CN106945433B - 纳米触控黑板及交互式智能黑板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纳米触控黑板及交互式智能黑板，涉及智能设备互动的技术领域，交互式智能黑板包括OPS模块化电脑、AR互动教学系统和纳米触控黑板；OPS模块化电脑用于对智能黑板进行教学控制，AR互动教学系统用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件，纳米触控黑板包括采用第一液晶屏、纳米触控屏和第二液晶屏依次拼接而成的拼接黑板，拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃，纳米触控屏用于展示多媒体教学课件和实现教学编辑，第一液晶屏和第二液晶屏用于实现教学编辑。本发明可以优化教学过程、增强教学互动应用、调动学生的学习积极性和保护视力。

Description

纳米触控黑板及交互式智能黑板
技术领域
本发明涉及智能设备互动技术领域，尤其是涉及一种纳米触控黑板及交互式智能黑板。
背景技术
近年来，随着教育改革不断深化和信息技术快速发展，智慧课堂在国内初露端倪。国家提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，尽可能使用科学型设备、各种教育技术平台，加强教学与信息技术的结合。鼓励学生运用计算机、网络资源等进行探索和发现。
黑板是课堂中重要的教学设备，在课堂教学中引进多功能黑板，是课堂教学的一种写作教学新模式。目前使用较多的传统投影机，随着使用时间的增加，灯泡亮度会减弱，画面清晰度会逐渐下降，灯泡达到一定使用寿命后需要更换。液晶白板因为红外框的缘故，无法做到无框红外触摸，近距离触摸操作时，液晶的亮度会刺激到眼睛。传统黑板，只能用来粉笔书写，无法进行交互触控。播放素材需要借助投影仪和幕布，授课过程繁琐。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供纳米触控黑板及交互式智能黑板，以优化教学过程、增强教学互动应用、调动学生的学习积极性和保护视力。
第一方面，本发明实施例提供了一种纳米触控黑板，其中，包括拼接黑板，所述拼接黑板包括依次拼接的第一液晶屏、纳米触控屏和第二液晶屏，所述拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃；
所述纳米触控屏，用于展示多媒体教学课件和实现教学编辑；
所述第一液晶屏和所述第二液晶屏，用于实现所述教学编辑；
其中，所述纳米触控屏内置触摸技术，采用40点以上的电容触控，且所述纳米触控屏与支持操作系统Win8、操作系统Win10、Linux操作系统和Mac操作系统的电脑外部设备相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述教学编辑包括粉笔书写、水笔书写、触控互动、擦除、批注和绘图。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括电源接口；
所述电源接口，与所述纳米触控屏相连，用于接通所述纳米触控屏与电源之间的连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述拼接黑板还包括铝合金边框，所述铝合金边框包裹于所述拼接黑板的外围。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述铝合金边框的厚度为2mm，宽度为1.5mm。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一液晶屏和所述第二液晶屏的尺寸均为宽度900mm、高度1200mm、厚度70mm，所述纳米触控屏的尺寸为宽度2200mm、高度1200mm、厚度70mm。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述防眩光钢化玻璃为IPS硬屏。
第二方面，本发明实施例还提供一种交互式智能黑板，其中，包括：开放式可插拔规范OPS模块化电脑、增强现实AR互动教学系统和如上任一项所述的纳米触控黑板；
所述OPS模块化电脑和所述AR互动教学系统均集成于所述拼接黑板内部，所述OPS模块化电脑和所述AR互动教学系统分别与纳米触控屏相连接；
所述OPS模块化电脑，用于对所述智能黑板进行教学控制；
所述AR互动教学系统，用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件；
MR也内嵌于交互式智能黑板。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述教学控制包括切换状态、数据互传共享、触控书写及多媒体课件演示。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括开关按钮，所述开关按钮设置于所述纳米触控黑板的底部。
本发明提供的一种纳米触控黑板及交互式智能黑板，其中，交互式智能黑板包括OPS模块化电脑、AR互动教学系统和纳米触控黑板；OPS模块化电脑用于对智能黑板进行教学控制，AR互动教学系统用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件，纳米触控黑板包括采用第一液晶屏、纳米触控屏和第二液晶屏依次拼接而成的拼接黑板，拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃，纳米触控屏用于展示多媒体教学课件和实现教学编辑，第一液晶屏和第二液晶屏用于实现教学编辑。本发明可以优化教学过程、增强教学互动应用、调动学生的学习积极性和保护视力。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一提供的一种纳米触控黑板示意图；
图2为本发明实施例一提供的另一种纳米触控黑板示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种交互式智能黑板示意图；
图4为本发明实施例二提供的另一种交互式智能黑板示意图；
图5为本发明实施例二提供的另一种交互式智能黑板示意图。
图标：
100-纳米触控黑板；110-第一液晶屏；120-纳米触控屏；130-第二液晶屏；200-电源接口；310-OPS模块化电脑；311-USB接口；320-AR互动教学系统；400-传统黑板；500-开关按钮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
近年来，随着教育改革不断深化和信息技术快速发展，智慧课堂在国内初露端倪。黑板是课堂中重要的教学设备，在课堂教学中引进多功能黑板，是课堂教学的一种写作教学新模式。目前使用较多的传统投影机，随着使用时间的增加，灯泡亮度会减弱，画面清晰度会逐渐下降，灯泡达到一定使用寿命后需要更换。液晶白板因为红外框的缘故，无法做到无框红外触摸，近距离触摸操作时，液晶的亮度会刺激到眼睛。传统黑板，只能用来粉笔书写，无法进行交互触控。播放素材需要借助投影仪和幕布，授课过程繁琐。
基于此，本发明实施例提供的一种纳米触控黑板及交互式智能黑板，可以优化教学过程、增强教学互动应用、调动学生的学习积极性和保护视力。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种纳米触控黑板进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的一种纳米触控黑板示意图。
纳米触控黑板100包括拼接黑板，拼接黑板包括依次拼接的第一液晶屏110、纳米触控屏120和第二液晶屏130，拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃。
纳米触控屏120，用于展示图片、视频等多种形式的多媒体教学课件和实现教学编辑；第一液晶屏110和第二液晶屏130，用于实现教学编辑。这里，拼接黑板所支持的教学编辑包括粉笔书写、白板水笔书写、手势书写、触控互动、擦除、批注、绘图和多媒体演示等多种形式。
具体的，纳米触控黑板100在功能上涵盖了：触控互动、多媒体教学和粉笔书写，将传统教学黑板和可感知的互动黑板无缝对接。
纳米触控黑板100的表面采用纳米复合镀层工艺，将玻璃光滑的表面做成300纳米至400纳米的微颗粒表面。这样制造而成的防眩光钢化玻璃，能够满足白板水笔和粉笔书写的功能；实现高光过滤，将对眼睛有害的光源有效过滤掉80％，使得画面变得更加柔和，对视力进行保护；形成表面防眩光技术，表面无反光，不影响可视画面；以及防眩光钢化玻璃为IPS(In-Plane Switching，平面转换)硬屏，表面耐书写，采用水笔书及粉笔写对黑板表面永久性无损伤。
纳米触控黑板100的分辨率为4096×2160，亮度大于1000cd/m2，一般为1500cd/m2，对比度不小于5000:1的比例，视角不小于178°，屏幕比例为16:9。
纳米触控屏120内置触摸技术，采用40点以上的电容触控，能在Windows自带画图软件中实现多点书写，扫描频率大于60赫兹，划线支持两笔任意角度平行画线(距离小于5厘米)不产生交叉点。纳米触控屏120可以与支持操作系统Win8、操作系统Win10、Linux操作系统和Mac操作系统的电脑外部设备相连接。触摸方式为手指，十分便捷。连续响应速度为连续点不大于4毫米。纳米触控屏120具备前置触摸功能，可以手势识别调出软件中控页面，软件中控页面采用隐藏式设计，位于防眩光钢化玻璃表面的正前方，防水防尘。纳米触控屏120的触摸有效识别高度小于5mm，即触摸物体距离玻璃外表面高度低于5mm时，纳米触控屏120识别为点击操作；另外，书写延迟低于5ms，即进行书写时，笔划过的轨迹与笔迹显现出来的时间差低于5ms。
拼接黑板具有防静电抗干扰功能。纳米触控屏120具有防遮挡功能，触摸接收器在单点或多点红外发射点遮挡后仍能正常书写。
根据本发明的示例性实施例，拼接黑板还包括铝合金边框，铝合金边框包裹于拼接黑板的外围。铝合金边框的厚度为2mm，宽度为1.5mm。
具体的，拼接黑板的表面受到外力撞击时，玻璃破碎不会溅出伤人。采用无外框2mm厚的铝合金包边设计。
根据本发明的示例性实施例，第一液晶屏110和第二液晶屏130的尺寸均为宽度900mm、高度1200mm、厚度70mm，纳米触控屏120的尺寸为宽度2200mm、高度1200mm、厚度70mm。
具体的，在本实施例中拼接黑板的整体尺寸为宽度4000mm、高度1200mm、厚度70mm。拼接黑板的尺寸规格可根据实际需求进行量身定做。纳米触控黑板100可以采用壁挂式安装，固定到墙面上，拆卸方便；还可以采用支架式安装。
参照图2，纳米触控黑板100还包括电源接口200，电源接口200设置在纳米触控黑板100的下方，且与纳米触控屏120相连，用于接通纳米触控屏120与电源之间的连接。
在接通电源时，位于中间的纳米触控屏120显示画面，可以进行触摸或语音互动；在切断电源时，显示画面隐形，又显示为一个普通黑板的表象，在上面进行书写。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的一种交互式智能黑板示意图。
交互式智能黑板包括：OPS(Open Pluggable Specification，开放式可插拔规范)模块化电脑、AR(Augmented Reality，增强现实)互动教学系统和如上任一项的纳米触控黑板100。
OPS模块化电脑310和AR互动教学系统320均集成于拼接黑板内部，OPS模块化电脑310和AR互动教学系统320分别与纳米触控屏120相连接。
OPS模块化电脑310，用于对智能黑板进行教学控制，这里的教学控制包括切换状态、数据互传共享、触控书写及多媒体课件演示等。AR互动教学系统320，用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件。
具体的，交互式智能黑板集纳米触控、液晶显示、电脑主机于一体，在实际应用中还搭载i-tech专业教学软件，在功能上涵盖了：触控互动、多媒体教学和粉笔书写，将传统教学黑板和可感知的互动黑板无缝对接。
交互式智能黑板支持手机投屏显示功能。通过无线建立手机与交互式智能黑板的链接，将手机上的内容实时投影到纳米触控屏120上；在进行手机投屏显示过程中，可以采用手指或鼠标进行触控，以及支持粉笔、水笔等书写。
AR互动教学系统320可以作为简单操作的课件开发平台，并搭建丰富的教学资源库和AR资源库，自带小学、初中和高中的教材；另外老师能够根据实际授课需求输入教材或编辑制作互动课件。通过AR互动教学系统320，对身边普通的图片进行扫描、传输和成像的处理后，使该图片以电子版的形式展示在交互式智能黑板的大屏幕上，同时对此进行旋转和缩放等多种操作。AR互动教学系统320提供了灵活多样的教学方式，保证老师在授课过程中，能将自己开发的优质课件与交互式智能黑板很好地结合在一起，完成一次优质课程的完美演示与讲解。
同时，MR(Mediated Reality，混合现实)也可以内嵌于交互式智能黑板。MR应用具有全息投影功能，还能够给用户带来温度、湿度、嗅觉和味觉等多种维度的环境体验。采用MR的交互式智能黑板的屏幕为4K分辨率即4096×2160的像素分辨率。
参照图4，交互式智能黑板分为四层结构。第一层结构为纳米触控屏120，支持粉笔水笔书写和触控手写，表面采用纳米复合镀层工艺，精准识别，即使在屏幕边角，也能进行触摸操作。第二层结构为AR互动教学系统320，通过内置的该AR互动教学系统320可实现教师与学生之间在课程上的虚拟互动教学与交流。第三层结构为OPS模块化电脑310，OPS模块化电脑310可以为内置的Win10一体机，用于实现一键切换、数据互传共享等控制。第四层结构为传统黑板400。
利用OPS模块化电脑310实现无单独接线的插拔，并采用了低噪音热管传导散热设计。参照图5，OPS模块化电脑310具有独立非外扩展的电脑USB接口311，6个USB接口311中至少2个为USB3.0接口，4个USB2.0接口；其内置电脑视频采用HDMI(High DefinitionMultimedia Interface，高清晰度多媒体接口)高清数字连接，显示支持1080P点对点高清显示，能在Windows自带画图软件中检验显示效果，单像素线条画线时，每一条纯色单像素线不会掺杂显示任何其他颜色像素点。
与交互式智能黑板相对应的开发有手机App(Application，应用)，通过云服务器实现手机App与交互式智能黑板之间的连接。交互式智能黑板具有存储、录播功能，用于将授课记录进行存储并上传至云服务器。在有学生请假不能来上课的情况下，能够通过手机App与课堂进行实时连接，远程同步观看授课。另外，交互式智能黑板的存储功能，可以完整记录授课过程，在学生需要回顾知识时，通过对交互式智能黑板进行操作，实现二次听课。
参照图5，交互式智能黑板，还包括开关按钮500，开关按钮500设置于纳米触控黑板100的底部。
具体的，交互式智能黑板通过电源接口200实现与外部电源的接通后，还需要配合开关按钮500，提高用电安全。另外，在交互式智能黑板的底部还设置有指示灯、网线插孔等其他结构。通过网线插孔连接有线，实现交互式智能黑板联网，除了有线联网，也可以无线连；交互式智能黑板可以在网上下载并展示内容，以作为授课材料。
以上实施例中提供的纳米触控黑板及交互式智能黑板，可运用于学校、培训机构、医院、公安、演播厅和礼堂等多种环境。
本发明提供的一种纳米触控黑板及交互式智能黑板，其中，交互式智能黑板包括OPS模块化电脑、AR互动教学系统和纳米触控黑板；OPS模块化电脑用于对智能黑板进行教学控制，AR互动教学系统用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件，纳米触控黑板包括采用第一液晶屏、纳米触控屏和第二液晶屏依次拼接而成的拼接黑板，拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃，纳米触控屏用于展示多媒体教学课件和实现教学编辑，第一液晶屏和第二液晶屏用于实现教学编辑。本发明可以优化教学过程、增强教学互动应用、调动学生的学习积极性和保护视力。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的基于网络设备的网络适配方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的基于网络设备的网络适配方法的步骤。
本发明实施例所提供的纳米触控黑板及交互式智能黑板的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能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-Only Memory)、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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种纳米触控黑板，其特征在于，包括拼接黑板，所述拼接黑板包括依次拼接的第一液晶屏、纳米触控屏和第二液晶屏，所述拼接黑板的表面为采用纳米复合镀层工艺的防眩光钢化玻璃；
所述纳米触控屏，用于展示多媒体教学课件和实现教学编辑；
所述第一液晶屏和所述第二液晶屏，用于实现所述教学编辑；
其中，所述纳米触控屏内置触摸技术，采用40点以上的电容触控，且所述纳米触控屏与支持操作系统Win8、操作系统Win10、Linux操作系统和Mac操作系统的电脑外部设备相连接。
2.根据权利要求1所述的纳米触控黑板，其特征在于，所述教学编辑包括粉笔书写、水笔书写、触控互动、擦除、批注和绘图。
3.根据权利要求1所述的纳米触控黑板，其特征在于，还包括电源接口；
所述电源接口，与所述纳米触控屏相连，用于接通所述纳米触控屏与电源之间的连接。
4.根据权利要求1所述的纳米触控黑板，其特征在于，所述拼接黑板还包括铝合金边框，所述铝合金边框包裹于所述拼接黑板的外围。
5.根据权利要求4所述的纳米触控黑板，其特征在于，所述铝合金边框的厚度为2mm，宽度为1.5mm。
6.根据权利要求1所述的纳米触控黑板，其特征在于，所述第一液晶屏和所述第二液晶屏的尺寸均为宽度900mm、高度1200mm、厚度70mm，所述纳米触控屏的尺寸为宽度2200mm、高度1200mm、厚度70mm。
7.根据权利要求1所述的纳米触控黑板，其特征在于，所述防眩光钢化玻璃为IPS硬屏。
8.一种交互式智能黑板，其特征在于，包括：开放式可插拔规范OPS模块化电脑、增强现实AR互动教学系统和如权利要求1～7任一项所述的纳米触控黑板；
所述OPS模块化电脑和所述AR互动教学系统均集成于所述拼接黑板内部，所述OPS模块化电脑和所述AR互动教学系统分别与纳米触控屏相连接；
所述OPS模块化电脑，用于对所述智能黑板进行教学控制；
所述AR互动教学系统，用于将虚拟信息与真实情景进行结合，得到多媒体教学课件；
MR也内嵌于交互式智能黑板。
9.根据权利要求8所述的交互式智能黑板，其特征在于，所述教学控制包括切换状态、数据互传共享、触控书写及多媒体课件演示。
10.根据权利要求8所述的交互式智能黑板，其特征在于，还包括开关按钮，所述开关按钮设置于所述纳米触控黑板的底部。
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