CN110827590A - 一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，包括教室，教室内设教学系统，教学系统包括座椅、课桌、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、微型投影仪、定向扬声器，每个课桌与至少一个座椅构成一个工作组，驱动导轨与教室顶部连接，每条驱动导轨均通过滑块与至少一条伸缩机械臂滑动连接，伸缩机械臂下端面与电子白板后端面铰接，电子白板侧表面设一个微型投影仪和至少两个定向扬声器。本发明一方面系统构成结构简单，通用性好，并具有良好的联机组网运行能力和良好的系统拓展能力；另一方面极大地扩展了教学活动中相关教学信息展示的途径和手段，极大提高了教学活动的灵活性和便捷性，同时可实现根据学员不同的学习需求。

Description

一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统

技术领域

本发明涉及一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，属教学设备技术领域。

背景技术

目前在财务教学和实训活动中，为了提高教学效率，提高教学知识点讲授灵活性、便捷性、生动性以及提高学员实际操作能力，目前教室主要是在基于传统黑板、投影仪等展示性教学设备开展教学活动中，传统的教室在同一时间内仅能进行同一类教学活动，工作效率低下且灵活性不足，无法根据学员实际学习需要，灵活开展教学活动，且在教学活动开展过程中，学员之间也易发生相互干扰情况，影响学习效果。

为了克服这一问题，当前在教学活动中，基于虚拟现实技术为基础的沉浸式教学系统逐渐得到了应用和推广，如专利申请号为“201711387158.9”的“一种基于VR的虚拟教学方法、控制终端、虚拟教学系统”教学系统及专利申请号为“201621432055.0”的“虚拟现实教学戴式虚拟现实设备”，虽然当前的这些类型的虚拟教学系统和设备在一定程度上可以满足沉浸式教学的需要，但这类系统往往均是基于VR头盔、眼镜及手套等相互独立的个体设备，从而导致教学活动中教师与学员及学员与学员间信息交互交流不畅，且与传统的黑板等教学设备间协同性差，与传统的教室布局也存在较大的差异性，因此导致教学手段单一，无法实现同时对多种仿真操作数据信息、教学信息间进行同时展示，严重影响了教学的灵活性和便捷性的同时，也极易因信息交互不及时而导致教学活动精度和质量受到影响，此外当前这类教学系统构成结构复杂、系统运行调整灵活性差，运行维护成本，因此也无法满足在教学活动中，教师需要根据教学大纲进行多种不同模式同步开展信息数据展示的目的，从而严重影响了虚拟教学系统及技术的推广和应用。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的教室系统，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统及使用方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，包括教室，教室内设教学系统，教学系统包括座椅、课桌、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、黑板、微型投影仪、定向扬声器、子数据服务器、智能网关、数据通讯网络、基于云计算数据处理服务器，黑板至少两个，以教室轴线对称分布在教室前端面和后端面，课桌和座椅若干，且每个课桌与至少一个座椅构成一个工作组，教室内均布若干工作组，驱动导轨至少两条，与教室顶部连接并与教室顶部平行分布，此外每条驱动导轨均通过滑块与至少一条伸缩机械臂滑动连接，所述伸缩机械臂上端面与滑块铰接，下端面与电子白板后端面铰接，且所述伸缩机械臂轴线与水平面呈0°—180°夹角，电子白板前端面与水平面呈0°—135°夹角，所述电子白板侧表面设一个微型投影仪和至少两个定向扬声器，其中定向扬声器以电子白板轴线对称分布，微型投影仪位于电子白板中线方向上，且所述微型投影仪、定向扬声器轴线与水平面呈0°—90°夹角，所述子数据服务器数量与课桌数量一致，每个课桌处均设一个子数据服务器，所述智能网关和基于云计算数据处理服务器均位于教室内，其中智能网关通过数据通讯网络与基于云计算数据处理服务器、各子数据服务器、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、定向扬声器和外部通讯网络相互连接。

进一步的，所述的课桌包括承载龙骨、桌腿、作业面板、承载腔、液晶显示器、投影幕布、收卷机构、升降驱动机构、滑轨、盖板及移动智能通讯终端，所述承载龙骨为横断面为矩形框架结构，所述桌腿至少两条，对称分布在承载龙骨两侧，所述承载龙骨上端面与作业面板连接，所述作业面板上端面与水平面呈0°—90°夹角，其上端面设设至少一个移动智能通讯终端、后端与承载龙骨后端面间设宽度不小于20厘米的隔离间隙，所述承载腔嵌于承载龙骨内并位于隔离间隙内，所述承载腔为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，其轴线与承载龙骨轴线平行分布，所述收卷机构位于承载腔内并与承载腔底部连接，所述液晶显示器、投影幕布嵌于承载腔内，与承载腔轴线平行分布，所述液晶显示器、投影幕布侧表面通过滑轨与承载腔侧壁滑动连接，且所述液晶显示器、投影幕布侧表面与升降驱动机构连接，所述升降驱动机构嵌于滑轨内并与滑轨同轴分布，所述液晶显示器、投影幕布上端面均与一条盖板连接 ，且液晶显示器、投影幕布嵌入到承载腔内时，盖板与承载腔上端面相抵并构成密闭腔体结构，所述子数据服务器位于承载龙骨内，并分别与液晶显示器、收卷机构、升降驱动机构及移动智能通讯终端电气连接。

进一步的，所述的作业面板与承载龙骨上端面间通过至少两级伸缩杆连接，所述的伸缩杆两端分别与作业面板及承载龙骨铰接，且所述作业面板上端面设至少一个指纹识别装置及至少一个磁卡刷卡装置，所述指纹识别装置和磁卡刷卡装置均与子数据服务器。

进一步的，所述的盖板中，液晶显示器、投影幕布所连接的盖板上上端面均设一个监控摄像头、一个手势识别摄像头、至少两个定向麦克风和至少两个定向扬声器，所述监控摄像头和手势识别摄像头光轴平行分布，通过转台机构与盖板上端面铰接，并与盖板上端面呈0°—60°夹角，所述定向麦克风和定向扬声器均嵌于盖板前端面并沿盖板轴线均布，且定向麦克风和定向扬声器轴线与作业面板上端面平行分布，且定向麦克风和定向扬声器轴线相交，交点位于盖板前端面至少10厘米处，所述监控摄像头、手势识别摄像头、定向麦克风和定向扬声器均与子数据服务器电气连接。

进一步的，所述的升降驱动机构为电动伸缩杆、直线电动机、齿轮齿条机构、传动链及传动带机构中的任意一种；所述移动智能通讯终端为平板电脑、触控屏中的任意一种或两种公用。

进一步的，所述的教室内的工作组中，各工作组间呈矩形阵列及环形阵列中任意一种结构排布，且所述相邻两个工作组间间距为0.3—1米，且驱动导轨位于相邻两工作组之间位置，且各工作组对应的驱动导轨位置均设至少一个到位传感器，所述到位传感器均与智能网关连接。

进一步的，所述的微型投影仪、定向扬声器与电子白板间通过转台机构铰接，所述转台机构上设至少一个角度传感器，且所述转台机构和角度传感器均通过数据通讯网络与智能网关电气连接。

进一步的，所述的子数据服务器中，位于各工作组中的子数据服务器之间通过智能网关相互连接并构成至少一个通讯局域网。

进一步的，所述的智能网关另设一个物联网控制器和一个互联网控制，所述物联网控制器和互联网控制器均与智能网关连接。

进一步的，所述的数据通讯网络包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线数据通讯网络，且数据通讯网络中另包括至少一个物联网通讯网络系统和至少一个互联网通讯网络系统，且物联网通讯网络系统和互联网通讯网络系统相互并联。

本发明一方面系统构成结构简单，通用性好，并具有良好的联机组网运行能力和良好的系统拓展能力，极大的提高了使用的灵活性和便捷性，同时本发明系统具有良好的模块化、集成化设计能力，在极大的提高设备安装、维护便捷性的同时，另有效的降低了使用和维护成本；另一方面，极大地扩展了教学活动中相关教学信息展示的途径和手段，极大提高了教学活动的灵活性和便捷性，同时另可实现根据学员不同的学习需求，在同一空间内灵活进行教学资源调配和集中教学的需要，并有效杜绝了不同教学资源同步运行时产生的相互干扰，从而极大的提高了教学活动的灵活性、便捷性、精确性和抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为课桌一种使用方式局部结构示意图；

图3为课桌另一种使用方式局部结构示意图；

图4为盖板局部结构示意图。

具体实施方式

如图1—4所示，一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，包括教室1，教室1内设教学系统，教学系统包括座椅2、课桌3、驱动导轨4、伸缩机械臂5、电子白板6、黑板7、微型投影仪8、定向扬声器9、子数据服务器10、智能网关11、数据通讯网络12、基于云计算数据处理服务器13，黑板7至少两个，以教室1轴线对称分布在教室1前端面和后端面，课桌3和座椅2若干，且每个课桌3与至少一个座椅2构成一个工作组，教室1内均布若干工作组，驱动导轨4至少两条，与教室1顶部连接并与教室1顶部平行分布，此外每条驱动导轨4均通过滑块14与至少一条伸缩机械臂5滑动连接，伸缩机械臂5上端面与滑块14铰接，下端面与电子白板6后端面铰接，且伸缩机械臂5轴线与水平面呈0°—180°夹角，电子白板6前端面与水平面呈0°—135°夹角，电子白板6侧表面设一个微型投影仪8和至少两个定向扬声器9，其中定向扬声器9以电子白板6轴线对称分布，微型投影仪8位于电子白板6中线方向上，且微型投影仪8、定向扬声器9轴线与水平面呈0°—90°夹角，子数据服务器数量10与课桌3数量一致，每个课桌3处均设一个子数据服务器10，智能网关11和基于云计算数据处理服务器13均位于教室1内，其中智能网11关通过数据通讯网络12与基于云计算数据处理服务器13、各子数据服务器10、驱动导轨4、伸缩机械臂5、电子白板6、定向扬声器9和外部通讯网络12相互连接。

重点说明的，所述的课桌3包括承载龙骨31、桌腿32、作业面板33、承载腔34、液晶显示器35、投影幕布36、收卷机构37、升降驱动机构38、滑轨39、盖板301及移动智能通讯终端302，所述承载龙骨31为横断面为矩形框架结构，所述桌腿32至少两条，对称分布在承载龙骨31两侧，所述承载龙骨31上端面与作业面板33连接，所述作业面板33上端面与水平面呈0°—90°夹角，其上端面设设至少一个移动智能通讯终端302、后端与承载龙骨31后端面间设宽度不小于20厘米的隔离间隙303，所述承载腔34嵌于承载龙骨31内并位于隔离间隙303内，所述承载腔34为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，其轴线与承载龙骨31轴线平行分布，所述收卷机构37位于承载腔34内并与承载腔34底部连接，所述液晶显示器35、投影幕布36嵌于承载腔34内，与承载腔34轴线平行分布，所述液晶显示器35、投影幕布36侧表面通过滑轨39与承载腔34侧壁滑动连接，且所述液晶显示器35、投影幕布36侧表面与升降驱动机构38连接，所述升降驱动机构38嵌于滑轨39内并与滑轨39同轴分布，所述液晶显示器35、投影幕布36上端面均与一条盖板301连接 ，且液晶显示器35、投影幕布36嵌入到承载腔34内时，盖板301与承载腔34上端面相抵并构成密闭腔体结构，所述子数据服务器10位于承载龙骨31内，并分别与液晶显示器35、收卷机构36、升降驱动机构38及移动智能通讯终端302电气连接。

同时，所述的作业面板33与承载龙骨31上端面间通过至少两级伸缩杆303连接，所述的伸缩杆303两端分别与作业面板33及承载龙骨31铰接，且所述作业面板33上端面设至少一个指纹识别装置304及至少一个磁卡刷卡装置305，所述指纹识别装置304和磁卡刷卡装置305均与子数据服务器。

值得注意的，所述的盖板301中，液晶显示器35、投影幕布36所连接的盖板301上上端面均设一个监控摄像头15、一个手势识别摄像头16、至少两个定向麦克风17和至少两个定向扬声器9，所述监控摄像头15和手势识别摄像头16光轴平行分布，通过转台机构18与盖板301上端面铰接，并与盖板301上端面呈0°—60°夹角，所述定向麦克17风和定向扬声器9均嵌于盖板301前端面并沿盖板301轴线均布，且定向麦克风17和定向扬声器9轴线与作业面板33上端面平行分布，且定向麦克风17和定向扬声器9轴线相交，交点位于盖板301前端面至少10厘米处，所述监控摄像头15、手势识别摄像头16、定向麦克风17和定向扬声器9均与子数据服务器10电气连接。

进一步优化的，所述的升降驱动机构38为电动伸缩杆、直线电动机、齿轮齿条机构、传动链及传动带机构中的任意一种；所述移动智能通讯终端302为平板电脑、触控屏中的任意一种或两种公用。

同时，所述的教室1内的工作组中，各工作组间呈矩形阵列及环形阵列中任意一种结构排布，且所述相邻两个工作组间间距为0.3—1米，且驱动导轨4位于相邻两工作组之间位置，且各工作组对应的驱动导轨4位置均设至少一个到位传感器19，所述到位传感器19均与智能网关11连接。

此外，所述的微型投影仪8、定向扬声器9与电子白板6间通过转台机构18铰接，所述转台机构18上设至少一个角度传感器20，且所述转台机构18和角度传感器20均通过数据通讯网络12与智能网关11电气连接。

进一步优化的，所述的子数据服务器10中，位于各工作组中的子数据服务器10之间通过智能网关11相互连接并构成至少一个通讯局域网，此外所述的智能网关11另设一个物联网控制器和一个互联网控制，所述物联网控制器和互联网控制器均与智能网关连接。

本实施例中，所述的数据通讯网络12包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线数据通讯网络，且数据通讯网络中另包括至少一个物联网通讯网络系统和至少一个互联网通讯网络系统，且物联网通讯网络系统和互联网通讯网络系统相互并联。

本发明在具体实施中：

首先根据教学互动需要，在教室中构成教学系统的包括座椅、课桌、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、黑板、微型投影仪、定向扬声器、子数据服务器、智能网关、数据通讯网络、基于云计算数据处理服务器进行组装装配，并使智能网关通过数据通讯网络与外部通讯网络建立数据连接关系，另可根据需要，在各工作组对应的驱动导轨位置处设传感器，同时为每个驱动导轨上伸缩机械臂及伸缩机械臂所连接的电子白板数量为该驱动导轨对应的工作组数量的0.5—1.1倍。

在开展教学活动中，学员和教师之间直接通过黑板进行数据交互，同时根据学员根据其所在工作组位置，首先通过指纹识别装置及磁卡刷卡装置中任意一个完成身份识别后，再开展相应额学习活动。

在进行学习时，一方面调整该工作组对应驱动导轨上其中一个电子白板运行至该工作组位置，并调整电子白板工作角度满足使用需要，通过电子白板协同黑板进行相应的相应数据展示，同时在展示过程中，另通过位于电子白板侧表面的定向扬声器同步进行音频输出，另一方面由学员根据教学活动需要，直接通过工作组相应位置课桌表面的移动智能通讯终端进行教学信息展示和学员操作仿真互动，同时学员另可根据教学活动的需要，选择液晶显示器、投影幕布中任意一个，然后将选定的液晶显示器或投影幕布从承载腔上升到学习位置，其中：当选择液晶显示器时，直接通过液晶显示器进行数据输出展示，并通过移动智能通讯终端对液晶显示器显示内容进行操控；

当选择投影幕布时，则由电子白板上的微型投影仪在投影幕布后端面投影，学员在投影幕布前端面观看，从而达到数据输出，另可通过移动智能通讯终端对液晶显示器显示内容进行操控；

此外，在进行液晶显示器或投影幕布运行时，可通过液晶显示器或投影幕布对应盖板上的监控摄像头对学员身份和学习状态识别监控、通过手势识别摄像头和定向麦克风实现手势操控和语音操控，协同移动智能通讯终端同步进行学习数据操控和实习仿真操作，同时另可通过定向麦克风实现在教学活动之进行在线语音提问、发言作业、通过定向扬声器进行音频信息输出，提高信息交互效率和丰富信息手段。

本发明一方面系统构成结构简单，通用性好，并具有良好的联机组网运行能力和良好的系统拓展能力，极大的提高了使用的灵活性和便捷性，同时本发明系统具有良好的模块化、集成化设计能力，在极大的提高设备安装、维护便捷性的同时，另有效的降低了使用和维护成本；另一方面，极大地扩展了教学活动中相关教学信息展示的途径和手段，极大提高了教学活动的灵活性和便捷性，同时另可实现根据学员不同的学习需求，在同一空间内灵活进行教学资源调配和集中教学的需要，并有效杜绝了不同教学资源同步运行时产生的相互干扰，从而极大的提高了教学活动的灵活性、便捷性、精确性和抗干扰能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，包括教室，其特征在于：所述教室内设教学系统，所述教学系统包括座椅、课桌、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、黑板、微型投影仪、定向扬声器、子数据服务器、智能网关、数据通讯网络、基于云计算数据处理服务器，所述黑板至少两个，以教室轴线对称分布在教室前端面和后端面，所述课桌和座椅若干，且每个课桌与至少一个座椅构成一个工作组，教室内均布若干工作组，所述驱动导轨至少两条，与教室顶部连接并与教室顶部平行分布，此外每条驱动导轨均通过滑块与至少一条伸缩机械臂滑动连接，所述伸缩机械臂上端面与滑块铰接，下端面与电子白板后端面铰接，且所述伸缩机械臂轴线与水平面呈0°—180°夹角，电子白板前端面与水平面呈0°—135°夹角，所述电子白板侧表面设一个微型投影仪和至少两个定向扬声器，其中定向扬声器以电子白板轴线对称分布，微型投影仪位于电子白板中线方向上，且所述微型投影仪、定向扬声器轴线与水平面呈0°—90°夹角，所述子数据服务器数量与课桌数量一致，每个课桌处均设一个子数据服务器，所述智能网关和基于云计算数据处理服务器均位于教室内，其中智能网关通过数据通讯网络与基于云计算数据处理服务器、各子数据服务器、驱动导轨、伸缩机械臂、电子白板、定向扬声器和外部通讯网络相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的课桌包括承载龙骨、桌腿、作业面板、承载腔、液晶显示器、投影幕布、收卷机构、升降驱动机构、滑轨、盖板及移动智能通讯终端，所述承载龙骨为横断面为矩形框架结构，所述桌腿至少两条，对称分布在承载龙骨两侧，所述承载龙骨上端面与作业面板连接，所述作业面板上端面与水平面呈0°—90°夹角，其上端面设设至少一个移动智能通讯终端、后端与承载龙骨后端面间设宽度不小于20厘米的隔离间隙，所述承载腔嵌于承载龙骨内并位于隔离间隙内，所述承载腔为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，其轴线与承载龙骨轴线平行分布，所述收卷机构位于承载腔内并与承载腔底部连接，所述液晶显示器、投影幕布嵌于承载腔内，与承载腔轴线平行分布，所述液晶显示器、投影幕布侧表面通过滑轨与承载腔侧壁滑动连接，且所述液晶显示器、投影幕布侧表面与升降驱动机构连接，所述升降驱动机构嵌于滑轨内并与滑轨同轴分布，所述液晶显示器、投影幕布上端面均与一条盖板连接 ，且液晶显示器、投影幕布嵌入到承载腔内时，盖板与承载腔上端面相抵并构成密闭腔体结构，所述子数据服务器位于承载龙骨内，并分别与液晶显示器、收卷机构、升降驱动机构及移动智能通讯终端电气连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的作业面板与承载龙骨上端面间通过至少两级伸缩杆连接，所述的伸缩杆两端分别与作业面板及承载龙骨铰接，且所述作业面板上端面设至少一个指纹识别装置及至少一个磁卡刷卡装置，所述指纹识别装置和磁卡刷卡装置均与子数据服务器。

4.根据权利要求2所述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的盖板中，液晶显示器、投影幕布所连接的盖板上上端面均设一个监控摄像头、一个手势识别摄像头、至少两个定向麦克风和至少两个定向扬声器，所述监控摄像头和手势识别摄像头光轴平行分布，通过转台机构与盖板上端面铰接，并与盖板上端面呈0°—60°夹角，所述定向麦克风和定向扬声器均嵌于盖板前端面并沿盖板轴线均布，且定向麦克风和定向扬声器轴线与作业面板上端面平行分布，且定向麦克风和定向扬声器轴线相交，交点位于盖板前端面至少10厘米处，所述监控摄像头、手势识别摄像头、定向麦克风和定向扬声器均与子数据服务器电气连接。

5.根据权利要求2述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的升降驱动机构为电动伸缩杆、直线电动机、齿轮齿条机构、传动链及传动带机构中的任意一种；所述移动智能通讯终端为平板电脑、触控屏中的任意一种或两种公用。

6.根据权利要求1述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的教室内的工作组中，各工作组间呈矩形阵列及环形阵列中任意一种结构排布，且所述相邻两个工作组间间距为0.3—1米，且驱动导轨位于相邻两工作组之间位置，且各工作组对应的驱动导轨位置均设至少一个到位传感器，所述到位传感器均与智能网关连接。

7.根据权利要求1述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的微型投影仪、定向扬声器与电子白板间通过转台机构铰接，所述转台机构上设至少一个角度传感器，且所述转台机构和角度传感器均通过数据通讯网络与智能网关电气连接。

8.根据权利要求1述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的子数据服务器中，位于各工作组中的子数据服务器之间通过智能网关相互连接并构成至少一个通讯局域网。

9.根据权利要求1所述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的智能网关另设一个物联网控制器和一个互联网控制，所述物联网控制器和互联网控制器均与智能网关连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于多维度财务数据综合电子教学展示教室系统，其特征在于：所述的数据通讯网络包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线数据通讯网络，且数据通讯网络中另包括至少一个物联网通讯网络系统和至少一个互联网通讯网络系统，且物联网通讯网络系统和互联网通讯网络系统相互并联。

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