CN105390038A - 课堂多功能及时反馈系统 - Google Patents

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林春伟
李达宇
陶丹
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    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/08Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations
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    • GPHYSICS
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    • G09B7/02Electrically-operated teaching apparatus or devices working with questions and answers of the type wherein the student is expected to construct an answer to the question which is presented or wherein the machine gives an answer to the question presented by a student

Abstract

本发明具体涉及一种课堂多功能及时反馈系统。它包括安装有用于教师与学生进行教学互动的教学互动软件的计算机、用于接收教师终端或学生终端发射过来的信号并输入计算机的主机、通过与主机间的信息交互并完成与教师的沟通的学生终端、通过与主机间的信息交互完成与学生的沟通的教师终端、以及通过互联网与计算机进行数据交换,用于存储教学数据以及学生的学习情况,以供教师和学生们下载使用教学数据的云服务平台。本发明实现了课堂上教师与学生间的即时教学测验等互动,让师生互动从少数人参与变成人人参与,从而调动所有学生学习的积极性,增进师生课堂互动的质量;能够让老师即时、全面、真实地掌握所有学生的学习吸收情况。

Description

课堂多功能及时反馈系统
技术领域
[0001] 本发明属于课堂多媒体教学装置技术领域,具体涉及一种课堂多功能及时反馈系统。
背景技术
[0002]目前,课堂及时反馈系统一般应用于课堂上老师与学生之间教学互动。系统设备包含:学生终端、教师终端、主机、教学互动模块等。主要功能有课堂签到、课堂测验、课堂抢答、点名答题等。由于产品解决了课堂上的一些实际问题,因此也得到了广泛的应用。
[0003]目前,课堂教学中老师与学生之间面临的实际问题:
(一)老师与学生之间的互动面不到位,支撑整个课堂氛围的往往是少数那部分思维活跃的学生,即便是最优秀的老师,能够调动所有的学生积极参与问答互动,但也无法排除学生之中滥竽充数者,因此老师是无法即时、全面、真实地掌握学生的学习吸收情况;
(二)教学互动过程中,不管是老师讲课,还是学生回答问题,声音够不够响亮直接影响着教与学的效果和效率,为解决此问题,老师通常的做法是自备一套便携式扩声系统,老师教课的问题是解决了,但学生回答问题环节呢?通常有两种现象:一是老师不找声音小的学生回答问题,这部分学生离课堂氛围越来越远;二是声音小的学生回答问题过程仅仅是该学生与老师之间的对话,为其他学生提供开小差的空间;
(三)对教学资源的整合及教学数据的利用不充分。由于缺乏相应的手段及系统平台,在教学过程中形成的宝贵经验及数据信息无法有效保留和利用。其实教学行为每天都在发生,会遇到很多共性或个性的问题。
[0004] 但是现有的课堂及时反馈系统产品却存在以下不足之处:(1)目前课堂及时反馈系统产品功能单一,只有答题功能,从解决问题角度看,只解决了上述问题中的第一点;
(2)没有语音传输功能,无法实现学生的语言扩声,针对一些大课堂应用,局限性比较大;
(3)没有后台服务器做数据管理功能,因此难以形成课堂大数据资料,没有发挥教学经验、教学数据的最大价值。(4)由于功能简单,因此目前常见的课堂反馈系统仅仅满足与中小学课堂,应用面不广泛。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种结构简单、合理、利用云服务平台整合教学资源和教学数据以供老师或学生下载使用,从而实现对教学资源的整合及教学数据的充分利用、系统更全面,功能更完善的课堂多功能及时反馈系统,从而能充分调动学生在课堂上的学习积极性,能够调动所有的学生积极参与问答互动。
[0006] 本发明的目的是这样实现的:
一种课堂多功能及时反馈系统,包括计算机,计算机上安装有教学互动软件,教学互动软件用于教师与学生进行教学互动;
主机,主机上的USB接口与计算机连接,从而实现两者通信连接,其内置有主机无线信号收发模块,用于接收教师终端或学生终端发射过来的信号并输入计算机。
[0007] 学生终端,其内置有学生终端无线信号收发模块、学生终端语音采集模块和学生操控模块,通过与主机间的信息交互,完成与教师的沟通,包括完成学生语音的采集与传输,学生签到、抢答、申请答题的操作功能。
[0008] 教师终端,其内置有教师终端无线信号收发模块、用于显示教师终端电量的教师终端电量显示模块、用于为教师终端供电的电源模块、教师终端语音采集模块和教师操控模块,通过与主机间的信息交互,完成与学生的沟通,完成包括教师语音的采集与传输、远程计算机系统操作、媒体演示操作、投影操作的操作功能。
[0009] 显示系统,所述显示系统与计算机连接,用于将课堂资料、课件内容显示出来。
[0010] 扩声系统,所述扩声系统与主机或计算机相连,用于将视听资料、教师的语音或学生的语音播放出来;
以及云服务平台,计算机通过互联网与云服务平台进行数据交换,用于存储教学数据以及学生的学习情况,以供教师和学生们下载使用教学数据,学生家长、学生和教师能登陆云服务平台查看学生的学习情况。
[0011] 作为本发明更具体的技术方案。
[0012] 所述教学互动软件包括;
用于考察学生的上课出勤率的签到模块;
用于课堂上教师提问之后让学生进行抢答的抢答模块;
用于教师在课堂中选择性地挑选学生回答问题的选人作答模块;
用于让学生在课堂上进行答题的答题模块;
用于教师在计算机上制作课题或教学课件的教学布题模块;
用于教师对学生的答题情况进行评分的评分模块;
用于结束课堂答题后显示答题点评信息的点评模块;
用于统计出勤的学生的点名模块;
用于及时获取学生的答题结果,并进行快速统计的结果统计模块、用于显示教学互动中的信息数据的显示模块。老师通过上述模块,充分调动了学生们在课堂上与老师互动和学习积极性,增强了课堂上的学习氛围。
[0013] 教师操控模块,主要负责教师在互动过程中的各种操作动作的执行,所述教师操控模块包括用于教师操控的教师多功能按键模块、用于教师在课堂上指示教学内容的激光指示模块、以及用于教师在课堂上遥控PPT翻页的PPT翻页模块。
[0014] 所述学生操控模块,包括用于学生操控的学生多功能按键模块,主要负责学生在互动过程中的各种操作动作的执行。
[0015] 所述学生终端还包括用于收听语音或音频资料的音频收听模块、用于为学生终端供电的供电模块、用于存储学生身份信息的ID信息模块、用于显示学生终端电量的学生终端电量显示模块。
[0016] 所述学生终端和教师终端均为可移动、随身携带的终端,使用十分方便。
[0017] 所述学生终端对应音频收听模块和学生终端语音采集模块分别设有耳机插孔和话筒。
[0018] 所述显示系统为投影仪或电子白板或显示器,所述扩声系统为音响。
[0019] 所述学生多功能按键模块包括方向按键、发言按键、多个数字/英文按键、签到按键、举手按键、抢答按键、确定按键以及开关按键,学生通过上述按键进行相应的操作,并将数据信息无线传输到教学互动软件,从而实现与教师在课堂的互动。
[0020] 所述供电模块为可拆卸锂电池,学生终端对应供电模块设有电池仓和充电接口。
[0021] 所述无线信号收发模块为2.4G无线接收模块;学生终端、教师终端与主机之间通过基于2.4GHz频段的FS-FHSS选跳技术实现数据传输。
[0022] 本发明的有益效果如下:
(一)本发明课堂多功能及时反馈系统实现课堂上教师与学生间的即时教学测验等互动,让师生互动从少数人参与变成人人参与,从而调动所有学生学习的积极性,增进师生课堂互动的质量;能够让老师即时、全面、真实地掌握所有学生的学习吸收情况。
[0023] (二)学生终端由于具备学生终端语音采集模块和话筒,学生终端语音采集模块和话筒采集好学生的语音之后能通过扩声系统播放出来,因此可有效解决教学互动过程中,学生回答问题时声音太小的问题;同时教师终端也具备有教师终端语音采集模块和外接式麦克风,老师讲课时,也能让所有学生都听到清晰、足够的音量。
[0024](三)课堂的教学信息实时共享云服务平台,一方面可方便家长即时掌握孩子的学习情况,及时做好辅导工作,而另一方面也可让校方实时检阅教学效果,及时做出相应的教学调整。
[0025](四)随着本系统的广泛推广,将会获得海量真实的教学信息,这将是最宝贵的信息资源。例如:可以通过云信息平台上的数据挖掘功能,清晰了解某区域,某种类学生对于某种知识掌握的程度,可为教育机构提供更多教学研究的数据依据。
[0026](五)教育机构、学校可以在教学互动模块上播放各类音频教学材料,学生通过学生终端收听各种学习信息,有利于丰富学生的课余时间,同时可以提高学生的学习效果。
[0027](六)以教育信息化带动教育现代化,是我国教育事业发展的战略选择。制定和实施《规划》,建设覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进优质教育资源普及共享,推进信息技术与教育教学深度融合,实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新,对于提高教育质量、促进教育公平、构建学习型社会和人力资源强国具有重大意义。因此本系统的设计完全符合当代教育的需求,也符合国家对教育方面的政策。
[0028](七)通过上述方式,本发明基于云服务的课堂互动教学系统能够方便教师共享优质的教学资源,实现教学资源的统一管理,生成个性化的教学内容,并通过课堂教学互动系统以在线或离线方式在课堂上进行高效的教学,通过云服务平台收集课堂学习数据,便于教师学生家长对课堂互动数据进行查看和分析,为学生个性化学习提供帮助,能有效提升学习效果。
附图说明
[0029] 图1为本发明的系统原理图。
[0030] 图2为本发明的结构框图。
[0031] 图3为本发明的教学互动软件的界面示意图。
[0032] 图4为本发明的学生终端的结构示意图。
[0033] 图5为本发明的教师终端的结构示意图。
[0034] 图6为本发明的主机的结构示意图。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0036] 参见图1至图6所示,一种课堂多功能及时反馈系统,本系统一般以学校、或班级为单位进行系统建设;主要包括计算机3、主机4、学生终端1、教师终端2、显示系统6、扩声系统7、以及云服务平台5。
[0037] 所述计算机3上安装有教学互动软件30,教师通过教学互动软件30与学生进行教学互动。
[0038] 所述主机4上的USB接口 44与计算机3连接,从而实现两者通信连接,其内置有音频输出模块42和主机无线信号收发模块41,主机无线信号收发模块41是用于接收教师终端2或学生终端1发射过来的信号并输入计算机3。
[0039] 所述学生终端1内置有学生终端无线信号收发模块11、用于采集学生语音的学生终端语音采集模块12、用于收听语音或音频资料的音频收听模块14、用于为学生终端1供电的供电模块15、用于存储学生身份信息的ID信息模块16、用于显示学生终端1电量的学生终端电量显示模块17以及学生操控模块13,其通过与主机4间的信息交互,完成与教师的沟通,包括完成学生语音的采集与传输,学生签到、抢答、申请答题的操作功能。
[0040] 所述教师终端2包括教师终端无线信号收发模块21、用于显示教师终端电量的教师终端电量显示模块27、用于为教师终端2供电的电源模块25、教师终端语音采集模块22、和教师操控模块28,其通过与主机4间的信息交互,完成与学生的沟通,完成包括教师语音的采集与传输、远程计算机3系统操作、媒体演示操作、投影操作的操作功能。
[0041] 所述显示系统6与计算机3连接,用于将课堂资料、课件内容显示出来,以供学生们观看。
[0042] 所述扩声系统7与主机4的音频输出模块42或计算机3连接,用于将视听资料或教师的语音或学生的语音播放出来。
[0043] 所述计算机3通过互联网与云服务平台5进行数据交换,用于存储教学数据以及学生的学习情况,以供教师和学生们下载使用教学数据,学生家长、学生和教师能登陆云服务平台5查看学生的学习情况。
[0044] 作为本发明更具体的技术方案。
[0045] 所述教学互动软件30包括用于考察学生的上课出勤率的签到模块31、用于课堂上教师提问之后让学生进行抢答的抢答模块32、用于教师在课堂中选择性地挑选学生回答问题的选人作答模块33、用于让学生在课堂上进行答题的答题模块34、用于教师在计算机3上制作课题或教学课件的教学布题模块36、用于教师对学生的答题情况进行评分的评分模块37、用于结束课堂答题后显示答题点评信息的点评模块38、用于统计出勤的学生的点名模块39、用于及时获取学生的答题结果,并进行快速统计的结果统计模块310、用于显示教学互动中的信息数据的显示模块35。
[0046] 所述学生终端1和教师终端2均为可移动、随身携带的终端,携带十分方便,也方便作为其他功能使用,例如存储有学生的信息的校园一卡通,实现其多功能,既可到图书馆借阅图书,又可在校园里购物消费。
[0047] 所述教师终端语音采集模块22为外接式麦克风(图中未示出),所述外接式麦克风与教师终端的语音信号输入接口 221连接,教师终端将采集过来的教师的语音信号通过主机传输给扩声系统7。
[0048] 所述教师操控模块28,主要负责教师在互动过程中的各种操作动作的执行,所述教师操控模块28包括用于教师操控的教师多功能按键模块23、用于教师在课堂上指示教学内容的激光指示模块24、用于教师在课堂上遥控PPT翻页的PPT翻页模块26、以及操控十分方便、灵活。
[0049] 所述学生操控模块13,包括用于学生操控的学生多功能按键模块131,主要负责学生在互动过程中的各种操作动作的执行。
[0050] 所述学生终端1对应音频收听模块14和学生终端语音采集模块12分别设有耳机插孔141和话筒121。本发明还为此为学生配备耳机,当学生需要进行英语听力测试或者听广播时,学生可将耳机与学生终端的耳机插孔连接即可。
[0051] 所述显示系统6为投影仪或电子白板或显示器,所述扩声系统7为音响。
[0052] 作为本发明更优化的技术方案。
[0053] 所述学生多功能按键模块131包括方向按键138、发言按键130、多个数字/英文按键137、签到按键132、举手按键133、抢答按键134、确定按键135以及开关按键136,学生可以通过上述按键执行签到、答题、抢答、申请答题等动作,从而实现与老师在课堂上进行互动和学习。
[0054] 所述教师多功能按键模块23包括方向按钮231,发言按钮、多个数字/英文按钮233、确定按钮232以及开关按钮,教师可以通过上述按键发起签到、答题、抢答、测试、申请答题等动作,从而实现与学生在课堂上进行互动和学习。
[0055] 所述供电模块15为可拆卸锂电池,学生终端1对应供电模块15设有电池仓18和充电接口 19。
[0056] 所述主机无线信号收发模块41、学生终端无线信号收发模块11、教师终端无线信号收发模块21均为2.4G无线接收模块;学生终端1、教师终端2与主机4之间通过基于
2.4GHz频段的FS-FHSS选跳技术实现数据传输。
[0057] 本发明的工作原理是:
本系统搭建完成,在使用前,需要进行一定的设置:需要将同一个班的学生终端1、教师终端2、主机4设置成同一个组别,同时需要将学生终端1的ID号与学生的信息(学号)以数据表格的形式进行关联。
[0058] 课堂使用前,老师可以通过教学互动软件进行课堂资料制作:包括课件、题目等内容。
[0059] 课堂使用中,老师通过教师终端控制教学互动软件,可以发起签到、抢答、点名、课堂测试、考试等操作,进入相应的操作后,学生可以通过学生终端进行相应的操作,并将数据信息无线传输到教学互动软件。
[0060] 教学互动软件可以及时统计学生签到、测试答题等数据,并通过图形界面直观的通过显示模块35显示出来,老师可以根据学生实际的数据情况及时调整教学安排。
[0061] 老师通过外接式麦克风将讲课时的语音输入到教师终端,再通过无线传输到主机,再输入到教室的扩声系统7进行声音放大,让所有的学生能够听清楚,本系统特别适用于大规模教学课堂。
[0062] 同理,学生可以通过按住学生终端上的发言按键,并对着话筒121进行口头回答问题,学生终端会将学生的语音通过无线传输到主机4,再输入到教室的扩声系统7进行声音放大,让老师及其他学生能够听清楚,因此,本系统特别适合大规模的教学课堂。
[0063] 本发明的教学互动软件可以实时保存课堂过程中的所有数据,包括学生签到、学生回答问题、课堂测验等,在有网络的情况下,教学互动软件可以登陆云服务平台5,将这些数据推送到云服务平台,汇总成大数据,满足大数据应用。
[0064] 学校领导可以通过电脑登陆云服务平台5,查询课堂相关的数据,及时掌握学校的教学情况。学生家长也可以通过电脑登陆云服务平台5,查询自己孩子的课堂表现,及时掌握孩子的学习情况。

Claims (10)

1.一种课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:包括计算机(3),计算机(3)上安装有教学互动软件(30),教学互动软件(30)用于教师与学生进行教学互动; 主机(4),主机(4)与计算机(3)通信连接,其内置有主机无线信号收发模块(41),用于接收教师终端(2)或学生终端(1)发射过来的信号并输入计算机(3); 学生终端(1),其内置有学生终端无线信号收发模块(11)、学生终端语音采集模块(12)和学生操控模块(13),通过与主机(4)间的信息交互,完成与教师的沟通,包括完成学生语音的采集与传输,学生签到、抢答、申请答题的操作功能; 教师终端(2),其内置有教师终端无线信号收发模块(21)、教师终端语音采集模块(22)和教师操控模块(28),通过与主机(4)间的信息交互,完成与学生的沟通,完成包括教师语音的采集与传输、远程计算机(3)系统操作、媒体演示操作、投影操作的操作功能; 显示系统(6),所述显示系统(6)与计算机(3)连接,用于将课堂资料、课件内容显示出来; 扩声系统(7),所述扩声系统(7)与主机(4)或计算机(3)相连,用于将视听资料、教师的语音或学生的语音播放出来; 以及云服务平台(5),计算机(3)通过互联网与云服务平台(5)进行数据交换,用于存储教学数据以及学生的学习情况,以供教师和学生们下载使用教学数据,学生家长、学生和教师能登陆云服务平台(5)查看学生的学习情况。
2.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述教学互动软件(30)包括; 用于考察学生的上课出勤率的签到模块(31); 用于课堂上教师提问之后让学生进行抢答的抢答模块(32); 用于教师在课堂中选择性地挑选学生回答问题的选人作答模块(33); 用于让学生在课堂上进行答题的答题模块(34); 用于教师在计算机(3)上制作课题或教学课件的教学布题模块(36)。
3.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述教学互动软件(30)还包括;用于教师对学生的答题情况进行评分的评分模块(37)、用于结束课堂答题后显示答题点评信息的点评模块(38)、用于统计出勤的学生的点名模块(39)、用于及时获取学生的答题结果,并进行快速统计的结果统计模块(310)、用于显示教学互动中的信息数据的显示模块(35)。
4.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:教师操控模块(28),主要负责教师在互动过程中的各种操作动作的执行,所述教师操控模块(28)包括用于教师操控的教师多功能按键模块(23)、用于教师在课堂上指示教学内容的激光指示模块(24)以及用于教师在课堂上遥控PPT翻页的PPT翻页模块(26)。
5.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述学生操控模块(13),包括用于学生操控的学生多功能按键模块(131),主要负责学生在互动过程中的各种操作动作的执行;所述学生终端(1)还包括用于收听语音或音频资料的音频收听模块(14)、用于为学生终端(1)供电的供电模块(15)、用于存储学生身份信息的ID信息模块(16)、用于显示学生终端(1)电量的学生终端电量显示模块(17)。
6.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述学生终端(1)和教师终端(2)均为可移动、随身携带的终端;所述学生终端(1)对应音频收听模块(14)和学生终端语音采集模块(12)分别设有耳机插孔(141)和话筒(121)。
7.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述显示系统(6)为投影仪或电子白板或显示器,所述扩声系统(7)为音响。
8.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述学生多功能按键模块(131)包括方向按键(138)、发言按键(130)、多个数字/英文按键(137)、签到按键(132)、举手按键(133)、抢答按键(134)、确定按键(135)以及开关按键(136)。
9.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述供电模块(15)为可拆卸锂电池,学生终端(1)对应供电模块(15)设有电池仓(18)和充电接口(19)。
10.根据权利要求1所述课堂多功能及时反馈系统,其特征在于:所述主机无线信号收发模块(41)、学生终端无线信号收发模块(11)、教师终端无线信号收发模块(21)均为.2.4G无线接收模块;学生终端(1)、教师终端(2)与主机(4)之间通过基于2.4GHz频段的FS-FHSS选跳技术实现数据传输。
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