CN108847063A - 一种投影机器人互动教学方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影机器人互动教学方法及其系统，教师通过投影机器人上诸如多媒体、投影仪等教学设备向学生讲解理论知识，结束之后，投影机器人给学生随机分发测试试题，并全程录制学生解题过程，学生解题结束后上传试题答卷和解题全过程视频，教师可根据需要调取相关学生的测试试卷结果和相关学生的解题视频进行查看，分析学生解题存在的错误及其原因，并及时制定新的教学计划，利用投影机器人的教学设备再次答疑解惑。本发明中的投影机器人互动教学系统包括通过网络实现信息交互的投影机器人、学生端和教学端，教师通过控制投影机器人的设备运行，可以向学生讲解知识，并及时发现和解决学生存在的问题，互动教学效果明显。

Description

一种投影机器人互动教学方法及其系统

技术领域

本发明涉及机器人和互动教学系统技术领域，具体为一种投影机器人互动教学方法及其系统。

背景技术

学校教学是学生获取知识最普遍也是最重要的方式，传统教学方式老师在讲台上讲授理论知识，在黑板上演示解题过程，学生在座位上听取知识。课堂教学结束后，学生通过刷题巩固知识，老师通过批改作业发现学生的不足之处，再进行讲解，反复循环该过程，然而这种教学方式造成了学生学习压力大，老师教学负担重，但教学效果却不明显的问题。随着科学技术的发展，将机器人和互动教学系统引入课堂教学，可以激发学生的学习兴趣和求知欲，也能提高了老师的工作效率和工作质量。

现有技术如公开号为CN104978877A的发明提供了一种互动教学系统，包括用于管理维护的管理中心服务端，用于学生登录的学生客户端，用于教师登录的教师客户端以及通过网络连接管理中心服务端、学生客户端和教师客户端的服务器。该发明系统操作简单方便，学生可完全自主学习，提高学生的积极性，并且能使学生及时地与教师和同学进行互动交流，同时家长也能直观的了解孩子的学习情况和状态，提高教学效果，但其在教学时未能注重学生学习过程中问题的及时发现和解决，往往错过了教学过程中发现学生问题和为学生查缺补漏的最重要时期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影机器人互动教学方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的现在教学互动存在的教学时未能注重学生学习过程中问题的及时发现和解决，往往错过了教学过程中发现学生问题和为学生查缺补漏的最重要时期。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种投影机器人互动教学方法，其方法包括以下步骤：

S1、教师调用投影机器人的多媒体教学设备和投影仪讲解理论知识，演示教学过程；

S2、投影机器人给学生分发电子档测试试题，并通过摄像机记录学生解题过程；

S3、学生上传给投影机器人试题答卷和解题过程视频；

S4、投影机器人统计测试结果，并将该结果和对应学生的解题过程视频存储到数据库；

S5、教师从数据库中调取数据，查看、分析学生的解题情况，并制定教学重点，再次调用教学设备进行讲解；

S6、循环S2-S5过程直至结束该教学过程。

一种投影机器人互动教学系统，其包括：用于教学资源展示和使教师端与学生端实现教学互动的投影机器人，用于学生学习操作和上传操作结果的学生端，用于教师教学操作和控制设备运行的教师端；所述投影机器人、学生端、教师端通过网络连接实现信息交互。

优选的，所述投影机器人包括：

网络通讯模块，用于学生端、教师端、投影机器人之间的信息交互；

主控CPU模块，用于处理信息、数据和控制各部位协调工作；

分析统计模块，用于对学生测试试题进行审阅、批改以及结果统计；

设备运行模块，用于执行投影机器人各设备的运行动作；

数据库模块，用于存储各种教学资源以及学生解题视频和教师教学视频。

更为优选的，所述投影机器人的运行设备包括多媒体教学设备、普通投影仪和3D全息投影仪。

优选的，所述学生端包括：

学生学习操作单元，用于学生学习时书写演算和数据的上传和接收；

解题视频采集单元，用于录制学生解题的全过程。

更为优选的，所述学生学习操作单元为ipad或PC机，所述解题视频采集单元为摄像机。

优选的，所述教师端包括：

设备运行控制单元，用于教师教学时控制教学设备；

老师教学操作单元，用于教师教学演示和数据的上传和接收；

教学视频采集单元，用于录制教师教学演示的全过程视频。

更为优选的，所述老师教学操作单元为ipad或PC机，所述教学视频采集单元为摄像机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过投影机器人实现教师端和学生端的教学互动，将教学资源以及教师的教学视频通过投影仪演示给学生看，让学生获取知识，并及时通过投影机器人给学生分配测试试题，以及统计测试结果和采集学生解题过程视频，能让老师通过观看学生解题过程视频准确把握学生存在的问题，及时查缺补漏，在学生学习的关键时刻及时纠正学生错误，使教学效果大大增加。

附图说明

图1为本发明中投影机器人互动教学方法流程图；

图2为本发明中投影机器人互动教学系统结构示意简图；

图3为本发明中投影机器人互动教学系统结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1所示，一种投影机器人互动教学方法，该方法包括以下步骤：

S1、教师调用投影机器人的多媒体教学设备和投影仪讲解理论知识，演示教学过程。

教师通过调用投影机器人的运行设备比如多媒体教学设备、普通投影仪或者3D全息投影仪向学生展示教学课件、教学视频，传授理论知识，或向学生演示解题过程等。

S2、投影机器人给学生分发电子档测试试题，并通过摄像机记录学生解题过程。

理论知识讲解、解题过程演示结束之后，教师可控制机器人向学生分发电子档测试试题，并通过摄像头录制学生解题全过程的视频。

S3、学生上传给投影机器人试题答卷和解题过程视频。

学生测试题解题结束后，会将自己解题的答案和解题全过程视频上传至投影机器人，等待机器人批阅。

S4、投影机器人统计测试结果，并将该结果和对应学生的解题过程视频存储到数据库。

投影机器人将学生测试试题进行阅卷，并统计结果，再将该结果和对应学生的解题过程视频存储到数据库，供老师调取查看。

S5、教师从数据库中调取数据，查看、分析学生的解题情况，并制定教学重点，再次调用教学设备进行讲解。

老师在学生解题结束后，可以及时调取解题错误的学生解题过程视频，仔细观看，找出这些学生在解题过程中的哪一步出现了问题，分析问题出现的具体原因，然后进行总结，调整教学重点，并可以通过控制投影机器人运行设备再次进行有针对性的知识讲解，告知学生解题误区，存在的问题，为学生答疑解惑。

S6、循环S2-S5过程直至结束该教学过程。

教师可根据教学需要，多次重复S2-S5过程，反复给学生讲解理论知识，发放测试试题，观看学生解题过程视频，分析错题学生的错误原因，调整教学重点再次进行讲解，循环上述过程直到达到理想结果为止。

如图2和图3所示，一种投影机器人互动教学系统，其包括：用于教学资源展示和使教师端与学生端实现教学互动的投影机器人，用于学生学习操作和上传操作结果的学生端，用于教师教学操作和控制设备运行的教师端；所述投影机器人、学生端、教师端通过网络连接实现信息交互。

其中，投影机器人包括网络通讯模块，其用于学生端、教师端、投影机器人之间的信息交互。通讯模块可为无线通讯和有线通讯。

主控CPU模块，用于处理信息、数据和控制各部位协调工作。

分析统计模块，用于对学生测试试题进行审阅、批改以及结果统计。在学生将测试试题结果上传后，投影机器人的分析统计模块需要立即将测试试卷进行审阅，然后将结果统计后存储到数据库。

设备运行模块，用于执行投影机器人各设备的运行动作。投影机器人的运行设备主要包括多媒体教学设备、普通投影仪和3D全息投影仪，设备运行模块会根据教师的教学要求以及输入的控制信号运行相应的教学设备，辅助教学。

数据库模块，用于存储各种教学资源以及学生解题视频和教师教学视频。数据库中存储有大量用于教师教学的教学资源，以及存储有每堂课现场录制的学生解题过程视频和教师教学过程视频，便于在教师教学时随时调取。

学生端包括学生学习操作单元，用于学生学习时书写演算和数据的上传和接收，解题视频采集单元，用于录制学生解题的全部过程。学生端用于学生学习操作和上传操作结果，具体为ipad或PC机。学生学习过程中可运用ipad或PC机解题，运算，其上设置的摄像头，可将学生解题全过程的视频录制下来，学生解完题之后可将解题结果和录制的解题过程视频上传至投影机器人进行分析处理以及存储。

教师端包括设备运行控制单元，用于教师教学时控制教学设备，老师教学操作单元，用于教师教学演示和数据的上传和接收，教学视频采集单元，用于录制教师教学演示的全过程。教师端用于教师教学操作和控制设备运行，具体为ipad或PC机。教师教学过程中可以通过控制投影仪机器人的设备运行，根据需要调取不同的教学设备向学生展示教学课件和各种教学视频，也可以调取学生测试题测试结果以及对应学生的解题全过程视频进行观看分析，及时发现学生的问题，调整接下来的教学重心。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种投影机器人互动教学方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、教师调用投影机器人的多媒体教学设备和投影仪讲解理论知识，演示教学过程；

S2、投影机器人给学生分发电子档测试试题，并通过摄像机记录学生解题过程；

S3、学生上传给投影机器人试题答卷和解题过程视频；

S4、投影机器人统计测试结果，并将该结果和对应学生的解题过程视频存储到数据库；

S5、教师从数据库中调取数据，查看、分析学生的解题情况，并制定教学重点，再次调用教学设备进行讲解；

S6、循环S2-S5过程直至结束该教学过程。

2.一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，包括：

投影机器人，用于教学资源展示和使教师端与学生端实现教学互动；

学生端，用于学生学习操作和上传操作结果；以及

教师端，用于教师教学操作和控制设备运行；

其中，所述投影机器人、学生端、教师端通过网络连接实现信息交互。

3.根据权利要求2所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述投影机器人包括：

网络通讯模块，用于实现学生端、教师端、投影机器人之间的信息交互；

主控CPU模块，用于处理信息、数据和控制各部位协调工作；

分析统计模块，用于对学生测试试题进行审阅、批改以及结果统计；

设备运行模块，用于执行投影机器人各设备的运行动作；以及

数据库模块，用于存储各种教学资源以及学生解题视频和教师教学视频。

4.根据权利要求3所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述投影机器人的运行设备包多媒体教学设备、普通投影仪和3D全息投影仪。

5.根据权利要求2所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述学生端包括：

学生学习操作单元，用于学生学习时的书写演算和数据的上传和接收；

解题视频采集单元，用于录制学生解题的全过程。

6.根据权利要求5所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述学生学习操作单元为ipad或PC机，所述解题视频采集单元为摄像机。

7.根据权利要求2所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述教师端包括：

设备运行控制单元，用于教师教学时控制教学设备；

教师教学操作单元，用于教师教学演示和数据的上传和接收；

教学视频采集单元，用于录制教师教学演示的全过程视频。

8.根据权利要求7所述的一种投影机器人互动教学系统，其特征在于，所述教师教学操作单元为ipad或PC机，所述教学视频采集单元为摄像机。