对从平板电脑和主平板电脑分别进行初始化，然后通过无线网络或有线网络和无线路由器建立链接；

(2)从平板电脑启动捕捉程序，控制摄像头和麦克风，捕捉学生演练过程的视频和音频信号；

(3)对捕捉到的视频和音频信号进行压缩编码形成视音频数据，然后通过无线网络或有线网络将所述视音频数据传送给无线路由器，无线路由器再将视音频数据传送给主平板电脑；

(4)主平板电脑将收到的视音频数据解压还原成演练影像，教师浏览还原后的演练影像，并根据演练需要，选择需要展示演练影像的学生的序号，并按展示顺序对序号进行排列；

(5)将选定学生的演练影像按照指定的排列顺序通过投影仪实时同步展示给学生，进行交流、讲解；

(6)将学生的各项测试成绩、作业作为电子档案保存。