CN108847075A - 一种远程教育系统及教育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及远程教育技术领域，尤其是一种远程教育系统，包括教师摄像头、学生摄像头、教师话筒和学生话筒，教师摄像头和学生摄像头均电性连接有图像处理模块，图像处理模块电性连接有处理器，教师话筒和学生话筒均电性连接有音频处理模块，音频处理模块和图像处理模块均无线通信连接有互联网，音频处理模块通过互联网无线通信连接有教师音响设备和学生音响设备，图像处理模块通过互联网无线通信连接有教师显示端和学生显示端，教师显示端包括讲课模式、答问模式和教师显示设备，讲课模式包括分屏显示模块，学生显示端包括听课模式、提问模式和学生显示设备。本发明的能够模拟在教室上课的效果，使得师生之间的交流更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及远程教育技术领域，尤其涉及一种远程教育系统及教育方法。
背景技术
远程教育，在教育部已出台的一些文件中，也称现代远程教育为网络教育，是成人教育学历中的一种，是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式，它突破了时空的界线，有别于传统的在校住宿的教学模式，使用这种教学模式的学生，通常是业余进修者，由于不需要到特定地点上课，因此可以随时随地上课，学生亦可以透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授(函授)等多种不同管道互助学习，是现代信息技术应用于教育后产生的新概念，即运用网络技术与环境开展的教育，招生对象不受年龄和先前学历限制，为广大已步入社会的群众提供了学历提升的机会，目前，网上教学正呈现出迅速发展的态势，远程教育是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式，突破了时空的界限，有别于传统的在校住宿的教学模式，由于不需要到特定地点上课，因此可以随时随地上课，远程就教育还是存在一些需要解决的问题，例如网上教学的资源相对不足，交互式技术媒体的作用与功能没有得到充分发挥，缺乏相应的激励机制予以引导，对于教学方面，往往只能是教师对着麦克风看着课件进行讲解，不能像实体授课的形式一样对重点难点部分可以进行标识强调，学生一旦走神或离开则不能了解到前面讲述的重点部分，给学习带来了障碍，对专注度要求高，另外，师生之间的交流存在一定的局限性，无法经常进行实时交流。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在师生之间的交流困难的缺点，而提出的一种远程教育系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种远程教育系统，包括登录模块、教师摄像头、学生摄像头、教师话筒和学生话筒，所述登录模块用于教师和学生的账号登录和身份验证，所述教师摄像头和学生摄像头用于对教师和学生的实时摄像，所述教师话筒和学生话筒用于对教师和学生的语音进行实时传输，所述教师摄像头和学生摄像头均电性连接有图像处理模块，所述图像处理模块用于对教师摄像头和学生摄像头拍摄的画面进行处理和保存，所述图像处理模块电性连接有处理器，所述教师话筒和学生话筒均电性连接有音频处理模块，所述音频处理模块用于对教师和学生的语音进行处理和储存，所述音频处理模块与处理器电性连接，所述音频处理模块和图像处理模块均无线通信连接有互联网，所述音频处理模块通过互联网无线通信连接有教师音响设备和学生音响设备，所述教师音响设备和学生音响设备用于将教师和学生的语音在对方的设备上播放出来，所述图像处理模块通过互联网无线通信连接有教师显示端和学生显示端，所述教师显示端包括讲课模式、答问模式和教师显示设备，所述讲课模式包括分屏显示模块，所述讲课模式用于教师在讲课时选择的模式，然后通过分屏显示模块将所有学生的实时摄像画面在教师显示设备上显示出来，模拟教师在教室讲课的视觉效果，所述答问模式包括独屏显示模块，所述答问模式用于在学生提问时选择的模式，当学生提问时，通过独屏显示模块将提问的学生的实时摄像画面独立在教师显示设备上显示出来，模拟师生之间的面对面交流的效果，所述学生显示端包括听课模式、提问模式和学生显示设备，所述听课模式和提问模式均包括全屏显示模式，所述听课模式用于在教师讲课时通过全屏显示模式在学生显示设备上独立显示教师的实时讲课画面，所述提问模式用于学生对教师提出问题时通过全屏显示模式在学生显示设备独立显示教师的解答画面，同时可与教师语音交流。
优选的，所述图像处理模块模块包括图像采集模块、微型芯片、储存器和转换器，所述图像采集模块与微型芯片电性连接，储存器与微型芯片电性连接，所述微型芯片与转换器电性连接。
优选的，所述互联网为目前国内任意一种网络类型。
优选的，所述处理器为ARM处理器。
优选的，所述储存器为EPROM储存器。
本发明还提供了一种远程教育系统的教育方法，包括如下步骤：
S1、教师和学生在各自的网络设备上登录个人账号然后选择相应的身份信息，且通过身份认证；
S2、教师和学生各自开启教师摄像头、学生摄像头、教师话筒、学生话筒、教师显示设备、学生显示设备、教师音响设备和学生音响设备；
S3、教师通过教师摄像头和教师话筒开始讲课，此时教师在教师显示设备选择讲课模式，同时学生通过学生摄像头和学生话筒开始听课，学生在学生显示设备上选择听课模式；
S4、学生在学生显示设备上选择提问模式对教师进行课堂提问，同时，教师在教师显示设备上选择答问模式进行解答。
本发明提出的一种远程教育系统及教育方法，有益效果在于：
1、教师话筒、学生话筒、教师音响设备和学生音响设备设计，作用在于，教师和学生可以通过教师话筒和学生话筒彼此进行远程实时交流；
2、教师摄像头、学生摄像头、教师显示端和学生显示端的设计，作用在于，教师摄像头和学生摄像头可以将教师和学生的实时画面分别在学生显示设备和教师显示设备上显示出来；
3、讲课模式用于教师在讲课时选择的模式，然后通过分屏显示模块将所有学生的实时摄像画面在教师显示设备上显示出来，模拟教师在教室讲课的视觉效果，答问模式用于在学生提问时选择的模式，当学生提问时，通过独屏显示模块将提问的学生的实时摄像画面独立在教师显示设备上显示出来，听课模式用于在教师讲课时通过全屏显示模式在学生显示设备上独立显示教师的实时讲课画面，提问模式用于学生对教师提出问题时通过全屏显示模式在学生显示设备上独立显示教师的解答画面。
附图说明
图1为本发明提出的一种远程教育系统的系统框图；
图2为本发明提出的一种远程教育系统的图像处理模块的系统框图。
图中：教师摄像头1、学生摄像头2、图像处理模块3、图像采集模块31、微型芯片32、储存器33、转换器34处理器4、音频处理模块5、登录模块6、教师话筒7、学生话筒8、音频输出模块9、教师音响设备10、学生音响设备11、图像输出模块12、教师显示端13、讲课模式131、答问模式132、分屏显示模块133、独屏显示模块134、教师显示设备135、学生显示端14、听课模式141、提问模式142、全屏显示模式143、学生显示设备144、互联网15。
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。
参照图1-2，一种远程教育系统，包括登录模块6、教师摄像头1、学生摄像头2、教师话筒7和学生话筒8，登录模块6用于教师和学生的账号登录和身份验证，教师摄像头1和学生摄像头2用于对教师和学生的实时摄像，教师话筒7和学生话筒8用于对教师和学生的语音进行实时传输，教师摄像头1和学生摄像头2均电性连接有图像处理模块3，图像处理模块3模块包括图像采集模块31、微型芯片32、储存器33和转换器34，图像采集模块31与微型芯片32电性连接，储存器33与微型芯片32电性连接，储存器33为EPROM储存器，微型芯片32与转换器34电性连接，图像处理模块3用于对教师摄像头1和学生摄像头2拍摄的画面进行处理和保存，图像处理模块3电性连接有处理器4，处理器4为ARM处理器，教师摄像头1、学生摄像头2、教师显示端13和学生显示端的14设计，作用在于，教师摄像头1和学生摄像头2可以将教师和学生的实时画面分别在学生显示设备144和教师显示设备135上显示出来。
教师话筒7和学生话筒8均电性连接有音频处理模块5，音频处理模块5用于对教师和学生的语音进行处理和储存，音频处理模块5与处理器4电性连接，音频处理模块5和图像处理模块3均无线通信连接有互联网15，互联网15为目前国内任意一种网络类型，音频处理模块5通过互联网15无线通信连接有教师音响设备10和学生音响设备11，教师音响设备10和学生音响设备11用于将教师和学生的语音在对方的设备上播放出来，教师话筒7、学生话筒8、教师音响设备10和学生音响设备11设计，作用在于，教师和学生可以通过教师话筒7和学生话筒8彼此进行远程实时交流。
图像处理模块3通过互联网15无线通信连接有教师显示端13和学生显示端14，教师显示端13包括讲课模式131、答问模式132和教师显示设备135，讲课模式131包括分屏显示模块133，讲课模式131用于教师在讲课时选择的模式，然后通过分屏显示模块133将所有学生的实时摄像画面在教师显示设备135上显示出来，模拟教师在教室讲课的视觉效果，答问模式132包括独屏显示模块134，答问模式132用于在学生提问时选择的模式，当学生提问时，通过独屏显示模块134将提问的学生的实时摄像画面独立在教师显示设备135上显示出来，模拟师生之间的面对面交流的效果，学生显示端14包括听课模式141、提问模式142和学生显示设备144，听课模式141和提问模式142均包括全屏显示模式143，听课模式141用于在教师讲课时通过全屏显示模式143在学生显示设备144上独立显示教师的实时讲课画面，提问模式142用于学生对教师提出问题时通过全屏显示模式143在学生显示设备144独立显示教师的解答画面，同时可与教师语音交流。
讲课模式131、答问模式132、听课模式141、和提问模式142的设计，作用在于，讲课模式131用于教师在讲课时选择的模式，然后通过分屏显示模块133将所有学生的实时摄像画面在教师显示设备135上显示出来，模拟教师在教室讲课的视觉效果，答问模式132用于在学生提问时选择的模式，当学生提问时，通过独屏显示模块134将提问的学生的实时摄像画面独立在教师显示设备135上显示出来，听课模式141用于在教师讲课时通过全屏显示模式143在学生显示设备144上独立显示教师的实时讲课画面，提问模式142用于学生对教师提出问题时通过全屏显示模式143在学生显示设备144上独立显示教师的解答画面。
本发明还提供一种远程教育系统的教育方法，包括如下步骤：
S1、教师和学生在各自的网络设备上登录个人账号然后选择相应的身份信息，且通过身份认证；
S2、教师和学生各自开启教师摄像头、学生摄像头、教师话筒、学生话筒、教师显示设备、学生显示设备、教师音响设备和学生音响设备；
S3、教师通过教师摄像头和教师话筒开始讲课，此时教师在教师显示设备选择讲课模式，同时学生通过学生摄像头和学生话筒开始听课，学生在学生显示设备上选择听课模式；
S4、学生在学生显示设备上选择提问模式对教师进行课堂提问，同时，教师在教师显示设备上选择答问模式进行解答。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种远程教育系统，包括登录模块(6)、教师摄像头(1)、学生摄像头(2)、教师话筒(7)和学生话筒(8)，所述登录模块(6)用于教师和学生的账号登录和身份验证，所述教师摄像头(1)和学生摄像头(2)用于对教师和学生的实时摄像，所述教师话筒(7)和学生话筒(8)用于对教师和学生的语音进行实时传输，所述教师摄像头(1)和学生摄像头(2)均电性连接有图像处理模块(3)，所述图像处理模块(3)用于对教师摄像头(1)和学生摄像头(2)拍摄的画面进行处理和保存，所述图像处理模块(3)电性连接有处理器(4)，所述教师话筒(7)和学生话筒(8)均电性连接有音频处理模块(5)，所述音频处理模块(5)用于对教师和学生的语音进行处理和储存，所述音频处理模块(5)与处理器(4)电性连接，其特征在于，所述音频处理模块(5)和图像处理模块(3)均无线通信连接有互联网(15)，所述音频处理模块(5)通过互联网(15)无线通信连接有教师音响设备(10)和学生音响设备(11)，所述教师音响设备(10)和学生音响设备(11)用于将教师和学生的语音在对方的设备上播放出来，所述图像处理模块(3)通过互联网(15)无线通信连接有教师显示端(13)和学生显示端(14)，所述教师显示端(13)包括讲课模式(131)、答问模式(132)和教师显示设备(135)，所述讲课模式(131)包括分屏显示模块(133)，所述讲课模式(131)用于教师在讲课时选择的模式，然后通过分屏显示模块(133)将所有学生的实时摄像画面在教师显示设备(135)上显示出来，模拟教师在教室讲课的视觉效果，所述答问模式(132)包括独屏显示模块(134)，所述答问模式(132)用于在学生提问时选择的模式，当学生提问时，通过独屏显示模块(134)将提问的学生的实时摄像画面独立在教师显示设备(135)上显示出来，模拟师生之间的面对面交流的效果，所述学生显示端(14)包括听课模式(141)、提问模式(142)和学生显示设备(144)，所述听课模式(141)和提问模式(142)均包括全屏显示模式(143)，所述听课模式(141)用于在教师讲课时通过全屏显示模式(143)在学生显示设备(144)上独立显示教师的实时讲课画面，所述提问模式(142)用于学生对教师提出问题时通过全屏显示模式(143)在学生显示设备(144)独立显示教师的解答画面，同时可与教师语音交流。
2.根据权利要求1所述的一种远程教育系统，其特征在于，所述图像处理模块(3)模块包括图像采集模块(31)、微型芯片(32)、储存器(33)和转换器(34)，所述图像采集模块(31)与微型芯片(32)电性连接，储存器(33)与微型芯片(32)电性连接，所述微型芯片(32)与转换器(34)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种远程教育系统，其特征在于，所述互联网(15)为目前国内任意一种网络类型。
4.根据权利要求1所述的一种远程教育系统，其特征在于，所述处理器(4)为ARM处理器。
5.根据权利要求2所述的一种远程教育系统，其特征在于，所述储存器(33)为EPROM储存器。
6.一种根据权利要求1-5所述的一种远程教育系统的教育方法，其特征在于，包括如下步骤；
S1、教师和学生在各自的网络设备上登录个人账号然后选择相应的身份信息，且通过身份认证；
S2、教师和学生各自开启教师摄像头、学生摄像头、教师话筒、学生话筒、教师显示设备、学生显示设备、教师音响设备和学生音响设备；
S3、教师通过教师摄像头和教师话筒开始讲课，此时教师在教师显示设备选择讲课模式，同时学生通过学生摄像头和学生话筒开始听课，学生在学生显示设备上选择听课模式；
S4、学生在学生显示设备上选择提问模式对教师进行课堂提问，同时，教师在教师显示设备上选择答问模式进行解答。
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