CN111665759A - 一种教学用智慧教室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种教学用智慧教室，涉及智慧教学技术领域。本发明包括教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元；教室本体内设置有智慧黑板；教室本体内设置有若干套课桌椅和讲桌；中央控制单元包括用于采集环境信息的数据采集模块、数据处理模块、定位模块以及电源模块。本发明通过教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元的作用，具有达到便于学生在上课时进行快速考勤打卡，避免排队，便于及时对教室本体内温湿度以及通风情况进行调节，便于及时找到不同科目上课的教室的效果。

Description

一种教学用智慧教室
技术领域
本发明属于智慧教学技术领域，特别是涉及一种教学用智慧教室。
背景技术
随着社会和经济的不断发展，学校的教学设施和信息化建设得到了快速的发展。目前，校园网络基本普及并延伸到各个宿舍楼和教学楼，信息化应用已经逐步深入到教学和管理领域，日益成为师生获取信息，相互交流、学习交流的重要渠道。然而，现有的智慧教室仍有一些不完善的地方，比如在对学生到课进行考勤统计时，由于学生来教室的时间比较统一，因此学生需要排队，浪费时间；难以及时对教室内的温湿度以及通风情况进行调节，难以调节一个较为舒适的环境进行学习；此外，由于学生特别是大学生的课种类比较多，校园教室比较多，而且一般在不同的教室上课，有的学生不易快速及时找到上课的教室。
针对上述问题，本发明通过教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元的作用，具有达到便于学生在上课时进行快速考勤打卡，避免排队，便于及时对教室本体内温湿度以及通风情况进行调节，便于营造一个舒适的教学环境，便于及时找到不同科目上课的教室，节省时间，免于迟到的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种教学用智慧教室，通过教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元的作用，解决了现有的学生考勤需要排队、难以及时调节教室内的温湿度和通风以及学生难以快速找到上课的教室问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种教学用智慧教室，包括教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元；所述教室本体内设置有智慧黑板；所述教室本体内设置有若干套课桌椅和讲桌；所述中央控制单元包括用于采集环境信息的数据采集模块、数据处理模块、定位模块以及电源模块；所述考勤单元包括安装于教室本体出入口的考勤设备和安装于课桌和讲桌上的操作终端；所述通风单元包括风机、温度控制模块和湿度控制模块。
进一步地，所述中央控制单元还包括无线网络模块和GSM模块；所述定位模块用于定位每个教室本体位置；所述电源模块为教室本体和中央控制单元进行供电；无线网络模块和GSM模块用于进行通信。
进一步地，所述操作终端包括身份认证模块、人脸识别模块以及指纹识别模块；所述身份认证模块用于用户的注册和登录；身份认证模块包括学生用户身份管理和教师的身份管理。
进一步地，所述操作终端还包括题库模块和分析模块；所述题库模块内设置有用于检测学生成绩的若干套试题；所述分析模块内设置有用于分析试题的解析；所述题库模块连接有教师操作端；教师操作端用于编写不同试题以及试题的解析。
进一步地，所述温度控制模块包括设置于教室本体的若干空调；所述湿度控制模块包括设置于门口以及窗户口边的加湿器；所述加湿器散发的水蒸气通过门口的气流以及窗户口的气流散发到教室本体内部；所述湿度控制模块还包括设置于教室本体内四周的吸湿器。
进一步地，所述门窗控制单元包括角度传感器、电动伸缩杆以及风压传感器；所述门窗控制单元与通风单元相联；所述角度传感器设置于门窗铰链轴组件上；所述角度传感器用于检测门窗开启的角度；所述电动伸缩杆活动连接于门窗与墙壁之间；所述电动伸缩杆用于控制开关门窗以及控制门窗的开启角度；所述风压传感器用于检测通过门窗的风速。
进一步地，所述灯光控制单元包括照明灯模块、控制模块以及光线感应器；所述照明灯模块包括设置于教室本体内的若干灯具；所述控制模块用于控制灯具的开关和亮度调节；所述光线感应器设置于教室本体内墙壁和教室本体外面。
进一步地，所述视频监控单元包括设置于教室本体内上方的若干摄像头和储存设备。
进一步地，所述中央控制单元连接有手机客户端；所述手机客户端包括位置模块和网络模块；所述手机客户端通过网络模块与中央控制单元相联；所述手机客户端通过定位模块定位用于上课的教室的位置；所述手机客户端通过位置模块和网络模块导航至该教室。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过考勤设备与操作终端相联，由于学生来教室的时间比较集中，都在考勤设备上打卡需要排队，浪费时间，通过考勤设备与操作终端相联，学生可以通过人脸识别模块或指纹识别模块登录操作终端时，也可以进行考勤记录。
2、本发明通过角度传感器用于检测门窗开启的角度；当教室本体内温度控制模块温度高于第一预设值且低于第二设定值时，门窗控制单元通过中央控制单元以及角度传感器控制门窗的开启角度；并且教室本体温度在第一预设值与第二设定值之间时随着温度升高，门窗的开启角度随之较大；当教室本体温度高于第二设定值时，门窗控制单元通过中央控制单元以及电动伸缩杆控制门窗关闭，并通过空调进行降温。
3、本发明通过手机客户端通过网络模块与中央控制单元相联，手机客户端通过定位模块定位用于上课的教室的位置，手机客户端通过位置模块和网络模块导航至该教室，具有达到便于学生在上课时进行快速考勤打卡，避免排队，便于及时对教室本体内温湿度以及通风情况进行调节，便于营造一个舒适的教学环境，便于及时找到不同科目上课的教室，节省时间，免于迟到的效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种教学用智慧教室的结构示意图；
图2为操作终端的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，本发明为一种教学用智慧教室，包括教室本体、中央控制单元、考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元；
教室本体内设置有智慧黑板，用于教师的课堂教学；教室本体内设置有若干套课桌椅和讲桌；中央控制单元包括用于采集环境信息的数据采集模块、数据处理模块、定位模块以及电源模块；考勤单元包括安装于教室本体出入口的考勤设备和安装于课桌和讲桌上的操作终端；考勤设备与操作终端相联，由于学生来教室的时间比较集中，都在考勤设备上打卡需要排队，浪费时间，通过考勤设备与操作终端相联，学生可以通过人脸识别模块或指纹识别模块登录操作终端时，也可以进行考勤记录；通风单元包括风机、温度控制模块和湿度控制模块。
优选的，如图1所示，中央控制单元还包括无线网络模块和GSM模块；定位模块用于定位每个教室本体位置，学生，特别是大学生一般不同的课需要在不同的教室学习，学校较大的不易找到自己的教室，通过定位模块可以知道上不同课时教室的位置；电源模块为教室本体和中央控制单元进行供电；无线网络模块和GSM模块用于进行通信。
优选的，如图1-2所示，操作终端包括身份认证模块、人脸识别模块以及指纹识别模块，便于识别不同用户；身份认证模块用于用户的注册和登录；身份认证模块包括学生用户身份管理和教师的身份管理，便于学生和教师上课时进行登录使用和交流互动。
优选的，如图1-2所示，操作终端还包括题库模块和分析模块；题库模块内设置有用于检测学生成绩的若干套试题；分析模块内设置有用于分析试题的解析；题库模块连接有教师操作端；教师操作端用于编写不同试题以及试题的解析。
优选的，如图1所示，温度控制模块包括设置于教室本体的若干空调和温度计；湿度控制模块包括设置于门口以及窗户口边的加湿器；加湿器散发的水蒸气通过门口的气流以及窗户口的气流散发到教室本体内部，便于自然的调节教室本体内湿度；湿度控制模块还包括设置于教室本体内四周的吸湿器以及湿度计，当湿度计检测到教室本体内湿度较高时，吸湿器用于吸收教室本体内湿气，降低湿度。
优选的，如图1所示，门窗控制单元包括角度传感器、电动伸缩杆以及风压传感器；门窗控制单元与通风单元相联；
角度传感器设置于门窗铰链轴组件上；角度传感器用于检测门窗开启的角度；当教室本体内温度控制模块温度高于第一预设值且低于第二设定值时，门窗控制单元通过中央控制单元以及角度传感器控制门窗的开启角度；并且教室本体温度在第一预设值与第二设定值之间时随着温度升高，门窗的开启角度随之较大；当教室本体温度高于第二设定值时，门窗控制单元通过中央控制单元以及电动伸缩杆控制门窗关闭，并通过空调进行降温；电动伸缩杆活动连接于门窗与墙壁之间；电动伸缩杆用于控制开关门窗以及控制门窗的开启角度，便于控制通风量；风压传感器用于检测通过门窗的风速。
优选的，如图1所示，灯光控制单元包括照明灯模块、控制模块以及光线感应器；照明灯模块包括设置于教室本体内的若干灯具；控制模块用于控制灯具的开关和亮度调节；光线感应器设置于教室本体内墙壁和教室本体外面，用于检测教室本体内灯具亮度。
优选的，如图1所示，视频监控单元包括设置于教室本体内上方的若干摄像头和储存设备。
优选的，如图1所示，中央控制单元连接有手机客户端；手机客户端包括位置模块和网络模块；手机客户端通过网络模块与中央控制单元相联；手机客户端通过定位模块定位用于上课的教室的位置；手机客户端通过位置模块和网络模块导航至该教室。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属智慧教学技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种教学用智慧教室，包括教室本体和中央控制单元；其特征在于：
还包括考勤单元、通风单元、门窗控制单元、灯光控制单元以及视频监控单元；
所述教室本体内设置有智慧黑板；所述教室本体内设置有若干套课桌椅和讲桌；
所述中央控制单元包括用于采集环境信息的数据采集模块、数据处理模块、定位模块以及电源模块；
所述考勤单元包括安装于教室本体出入口的考勤设备和安装于课桌和讲桌上的操作终端；
所述通风单元包括风机、温度控制模块和湿度控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述中央控制单元还包括无线网络模块和GSM模块；
所述定位模块用于定位每个教室本体位置；
所述电源模块为教室本体和中央控制单元进行供电；
无线网络模块和GSM模块用于进行通信。
3.根据权利要求1或2所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述操作终端包括身份认证模块、人脸识别模块以及指纹识别模块；
所述身份认证模块用于用户的注册和登录；身份认证模块包括学生用户身份管理和教师的身份管理。
4.根据权利要求3所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述操作终端还包括题库模块和分析模块；
所述题库模块内设置有用于检测学生成绩的若干套试题；
所述分析模块内设置有用于分析试题的解析；
所述题库模块连接有教师操作端；教师操作端用于编写不同试题以及试题的解析。
5.根据权利要求1或4所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述温度控制模块包括设置于教室本体的若干空调；
所述湿度控制模块包括设置于门口以及窗户口边的加湿器；所述加湿器散发的水蒸气通过门口的气流以及窗户口的气流散发到教室本体内部；
所述湿度控制模块还包括设置于教室本体内四周的吸湿器。
6.根据权利要求5所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述门窗控制单元包括角度传感器、电动伸缩杆以及风压传感器；所述门窗控制单元与通风单元相联；
所述角度传感器设置于门窗铰链轴组件上；所述角度传感器用于检测门窗开启的角度；
所述电动伸缩杆活动连接于门窗与墙壁之间；所述电动伸缩杆用于控制开关门窗以及控制门窗的开启角度；
所述风压传感器用于检测通过门窗的风速。
7.根据权利要求4或6所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述灯光控制单元包括照明灯模块、控制模块以及光线感应器；
所述照明灯模块包括设置于教室本体内的若干灯具；
所述控制模块用于控制灯具的开关和亮度调节；
所述光线感应器设置于教室本体内墙壁和教室本体外面。
8.根据权利要求7所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述视频监控单元包括设置于教室本体内上方的若干摄像头和储存设备。
9.根据权利要求2或8所述的一种教学用智慧教室，其特征在于，所述中央控制单元连接有手机客户端；
所述手机客户端包括位置模块和网络模块；
所述手机客户端通过网络模块与中央控制单元相联。
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