CN111968425A - 一种智慧教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧教学系统，涉及智慧教育领域，包括：云端、若干教室端和若干用户端；云端用于存储教室端采集的教学视频，以及用于用户在云端中注册和登陆云端观看教学视频；用户端用于登陆云端并播放云端中存储的教学视频；教室端包括：智能黑板、教学视频采集单元、若干教学视频观看单元和服务器；本系统对传统的教学方式进行改进，并将传统的教学方式与线上教育进行结合，保障教学质量和学习效果。

Description

一种智慧教学系统

技术领域

本发明涉及指挥教育领域，具体地，涉及一种智慧教学系统。

背景技术

目前的教学方式有两种，一种是传统的教室中老师上课学生听讲，采用这种方式进行教学的好处是具有相应的学习环境和氛围，教学效果能够得到保障，缺点是需要依赖相应的硬件设施和环境设施，每堂课的上课环境和时间容易受到局限，学生学习的空间和时间都容易受到局限。

第二种方式是通过网络的方式进行学习，这种学习方式为网络老师录制完教学视频或采用直播的方式供学生在线学习观看，这种学习方式不容易受到时间、空间、环境的影响，不需要依赖相应的硬件和环境，学生学习的数量也可以灵活满足需求，但是这种学习的方式缺乏传统教室学习的氛围，学习效果得不到保障，导致教学质量较差。

发明内容

本发明提供了一种智慧教学系统，目的是解决传统教学方式存在的不足，对传统的教学方式进行改进，并将传统的教学方式与线上教育进行结合，保障教学质量和学习效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种智慧教学系统，所述系统包括：云端、若干教室端和若干用户端；

其中，云端用于存储教室端采集的教学视频，以及用于用户在云端中注册和登陆云端观看教学视频；

用户端用于登陆云端并播放云端中存储的教学视频；

教室端包括：智能黑板、教学视频采集单元、若干教学视频观看单元和服务器；

教学视频采集单元用于采集对应教室内的教学视频并存储于服务器中，以及将采集的教学视频实时传输至教学视频观看单元；服务器用于存储采集的教学视频以及将教学视频上传至云端存储；智能黑板用于进行教学；教学视频观看单元与课桌一一对应，教学视频观看单元与教学视频采集单元和服务器均连接，用于实时播放教学视频采集单元采集的教学视频，以及播放服务器中存储的历史教学视频。

其中，本系统能够在教室中进行现场教学，并且用户可以在云端中观看历史教学视频，用户也可以在教室听课，也可以在教室中采用教学视频观看单元实时观看教学直播视频，以及在课间和课后观看历史教学视频，本系统提供给在教室中的学生两种学习模式，一种是直接听老师讲课，另外一种适用于听不清或看不清的同学使用教学视频观看单元在座位观看老师直播教学，能够保障教室内学生的课程学习效果。

并且该教室的教学视频存储在该教室的服务器中，学生可以在课间和课后通过教学视频观看单元观看历史教学视频，对课程学习内容进行巩固。

并且用户可以通过用户端登陆云端观看云端中存储的教学视频，便于用户进行在线学习，其云端中包括了每个教室的教学内容，教学内容全面丰富。

并且本系统的云端中存储的教学内容是在教室中采集的教学视频，云端中存储的是具有传统教学方式效果的视频，有老师与学生的互动内容，与现在的网络课程不同，现在的网络课程只有老师单方面的讲课和录制视频，缺乏在教室环境以及与学生的互动环节内容，教学效果不如本系统的现场采集的教学视频。

并且本系统中每个课桌对应一个教学视频观看单元，学生可以选择观看讲台听课，也可以选择观看教学视频观看单元的直播听课，由于教室远处的学生距离智能黑板较远或者部分视力和听力较差的学生无法看清或听清讲台出老师的讲课，利用教学视频观看单元则可以方便在课桌上就可以进行观看，并且由于智能黑板为液晶面板，通常会反光，导致部分角度的学生由于反光并不容易看清智能黑板上显示的内容，而利用教学视频观看单元则可以解决该部分学生由于智能黑板反光导致的无法良好观看的问题。

优选的，为了实现智能化和智慧教育，在教室中使用的是智能黑板进行教学，智能黑板采用电容触控技术实现多媒体应用，可以像大Pad的一样，用手触控观看ppt视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用，智能黑板可以通过触控实现智能教学，将传统教学黑板变为可感知的互动黑板，实现了互动教学的创新突破。但是发明人发现智能黑板在使用的过程中存在以下技术问题：

智能黑板通常为一个较大的液晶面板固定在教室讲台的墙面上，但是教室内人员繁杂，学生们来回走动打闹经常发生，导致液晶面板容易被撞坏或者导致液晶面板表面划伤，而液晶面板价格较贵，导致学校和学生都需要承担昂贵的更换费用。因此，发明人发现现有的智能黑板只是简单固定安装在教室墙面上，缺乏相应的保护，安全性较差。

为此，本发明设计了相应的保护结构，利用第一保护单元和第二保护单元均对智能黑板进行保护。利用第一保护单元的第一种保护方式是长时间不使用时收起至教室顶部进行存储保护，利用第二保护单元的第二种保护方式是暂时不使用时展开保护帘进行临时保护。

其中，所述教室端还包括采集单元、第一保护单元和第二保护单元，第一保护单元和第二保护单元均用于对智能黑板进行保护；

采集单元与学校教学系统连接，用于获得与该教室端对应教室的教学课时表，教学课时表中分为教学日和休息日，在该教室教学日当天的最后一节课程结束后至后一教学日第一节课程开始前将智能黑板移动至第一保护单元中，在该教室教学日当天的第一节课程开始前将智能黑板移动至讲台墙面的预设位置处，在该教室的教学日当天的课间休息开始时打开第二保护单元对智能黑板进行保护，课间休息结束时收起第二保护单元，在休息日时智能黑板位于第一保护单元中。

发明人发现如果频繁的将智能黑板收起至教室顶部存储，那么就需要电动小车每节课开始和结束都需要移动，这样导致电动小车需要带动重量和尺寸较大的智能黑板移动，不仅耗能较大，且频繁移动也存在安全隐患，并且带动质量较大的智能黑板移动容易产生较大的噪声，这将影响教室安静的学习环境，为了降低智能黑板每天的移动次数和降低多次移动带来的噪声，同时又达到在未使用时进行保护的目的，本发明设计了2个保护单元，一个用于智能黑板在长时间不使用时进行保护，如当天使用完了至下一次使用之前移动至教室顶部进行保护，而课间休息未使用时则使用展开保护帘的方式进行保护，展开保护帘质量较轻动作较小，与收纳智能黑板相比噪声明显降低，避免了质量和尺寸较大的智能黑板频繁移动，能够具有良好的保护效果，且避免了智能黑白频繁的运动，节能降噪且安全性较高。

优选的，所述第一保护单元包括：

第一控制器、第一导轨、第二导轨、第三导轨、电动小车和存储箱；

存储箱用于存储智能黑板，第一控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电动小车的行进方向和停止位置控制；存储箱固定在教室内顶部，存储箱一侧设有出入口，第三导轨固定在教室内顶部，第三导轨一端从出入口延伸至存储箱中，第三导轨另一端与第二导轨的一端连接，第二导轨的另一端与第一导轨的上端连接，第一导轨的下端竖直向下，第一导轨固定在教室讲台对应的正面墙面上，第二导轨为弧形导轨，第二导轨两端分别固定在教室正面墙面和顶部墙面上，电动小车能够在第一至第三导轨上滑动，电动小车在第一和第三导轨上分别设有一停止位。

其中，第一保护单元的保护方式为：基于教室的教学课时表，当教学日当天的第一节课程要开始时，第一控制器控制电动小车带动智能黑板移动至第一导轨上的停止位停止，即将智能黑板移动出来供老师进行教学使用，当教学日当天的最后一节课程结束后，第一控制器控制电动小车带动智能黑板移动至第三导轨上的停止位停止，即将智能黑板移动至存储箱中进行存储保护。

优选的，所述第二保护单元包括：

安装板、第二控制器、电机、转轴、滚筒、保护帘、牵引块、第一支架、卡件、气泵、进气阀和出气阀；

安装板固定在智能黑板顶部，第二控制器、电机和气泵均固定在安装板上，第二控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电机的启停、气泵的开闭、进气阀的开闭和出气阀开闭进行控制；转轴一端与电机的输出轴连接，转轴的另一端与滚筒的一端连接，第一支架一端与安装板固定连接，第一支架另一端与卡件连接，保护帘一端依次穿过卡件上的第一开口和第二开口后与滚筒表面固定连接，保护帘另一端与牵引块连接，第一开口的开口尺寸大于第二开口的开口尺寸，第一开口的开口尺寸小于牵引块的尺寸，保护帘包括气囊以及气囊外表面的保护层，气囊上设有进气口和出气口，进气口处安装有进气阀，出气口处安装有出气阀，进气管一端与进气阀连接，进气管另一端与气泵连接。

其中，第二保护单元的保护方式为，当为课间休息时，控制器控制电机转动，电机带动转轴转动，转轴带动滚筒转动，滚筒转动后利用牵引块的重量将保护帘拉出，对智能黑板进行保护，保护帘下降到预设位置后，控制关闭电机，打开气泵和进气阀关闭出气阀，使得保护帘中气囊充气，充气完成后关闭气泵和进气阀，在课间休息结束后，控制器打开排气阀，然后打开电机反向转动，将保护帘收回，转动预设圈数后停止转动，然后关闭电机和排气阀，实现了在课间休息时对智能黑板进行保护。

其中，保护帘包括气囊以及气囊外表面的保护层，利用气囊可以对冲击力进行缓冲，对智能黑板进行保护，利用保护层可以对气囊进行保护，避免气囊损坏。

其中，第二保护单元中设有卡件，一方面可以对保护帘的移动进行导向，另一方面利用第一开口的开口尺寸大于第二开口的开口尺寸，可以使得保护帘在收回时利用卡件的挤压将气囊中的气体快速排出，便于气囊缠绕在滚筒上，另一方面，第一开口的开口尺寸小于牵引块的尺寸能够避免保护帘过度收回，导致下次无法正常展开保护帘。

优选的，教学视频观看单元包括：显示屏、数据线、耳机和第二支架；

课桌上设有安装槽，安装槽用于放置显示屏，显示屏通过数据线与服务器和教学视频采集单元均连接，第二支架一端固定在凹槽内壁，第二支架另一端与旋转球体固定连接，显示屏外壳设有球形凹槽，旋转球体嵌入在圆形凹槽内并且能够在圆形凹槽内转动，第二支架为伸缩支架，安装槽上设有槽盖。

其中，本发明中的教学视频观看单元使用方式为：

当学生需要使用教学视频观看单元时，将槽盖打开，将显示屏和第二支架取出，利用第二支架的伸缩性可以调整显示屏的位置，利用显示屏能够转动方便调整显示屏的角度，进而方便学生进行使用，且设有耳机便于听讲且不影响其他学生。

优选的，教学视频采集单元包括摄像机和安装架，安装架下端与摄像机固定连接，安装架上端固定在教室内顶部，摄像机用于朝向教室讲台方向进行摄像。

优选的，所述用户端还用于对教学视频进行打分和评价，云端基于每个教学视频的打分和评价结果获得该教学视频的价值分数，云端还用于定期将同一类型课程的多个教学视频进行比较，基于价值分数对教学视频进行排名，将排名满足预设要求的一个或多个教学视频删除。

由于系统在长期运行后，同一课程会出现多个教学视频，而这些视频数据都存储在云端会造成较大的存储压力，本系统设计了相应的打分和评价机制，利用打分和评价机制计算出每个教学视频的价值分数，并将价值分数较低的教学视频删除，一方面保障了云端中现有教学视频的质量，另一方面降低了云端存储的压力。

优选的，所述系统还包括第三保护单元，第三保护单元用于在停电后对位于讲台墙面处的智能黑板进行保护，所述第三保护单元包括：

保护板和若干保护结构，若干保护结构均匀分布在保护板背面，保护结构包括：真空吸盘、弹簧柱和连接件，连接件一端与真空吸盘的连接端连接，连接件另一端与保护板的背面连接，弹簧柱套设在连接件外表面，真空吸盘的吸附端用于吸附在智能黑板正面上。

其中，在本方案运行过程中，本申请发明人还发现了以下技术问题：

当停电后，如正在上课时停电了，此时电动小车无法移动，电机和气泵均无法工作，即第一和第二保护单元均失去了对智能黑板的保护，为了解决上述问题，本发明设计了第三保护单元，第三保护单元不需要依赖电力，且能够对智能黑板进行短时间的良好保护，具体保护方式为：利用真空吸盘将第三保护单元吸附在智能黑板正面对智能黑板进行保护，第三保护单元中设有弹簧柱和真空吸盘均可以对压力进行缓冲，均能够对智能黑板进行保护，当来电后将第三保护单元取下即可，方便使用且保护效果较好。

优选的，所述系统还包括：管理单元，管理用于基于教学任务生成云端教学课程表，基于云端教学课程表在相应云端教学课程开始前提醒云端教学参与用户登录云端，云端教学参与用户登录云端后将云端教学课程推送至用户当前界面。利用管理单元可以通过云端进行教学任务的下发和完成，方便执行相应的教学任务，有助于教学任务的快速良好完成。

优选的，服务器在上传云端的内容包括：教学视频内容、教学视频老师姓名以及该老师在云端中的注册ID、教学课程名称、教学日期、视频时长、教室编号和学校编号。利用这些信息可以将教学视频与老师、教室、学校匹配，便于进行管理，如老师回答问题，进行评价回复，学校管理教学视频等等。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明对传统的教学方式进行改进，并将传统的教学方式与线上教育进行结合，保障教学质量和学习效果。

本系统能够在教室中进行现场教学，并且用户可以在云端中观看历史教学视频，用户也可以在教室听课，也可以在教室中采用教学视频观看单元实时观看教学直播视频，以及在课间和课后观看历史教学视频，本系统提供给在教室中的学生两种学习模式，一种是直接听老师讲课，另外一种适用于听不清或看不清的同学使用教学视频观看单元在座位观看老师直播教学，能够保障教室内学生的课程学习效果。

并且该教室的教学视频存储在该教室的服务器中，学生可以在课间和课后通过教学视频观看单元观看历史教学视频，对课程学习内容进行巩固。

并且用户可以通过用户端登陆云端观看云端中存储的教学视频，便于用户进行在线学习，其云端中包括了每个教室的教学内容，教学内容全面丰富。

并且本系统的云端中存储的教学内容是在教室中采集的教学视频，云端中存储的是具有传统教学方式效果的视频，有老师与学生的互动内容，与现在的网络课程不同，现在的网络课程只有老师单方面的讲课和录制视频，缺乏在教室环境以及与学生的互动环节内容，教学效果不如本系统的现场采集的教学视频。

并且本系统中每个课桌对应一个教学视频观看单元，学生可以选择观看讲台听课，也可以选择观看教学视频观看单元的直播听课，由于教室远处的学生距离智能黑板较远或者部分视力和听力较差的学生无法看清或听清讲台出老师的讲课，利用教学视频观看单元则可以方便在课桌上就可以进行观看，并且由于智能黑板为液晶面板，通常会反光，导致部分角度的学生由于反光并不容易看清智能黑板上显示的内容，而利用教学视频观看单元则可以解决该部分学生由于智能黑板反光导致的无法良好观看的问题。

本发明设计了相应的保护单元，能够对智能黑板进行保护。

为了降低智能黑板每天的移动次数和降低多次移动带来的噪声，同时又达到在未使用时进行保护的目的，能够具有良好的保护效果，且避免了智能黑白频繁的运动，节能降噪且安全性较高。

本发明还针对停电情况设计了相应的保护单元，保护全面且方便使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是本发明中智慧教学系统的组成示意图；

图2是本发明中第一保护单元的结构示意图；

图3是本发明中第二保护单元示意图；

图4为电机带动滚筒将保护帘卷起的原理示意图；

图5是本发明中教学视频观看单元的结构示意图；

图6是本发明中第三保护单元的结构示意图；

其中，1-教室，2-存储箱，3-第一导轨，4-第二导轨，5-第三导轨，6-电动小车，7-智能黑板，8-安装板，9-电机，10-滚筒，11-保护帘，12-牵引块，13-第一支架，14-卡件，15-气泵，16-进气管，17-转轴，18-课桌，19-安装槽，20-显示屏，21-第二支架,22-保护板，23-吸盘,24-弹簧柱，25-连接件。

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，在相互不冲突的情况下，本发明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范围内的其他方式来实施，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。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

实施例一

请参考图1，本发明实施例一提供了一种智慧教学系统，所述系统包括：云端、若干教室端和若干用户端；

其中，云端用于存储教室端采集的教学视频，以及用于用户在云端中注册和登陆云端观看教学视频；

用户端用于登陆云端并播放云端中存储的教学视频；

教室端包括：智能黑板、教学视频采集单元、若干教学视频观看单元和服务器；

教学视频采集单元用于采集对应教室内的教学视频并存储于服务器中，以及将采集的教学视频实时传输至教学视频观看单元；服务器用于存储采集的教学视频以及将教学视频上传至云端存储；智能黑板用于进行教学；教学视频观看单元与课桌一一对应，教学视频观看单元与教学视频采集单元和服务器均连接，用于实时播放教学视频采集单元采集的教学视频，以及播放服务器中存储的历史教学视频。

其中，用户端可以是安装在智能设备上的用户端，也可以是运行在智能设备上的程序等等，智能设备可以是PC，也可以是智能手机，平板，手表等智能设备，本实施例不进行具体的限定。

其中，本系统能够在教室中进行现场教学，并且用户可以在云端中观看历史教学视频，用户也可以在教室听课，也可以在教室中采用教学视频观看单元实时观看教学直播视频，以及在课间和课后观看历史教学视频，本系统提供给在教室中的学生两种学习模式，一种是直接听老师讲课，另外一种适用于听不清或看不清的同学使用教学视频观看单元在座位观看老师直播教学，能够保障教室内学生的课程学习效果。

并且该教室的教学视频存储在该教室的服务器中，学生可以在课间和课后通过教学视频观看单元观看历史教学视频，对课程学习内容进行巩固。

并且用户可以通过用户端登陆云端观看云端中存储的教学视频，便于用户进行在线学习，其云端中包括了每个教室的教学内容，教学内容全面丰富。

并且本系统的云端中存储的教学内容是在教室中采集的教学视频，云端中存储的是具有传统教学方式效果的视频，有老师与学生的互动内容，与现在的网络课程不同，现在的网络课程只有老师单方面的讲课和录制视频，缺乏在教室环境以及与学生的互动环节内容，教学效果不如本系统的现场采集的教学视频。

并且本系统中每个课桌对应一个教学视频观看单元，学生可以选择观看讲台听课，也可以选择观看教学视频观看单元的直播听课，由于教室远处的学生距离智能黑板较远或者部分视力和听力较差的学生无法看清或听清讲台出老师的讲课，利用教学视频观看单元则可以方便在课桌上就可以进行观看，并且由于智能黑板为液晶面板，通常会反光，导致部分角度的学生由于反光并不容易看清智能黑板上显示的内容，而利用教学视频观看单元则可以解决该部分学生由于智能黑板反光导致的无法良好观看的问题。

其中，在本发明实施例中，本发明实施例不对具体的智能黑板类型进行限定，为了实现智能化和智慧教育，在教室中使用的是智能黑板进行教学，智能黑板采用电容触控技术实现多媒体应用，可以像大Pad的一样，用手触控观看ppt视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用，智能黑板可以通过触控实现智能教学，将传统教学黑板变为可感知的互动黑板，实现了互动教学的创新突破。但是发明人发现智能黑板在使用的过程中存在以下技术问题：

智能黑板通常为一个较大的液晶面板固定在教室讲台的墙面上，但是教室内人员繁杂，学生们来回走动打闹经常发生，导致液晶面板容易被撞坏或者导致液晶面板表面划伤，而液晶面板价格较贵，导致学校和学生都需要承担昂贵的更换费用。因此，发明人发现现有的智能黑板只是简单固定安装在教室墙面上，缺乏相应的保护，安全性较差。

为此，本发明设计了相应的保护结构，利用第一保护单元和第二保护单元均对智能黑板进行保护。利用第一保护单元的第一种保护方式是长时间不使用时收起至教室顶部进行存储保护，利用第二保护单元的第二种保护方式是暂时不使用时展开保护帘进行临时保护。

其中，所述教室端还包括采集单元、第一保护单元和第二保护单元，第一保护单元和第二保护单元均用于对智能黑板进行保护；

采集单元与学校教学系统连接，用于获得与该教室端对应教室的教学课时表，教学课时表中分为教学日和休息日，在该教室教学日当天的最后一节课程结束后至后一教学日第一节课程开始前将智能黑板移动至第一保护单元中，在该教室教学日当天的第一节课程开始前将智能黑板移动至讲台墙面的预设位置处，在该教室的教学日当天的课间休息开始时打开第二保护单元对智能黑板进行保护，课间休息结束时收起第二保护单元，在休息日时智能黑板位于第一保护单元中。

其中，采集单元与学校教学系统的连接方式可以为有线连接也可以为无线连接，具体可以为2G/3G/4G/5G连接方式，本发明对具体的连接方式不进行限定。

发明人发现如果频繁的将智能黑板收起至教室顶部存储，那么就需要电动小车每节课开始和结束都需要移动，这样导致电动小车需要带动重量和尺寸较大的智能黑板移动，不仅耗能较大，且频繁移动也存在安全隐患，并且带动质量较大的智能黑板移动容易产生较大的噪声，这将影响教室安静的学习环境，为了降低智能黑板每天的移动次数和降低多次移动带来的噪声，同时又达到在未使用时进行保护的目的，本发明设计了2个保护单元，一个用于智能黑板在长时间不使用时进行保护，如当天使用完了至下一次使用之前移动至教室顶部进行保护，而课间休息未使用时则使用展开保护帘的方式进行保护，展开保护帘质量较轻动作较小，与收纳智能黑板相比噪声明显降低，避免了质量和尺寸较大的智能黑板频繁移动，能够具有良好的保护效果，且避免了智能黑白频繁的运动，节能降噪且安全性较高。

其中，在具体的应用中也可以利用其它可移动的载体来替代电动小车，本发明实施例不对具体的电动小车进行限定。

实施例二

请参考图2，在实施例一的基础上，本发明实施例二中的第一保护单元包括：

第一控制器、第一导轨3、第二导轨4、第三导轨5、电动小车6和存储箱2；

存储箱用于存储智能黑板，第一控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电动小车的行进方向和停止位置控制；存储箱固定在教室1内顶部，存储箱一侧设有出入口，第三导轨固定在教室内顶部，第三导轨一端从出入口延伸至存储箱中，第三导轨另一端与第二导轨的一端连接，第二导轨的另一端与第一导轨的上端连接，第一导轨的下端竖直向下，第一导轨固定在教室讲台对应的正面墙面上，第二导轨为弧形导轨，第二导轨两端分别固定在教室正面墙面和顶部墙面上，电动小车能够在第一至第三导轨上滑动，电动小车在第一和第三导轨上分别设有一停止位。

其中，本发明不对存储箱的材质和形状进行限定，其中，在具体的应用中也可以利用其它可移动的载体来替代电动小车，本发明实施例不对具体的电动小车进行限定。

其中，第一保护单元的保护方式为：基于教室的教学课时表，当教学日当天的第一节课程要开始时，第一控制器控制电动小车带动智能黑板移动至第一导轨上的停止位停止，即将智能黑板移动出来供老师进行教学使用，当教学日当天的最后一节课程结束后，第一控制器控制电动小车带动智能黑板移动至第三导轨上的停止位停止，即将智能黑板移动至存储箱中进行存储保护。

其中，电动小车为车轮嵌入在导轨中，与导轨为嵌入式连接，这样的连接方式是一方面车轮能够在导轨上移动，另一方面是防止电动小车从导轨上滑落，造成安全事故。即导轨内设有滑槽，车轮位于滑槽中，滑槽的尺寸小于车轮的尺寸。

实施例三

请参考图3，在实施例一的基础上，本发明实施例三中的第二保护单元包括：

安装板8、第二控制器、电机9、转轴、滚筒10、保护帘11、牵引块12、第一支架13、卡件14、气泵15、进气阀和出气阀；

安装板固定在智能黑板7顶部，第二控制器、电机和气泵均固定在安装板上，第二控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电机的启停、气泵的开闭、进气阀的开闭和出气阀开闭进行控制；转轴一端与电机的输出轴连接，转轴的另一端与滚筒的一端连接，第一支架一端与安装板固定连接，第一支架另一端与卡件连接，保护帘一端依次穿过卡件上的第一开口和第二开口后与滚筒表面固定连接，保护帘另一端与牵引块连接，第一开口的开口尺寸大于第二开口的开口尺寸，第一开口的开口尺寸小于牵引块的尺寸，保护帘包括气囊以及气囊外表面的保护层，气囊上设有进气口和出气口，进气口处安装有进气阀，出气口处安装有出气阀，进气管16一端与进气阀连接，进气管另一端与气泵连接。

请参考图4，图4为电机带动滚筒将保护帘卷起的原理示意图，电机9转动带动转轴17转动，转轴转动带动滚筒10转动，滚筒将保护帘卷起。

其中，第二保护单元的保护方式为，当为课间休息时，控制器控制电机转动，电机带动转轴转动，转轴带动滚筒转动，滚筒转动后利用牵引块的重量将保护帘拉出，对智能黑板进行保护，保护帘下降到预设位置后，控制关闭电机，打开气泵和进气阀关闭出气阀，使得保护帘中气囊充气，充气完成后关闭气泵和进气阀，在课间休息结束后，控制器打开排气阀，然后打开电机反向转动，将保护帘收回，转动预设圈数后停止转动，然后关闭电机和排气阀，实现了在课间休息时对智能黑板进行保护。

其中，保护帘包括气囊以及气囊外表面的保护层，利用气囊可以对冲击力进行缓冲，对智能黑板进行保护，利用保护层可以对气囊进行保护，避免气囊损坏。

其中，保护层可以为橡胶层也可以为海绵层，本发明对保护层的厚度和材料不进行具体的限定。

其中，第二保护单元中设有卡件，一方面可以对保护帘的移动进行导向，另一方面利用第一开口的开口尺寸大于第二开口的开口尺寸，可以使得保护帘在收回时利用卡件的挤压将气囊中的气体快速排出，便于气囊缠绕在滚筒上，另一方面，第一开口的开口尺寸小于牵引块的尺寸能够避免保护帘过度收回，导致下次无法正常展开保护帘。

实施例四

请参考图5，在实施例一的基础上，本发明实施例四中的教学视频观看单元包括：显示屏20、数据线、耳机和第二支架21；

课桌18上设有安装槽19，安装槽用于放置显示屏，显示屏通过数据线与服务器和教学视频采集单元均连接，第二支架一端固定在凹槽内壁，第二支架另一端与旋转球体固定连接，显示屏外壳设有球形凹槽，旋转球体嵌入在圆形凹槽内并且能够在圆形凹槽内转动，第二支架为伸缩支架，安装槽上设有槽盖。

其中，本发明中的教学视频观看单元使用方式为：

当学生需要使用教学视频观看单元时，将槽盖打开，将显示屏和第二支架取出，利用第二支架的伸缩性可以调整显示屏的位置，利用显示屏能够转动方便调整显示屏的角度，进而方便学生进行使用，且设有耳机便于听讲且不影响其他学生。

其中，在本发明的实施例中，教学视频采集单元包括摄像机和安装架，安装架下端与摄像机固定连接，安装架上端固定在教室内顶部，摄像机用于朝向教室讲台方向进行摄像。

其中，在本发明的实施例中，所述用户端还用于对教学视频进行打分和评价，云端基于每个教学视频的打分和评价结果获得该教学视频的价值分数，云端还用于定期将同一类型课程的多个教学视频进行比较，基于价值分数对教学视频进行排名，将排名满足预设要求的一个或多个教学视频删除。

由于系统在长期运行后，同一课程会出现多个教学视频，而这些视频数据都存储在云端会造成较大的存储压力，本系统设计了相应的打分和评价机制，利用打分和评价机制计算出每个教学视频的价值分数，并将价值分数较低的教学视频删除，一方面保障了云端中现有教学视频的质量，另一方面降低了云端存储的压力。

实施例五

请参考图6，在实施例一的基础上，本发明实施例五中的系统还包括第三保护单元，第三保护单元用于在停电后对位于讲台墙面处的智能黑板进行保护，所述第三保护单元包括：

保护板22和若干保护结构，若干保护结构均匀分布在保护板背面，保护结构包括：真空吸盘23、弹簧柱24和连接件25，连接件一端与真空吸盘的连接端连接，连接件另一端与保护板的背面连接，弹簧柱套设在连接件外表面，真空吸盘的吸附端用于吸附在智能黑板正面上。

其中，在本方案运行过程中，本申请发明人还发现了以下技术问题：

当停电后，如正在上课时停电了，此时电动小车无法移动，电机和气泵均无法工作，即第一和第二保护单元均失去了对智能黑板的保护，为了解决上述问题，本发明设计了第三保护单元，第三保护单元不需要依赖电力，且能够对智能黑板进行短时间的良好保护，具体保护方式为：利用真空吸盘将第三保护单元吸附在智能黑板正面对智能黑板进行保护，第三保护单元中设有弹簧柱和真空吸盘均可以对压力进行缓冲，均能够对智能黑板进行保护，当来电后将第三保护单元取下即可，方便使用且保护效果较好。

其中，在本发明实施例中，所述系统还包括：管理单元，管理用于基于教学任务生成云端教学课程表，基于云端教学课程表在相应云端教学课程开始前提醒云端教学参与用户登录云端，云端教学参与用户登录云端后将云端教学课程推送至用户当前界面。利用管理单元可以通过云端进行教学任务的下发和完成，方便执行相应的教学任务，有助于教学任务的快速良好完成。如某个学校需要下发本周的学习任务，则可以通过管理单元进行下发，下发至学校的每个学生用户端。

其中，在本发明实施例中，服务器在上传云端的内容包括：教学视频内容、教学视频老师姓名以及该老师在云端中的注册ID、教学课程名称、教学日期、视频时长、教室编号和学校编号。利用这些信息可以将教学视频与老师、教室、学校匹配，便于进行管理，如老师回答问题，进行评价回复，学校管理教学视频等等。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智慧教学系统，其特征在于，所述系统包括：云端、若干教室端和若干用户端；

其中，云端用于存储教室端采集的教学视频，以及用于用户在云端中注册和登陆云端观看教学视频；

用户端用于登陆云端并播放云端中存储的教学视频；

教室端包括：智能黑板、教学视频采集单元、若干教学视频观看单元和服务器；

教学视频采集单元用于采集对应教室内的教学视频并存储于服务器中，以及将采集的教学视频实时传输至教学视频观看单元；服务器用于存储采集的教学视频以及将教学视频上传至云端存储；智能黑板用于进行教学；教学视频观看单元与课桌一一对应，教学视频观看单元与教学视频采集单元和服务器均连接，用于实时播放教学视频采集单元采集的教学视频，以及播放服务器中存储的历史教学视频。

2.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，所述教室端还包括采集单元、第一保护单元和第二保护单元，第一保护单元和第二保护单元均用于对智能黑板进行保护；

采集单元与学校教学系统连接，用于获得与该教室端对应教室的教学课时表，教学课时表中分为教学日和休息日，在该教室教学日当天的最后一节课程结束后至后一教学日第一节课程开始前将智能黑板移动至第一保护单元中，在该教室教学日当天的第一节课程开始前将智能黑板移动至讲台墙面的预设位置处，在该教室的教学日当天的课间休息开始时打开第二保护单元对智能黑板进行保护，课间休息结束时收起第二保护单元，在休息日时智能黑板位于第一保护单元中。

3.根据权利要求2所述的智慧教学系统，其特征在于，所述第一保护单元包括：

第一控制器、第一导轨、第二导轨、第三导轨、电动小车和存储箱；

存储箱用于存储智能黑板，第一控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电动小车的行进方向和停止位置控制；存储箱固定在教室内顶部，存储箱一侧设有出入口，第三导轨固定在教室内顶部，第三导轨一端从出入口延伸至存储箱中，第三导轨另一端与第二导轨的一端连接，第二导轨的另一端与第一导轨的上端连接，第一导轨的下端竖直向下，第一导轨固定在教室讲台对应的正面墙面上，第二导轨为弧形导轨，第二导轨两端分别固定在教室正面墙面和顶部墙面上，电动小车能够在第一至第三导轨上滑动，电动小车在第一和第三导轨上分别设有一停止位。

4.根据权利要求2所述的智慧教学系统，其特征在于，所述第二保护单元包括：

安装板、第二控制器、电机、转轴、滚筒、保护帘、牵引块、第一支架、卡件、气泵、进气阀和出气阀；

安装板固定在智能黑板顶部，第二控制器、电机和气泵均固定在安装板上，第二控制器与采集单元连接，用于基于教室的教学课时表生成相应的控制指令对电机的启停、气泵的开闭、进气阀的开闭和出气阀开闭进行控制；转轴一端与电机的输出轴连接，转轴的另一端与滚筒的一端连接，第一支架一端与安装板固定连接，第一支架另一端与卡件连接，保护帘一端依次穿过卡件上的第一开口和第二开口后与滚筒表面固定连接，保护帘另一端与牵引块连接，第一开口的开口尺寸大于第二开口的开口尺寸，第一开口的开口尺寸小于牵引块的尺寸，保护帘包括气囊以及气囊外表面的保护层，气囊上设有进气口和出气口，进气口处安装有进气阀，出气口处安装有出气阀，进气管一端与进气阀连接，进气管另一端与气泵连接。

5.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，教学视频观看单元包括：显示屏、数据线、耳机和第二支架；

课桌上设有安装槽，安装槽用于放置显示屏，显示屏通过数据线与服务器和教学视频采集单元均连接，第二支架一端固定在凹槽内壁，第二支架另一端与旋转球体固定连接，显示屏外壳设有球形凹槽，旋转球体嵌入在圆形凹槽内并且能够在圆形凹槽内转动，第二支架为伸缩支架，安装槽上设有槽盖。

6.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，教学视频采集单元包括摄像机和安装架，安装架下端与摄像机固定连接，安装架上端固定在教室内顶部，摄像机用于朝向教室讲台方向进行摄像。

7.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，所述用户端还用于对教学视频进行打分和评价，云端基于每个教学视频的打分和评价结果获得该教学视频的价值分数，云端还用于定期将同一类型课程的多个教学视频进行比较，基于价值分数对教学视频进行排名，将排名满足预设要求的一个或多个教学视频删除。

8.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，所述系统还包括第三保护单元，第三保护单元用于在停电后对位于讲台墙面处的智能黑板进行保护，所述第三保护单元包括：

保护板和若干保护结构，若干保护结构均匀分布在保护板背面，保护结构包括：真空吸盘、弹簧柱和连接件，连接件一端与真空吸盘的连接端连接，连接件另一端与保护板的背面连接，弹簧柱套设在连接件外表面，真空吸盘的吸附端用于吸附在智能黑板正面上。

9.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，所述系统还包括：管理单元，管理用于基于教学任务生成云端教学课程表，基于云端教学课程表在相应云端教学课程开始前提醒云端教学参与用户登录云端，云端教学参与用户登录云端后将云端教学课程推送至用户当前界面。

10.根据权利要求1所述的智慧教学系统，其特征在于，服务器在上传云端的内容包括：教学视频内容、教学视频老师姓名以及该老师在云端中的注册ID、教学课程名称、教学日期、视频时长、教室编号和学校编号。

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