CN110969906A - 全景数字化互动智能教室 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了全景数字化互动智能教室，包括：教室，用以提供供课堂用的场所；教室墙面建立有多个分区；投影设备，设置在教室的上方，用以在该教室投放360°全景式影像；若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与教师端操作电脑信号相连，学生通过学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，学生端用IPAD将其发送给教师端操作电脑；每个学生端用IPAD对应一个分区，所述教师端操作电脑将接收的每个学生端用IPAD的信号通过投影设备直管地显示在对应的分区；教师端操作电脑，用以存储360°全景式影像，向所述投影设备发送待播放的360°全景式影像，接收学生端用IPAD输送的信号和提供教师操作界面，并对学生端用IPAD的数据，进行统计和分析，生成分析结果。

Description

全景数字化互动智能教室
技术领域
本发明涉及数字化教育技术领域，具体地，涉及全景数字化互动智能教室。
背景技术
百年大计，教育为本。传统的教室，具有讲台，黑板和课桌。学生在课堂上通过老师讲解和板书学习知识，课堂枯燥无味，学生学习效率底下，尤其是黑板不能够移动，始终位于一个位置，教室内光线会导致黑板发生反光现象，此时将有一部分同学看不请映布上的教学内容，影响知识传授质量的同时影响学生的学习质量。
为此，人们研发了多媒体教室，利用投影机将教师制作的课件直接投映到黑板前的映布上，减少了教师在课堂上的书写时间，提升了教学效率，在一定程度上增加了课堂的趣味性和生动性。
随着时代的进步，科技的发展，学生需要在课堂上吸收学习的知识越来越多。传统的多媒体教室画面单一的缺陷，不能充分促进师生进行课堂互动的缺陷越来约凸显。
随着全景式影像技术的发展，使得能够全方位展示教学情景，使得学生置身于不通的教学场景中学习成为可能。为此，实有必要研发全景数字化互动智能教室，以提高教学质量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了全景数字化互动智能教室，将传统的课程和教学内容进行视觉化的改造，克服了现有教学方式中沉闷，古板的教学模式，有效提高教学质量和学习效率。
本发明的技术方案如下：全景数字化互动智能教室，包括：
一教室，用以提供课堂用的场所；教室墙面建立有多个分区；
一教师端操作电脑，所述教师端操作电脑包括用以存储备选影像和接收信息的数据存储单元，用以接收数据的数据接收单元，用以对接收到的数据进行统计和分析，生成分析结果的数据分析单元，用以发送数据的数据发送单元和教师操作界面；
一投影设备，设置在所述教室的上方，用以在所述教室内投放影像；所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接；教师通过所述教师操作界面选择待播放的影像，发送给所述投影设备，所述投影设备播放对应的影像，使得学生置身于展示的影像环境中；
若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与所述教师端操作电脑信号相连；学生通过所述学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，发送给所述教师端操作电脑；
所述教师端操作电脑设有对应每个学生端用IPAD的数据库，所述教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据存入对应的数据库；每个所述数据库对应一个所述分区；教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据通过所述投影设备展示到对应的分区。
所述的全景数字化互动智能教室，还包括若干智能手环，所述智能手环与所述教师端操作电脑信号连接；每个学生佩戴一个所述智能手环，所述智能手环检测学生心跳、心率和情绪反馈信息，并发送给所述教师端操作电脑；所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述手环检测发送的信息，并通过所述数据存储单元自动建立数据包，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
所述的全景数字化互动智能教室，还包括摄像头，所述摄像头捕捉学生脸部的表情和肢体动作进行记录，并传递给所述教师端操作电脑，所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述摄像头传送来的数据，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
所述投影设备具有展示三面影像、展示四面影像、展示五面影像和展示360°全景式影的功能；所述投影设备包括多个投影单元，每面影像展示通过至少1个投影单元实现，或2个以上投影单元联合展示实现。
所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接，向所述投影发送待播放的影像。
所述教师端操作电脑内设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分析公式，所述数据分析模块根据所述数据分析公式对接收的信息进行统计和分析，分别生成分析结果。
所述教师端操作电脑设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据存储库，所述数据存储单元将接收的所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分别存入对应的数据存储库；所述数据分析单元分析所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据的所得的分析结果，也分别存入对应的数据库。
本发明的有益效果为：本发明所述的全景数字化互动智能教室，将传统的课程和教学内容进行视觉化的改造，利用全景的硬件和教室周围环境结合，使教师和学生在课堂中投入全景化影像环境中，进行全身心的体验，投入的专注力都达到一个最佳，更容易吸收知识点，打造更先进的智能化沉浸式互动教室。该全景数字化互动智能教室有利于调动学生的课堂参与度，激发学生学习热情和创造性思维；该全景数字化互动智能教室有利于老师实时了解教学效果，调整教学节奏，提升教学效率。本发明所述的全景数字化互动智能教室适用于幼儿园到大学阶段，对艺术类的院校尤其适用，涉及的课程：音乐，美术，语文，英语，物理化学，生物，德育等等。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种全景数字化互动智能教室，包括：
教室，用以提供课堂用的场所，包括讲桌，黑板和桌椅；教室四面墙面建立有多个分区；
教师端操作电脑，所述教师端操作电脑包括用以存储备选影像和接收信息的数据存储单元，用以接收数据的数据接收单元，用以对接收到的数据进行统计和分析，生成分析结果的数据分析单元，用以发送数据的数据发送单元和教师操作界面；
投影设备，设置在所述教室的上方，用以在所述教室内投放影像；所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接；教师通过所述教师操作界面选择待播放的影像，发送给所述投影设备，所述投影设备播放对应的影像，使得学生置身于展示的影像环境中；
若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与一教师端操作电脑信号相连；学生在课堂上通过所述学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，并发送给所述教师端操作电脑；
所述教师端操作电脑设有对应每个学生端用IPAD的数据库，所述教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据存入对应的数据库；每个所述数据库对应一个所述分区；教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据通过所述投影设备展示到对应的分区。
课堂上，教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收学生端用IPAD输送的数据，通过所述数据存储单元对接收的数据进行存储，通过所述数据分析单元对数据进行统计和分析，生成分析结果，例如：百分之多少同学持这样的观点，男生是什么观点？女性是什么观点？并通过所述数据显示单元展示给教师，所述了解统计分析结果，控制教学节奏，或选取某个观点进行讨论分析。
假设教师通过该全景数字化互动智能教室讲述<<春来了>>，教师选择春天的影像，通过所述投影仪播放360°全景式影像，学生沉浸入该360°全景式影像中，在其中观察，学习，散步，玩耍等，并将自己当下的所感所想输入所述学生端用IPAD，发送给所述教师操作端电脑，所述教师操作端电脑接收将该学生的所感所想，并通过所述投影仪展示在教室墙面对应的分区上。学生相互看到其他学生的所感所想，激发自己的思维，进行讨论，促进学习。
学生的所感所想也通过所述数据存储单元存储在电脑中，并生成该学生的统计分析结果，以便于教师追踪了解学生在一段时间内的学习动向，及时发现学生的思维缺陷，给予引导。
所有学生的所感所想通过所述数据分析单元统计分析，归纳出主流的观点和意见，便于教师了解课堂效果，及时调整。
实施例2
一种全景数字化互动智能教室，包括：
教室，用以提供课堂用的场所，包括讲桌，黑板和桌椅；教室四面墙面建立有多个分区；
教师端操作电脑，所述教师端操作电脑包括用以存储备选影像和接收信息的数据存储单元，用以接收数据的数据接收单元，用以对接收到的数据进行统计和分析，生成分析结果的数据分析单元，用以发送数据的数据发送单元和教师操作界面；
投影设备，设置在所述教室的上方，用以在所述教室内投放影像；所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接；教师通过所述教师操作界面选择待播放的影像，发送给所述投影设备，所述投影设备播放对应的影像，使得学生置身于展示的影像环境中；
若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与一教师端操作电脑信号相连；学生在课堂上通过所述学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，并发送给所述教师端操作电脑；
所述教师端操作电脑设有对应每个学生端用IPAD的数据库，所述教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据存入对应的数据库；每个所述数据库对应一个所述分区；教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据通过所述投影设备展示到对应的分区；
所述智能手环与所述教师端操作电脑信号连接；每个学生佩戴一个所述智能手环，所述智能手环检测学生心跳、心率和情绪反馈信息，并发送给所述教师端操作电脑；所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述手环检测发送的信息，并通过所述数据存储单元自动建立数据包，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
例如：教师用所述全景数字化互动智能教室进行爱国教育，播放南京大屠杀等相关影像资料。通过智能手环实时检测学生心跳、心率和情绪反馈信息，并自动发送给所述教师端操作电脑；所述教师端操作电脑接收该信息，并分析统计，教师通过所述教师端操作电脑了解学生实时状况，及时对学生的情绪进行疏导。
学生也可通过将自己当下的所感所想输入所述学生端用IPAD，发送给所述教师操作端电脑，所述教师操作端电脑接收将该学生的所感所想，并通过所述投影仪展示在教室墙面对应的分区上。学生相互看到其他学生的所感所想，激发自己的思维，进行讨论，促进学习。
实施例3
一种全景数字化互动智能教室，包括：
教室，用以提供课堂用的场所，包括讲桌，黑板和桌椅；教室四面墙面建立有多个分区；
教师端操作电脑，所述教师端操作电脑包括用以存储备选影像和接收信息的数据存储单元，用以接收数据的数据接收单元，用以对接收到的数据进行统计和分析，生成分析结果的数据分析单元，用以发送数据的数据发送单元和教师操作界面；
投影设备，设置在所述教室的上方，用以在所述教室内投放影像；所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接；教师通过所述教师操作界面选择待播放的影像，发送给所述投影设备，所述投影设备播放对应的影像，使得学生置身于展示的影像环境中；
若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与一教师端操作电脑信号相连；学生在课堂上通过所述学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，并发送给所述教师端操作电脑；
所述教师端操作电脑设有对应每个学生端用IPAD的数据库，所述教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据存入对应的数据库；每个所述数据库对应一个所述分区；教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据通过所述投影设备展示到对应的分区；
所述智能手环与所述教师端操作电脑信号连接；每个学生佩戴一个所述智能手环，所述智能手环检测学生心跳、心率和情绪反馈信息，并发送给所述教师端操作电脑；所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述手环检测发送的信息，并通过所述数据存储单元自动建立数据包，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
所述的全景数字化互动智能教室，还包括摄像头，所述摄像头捕捉学生脸部的表情和肢体动作进行记录，并传递给所述教师端操作电脑，所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述摄像头传送来的数据，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
所述教师端操作电脑设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据存储库，所述数据存储单元将接收的所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分别存入对应的数据存储库；所述数据分析单元分析所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据的所得的分析结果，也分别存入对应的数据库。
所述教师端操作电脑内设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分析公式，所述数据分析模块根据所述数据分析公式对接收的信息进行统计和分析，分别生成分析结果。
所述投影设备具有展示三面影像、展示四面影像、展示五面影像和展示360°全景式影像的功能；所述投影设备包括多个投影单元，每面影像展示通过至少1个投影单元实现，或2个以上投影单元联合展示实现。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.全景数字化互动智能教室，其特征在于，包括：
一教室，用以提供课堂用的场所；教室墙面建立有多个分区；
一教师端操作电脑，所述教师端操作电脑包括用以存储备选影像和接收信息的数据存储单元，用以接收数据的数据接收单元，用以对接收到的数据进行统计和分析，生成分析结果的数据分析单元，用以发送数据的数据发送单元和教师操作界面；
一投影设备，设置在所述教室的上方，用以在所述教室内投放影像；所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接；教师通过所述教师操作界面选择待播放的影像，发送给所述投影设备，所述投影设备播放对应的影像，使得学生置身于展示的影像环境中；
若干学生端用IPAD，学生端用IPAD与所述教师端操作电脑信号相连；学生通过所述学生端用IPAD输入教学过程中的所感所想，发送给所述教师端操作电脑；
所述教师端操作电脑设有对应每个学生端用IPAD的数据库，所述教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据存入对应的数据库；每个所述数据库对应一个所述分区；教师端操作电脑将接收的学生端用IPAD的数据通过所述投影设备展示到对应的分区。
2.根据权利要求1所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，还包括若干智能手环，所述智能手环与所述教师端操作电脑信号连接；每个学生佩戴一个所述智能手环，所述智能手环检测学生心跳、心率和情绪反馈信息，并发送给所述教师端操作电脑；所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述手环检测发送的信息，并通过所述数据存储单元自动建立数据包，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
3.根据权利要求1或2所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，还包括摄像头，所述摄像头捕捉学生脸部的表情和肢体动作进行记录，并传递给所述教师端操作电脑，所述教师端操作电脑通过所述数据接收单元接收所述摄像头传送来的数据，通过所述数据分析单元对接收的数据进行分析统计，生成分析结果；教师通过教师端操作电脑查看分析结果，实时监控学生状态，调整教学的节奏。
4.根据权利要求3所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，所述投影设备具有展示三面影像、展示四面影像、展示五面影像和展示360°全景式影的功能；所述投影设备包括多个投影单元，每面影像展示通过至少1个投影单元实现，或2个以上投影单元联合展示实现。
5.根据权利要求1所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，所述教师端操作电脑与所述投影设备信号连接，向所述投影发送待播放的影像。
6.根据权利要求3所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，所述教师端操作电脑内设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分析公式，所述数据分析模块根据所述数据分析公式对接收的信息进行统计和分析，分别生成分析结果。
7.根据权利要求3所述的全景数字化互动智能教室，其特征在于，
所述教师端操作电脑设有分别对应所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据存储库，所述数据存储单元将接收的所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据分别存入对应的数据存储库；所述数据分析单元分析所述学生端IPAD、所述摄像头和所述智能手环的数据的所得的分析结果，也分别存入对应的数据库。
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