CN113299129A - 基于互联网的教育教学多媒体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教学技术领域，具体涉及一种基于互联网的教育教学多媒体系统，包括教室一体化监控模块和信息录入模块，所述信息录入模块通过射频发射模块发送学员信息，所述教室室一体化监控模块包括多个摄像装置，录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块与教学互动模块；所述数据处理模块接入存储模块与后台控制模块，所述存储模块实时进行数据更新与记录；所述教学互动模块通过网络模块与所述后台控制模块建立连接，射频感应模块通过所述射频发射模块接收学员信息并发送至所述网络模块与所述教室内液晶屏上，本发明通过教室内一体化智能操控过程，实现影像教学和信息管理的多媒体数字化与设备集中控制的一体化。

Description

基于互联网的教育教学多媒体系统
技术领域
本发明涉及教学技术领域，具体涉及一种基于互联网的教育教学多媒体系统。
背景技术
随着一场开放性的信息技术革新浪潮席卷全球，智能化革命开始深入社会的各个领域，教育教学的教室实景多媒体系统的建设，不仅揭开了中国教育发展的新篇章，而且标志着现代教育已发生质的变化，并正在步入一个崭新的历程。随着现代教育教学与多媒体技术的提升，教室内的教学设备越来越多。在教学的过程中教学人员需要频繁地对各类设备进行操作和调控，而且通过实景模拟和教学，与学员进行现场互动已经越来越普遍，学校在教室安装摄像头，记录教学过程已经越来越普遍。因此教育教学多媒体系统是不可或缺的。
目前的教室的多媒体教学装置，是在教室内通过多媒体进行投屏教学，而且教师上课内容并不会存储视频文件。但现有的多媒体教学系统仅具备对教室内各类设备的控制功能，功能比较单一。在上课过程中需要与学员进行互动交流，而现有的教学系统没有相应的体感设备增加学生的学习兴趣，在教师可能会需要回顾教学过程，以进行学习研究，以及在出现精彩课堂无法进行网络传播，供更多人的进行学习。
其次，若教室中设有摄像监控装置，只能录制当前的人员轨迹情况，无法进行现场录制，且对于教室内可能存在的安全隐患以及人员调动无法有效捕捉，在出现灾情以及人员缺失时不能立刻获知。当其他教师想对当前优秀教学模板进行示教演示时，无法提供相应的示教系统，严重影响学员在学习研究和教师进行示教展示的工作效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了基于互联网的教育教学多媒体系统，用于解决现有教育教学过程，不能实现影像教学和信息管理的多媒体数字化与设备集中控制的一体化的问题；
本发明通过以下技术方案予以实现：
基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：包括教室一体化监控模块和信息录入模块，所述信息录入模块通过射频发射模块发送学员信息并通过签到模块接收签到情况，所述教室一体化监控模块包括多个摄像装置，所述摄像装置全方位录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块与教学互动模块；所述数据处理模块再次进行图像处理后接入存储模块与后台控制模块，所述存储模块实时进行数据更新与记录；所述存储模块接入示教模块，所述示教模块通过麦克风、显示屏进行示教；所述后台控制模块设有控制器，用于对所述视频信息进行相应的管理、调用与显示，并可进行所有视频的在线观看；所述教学互动模块通过网络模块和定位模块与所述后台控制模块建立连接，射频感应模块通过所述射频发射模块接收学员信息并发送至所述网络模块与所述教室内液晶屏上，所述网络模块将所述视频信息与所述学员信息通过显示模块显示，并连接指令输入模块对所述教室内的教学现场进行现场互动。
优选的，所述指令输入模块包括音频输入装置和体感控制装置，所述教室内还连接音频接收装置，所述音频接收装置接收所述网络模块传输的音频指令并传输至所述控制器。
优选的，所述教室内配置告警设备、百万像素显示器以及百万像素网络高速球机，每个告警信号、视频显示信号以及视频传输信号均通过以太网接入所述后台控制模块。
优选的，所述教室内还包括可穿戴设备，所述可穿戴设备通过所述教学互动模块传输的数据信号进行调整。
优选的，所述存储模块采用DVR主机分布式存储，每场手术的所述视频信息保存在DVR主机中，根据录像时间挂载不同大小的硬盘，所述后台控制模块设有高速显示器，可进行任一所述摄像装置的图像预览、抓拍、调用录像的操作。
优选的，所述教室内还设有3D投影仪，所述3D投影仪接收所述网络模块的电信号，并进行实景模拟。
优选的，所述教室内还设有生命监控模块，所述生命特征监控模块包括红外光电传感器和体温传感器，所述生命监控模块连接所述教室一体化监控模块并传输至所述后台控制模块。
优选的，所述红外光电传感器用于记录人员数量；所述体温传感器用于测量学员体温。
优选的，所述教室内还设有室内环境监控模块，所述室内环境监控模块包括温湿度传感器、含氧量传感器以及烟雾报警器，所述室内环境监控模块连接所述教室一体化监控模块并传输至所述后台控制模块。
优选的，所述后台控制模块还接入备用电源，当获取到所述教室内出现用电故障时，启动所述备用电源并通过所述存储模块9发送所述数据信号进行参数恢复。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供从信号源到显示器到存储传输单元的高清影像传输链，通过教室一体化监控模块，提供全面的教学信息整合平台，将对应学员信息以及签到情况传输到教室讲师的控制电脑以及后台控制中心，使得教师更好的对每一位学员实施定点教学，摄像装置全方位录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块与教学互动模块。通过实时记录存储当前的教学场景，一方面可以有效的将教室内的情况反映到后台控制中心，并及时对可能发生的紧急情况做出对应的解决办法，另一方面可以为后续上传至多媒体互联网提供优质的教学影像。
2、本发明将教室的情况传递给示教模块，实现教学科研和教育档案管理模块之间的双向交流通信，专家或者学员不仅仅能够了解当前教学过程，同时对照讲师和学员信息更全面的了解教学过程并从中调研讲师教学能力以及学员观摩学习。本发明提供基于互联网的教育教学多媒体系统，将整个教学课时的全面信息管理进行整合，在基于后台指导下进行教学互动以及情景演练，当后期仍需要对当前课程进行示教演示时，随时可以对存储模块进行信息提取，再次进行示教演练，同时当前课程可通过网络模块传输至互联网，为更多学子提供学习课程。
3、本发明将监控系统与教学系统统筹合并，既实现了多种类的教学，又实时对教室环境和学员情况进行监测，以应对可能出现的突发险情，为学员争取避险时间，同时当出现学员人数不齐或学员身体出现异常时可提前捕捉，增加提前预知时间，为家长和校方减少不必要的纠纷。
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是本发明的结构示意图；
图2是本发明的教室一体化监控模块模块示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
基于互联网的教育教学多媒体系统，请参阅图1和图2，包括教室一体化监控模块3和信息录入模块4，所述信息录入模块4通过射频发射模块5发送学员信息并通过签到模块18接收签到情况，所述教室一体化监控模块3包括多个摄像装置2，所述摄像装置2全方位录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块10与教学互动模块11，所述数据处理模块10再次进行图像处理后接入存储模块9与后台控制模块13，所述数据处理模块基于H.264/H.265影像编码处理技术对所述视频信息进行图像处理，所述存储模块9实时进行数据更新与记录，并对教学数据进行采集和传输。所述后台控制模块13设有控制器，用于对所述视频信息进行相应的管理、调用与显示，并可进行所有视频的在线观看，实现1080P/4K/3D影像的采集、数字化传输，以及显示和管理技术。
本发明提供从信号源到显示器到存储传输单元的高清影像传输链，通过教室一体化监控模块3，提供全面的教学信息整合平台，将对应学员信息以及签到情况传输到教室讲师的控制电脑以及后台控制中心，使得教师更好的对每一位学员实施定点教学，摄像装置2全方位录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块10与教学互动模块11。通过实时记录存储当前的教学场景，一方面可以有效的将教室内的情况反映到后台控制中心，并及时对可能发生的紧急情况做出对应的解决办法，另一方面可以为后续上传至多媒体互联网提供优质的教学影像。
所述教室内配置告警设备、百万像素显示器以及百万像素网络高速球机，每个告警信号、视频显示信号以及视频传输信号均通过以太网接入所述后台控制模块13。通过三网(视频、音频、数据)合一的摄像系统解决教室布线问题，在正常使用工作中根据具体使用需求进行适当的方位与角度调整，使得教学实景不再因人员身体遮挡造成拍摄死角。
所述后台控制模块13提供教学设备的集中控制和监测平台，所要摄像装置2均可满足图像清晰自然，网络延时短且低照性能优越，提供了丰富的曝光模式选择，以适用各种复杂的监控环境。
实施例2
本实施例提供了实施例1的基于互联网的教育教学多媒体系统外，所述存储模块9接入示教模块8，所述示教模块8通过麦克风、显示屏进行示教；所述存储模块9采用DVR主机分布式存储，每场手术的所述视频信息保存在DVR主机中，根据录像时间挂载不同大小的硬盘，所述后台控制模块13设有高速显示器，可进行任一所述摄像装置的图像预览、抓拍、调用录像的操作。
确保拍摄过程中摄像装置2处于正确的角度，即可通过所述示教模块8进行示教演示，对每一步进行分析，通过高速显示器实现对所述摄像装置2拍摄的画面进行调节，同时在放大变焦倍数后位置不会不发生偏移。在后期调用某一教学案例时，可直接通过搜索关键字，调出所要示教的案例，在演示进行中通过显示屏与麦克风的结合，方便的根据情况随时进行调整，而且示教对手术没有干扰，方便操作。
本发明将教室的情况传递给示教模块，实现教学科研和教育档案管理模块之间的双向交流通信，专家或者学员不仅仅能够了解当前教学过程，同时对照讲师和学员信息更全面的了解教学过程并从中调研讲师教学能力以及学员观摩学习。本发明提供基于互联网的教育教学多媒体系统，将整个教学课时的全面信息管理进行整合，在基于后台指导下进行教学互动以及情景演练，当后期仍需要对当前课程进行示教演示时，随时可以对存储模块进行信息提取，再次进行示教演练。
实施例3
本实施例提供了实施例2的基于互联网的教育教学多媒体系统外，所述教学互动模块11通过网络模块14与所述后台控制模块13建立连接，射频感应模块15通过所述射频发射模块4接收学员信息并发送至所述网络模块14与所述教室内液晶屏上，所述网络模块14将所述视频信息与所述学员信息通过显示模块17显示，并连接指令输入模块16对所述教室内的教学现场进行现场互动。所述网络模块14将网络化集中控制，设定基于云的图像、档案存储技术，并提供海量高清视频资料的云端管理和服务。实现课堂网播、课堂互动和远程教学合作等多种实时远程影像通讯技术，以及高清音频信号的编解码技术，跨设备快速下载和云端播放。
所述指令输入模块16包括音频输入装置和体感控制装置，所述教室内还连接音频接收装置，所述音频接收装置接收所述网络模块14传输的音频指令并传输至所述控制器。所述体感控制装置为体感探测器，其通过手势控制不同的设备启动，并通过所述音频发送装置将音频指令传输给教学人员。
所述教室内还包括可穿戴设备，所述可穿戴设备通过所述教学互动模块11传输的数据信号进行位置调整。采用能够拆卸的可视化触控终端，方便老师走动教学，使教师与学员更方便地进行互动，提升师生的亲密度，能够提高学员的学习参与度，使教学形式丰富多样化。
所述教室内还设有3D投影仪，所述3D投影仪接收所述网络模块14的电信号，并将所述远程操控投屏进行实景模拟，提高远程手术和现场手术的配合度。
实施例4
本实施例提供了实施例3的基于互联网的教育教学多媒体系统外，所述教室内还设有生命监控模块7，所述生命特征监控模块7包括红外光电传感器和体温传感器，所述生命监控模块7连接所述教室一体化监控模块3并传输至所述后台控制模块13。
所述红外光电传感器用于记录人员数量；所述体温传感器用于测量学员体温。通过实时监控学员的生命体征，及时对学员的当前身体情况进行记录，以防止出现危机情况，当出现学员人数不齐或学员身体出现异常时可提前捕捉，增加提前预知时间，为家长和校方减少不必要的纠纷。
实施例5
本实施例提供了实施例4的基于互联网的教育教学多媒体系统外，所述教室内还设有室内环境监控模块6，所述室内环境监控模块6包括温湿度传感器、含氧量传感器以及烟雾报警器，所述室内环境监控模块6连接所述教室一体化监控模块3并传输至所述后台控制模块13。
本发明可对教室内的室内环境进行监测，确保教室内手术设备的用电安全，防止线路短路从而引起火灾等危险情况，不但损失教学设备，同时对学员身心造成伤害。在教学工作进行时，所述室内环境监控模块6工作，实时记录室内环境变化，同时自动调整中央空调的温度以及加湿器的强度，为进行教学的讲师和学员提供适宜的术中环境。
本发明将监控系统与教学系统统筹合并，既实现了多种类的教学，又实时对教室环境和学员情况进行监测，以应对可能出现的突发险情，为学员争取避险时间。
实施例6
本实施例提供了实施例5的基于互联网的教育教学多媒体系统外，所述后台控制模块13还接入备用电源，当获取到所述教室内出现用电故障时，启动所述备用电源并通过所述存储模块9发送所述数据信号进行参数恢复。
本发明在断电时及时进行用电恢复以及数据恢复，节省了参数恢复的时间，使得教学得以继续进行。同时，重启断电的教学设备并保留了断电前的各项参数，使得教学进行更加顺利。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：包括教室一体化监控模块(3)和信息录入模块(4)，所述信息录入模块(4)通过射频发射模块(5)发送学员信息并通过签到模块(18)接收签到情况，所述教室一体化监控模块(3)包括多个摄像装置(2)，所述摄像装置(2)全方位录入教室内的数据后根据设定的画面整合视频信息传输至数据处理模块(10)与教学互动模块(11)；所述数据处理模块(10)再次进行图像处理后接入存储模块(9)与后台控制模块(13)，所述存储模块(9)实时进行数据更新与记录；所述存储模块(9)接入示教模块(8)，所述示教模块(8)通过麦克风、显示屏进行示教；所述后台控制模块(13)设有控制器，用于对所述视频信息进行相应的管理、调用与显示，并可进行所有视频的在线观看；所述教学互动模块(11)通过网络模块(14)和定位模块(12)与所述后台控制模块(13)建立连接，射频感应模块(15)通过所述射频发射模块(4)接收学员信息并发送至所述网络模块(14)与所述教室内液晶屏上，所述网络模块(14)将所述视频信息与所述学员信息通过显示模块(17)显示，并连接指令输入模块(16)对所述教室内的教学现场进行现场互动。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述指令输入模块(16)包括音频输入装置和体感控制装置，所述教室内还连接音频接收装置，所述音频接收装置接收所述网络模块(14)传输的音频指令并传输至所述控制器。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述教室内配置告警设备、百万像素显示器以及百万像素网络高速球机，每个告警信号、视频显示信号以及视频传输信号均通过以太网接入所述后台控制模块(13)。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述教室内还包括可穿戴设备，所述可穿戴设备通过所述教学互动模块(11)传输的数据信号进行调整。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述存储模块(9)采用DVR主机分布式存储，每场手术的所述视频信息保存在DVR主机中，根据录像时间挂载不同大小的硬盘，所述后台控制模块(13)设有高速显示器，可进行任一所述摄像装置的图像预览、抓拍、调用录像的操作。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述教室内还设有3D投影仪，所述3D投影仪接收所述网络模块(14)的电信号，并进行实景模拟。
7.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述教室内还设有生命监控模块(7)，所述生命特征监控模块(7)包括红外光电传感器和体温传感器，所述生命监控模块(7)连接所述教室一体化监控模块(3)并传输至所述后台控制模块(13)。
8.根据权利要求7所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述红外光电传感器用于记录人员数量；所述体温传感器用于测量学员体温。
9.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述教室内还设有室内环境监控模块(6)，所述室内环境监控模块(6)包括温湿度传感器、含氧量传感器以及烟雾报警器，所述室内环境监控模块(6)连接所述教室一体化监控模块(3)并传输至所述后台控制模块(13)。
10.根据权利要求1所述的基于互联网的教育教学多媒体系统，其特征在于：所述后台控制模块(13)还接入备用电源，当获取到所述教室内出现用电故障时，启动所述备用电源并通过所述存储模块9发送所述数据信号进行参数恢复。
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