CN109598993A - 教学装置和教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种教学装置和教学系统。其中，一种教学装置，包括：射频识别模块，用于接收教师卡或学生卡发送的射频信号，将射频信号解析为第一预设指令，并输入至主控模块；主控模块，与射频识别模块相连接，用于根据第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或根据第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并发送至显示终端进行显示；通信模块，用于实现主控模块与显示终端之间的通信。通过本发明的教学装置，能快速、有效地诊断和反馈学情，全面记录学生课堂互动情况，帮助教师了解学生知识点盲区，进行强化讲解，实现精准教学，辅助教师对学生进行有效评价，同时增加学生课堂互动参与积极性，并且方便携带、无需布线、部署简单。

Description

教学装置和教学系统

技术领域

本发明涉及教学领域，具体而言，涉及一种教学装置，及一种教学系统。

背景技术

传统的多媒体教学，通过投影仪将授课信息投影到屏幕上，然后由教师讲解，学生在学习过程中仍然以被动接受的方式学习，学习效率不高。

现有市场互动教学系统采用单一模块，要么单独实现了互动课堂，要么单独实现了课堂测验，并没有形成一个以学生掌握知识点为中心的闭环系统，教师不能直观精准地掌握学生学习情况，并且需要连接众多设备，连线众多，便捷性差，部署复杂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一方面在于提出了一种教学装置。

本发明的另一方面在于提出了一种教学系统。

有鉴于此，本发明第一方面提出了一种教学装置，包括：射频识别模块，用于接收教师卡或学生卡发送的射频信号，将射频信号解析为第一预设指令，并输入至主控模块；主控模块，与射频识别模块相连接，用于根据第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或根据第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并发送至显示终端进行显示；通信模块，用于实现主控模块与显示终端之间的通信。

根据本发明的教学装置，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，具有功耗低，成本低，体积小等特点。教师通过教师卡发送指令调出教学装置中的课堂互动题库(单选题、多选题等)，学生通过学生卡进行选择或者抢答。通过设置射频识别模块接收并识别来自教师卡或学生卡的射频信号，将射频信号解析为主控模块能够识别的第一预设指令，根据第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或者根据第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并基于通信模块将题库或答题结果发送至显示终端进行显示。这样能快速、有效地诊断和反馈学情，全面记录学生课堂互动情况，帮助教师了解学生知识点盲区，进行强化讲解，实现精准教学，辅助教师对学生进行有效评价，同时增加学生课堂互动参与积极性，并且方便携带、无需布线、部署简单。

根据本发明的上述教学装置，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，优选地，主控模块，用于接收教师终端发送的第二预设指令，将第二预设指令对应的试卷下发至学生终端，以供学生终端将学生输入的试卷内容发送至云服务器进行批改；通信模块，还用于实现主控模块与教师终端、学生终端之间的通信。

在该技术方案中，通信模块实现了主控模块与教师终端、学生终端之间的通信。教师通过教师终端预装的应用软件发送第二预设指令，推送教学装置保存的试卷至学生终端，进行课堂测验。具体而言，主控模块接收到来自教师终端的第二预设指令，将其对应的试卷下发至学生终端，学生通过学生终端进行答题并提交，云服务器自动进行作业批改统计，教师可根据批改结果对学生没有掌握的知识点进行强化讲解，精准教学。

在上述任一技术方案中，优选地，主控模块，用于接收教师终端发送第一教学内容，以及接收云服务器发送的第二教学内容，并进行存储；第一教学内容和第二教学内容包括以下任一项或其组合：题库、试卷、课件。

在该技术方案中，教师通过教师终端上的应用软件将题库、试卷、课件等内容传输至教学装置，或者从云服务器将题库、试卷、课件等内容通过通讯网络下载至教学装置，主控模块接收到上述教学内容后进行存储，以用于课堂互动教学。

在上述任一技术方案中，优选地，主控模块，用于在接收到教师终端发送的第三预设指令的情况下，将第三预设指令对应的课件进行保存，生成相应的标识码，并推送至学生终端，以供学生终端获取到对应的课件。

在该技术方案中，教师通过教学装置进行课堂讲解，具体来说，教师通过教师终端上的应用软件操作课件，对课件内容进行讲解及批注，应用软件可自动保存修改过的课件，教师通过发送第三预设指令给教学装置，以使教学装置对对该课件进行更新，以及生成相应的标识码，如二维码，并推送至学生终端，学生通过学生终端扫描二维码获取最新课件，进行课后复习巩固。此外，对于教师终端而言，优选地，可自动保存修改过的课件并生成相应的标识码，学生通过学生终端扫描二维码获取最新课件。

在上述任一技术方案中，优选地，主控模块，用于接收教师终端发送的学业评价，并将学业评价发送至对应的家长终端。

在该技术方案中，教师基于课堂测验、课堂互动答题环节对学生进行学业评价，并通过教师终端将学业评价发送至教学装置，主控模块接收到学业评价后，将学业评价发送至对应的家长终端，使家长可以了解学生每天的学习情况，以督导学生对薄弱知识点进行复习。

在上述任一技术方案中，优选地，通信模块包括无线网模块、无线家庭数字接口模块、移动通信模块；显示终端包括大屏和/或投影仪。

在该技术方案中，教学装置上设置有通信模块，用于实现教学装置、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端及云服务器之间的通信。通信模块包括但不限于无线网模块、无线家庭数字接口模块、移动通信模块；显示终端包括但不限于大屏、投影仪。

在上述任一技术方案中，优选地，教师终端、学生终端、家长终端为以下任一项：手机、平板电脑、笔记本电脑。

在上述任一技术方案中，优选地，教师卡，用于接收题库信息并将对应的射频信号发送至射频识别模块；学生卡，用于接收试题答案并将对应的射频信号发送至射频识别模块。

在该技术方案中，教师通过教师卡发送指令调出教学装置中的课堂互动题库(单选题、多选题等)，学生通过学生卡进行选择或者抢答。

在上述任一技术方案中，优选地，在教师终端、学生终端、显示终端通过无线网模块或无线家庭数字接口模块与主控模块进行通信的情况下，主控模块还用于通过无线网模块或无线家庭数字接口模块将教师终端和/或学生终端的显示内容传输至显示终端，以实时显示。

在该技术方案中，当教师终端、学生终端、显示终端处于同一无线网环境或无线家庭数字接口环境下，主控模块可通过该无线网或无线家庭数字接口将教师终端和/或学生终端的显示内容(图片、视频等)投屏至大屏或投影仪的接收端，以使大屏或投影仪实时显示终端画面。比如，将学生A在手机或平板上作答的主观题界面投屏至大屏，或者将教师在手机或平板上准备的视频课件投屏至大屏，从而增加学生课堂互动参与积极性，并有效提高教学效率。

在上述任一技术方案中，优选地，教学装置还包括：电源模块，用于为教学装置提供工作电压。

本发明第二方面还提出了一种教学系统，包括：教师卡、学生卡、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端，以及如上述技术方案中任一项的教学装置；教学装置与教师卡、学生卡、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端之间进行通信连接。

根据本发明的教学系统，包括：如上述技术方案中任一项的教学装置，因而该具有该教学装置全部的技术效果，不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的教学装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的教学系统的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例中的教师终端上应用软件界面的示意图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例中的教学装置上的应用软件的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的教学装置的结构示意图。其中，该教学装置，包括：射频识别模块10，用于接收教师卡或学生卡发送的射频信号，将射频信号解析为第一预设指令，并输入至主控模块12；主控模块12，与射频识别模块10相连接，用于根据第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或根据第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并发送至显示终端进行显示；通信模块14，用于实现主控模块12与显示终端之间的通信。

本发明提供的教学装置，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，具有功耗低，成本低，体积小等特点。教师通过教师卡发送指令调出教学装置中的课堂互动题库(单选题、多选题等)，学生通过学生卡进行选择或者抢答。通过设置射频识别模块10接收并识别来自教师卡或学生卡的射频信号，将射频信号解析为主控模块12能够识别的第一预设指令，根据第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或者根据第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并基于通信模块14将题库或答题结果发送至显示终端进行显示。这样能快速、有效地诊断和反馈学情，全面记录学生课堂互动情况，帮助教师了解学生知识点盲区，进行强化讲解，实现精准教学，辅助教师对学生进行有效评价，同时增加学生课堂互动参与积极性，并且方便携带、无需布线、部署简单。

在本发明的一个实施例中，优选地，主控模块12，用于接收教师终端发送的第二预设指令，将第二预设指令对应的试卷下发至学生终端，以供学生终端将学生输入的试卷内容发送至云服务器进行批改；通信模块14，还用于实现主控模块12与教师终端、学生终端之间的通信。

在该实施例中，通信模块14实现了主控模块12与教师终端、学生终端之间的通信。教师通过教师终端预装的应用软件发送第二预设指令，推送教学装置保存的试卷至学生终端，进行课堂测验。具体而言，主控模块12接收到来自教师终端的第二预设指令，将其对应的试卷下发至学生终端，学生通过学生终端进行答题并提交，云服务器自动进行作业批改统计，教师可根据批改结果对学生没有掌握的知识点进行强化讲解，精准教学。

在本发明的一个实施例中，优选地，主控模块12，用于接收教师终端发送第一教学内容，以及接收云服务器发送的第二教学内容，并进行存储；第一教学内容和第二教学内容包括以下任一项或其组合：题库、试卷、课件。

在该实施例中，教师通过教师终端上的应用软件将题库、试卷、课件等内容传输至教学装置，或者从云服务器将题库、试卷、课件等内容通过通讯网络下载至教学装置，主控模块12接收到上述教学内容后进行存储，以用于课堂互动教学。

在本发明的一个实施例中，优选地，主控模块12，用于在接收到教师终端发送的第三预设指令的情况下，将第三预设指令对应的课件进行保存，生成相应的标识码，并推送至学生终端，以供学生终端获取到对应的课件。

在该实施例中，教师通过教学装置进行课堂讲解，具体来说，教师通过教师终端上的应用软件操作课件，对课件内容进行讲解及批注，应用软件可自动保存修改过的课件，教师通过发送第三预设指令给教学装置，以使教学装置对对该课件进行更新，以及生成相应的标识码，如二维码，并推送至学生终端，学生通过学生终端扫描二维码获取最新课件，进行课后复习巩固。此外，对于教师终端而言，优选地，可自动保存修改过的课件并生成相应的标识码，学生通过学生终端扫描二维码获取最新课件。

在本发明的一个实施例中，优选地，主控模块12，用于接收教师终端发送的学业评价，并将学业评价发送至对应的家长终端。

在该实施例中，教师基于课堂测验、课堂互动答题环节对学生进行学业评价，并通过教师终端将学业评价发送至教学装置，主控模块12接收到学业评价后，将学业评价发送至对应的家长终端，使家长可以了解学生每天的学习情况，以督导学生对薄弱知识点进行复习。

在本发明的一个实施例中，优选地，通信模块14包括无线网模块、无线家庭数字接口模块、移动通信模块；显示终端包括大屏和/或投影仪。

在该实施例中，教学装置上设置有通信模块14，以用于实现教学装置、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端及云服务器之间的通信。通信模块14包括但不限于无线网模块、无线家庭数字接口模块、移动通信模块；显示终端包括但不限于大屏、投影仪。

在本发明的一个实施例中，优选地，教师终端、学生终端、家长终端为以下任一项：手机、平板电脑、笔记本电脑，但不限于此。

在本发明的一个实施例中，优选地，教师卡，用于接收题库信息并将对应的射频信号发送至射频识别模块10；学生卡，用于接收试题答案并将对应的射频信号发送至射频识别模块10。

在该实施例中，教师通过教师卡发送指令调出教学装置中的课堂互动题库(单选题、多选题等)，学生通过学生卡进行选择或者抢答。

在本发明的一个实施例中，优选地，在教师终端、学生终端、显示终端通过无线网模块或无线家庭数字接口模块与主控模块12进行通信的情况下，主控模块12还用于通过无线网模块或无线家庭数字接口模块将教师终端和/或学生终端的显示内容传输至显示终端，以实时显示。

在该实施例中，当教师终端、学生终端、显示终端处于同一无线网环境或无线家庭数字接口环境下，主控模块12可通过该无线网或无线家庭数字接口将教师终端和/或学生终端的显示内容(图片、视频等)投屏至大屏或投影仪的接收端，以使大屏或投影仪实时显示终端画面。比如，将学生A在手机或平板上作答的主观题界面投屏至大屏，或者将教师在手机或平板上准备的视频课件投屏至大屏，从而增加学生课堂互动参与积极性，并有效提高教学效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，教学装置还包括：电源模块，用于为教学装置提供工作电压。

本发明第二方面实施例，提供了一种教学系统，包括：教师卡、学生卡、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端，以及如上述实施例中任一项的教学装置；教学装置与教师卡、学生卡、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端之间进行通信连接。

本发明提供的教学系统，包括如上述实施例中任一项的教学装置，因而该教学系统具有该教学装置全部的技术效果，不再赘述。

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的教学系统的结构示意图。如图2所示，该教学系统主要由五部分组成：客户端(平板)、服务端(教育盒子，即本发明的教学装置)、互动答题卡(教师，学生卡)，显示端(大屏、投影仪)、云端服务器；其中教学盒子由主控模块、2.4G RFID读写模块、4G/5G通讯模块、2个2.4G/5.8G WIFI(Wireless Fldelity，无线网)模块、WHDI(Wireless Home Digital Interface，无线家庭数字接口)模块、电池组成。

需要说明的是，WHDI设定了一个无线高清晰度视频连接的新标准。它提供了一个高品质，无压缩的无线连接方式。4G指的是第四代移动通信技术，是第三代技术(3G)的延续。4G可以提供比3G更快的数据传输速度。ITU(国际电联)已将WiMax(WorldwideInteroperability for Microwave Access，全球互通微波访问)、HSPA+(High-SpeedPacket Access+，增强型高速分组接入技术)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)、LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced列为4G技术标准。5G指的是第五代移动通信技术，比4G数据传输快数百倍，理论传输峰值达10Gb/s。

该教学系统工作原理如下：

(1)教师通过平板上预装的APP(应用程序)，该APP界面如图3所示，将PPT、视频、试卷等内容无线(WIFI)传输至教学盒子，或者从云端服务器将课件通过通讯网络(WIFI/4G/5G)下载至教学盒子；

(2)教学盒子通过无线(WIFI/WHDI)投屏至连接于大屏或投影仪的接收端，并进行显示；

(3)通过该系统进行课堂讲解，教师通过教师平板上的APP操作课件，对内容进行讲解及批注，APP自动保存修改过的课件并产生二维码，学生通过学生平板或手机扫描二维码获取课件，进行课后复习巩固；

(4)通过该系统进行课堂互动，教师通过教师卡发送指令调出教学盒子中的课堂互动题库(单选题，多选题)，学生通过学生卡进行选择或者抢答，教学盒子端软件统计答题结果，盒子端软件界面如图4所示，教师根据结果进行知识盲点精准讲解；

(5)通过该系统进行课堂测验，教师通过教师平板APP发送指令推送教学盒子中保存的试卷至学生平板，学生通过平板进行答题并提交，云端服务器自动进行作业批改统计，教师根据结果对学生没有掌握的知识点进行强化讲解；

(6)家长通过手机端APP可以了解学生每天的学习情况，并督导学生对薄弱知识点进行复习。

本发明具体实施例提供的教学系统，将教师，学生，家长三者，以学生掌握知识点为纽带，行成一个闭环系统，达到互动精准教学目的。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种教学装置，其特征在于，包括：

射频识别模块，用于接收教师卡或学生卡发送的射频信号，将所述射频信号解析为第一预设指令，并输入至主控模块；

所述主控模块，与所述射频识别模块相连接，用于根据所述第一预设指令对应的题库信息调取相应的题库，或根据所述第一预设指令对应的试题答案统计答题结果，并发送至显示终端进行显示；

通信模块，用于实现所述主控模块与所述显示终端之间的通信。

2.根据权利要求1所述的教学装置，其特征在于，

所述主控模块，用于接收教师终端发送的第二预设指令，将所述第二预设指令对应的试卷下发至学生终端，以供所述学生终端将学生输入的试卷内容发送至云服务器进行批改；

所述通信模块，还用于实现所述主控模块与所述教师终端、所述学生终端之间的通信。

3.根据权利要求2所述的教学装置，其特征在于，

所述主控模块，用于接收所述教师终端发送第一教学内容，以及接收云服务器发送的第二教学内容，并进行存储；

所述第一教学内容和所述第二教学内容包括以下任一项或其组合：所述题库、试卷、课件。

4.根据权利要求2所述的教学装置，其特征在于，

所述主控模块，用于在接收到所述教师终端发送的第三预设指令的情况下，将所述第三预设指令对应的课件进行保存，生成相应的标识码，并推送至学生终端，以供所述学生终端获取到所述对应的课件。

5.根据权利要求2所述的教学装置，其特征在于，

所述主控模块，用于接收所述教师终端发送的学业评价，并将所述学业评价发送至对应的家长终端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的教学装置，其特征在于，

所述通信模块包括无线网模块、无线家庭数字接口模块、移动通信模块；

所述显示终端包括大屏和/或投影仪。

7.根据权利要求5所述的教学装置，其特征在于，

所述教师终端、所述学生终端、所述家长终端为以下任一项：手机、平板电脑、笔记本电脑。

8.根据权利要求6所述的教学装置，其特征在于，

所述教师卡，用于接收所述题库信息并将对应的射频信号发送至射频识别模块；

所述学生卡，用于接收所述试题答案并将对应的射频信号发送至所述射频识别模块。

9.根据权利要求6所述的教学装置，其特征在于，

在所述教师终端、所述学生终端、所述显示终端通过所述无线网模块或无线家庭数字接口模块与所述主控模块进行通信的情况下，所述主控模块还用于通过所述无线网模块或无线家庭数字接口模块将所述教师终端和/或所述学生终端的显示内容传输至所述显示终端，以实时显示。

10.根据权利要求9所述的教学装置，其特征在于，还包括：

电源模块，用于为所述教学装置提供工作电压。

11.一种教学系统，其特征在于，包括：教师卡、学生卡、教师终端、学生终端、家长终端、显示终端，以及如权利要求1至10中任一项所述的教学装置；

所述教学装置与所述教师卡、学生卡、所述教师终端、所述学生终端、所述家长终端、所述显示终端之间进行通信连接。