CN110299032A - 智能纸屏课堂同步教学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能纸屏课堂同步教学系统，包括相连接的学生列表单元、电子黑板单元、课堂讲课单元、课堂互动单元、课堂测验单元、课堂切换单元、教师备课单元和系统管理单元；学生列表单元用于显示成功连接的本班内的学生总数、所有学生或仅成功连接教学一体机或教师PC机的学生列表；电子黑板单元用于为不同学科分配不同的若干块黑板，支持教师直接在电子黑板上手写；课堂讲课单元用于实现画笔、橡皮擦、区域擦除、全屏擦除和删除黑板功能；课堂互动单元用于实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信。本发明能提高课堂教学效率、保持传统书写习惯不变、师生在课堂内共同使用，实现课堂教学数据的高效实时同步反馈。
Description
技术领域
本发明涉及课堂教学和校外培训领域，特别涉及一种智能纸屏课堂同步教学系统。
背景技术
目前市面上的智慧课堂一般而言由课前预习(或称课程规划)、课前备课、作业管理(或称诊断测验)、班级空间管理(或称班级圈)、家校通(或称家校群)等功能单元，以及触控式一体机(或电子白板)、录播和音响系统组成。这种智慧课堂系统的主要目的是为了方便学生课外自学、课内录像、课内外的测试、家庭与学校之间、学生之间及师生之间的课前课后的互动答疑，其侧重点是针对课后教学的辅助作用。这种智慧课堂系统的存在如下缺陷：一是未能保持传统的师生书写习惯不变；二是课堂内教学的实时同步、实时反馈性能较差，对提高课堂内的教学效率作用不大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述提高课堂内教学效率不高且未能保持传统的师生书写习惯不变的缺陷，提供一种能提高课堂教学效率、保持传统书写习惯不变的、师生在课堂内共同使用，实现教学数据的高效实时同步反馈的智能纸屏课堂同步教学系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能纸屏课堂同步教学系统，包括：
学生列表单元：用于显示已成功连接的本班内的学生总数、本班所有学生或本班仅成功连接教学一体机或教师PC机的学生列表；
电子黑板单元：用于为不同学科分配不同的若干块黑板，支持教师直接在电子黑板上用手写；
课堂讲课单元：用于打开课件和镜头，实现画笔、橡皮擦、区域擦除、全屏擦除和删除黑板功能；
课堂互动单元：用于实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信；
课堂测验单元：用于打开题卡和题库；
课堂切换单元：用于实现与所述智能纸屏课堂同步教学系统之外的任何软件自由切换；
教师备课单元：用于教师对学生进行逐题或多题综合训练，以及课后批改；
系统管理单元：用于增删班级、增加或删除学生名单，以及设置所述智能纸屏课堂同步教学系统的运行参数；
所述学生列表单元、电子黑板单元、课堂讲课单元、课堂互动单元、课堂测验单元、课堂切换单元、教师备课单元和系统管理单元相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述学生列表单元进一步包括：
学生连接总数模块：用于教师查看在本堂课上实际设备连接数和本班学生总数；
学生列表模块：用于教师在课堂教学过程中随时任意选定某位或某几位学生提问或纸笔板书；
所述学生连接总数模块和学生列表模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述电子黑板单元进一步包括：
当前黑板编号模块：用于显示当前黑板编号，同时也显示已使用第一块黑板编号和最后一块黑板编号；
前一黑板模块：用于点击前一块黑板号成为当前，如果前一块黑板已到第一块则第一块黑板仍在当前；
后一黑板模块：用于点此后一块黑板号成为当前，如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板，则当前黑板仍然是最后一块黑板；
增加黑板模块：用于如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板N，则将当前黑板变为第N+1号，此时已使用的最后一块黑板编号同时改变为第N+1块；
所述当前黑板编号模块、前一黑板模块、后一黑板模块和增加黑板模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述课堂讲课单元进一步包括：
打开课件模块：用于使教师在课堂上打开PPT、WORD或PDF课件；
打开镜头模块：用于打开连接在课堂中的一体机或教师电脑的摄像头，使得教师把实物通过镜头在一体机屏幕或投影屏幕或电子白板中显示；
画笔书写模块：用于使教师用手指直接在电子黑板上书写；
橡皮擦模块：用于支持教师在电子黑板中对板书内容的精细擦除；
区域擦除模块：用于教师在电子黑板中画出区域进行快速擦除；
全屏擦除模块：用于使教师把当前黑板中的所有板书内容一次性全部擦除；
删除黑板模块：用于删除当前黑板，后一块黑板成为当前，如果后一块黑板编号也是1，则当前黑板编号仍然是1；
所述打开课件模块、打开镜头模块、画笔书写模块、橡皮擦模块、区域擦除模块、全屏擦除模块和删除黑板模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述课堂互动单元进一步包括：
开始模块：用于显示一个时钟并开始计时，使得全班学生在同一时间点让特制接收器传输每位学生终端的按键值或纸笔书写笔迹数据至教学一体机或教师PC机，执行结束则停止传输所有学生终端数据；
画笔模块：用于支持教师用手在课堂互动窗口中手写或用鼠标代替笔书写；
鼠标模块：用于还原鼠标的普通功能，通过按住鼠标的左键不放全屏幕拖放课堂互动窗口，或者关闭所述课堂互动单元；
放大镜模块：用于支持教师在互动窗口选取局部内容进行放大；
统计模块：用于以柱形图显示全班学生每一道题的正确率，以及本次全班课堂测验的优秀率、优良率、良好率、及格率和不及格率；
笔迹回放模块：用于支持教师以视频形式回放全班每个同学或若干个学生的动态书写笔迹；
保存模块：用于把每一位同学的课堂测验数据和书写笔迹保存在同一个文件夹中，便于教师课后批改课堂测试卷，并生成导出本次课堂测验成绩EXCEL表；
排列模块：用于把所述课堂互动单元窗口中的所有学生面板按矩阵方式或左右滚动方式进行排列；
所述开始模块、画笔模块、鼠标模块、放大镜模块、统计模块、笔迹回放模块、保存模块和排列模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述课堂测验单元进一步包括：
打开题卡模块：用于弹出目录对话框供教师选中磁盘上的已准备好的题卡源文件，再自动启动所述课堂互动单元的窗口；
打开题库模块：用于弹出题库选择对话框，支持教师选择题库中某些题目后再自动启动所述课堂互动单元的窗口进行逐题练习；
所述打开题卡模块和打开题库模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述课堂切换单元进一步包括：
颜色模块：用于提供白色、红色和黑色供教师选用；
橡皮擦模块：用于支持教师擦除桌面画笔笔迹；
全屏擦除模块：用于支持教师全屏擦除桌面所有的画笔笔迹；
画笔选择模块：用于提供鼠标模式与画笔模式之间转换的方法，在画笔有效状态时允许教师在桌面在任意书写；
返回课堂模块：用于从系统桌面返回到所述智能纸屏课堂同步教学系统之中；
所述颜色模块、橡皮擦模块、全屏擦除模块、画笔选择模块和返回课堂模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述教师备课单元进一步包括：
题卡设计模块：用于弹出新建题卡、打开题卡窗口，供教师在课前创建PDF试卷多题题卡或打开一个已存在的题卡进行修改；
批改题卡模块：用于批改题卡；
预处理模块：用于对PDF、PPT或WORD文件进行转换处理，使得课件在打开课件模块中能够快速打开；
题库设计模块：用于是创建不同学科的题库文件，为教师在所述课堂测验单元中对学生进行逐题训练；
所述题卡设计模块、批改题卡模块、预处理模块和题库设计模块相互连接。
在本发明所述的智能纸屏课堂同步教学系统中，所述系统管理单元进一步包括：
班级设置模块：用于增删班级，选定班级后支持导入EXCELl学生名单，当批量导入学生名单时，自动为每个学生分配终端ID号并使之与每位同学的学号相一致，还能逐个增加或删除学生名单；
系统设置模块：用于设置所述纸屏课堂同步教学系统的运行参数；
所述班级设置模块和系统设置模块相互连接。
实施本发明的智能纸屏课堂同步教学系统，具有以下有益效果：由于设有学生列表单元、电子黑板单元、课堂讲课单元、课堂互动单元、课堂测验单元、课堂切换单元、教师备课单元和系统管理单元，学生列表单元用于显示已成功连接的本班内的学生总数、本班所有学生或本班仅成功连接教学一体机或教师PC机的学生列表；电子黑板单元用于为不同学科分配不同的若干块黑板，支持教师直接在电子黑板上用手写；课堂讲课单元用于打开课件和镜头，实现画笔、橡皮擦、区域擦除、全屏擦除和删除黑板功能；课堂互动单元用于实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信；课堂测验单元用于打开题卡和题库；课堂切换单元用于实现与智能纸屏课堂同步教学系统之外的任何软件自由切换；教师备课单元用于教师对学生进行逐题或多题综合训练，以及课后批改；系统管理单元用于增删班级、增加或删除学生名单，以及设置智能纸屏课堂同步教学系统的运行参数；本发明能提高课堂教学效率、保持传统书写习惯不变、师生在课堂内共同使用，实现教学数据的高效实时同步反馈。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明智能纸屏课堂同步教学系统一个实施例中的结构原理图；
图2为所述实施例中智能纸屏课堂同步教学系统的结构示意图；
图3为所述实施例中学生列表单元的结构示意图；
图4为所述实施例中电子黑板单元的结构示意图；
图5为所述实施例中电子黑板单元的内部控制流程图；
图6为所述实施例中课堂讲课单元的结构示意图；
图7为所述实施例中课堂互动单元的结构示意图；
图8为所述实施例中课堂测验单元的结构示意图；
图9为所述实施例中课堂切换单元的结构示意图；
图10为所述实施例中教师备课单元的结构示意图；
图11为所述实施例中系统管理单元的结构示意图。
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。
在本发明智能纸屏课堂同步教学系统实施例中，该智能纸屏课堂同步教学系统的结构原理图如图1所示。该智能纸屏课堂同步教学系统与一般PC端的应用系统不同，它需调用本发明自主研发的接口函数库和OFFICE手写组件，且需配合使用定制化的收发器和学生终端(即智能同步板，作用是用于学生按钮答题和用纸笔书写答题，如传统书写方式完全一样)组合起来，共同实现1个接收器对56个学生终端与课室内教学一体机或教师PC机的稳定连接，实时无掉包的同步控制信号或笔迹数据或按钮值的数据传输，其总体结构有三层，如图1所示。
其中，底层的原理如下：由用USB连接在教学一体机或教师PC机上定制化的收发器发送控制指令给同一网络内已与收发器无线联网的学生终端，同时学生终端向收发器发送实时笔迹点数据或按键值至收发器，收到器再将接收到的数据传送至智能纸屏课堂同步教学系统的中间层。
中间层的原理如下：中间层将来自底层接收到的数据调用独立开发的接口函数库和OFFICE组件进行分组、排序、筛选、存储并提交到顶层进入笔迹还原再现或按键值还原再现；同时中间层也可将来自顶层控制指令进行数据包规整，再交底层发送给各个学生终端。
顶层的原理如下：获取教师操作信号提交中间层进行数据规整化处理，或者中间层提交来的学生终端笔迹数据包或按钮值数据包进行还原再现。
图2为本实施例中智能纸屏课堂同步教学系统的结构示意图。图2中，该智能纸屏课堂同步教学系统包括相互连接的学生列表单元1、电子黑板单元2、课堂讲课单元3、课堂互动单元4、课堂测验单元5、课堂切换单元6、教师备课单元7和系统管理单元8。
学生列表单元1用于显示已成功连接的本班内的学生总数、本班所有学生或本班仅成功连接教学一体机或教师PC机的学生列表；电子黑板单元2用于为不同学科分配不同的若干块黑板，支持教师直接在电子黑板上用手写；课堂讲课单元3用于打开课件和镜头，实现画笔、橡皮擦、区域擦除、全屏擦除和删除黑板功能；课堂互动单元4用于实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信；课堂测验单元5用于打开题卡和题库；课堂切换单元6用于实现与智能纸屏课堂同步教学系统之外的任何软件自由切换；教师备课单元7用于教师对学生进行逐题或多题综合训练，以及课后批改；系统管理单元8用于增删班级、增加或删除学生名单，以及设置智能纸屏课堂同步教学系统的运行参数。本发明能提高课堂教学效率、保持传统书写习惯不变、师生在课堂内共同使用，实现教学数据的高效实时同步反馈。
图3为本实施例中学生列表单元的结构示意图，图3中，该学生列表单元1进一步包括学生相互连接的连接总数模块11和学生列表模块12。其中，学生连接总数模块11用于教师查看在本堂课上实际设备连接数和本班学生总数，如果不一致便于教师及时发现学生终端是否未开启电源或设备故障；学生列表模块12用于方便教师在课堂教学过程中随时任意选定某位或某几位学生提问或纸笔板书。值得一提的是，本实施例中，学生列表单元1中的学生名单既可以显示全班所有学生名单，也可以只显示本班仅成功连接的学生名单，这由系统管理单元8中的班级设置模块81(参见图11)中来设置。
图4为本实施例中电子黑板单元的结构示意图，图4中，该电子黑板单元2进一步包括相互连接的当前黑板编号模块21、前一黑板模块22、后一黑板模块23和增加黑板模块24。其中，当前黑板编号模块21用于显示当前黑板编号，同时也显示已使用第一块黑板编号和最后一块黑板编号；前一黑板模块22用于点击前一块黑板号成为当前，如果前一块黑板已到第一块则第一块黑板仍在当前；后一黑板模块23用于点此后一块黑板号成为当前，如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板，则当前黑板仍然是最后一块黑板；增加黑板模块24用于如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板N，则将当前黑板变为第N+1号，此时已使用的最后一块黑板编号同时改变为第N+1块。
电子黑板单元2支持99板黑板，该电子黑板单元2的作用如下：一是为不同学科分配不同的若干块黑板，方便不同学科老师使用不同编号的黑板板书；二是支持教师直接在电子黑板上用手写且擦写方便，老师也不再受粉笔灰的伤害。当前黑板编号是在电子黑板单元2中显示，同时也显示已使用的最后一块黑板编号。前一黑板模块22为一按钮，点击前一块黑板号成为当前，如果前一块黑板已到第1块则第1块黑板仍在当前。后一黑板模块23也为一按钮，点此后一块黑板号成为当前，如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板(假设为6)则激活增加黑板模块24，当前黑板变为第7号，此时已使用的最后一块黑板编号同时改变为第7块。该电子黑板单元的内部控制流程图如图5所示。图5中，前一001表示当前是第1块黑板，后一001表示已使用的黑板总数。
图6为本实施例中课堂讲课单元的结构示意图，图6中，该课堂讲课单元3进一步包括相互连接的打开课件模块31、打开镜头模块32、画笔书写模块33、橡皮擦模块34、区域擦除模块35、全屏擦除模块36和删除黑板模块37。
其中，打开课件模块31用于使教师在课堂上打开PPT、WORD或PDF课件；打开镜头模块32用于打开连接在课堂中的一体机或教师电脑的摄像头，便于教师把实物通过镜头在一体机屏幕或投影屏幕或电子白板中显示；画笔书写模块33用于使教师用手指直接在电子黑板上书写，以取代粉笔板书；橡皮擦模块34用于支持教师在电子黑板中对板书内容的精细擦除；区域擦除模块35用于教师在电子黑板中画出区域进行快速擦除；全屏擦除模块36用于使教师把当前黑板中的所有板书内容一次性全部擦除；删除黑板模块37用于删除当前黑板，后一块黑板成为当前，如果后一块黑板编号也是1，则当前黑板编号仍然是1。
图7为本实施例中课堂互动单元的结构示意图，图7中，该课堂互动单元4进一步包括相互连接的开始模块41、画笔模块42、鼠标模块43、放大镜模块44、统计模块45、笔迹回放模块46、保存模块47和排列模块48。
其中，开始模块41用于显示一个时钟并开始计时，使得全班学生在同一时间点让特制接收器传输每位学生终端的按键值或纸笔书写笔迹数据至教学一体机或教师PC机，执行结束则停止传输所有学生终端数据；画笔模块42用于支持教师用手在课堂互动窗口中手写或用鼠标代替笔书写；鼠标模块43用于还原鼠标的普通功能，通过按住鼠标的左键不放全屏幕拖放课堂互动窗口，或者关闭课堂互动单元；放大镜模块44用于支持教师在互动窗口选取局部内容进行放大；统计模块45用于以柱形图显示全班学生每一道题的正确率，以及本次全班课堂测验的优秀率、优良率、良好率、及格率和不及格率；笔迹回放模块46用于支持教师以视频形式回放全班每个同学或若干个学生的动态书写笔迹；保存模块47用于把每一位同学的课堂测验数据和书写笔迹保存在同一个文件夹中，便于教师课后批改课堂测试卷，并生成导出本次课堂测验成绩EXCEL表；排列模块48用于把课堂互动单元窗口中的所有学生面板按矩阵方式或左右滚动方式进行排列。
启动课堂互动单元4的前提是特制收发器(使用通用型USB线与一体机或教师PC机相连接，作用是实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信)。如果特制收发器未插入教学一体机或教师PC机，则本智能纸屏课堂同步教学系统中的课堂互动单元4无法启动。启动开课堂互动单元4的窗口后，将显示所有已连接的本班学生终端。
具体而言，启用开始模块41后(“开始”名称变为：“结束”)显示一个时钟并开始计时，目的使得全班学生在同一时间点让特制接收器传输每位学生终端的按键值或纸笔书写笔迹数据至教学一体机或教师PC机，执行结束则停止传输所有学生终端数据。启用画笔模块42支持教师用手在课堂互动窗口中手写或用鼠标代替笔书写。启动鼠标模块43的作用是还原鼠标的普通功能，此时可按住鼠标的左键不放全屏幕拖放课堂互动窗口，或者关闭课堂互动单元4。启动放大镜模块44支持教师在互动窗口选取局部内容进行放大。启动统计模块45的作用以柱形图显示全班学生每一道题的正确率，以及本次全班课堂测验的优秀率、优良率、良好率、及格率和不及格率。
特别强调的是如果当前测验题只有1道选择题，则统计图为各全班所有学生的按键值(A—F)比例分布图，目的是便于教师及时精准发现学生的知识点误区。启动笔迹回放模块46支持教师以视频形式回放全班每个同学或若干个学生的动态书写笔迹，此为教师分析学生的思维过程提供了一种解决途径。启动保存模块47的作用是把每一位同学的课堂测验数据和书写笔迹保存在同一个文件夹中，便于教师课后批改课堂测试卷，并生成导出本次课堂测验成绩EXCEL表。排列模块48的作用是把课堂互动单元4窗口中的所有学生面板按两种方式进行排列：矩阵方式或左右滚动方式。
图8为本实施例中课堂测验单元的结构示意图，图8中，该课堂测验单元5进一步包括相互连接的打开题卡模块51和打开题库模块52。
其中，打开题卡模块51用于弹出目录对话框供教师选中磁盘上的已准备好的题卡源文件，再自动启动课堂互动单元4的窗口；打开题库模块52用于弹出题库选择对话框，支持教师选择题库中某些题目后再自动启动课堂互动单元的窗口进行逐题练习。本实施例中的题卡是一种自定义格式文件(扩展名为.asw，由教师在教师备课单元7中的题卡设计模块71进行定义，用于存储对应的PDF试卷文件中所包含的所属学科、所属年级、所属学期，题目大类，题目序号，每道题题型、分值、难度等级、选择题标准答案)。本实施例中的题库也是一种自定义格式文件(扩展名为.qix，由教师在教师备课单元7中的题库设计模块74中进行创建题库，并可在题库中增删题目)。
具体而言，启动打开题卡模块51后弹出目录对话框供教师选中磁盘上的已准备好的题卡文件，再自动课堂互动单元4的窗口。该窗口中每一块学生面板上立即显示出课堂电子试卷(该电子试卷与学生设备上的纸制试卷一模一样)，然后教师可启动开始模块41，学生与按传统纸制试卷相同的形式进行答卷。特别强调的是，每一个学生在纸制试卷上的笔迹由本系统实时同步在课堂互动单元4窗口中的对应学生面板上还原再现，教师只需站在讲台上观察每一位学生的答题过程而不必走下讲台查看。启动打开题库模块52后弹出题库选择对话框，支持教师选择题库中某些题目后再自动启动课堂互动单元4窗口进行逐题练习。
图9为本实施例中课堂切换单元的结构示意图，图9中，该课堂切换单元6进一步包括相互连接的颜色模块61、橡皮擦模块62、全屏擦除模块63、画笔选择模块64和返回课堂模块65。启动课堂切换单元6，该智能纸屏课堂同步教学系统缩小为一个工具条，隐藏于操作系统桌面右侧，目的是使本智能纸屏课堂同步教学系统有更好的兼容性，实现与本智能纸屏课堂同步教学系统之外的任何软件自由切换。
颜色模块61用于提供白色、红色和黑色供教师选用；橡皮擦模块62用于支持教师擦除桌面画笔笔迹；全屏擦除模块63用于支持教师全屏擦除桌面所有的画笔笔迹；画笔选择模块64用于提供鼠标模式与画笔模式之间转换的方法，在画笔有效状态时允许教师在桌面在任意书写；返回课堂模块65用于从系统桌面返回到智能纸屏课堂同步教学系统之中。值得一提的是，当执行课堂切换单元6到桌面时的默认状态为鼠标有效模式。
图10为本实施例中教师备课单元的结构示意图，图10中，该教师备课单元7进一步包括相互连接的题卡设计模块71、批改题卡模块72、预处理模块73和题库设计模块74。其中，题卡设计模块71用于弹出新建题卡、打开题卡窗口，供教师在课前创建PDF试卷多题题卡或打开一个已存在的题卡进行修改；试卷题卡包含的参数有：所属学科、所属年级、所属学期，题目大类、题目序号、每道题题型(含单选题、多选题、判断题和书写题)、分值、难度系数、选择题标准答案。
批改题卡模块72用于批改题卡；预处理模块73用于对PDF、PPT或WORD文件进行转换处理，使得课件在打开课件模块31中实现快速打开，目的是使教师启动打开课件模块31中大幅提高文件打开速度。
题库设计模块74用于是创建不同学科的题库文件，为教师在课堂测验单元5中对学生进行逐题训练。本题库支持多种题型(单项选择题、多选题、判断题)、非选择题(填空题、计算题、证明题、综合题、问答题、小作文、大作文和听力题)、所属科目、所属年级、所属学期、所属知识点、难度等级、书写位置或区域、分值、选择题题答案。
图11为本实施例中系统管理单元的结构示意图，图11中，系统管理单元8进一步包括相互连接的班级设置模块81和系统设置模块82。其中，班级设置模块81用于增删班级，选定班级后支持导入EXCELl学生名单，为教师批量增加学生提供了方便。当批量导入学生名单时，自动为每个学生分配终端ID号并使之与每位同学的学号相一致，还能逐个增加或删除学生名单；班级设置模块81与学生列表单元1的内容相通。
系统设置模块82用于设置纸屏课堂同步教学系统的运行参数，如录入当前使用本智能纸屏课堂同步教学系统的学校名称、当前使用的班级、测评时是否只显示学号而不显示学生姓名、教师笔的连接方式(支持两种连接方式：USB和2.4G)、学生笔迹显示方式(支持两种显示方式：全屏适配和A4纸适配)、缺席学生是否显示在学生列表模块12中。教师上课前如果选择缺席学生不显示，则从学生列表模块12中可通过比较实际学生终端连接数和应到学生总数达到考勤的目的。
总之，本实施例中，通过设置学生列表单元1、电子黑板单元2、课堂讲课单元3、课堂互动单元4、课堂测验单元5、课堂切换单元6、教师备课单元7和系统管理单元8，本发明能提高课堂教学效率、保持传统书写习惯不变的、师生在课堂内共同使用，实现教学数据的高效实时同步反馈。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)
1.一种智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，包括：
学生列表单元：用于显示已成功连接的本班内的学生总数、本班所有学生或本班仅成功连接教学一体机或教师PC机的学生列表；
电子黑板单元：用于为不同学科分配不同的若干块黑板，支持教师直接在电子黑板上用手写；
课堂讲课单元：用于打开课件和镜头，实现画笔、橡皮擦、区域擦除、全屏擦除和删除黑板功能；
课堂互动单元：用于实现教学一体机或教师PC机与学生终端以无线物联网方式双向通信；
课堂测验单元：用于打开题卡和题库；
课堂切换单元：用于实现与所述智能纸屏课堂同步教学系统之外的任何软件自由切换；
教师备课单元：用于教师对学生进行逐题或多题综合训练，以及课后批改；
系统管理单元：用于增删班级、增加或删除学生名单，以及设置所述智能纸屏课堂同步教学系统的运行参数；
所述学生列表单元、电子黑板单元、课堂讲课单元、课堂互动单元、课堂测验单元、课堂切换单元、教师备课单元和系统管理单元相互连接。
2.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述学生列表单元进一步包括：
学生连接总数模块：用于教师查看在本堂课上实际设备连接数和本班学生总数；
学生列表模块：用于教师在课堂教学过程中随时任意选定某位或某几位学生提问或纸笔板书；
所述学生连接总数模块和学生列表模块相互连接。
3.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述电子黑板单元进一步包括：
当前黑板编号模块：用于显示当前黑板编号，同时也显示已使用第一块黑板编号和最后一块黑板编号；
前一黑板模块：用于点击前一块黑板号成为当前，如果前一块黑板已到第一块则第一块黑板仍在当前；
后一黑板模块：用于点此后一块黑板号成为当前，如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板，则当前黑板仍然是最后一块黑板；
增加黑板模块：用于如果当前黑板已为使用过的最后一块黑板N，则将当前黑板变为第N+1号，此时已使用的最后一块黑板编号同时改变为第N+1块；
所述当前黑板编号模块、前一黑板模块、后一黑板模块和增加黑板模块相互连接。
4.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述课堂讲课单元进一步包括：
打开课件模块：用于使教师在课堂上打开PPT、WORD或PDF课件；
打开镜头模块：用于打开连接在课堂中的一体机或教师电脑的摄像头，使得教师把实物通过镜头在一体机屏幕或投影屏幕或电子白板中显示；
画笔书写模块：用于使教师用手指直接在电子黑板上书写；
橡皮擦模块：用于支持教师在电子黑板中对板书内容的精细擦除；
区域擦除模块：用于教师在电子黑板中画出区域进行快速擦除；
全屏擦除模块：用于使教师把当前黑板中的所有板书内容一次性全部擦除；
删除黑板模块：用于删除当前黑板，后一块黑板成为当前，如果后一块黑板编号也是1，则当前黑板编号仍然是1；
所述打开课件模块、打开镜头模块、画笔书写模块、橡皮擦模块、区域擦除模块、全屏擦除模块和删除黑板模块相互连接。
5.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述课堂互动单元进一步包括：
开始模块：用于显示一个时钟并开始计时，使得全班学生在同一时间点让特制接收器传输每位学生终端的按键值或纸笔书写笔迹数据至教学一体机或教师PC机，执行结束则停止传输所有学生终端数据；
画笔模块：用于支持教师用手在课堂互动窗口中手写或用鼠标代替笔书写；
鼠标模块：用于还原鼠标的普通功能，通过按住鼠标的左键不放全屏幕拖放课堂互动窗口，或者关闭所述课堂互动单元；
放大镜模块：用于支持教师在互动窗口选取局部内容进行放大；
统计模块：用于以柱形图显示全班学生每一道题的正确率，以及本次全班课堂测验的优秀率、优良率、良好率、及格率和不及格率；
笔迹回放模块：用于支持教师以视频形式回放全班每个同学或若干个学生的动态书写笔迹；
保存模块：用于把每一位同学的课堂测验数据和书写笔迹保存在同一个文件夹中，便于教师课后批改课堂测试卷，并生成导出本次课堂测验成绩EXCEL表；
排列模块：用于把所述课堂互动单元窗口中的所有学生面板按矩阵方式或左右滚动方式进行排列；
所述开始模块、画笔模块、鼠标模块、放大镜模块、统计模块、笔迹回放模块、保存模块和排列模块相互连接。
6.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述课堂测验单元进一步包括：
打开题卡模块：用于弹出目录对话框供教师选中磁盘上的已准备好的题卡源文件，再自动启动所述课堂互动单元的窗口；
打开题库模块：用于弹出题库选择对话框，支持教师选择题库中某些题目后再自动启动所述课堂互动单元的窗口进行逐题练习；
所述打开题卡模块和打开题库模块相互连接。
7.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述课堂切换单元进一步包括：
颜色模块：用于提供白色、红色和黑色供教师选用；
橡皮擦模块：用于支持教师擦除桌面画笔笔迹；
全屏擦除模块：用于支持教师全屏擦除桌面所有的画笔笔迹；
画笔选择模块：用于提供鼠标模式与画笔模式之间转换的方法，在画笔有效状态时允许教师在桌面在任意书写；
返回课堂模块：用于从系统桌面返回到所述智能纸屏课堂同步教学系统之中；
所述颜色模块、橡皮擦模块、全屏擦除模块、画笔选择模块和返回课堂模块相互连接。
8.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述教师备课单元进一步包括：
题卡设计模块：用于弹出新建题卡、打开题卡窗口，供教师在课前创建PDF试卷多题题卡或打开一个已存在的题卡进行修改；
批改题卡模块：用于批改题卡；
预处理模块：用于对PDF、PPT或WORD文件进行转换处理，使得课件在打开课件模块中实现快速打开；
题库设计模块：用于是创建不同学科的题库文件，为教师在所述课堂测验单元中对学生进行逐题训练；
所述题卡设计模块、批改题卡模块、预处理模块和题库设计模块相互连接。
9.根据权利要求1所述的智能纸屏课堂同步教学系统，其特征在于，所述系统管理单元进一步包括：
班级设置模块：用于增删班级，选定班级后支持导入EXCELl学生名单，当批量导入学生名单时，自动为每个学生分配终端ID号并使之与每位同学的学号相一致，还能逐个增加或删除学生名单；
系统设置模块：用于设置所述纸屏课堂同步教学系统的运行参数；
所述班级设置模块和系统设置模块相互连接。
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- 2019-05-29 CN CN201910459248.7A patent/CN110299032A/zh active Pending
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