CN116800919A - 一种智慧触屏互动的教学设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种智慧触屏互动的教学设备。所述设备包括：触控模块，所述触控模块用于显示互动教学内容；语音交互模块，所述语音交互模块可自动对教师或者学生的语音进行识别，并根据语音对教学系统进行控制操作及交流；智能识别模块，所述智能识别模块内置多种识别技术，可自动识别学生的行为状态数据，所述行为状态数据包括是否按时上课、课堂注意力状态以及课堂互动频率，并将学生课堂行为状态数据反馈给教师；互动交流模块，所述互动交流模块用于教室与学生之间的实时交流，所述实时交流包括语音、文字、视频以及图像交流。

Description

一种智慧触屏互动的教学设备

技术领域

本发明提出了一种智慧触屏互动的教学设备，属于智慧教学技术领域。

背景技术

近年来，随着信息技术的快速发展，教育行业也在不断探索如何将先进的技术运用于教学中，提高教学效率和教学质量。智慧教育成为了教育行业的新热点，智慧教育需要教育信息化技术对教学进行深度融合，以提供更加优质的教学通道和学习体验。当前的教学设备主要包括黑板、投影仪和电脑等。然而，这些设备并不能充分满足教育现代化的需求，不能为学生提供更为积极、丰富、互动的学习环境和体验，不能更好地帮助学生提高对知识的综合学习和应用能力，并且使用不够智能化。并且教师无法做到对所有学生的关注，无法掌握所有学生上课时的行为状态，就会导致有的学生上课走神开小差等一系列问题，致使学生的学习效率低下。

发明内容

本发明提供了一种智慧触屏互动的教学设备，用以解决进行教学过程中学生互动积极性不够且教师无法掌握学生行为状态的问题：

本发明提出的一种智慧触屏互动的教学设备，所述设备包括：

触控模块，所述触控模块用于显示互动教学内容；

语音交互模块，所述语音交互模块可自动对教师或者学生的语音进行识别，并根据语音对教学系统进行控制操作及交流；

智能识别模块，所述智能识别模块内置多种识别技术，可自动识别学生的行为状态数据，所述行为状态数据包括是否按时上课、课堂注意力状态以及课堂互动频率，并将学生课堂行为状态数据反馈给教师；

互动交流模块，所述互动交流模块用于教室与学生之间的实时交流，所述实时交流包括语音、文字、视频以及图像交流；

教学总结归纳模块，所述教学总结归纳模块对课堂的教学内容以及学生的行为状态数据进行总结归纳生成报告并将课堂全程生成回放，将报告以及回放发送给云端存储模块；

云端存储模块，所述云端存储接收总结归纳模块发送过来的回放以及报告进行存储。

进一步的，所述触控模块包括触摸屏面板、触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板，所述触摸屏面板的输入端分别于所述触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板的输入端进行双工通信连接。

进一步的，所述触摸屏面板采用多点触控技术，所述触摸屏面板采用多种方式进行交互操作，所述多种方式包括手写、绘画、打字以及语音输入。

进一步的，所述语音交互模块包括第一麦克风、语音处理器、对话管理单元以及文字合成器，所述第一麦克风的输出端与所述语音处理器的输入端进行双工通信连接，所述语音处理器的输出端与所述对话管理单元的输入端进行双工通信连接，所述对话管理单元的输入端与文字合成器的输出端进行双工通信连接。

进一步的，所述智能识别模块包括行为状态采集模块、数据处理模块、模型预测模块以及反馈模块；所述行为状态采集模块的输出端与数据处理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据处理模块的输出端与模型预测模块的输入端进行双工通信连接，所述模型预测模块的输出端与反馈模块的输入端进行双工通信连接。

进一步的，所述智能识别模块的识别方法为：

A1：通过所述行为状态采集模块采集学生上课期间的各种行为状态数据，并将采集到的行为状态数据发送给数据处理模块，所述行为状态采集模块包括第二麦克风、摄像头以及传感器，所述传感器包括卡片式传感器；

A2：数据处理模块接收行为状态采集模块发送过来的行为状态数据，对学生上课期间的各种行为状态数据进行处理和分析，获得行为状态数据分析结果，所述行为状态数据分析结果包括学生上课期间参与度、精神状态以及课堂表现；并将行为状态数据分析结果发送给模型预测模块；

A3：所述模型预测模块通过机器学习算法根据从数据处理模块获取的行为状态数据分析结果生成学生行为状态的预测模型及报告，并将预测模型及报告发送给反馈模块；

A4：所述反馈模块将接收到模型预测模块生成的预测模型及报告反馈给教师。

进一步的，所述互动交流模块包括语音交流模块、文字交流模块、视频交流模块、图像交流模块以及互动工具模块，所述互动工具模块包括白板模块、投票模块、抢答器、课件共享模块、在线问答模块、在线测试和测验模块。

进一步的，所述教学总结归纳模块包括数据接收模块、数据整合模块、总结归纳模块、报告生成模块以及回放生成模块，所述数据接收模块的输入端分别与触屏模块、语音交互模块、智能识别模块以及教学总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据接收模块的输出端与数据整合模块以及回放生成模块的输入端进行双工通信连接，所述数据整合模块的输出端与总结归纳模块的时输出端进行双工通信连接，所述总结归纳模块的输出端与报告生成模块的输入端进行双工通信连接，所述回放生成模块的输入端与数据接收模块的输出端进行连接。

进一步的，所述云端存储模块包括数据获取模块、存储管理模块、数据安全模块以及访问控制模块，所述数据获取模块的输入端与总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据获取模块的输出端与储存管理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据安全模块的输入端与所述数据获取模块以及存储管理模块的输出端进行双工通信连接，所述访问控制模块的输入端与数据获取模块、存储管理模块以及数据安全模块的输出端进行双工通信连接。

进一步的，所述云端存储模块的云端存储方法为：

S1：所述数据获取模块从所述总结归纳模块获取需要进行存储的回放及报告，并将回放及报告发送给存储管理模块；

S2：所述存储管理模块对从数据采集模块获取的需要存储的回放以及报告进行存储，并对存储空间进行管理，所述对存储空间进行管理包括备份、恢复以及删除；

S3：所述数据安全模块通过对称与非对称相结的方式对存储的回放以及报告进行加密保护；

S4：所述访问控制模块通过访问控制机制限制用户对存储在云端的数据的访问权限，所述访问权限包括观看回放、对存储的回放以及报告进行下载。

本发明有益效果：本发明提出的智慧触屏互动的教学设备可以为学生提供更加丰富、生动、直观的学习体验，帮助他们更好地理解和掌握知识。采用智能化的技术手段，可以根据学生的反应和表现，精准地了解学生的学习状态和水平，帮助他们充分发掘自己的潜力。可以通过丰富多彩的图像、动画、视频等方式，激发学生的学习兴趣，提高他们的积极性。可以检测学生的学习进展和表现，及时纠正错误，让教师能够更加高效地进行教学。可以为教师提供更加全面、详细的教学数据，让他们能够更加客观地评估学生的学习效果，并对教学过程进行优化。

附图说明

图1为本发明所述一种智慧触屏互动的教学设备模块图；

图2为本发明所述一种智慧触屏互动的教学设备行为状态采集模块图；

图3为本发明所述一种智慧触屏互动的教学设备互动工具模块图。

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例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，所描述的实施例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做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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明的一个实施例，一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述设备包括：

触控模块，所述触控模块用于显示互动教学内容；

语音交互模块，所述语音交互模块可自动对教师或者学生的语音进行识别，并根据语音对教学系统进行控制操作及交流；

智能识别模块，所述智能识别模块内置多种识别技术，可自动识别学生的行为状态数据，所述行为状态数据包括是否按时上课、课堂注意力状态以及课堂互动频率，并将学生课堂行为状态数据反馈给教师；其中，教师根据所述课堂互动频率计算学生的课堂表现，所述课堂表现包括提问次数和回答正确率，所述提问次数计算具体统计为，其中老师提问次数为n，回答正确率统计方式为：设学生课堂回答内容为Hi，教师给出回答内容的答案为Ji，问题对应的分值为Pi,(P表示难易程度)，当Hi＝Ji时，表明该学当Hi≠Ji，表明该学生回答内容错误，通过公式则课堂表现为Pj为回答正确的问题的分值，m为回答正确的问题的个数。

为回答正确的问题的分值，m为回答正确的问题的个数。

互动交流模块，所述互动交流模块用于教室与学生之间的实时交流，所述实时交流包括语音、文字、视频以及图像交流；

教学总结归纳模块，所述教学总结归纳模块对课堂的教学内容以及学生的行为状态数据进行总结归纳生成报告并将课堂全程生成回放，将报告以及回放发送给云端存储模块；

云端存储模块，所述云端存储接收总结归纳模块发送过来的回放以及报告进行存储。

上述技术方案的工作原理及效果为：该设备通过集成触控模块、语音交互模块、智能识别模块、互动交流模块、教学总结归纳模块和云端存储模块，实现对学生个性化教育、教师与学生之间的即时交流以及教学过程数据的管理和统计等功能；该设备可以实现教师与学生之间的即时交流和互动，提升学习效率。该系统支持个性化的教学方式，有利于提升学生学习兴趣和学习质量；该设备提供了多种互动方式和场景，有助于提高学生的学习积极性和教学的趣味性；该设备可实现即时反馈，教师可根据学生提出的问题或建议及时进行调整和改进；该设备可记录学生学习过程的数据，教师可方便地查看和管理学生的学习情况，有助于提高教学管理效率；该设备可将学习资源和数据存储于云端，教师和学生可随时随地共享和查看学习资源，便于提高教学的灵活性和便捷性。通过上述公式可以客观地反映学生在课堂中的回答正确率和提问次数，具有一定的科学性和量化性，教师可以对学生进行全面、精准的评估，及时发现学生的问题和不足之处，并采取相应的教育措施，能够帮助教师更好地管理和规范课堂，提高教学效果和质量，同时也可以激发学生的积极性，鼓励学生参与课堂互动和讨论。同时，上述公式考虑了问题的难易程度和正确回答问题的个数，有效的保障了公式设计的合理性以及实用性。

本发明的一个实施例，所述触控模块包括触摸屏面板、触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板，所述触摸屏面板的输入端分别于所述触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板的输入端进行双工通信连接。所述触摸屏面板能够感知用户触摸操作，将触摸信息传递给触摸芯片，然后触摸芯片将其转换为数字信号并通过接口电路板输出到处理器或其他控制器上进行处理。同时，显示屏和背光模块可以接收处理器或其他控制器的数据信号，并根据信号驱动液晶分子的排列状态以显示图像和调节亮度。传感器也可以将温度、湿度等数据信号传递给接口电路板，经过转换后输出到处理器或其他控制器上进行处理。因此，各个组件之间形成了一个完整的输入输出系统，彼此协作，使得触控模块能够正常工作。用户可以通过手指在屏幕上滑动、点击、缩放等方式进行手写、绘图操作；同时也可以通过虚拟键盘进行键盘输入，或通过语音输入进行文字或命令的输入。

所述触摸屏面板采用多点触控技术，所述触摸屏面板采用多种方式进行交互操作，所述多种方式包括手写、绘画、打字以及语音输入。学生和教师可以通过手指在屏幕上滑动、点击、缩放等方式进行手写、绘图操作；同时也可以通过虚拟键盘进行键盘输入，或通过语音输入进行文字或命令的输入。

上述技术方案的工作原理及效果为：该教学设备中采用了多点触控触摸屏面板，并可以实现多种方式的交互操作，包括手写、绘画、打字以及语音输入等。通过多点触控技术和多种输入方式，学生可自由地进行绘图、书写、打字等操作，增强了学生的动手能力和参与感；多种输入方式能够激发学生积极性和创造力，增加教学互动性和趣味性。采用多种输入方式能够为教师和学生提供更丰富多样的教学资源和方法，有利于促进教学创新和个性化教育；多点触控技术可实现高灵敏度和高准确性的触控输入，有效提高了学习和教学的效率。多种输入方式能够满足学生和教师在不同场景下的操作需求，有利于提高教学的便捷性和灵活性。

本发明的一个实施例，所述语音交互模块包括第一麦克风、语音处理器、对话管理单元以及文字合成器，所述第一麦克风的输出端与所述语音处理器的输入端进行双工通信连接，所述语音处理器的输出端与所述对话管理单元的输入端进行双工通信连接，所述对话管理单元的输入端与文字合成器的输出端进行双工通信连接。

上述技术方案的工作原理及效果为：该教学系统中采用了语音交互模块，并且包括第一麦克风、语音处理器、对话管理单元以及文字合成器等多个部分，通过采用语音交互模块可以实现人机交互。通过语音输入，学生或教师可以直接与系统进行交互沟通；采用语音交互模块能够为教育教学注入更多的趣味性和便捷性，使教学过程更加生动、有趣、方便；语音交互模块可以让学生和教师以更自然、流畅的方式与教学系统进行交互，增强交互体验和参与感；对于一些有特殊需求的学生，如视觉障碍学生，语音交互模块也能提供更好的支持和帮助；采用语音交互模块可以取消键盘和鼠标的输入过程，从而在数据输入的速度上得到提高；同时，语音输入更符合人体自然语音习惯，可以提供更加快捷、准确的输入方式。

本发明的一个实施例，所述智能识别模块包括行为状态采集模块、数据处理模块、模型预测模块以及反馈模块；所述行为状态采集模块的输出端与数据处理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据处理模块的输出端与模型预测模块的输入端进行双工通信连接，所述模型预测模块的输出端与反馈模块的输入端进行双工通信连接。

所述智能识别模块的识别方法为：

A1：通过所述行为状态采集模块采集学生上课期间的各种行为状态数据，并将采集到的行为状态数据发送给数据处理模块，所述行为状态采集模块包括第二麦克风、摄像头以及传感器，所述传感器包括卡片式传感器；

A2：数据处理模块接收行为状态采集模块发送过来的行为状态数据，对学生上课期间的各种行为状态数据进行处理和分析，获得行为状态数据分析结果，所述行为状态数据分析结果包括学生上课期间参与度、精神状态以及课堂表现；并将行为状态数据分析结果发送给模型预测模块；

A3：所述模型预测模块通过机器学习算法根据从数据处理模块获取的行为状态数据分析结果生成学生行为状态的预测模型及报告，并将预测模型及报告发送给反馈模块；

A4：所述反馈模块将接收到模型预测模块生成的预测模型及报告反馈给教师。

通过摄像头以及面部识别技术，记录学生在上课期间的面部表情及身体姿态，进而判断学生的注意力状态、是否走神、是否睡觉等，利用第二麦克风录制学生在上课期间的声音信号，例如学生回答问题、发言、提问等，并通过语音识别技术将语音信号转换为文字数据进行分析，采用卡片式传感器或其他设备，记录学生的运动轨迹、体温、心率、呼吸频率等生理指标，以评估学生的精神状态。学生的精神状态评估步骤为，令健康人群正常体温的中位值为T0，健康人群非运动状态心率中位值为F0,健康人群非运动状态呼吸频率为V0；某位学生的健康状态下历史体温值均值为非运动状态下历史心率均值为/>非运动状态呼吸频率历史均值为/>此刻学生的体温为t；某位学生此刻的心率为f，呼吸频率为v；则此学生此刻的精神状态为：/>S越接近于0代表精神状态越好。

上述技术方案的工作原理及效果为：该教学系统中采用了智能识别模块，其包括行为状态采集模块、数据处理模块、模型预测模块以及反馈模块等多个部分，通过智能识别模块中的行为状态采集模块，包括第二麦克风、摄像头以及传感器等多种设备，可以实时采集学生上课期间的各种行为状态数据，有效地监控学生的学习状态和行为；通过智能识别模块中的数据处理模块，对采集到的学生上课期间的各种行为状态数据进行处理和分析，识别学生的行为状态数据，并通过模型预测模块生成学生行为状态的预测模型，从而达到提高教学效率的目的；通过智能识别模块中的反馈模块，将生成的学生行为状态的预测模型反馈给教师，教师可以根据这些数据，为学生提供更加精准的反馈和指导，从而提高学生的学习效果；通过智能识别模块中的模型预测模块，可以根据机器学习算法根据数据处理模块识别的学生的行为状态数据生成学生行为状态的预测模型，并将这些模型反馈给教师，从而实现针对学生不同行为状态的自适应教学。上述公式考虑了学生的体温、心率和呼吸频率等多个因素，能够客观地评估学生的精神状态，具有一定的科学性和全面性。通过上述公式，可以快速评估学生的精神状况，及时发现学生的身体不适和精神问题，为学校和家长提供及时的反馈和处理措施上述公式可以促进学生关注自身健康，培养良好的生活习惯和健康意识，有利于学生全面成长和发展。同时，上述公式考虑了学生的体温、心率和呼吸频率等多个因素，能够客观地评估学生的精神状态，具有一定的科学性和全面性。

本发明的一个实施例，所述互动交流模块包括语音交流模块、文字交流模块、视频交流模块、图像交流模块以及互动工具模块，所述互动工具模块包括白板模块、投票模块、抢答器、课件共享模块、在线问答模块、在线测试和测验模块。

上述技术方案的工作原理及效果为：通过互动交流模块可以实现学生行为状态的实时监控，可以让教师及时了解学生在课堂上的状态和行为变化，包括是否专注、是否活跃、是否有问题等，从而帮助教师及时调整教学策略以提高教学效果；通过智能识别模块对学生行为状态数据的处理和分析，教师可以更好地理解学生的学习情况和表现，帮助教师量身定制教学计划和方法，提高课堂效率和学习效果；通过智能识别模块中的反馈模块，可以将学生行为状态的预测模型反馈给教师，教师可以根据这些模型来诊断学生的学习进度和问题，为学生提供更加个性化的教育和指导，提高学生的学习效果；通过智能识别模块中的模型预测模块，可以根据学生的行为状态数据生成学生行为状态的预测模型，并将这些模型反馈给教师，从而教师可以根据学生的不同状态来制定更加个性化和适应性的教育方案，进一步提高教学效果。

本发明的一个实施例，所述教学总结归纳模块包括数据接收模块、数据整合模块、总结归纳模块、报告生成模块以及回放生成模块，所述数据接收模块的输入端分别与触屏模块、语音交互模块、智能识别模块以及教学总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据接收模块的输出端与数据整合模块以及回放生成模块的输入端进行双工通信连接，所述数据整合模块的输出端与总结归纳模块的时输出端进行双工通信连接，所述总结归纳模块的输出端与报告生成模块的输入端进行双工通信连接，所述回放生成模块的输入端与数据接收模块的输出端进行连接。

上述技术方案的工作原理及效果为：通过教学总结归纳模块包括多个数据接收模块，可以从多个方面收集、整合和分析教学数据，涵盖了触屏交互、语音交互、智能识别等多种渠道，数据采集更加全面；数据整合模块能够将不同模块收集到的教学数据整合在一起，提高了数据的利用率和分析效率。同时，数据整合模块还能对数据进行初步处理，自动识别数据中的关键信息；总结归纳模块可以根据数据整合模块的输出结果，对教学过程进行归纳总结，比人工分析更加高效、准确和全面，可以节省教师的时间和精力；报告生成模块可以根据总结归纳模块的输出结果，生成学生的个性化报告，直观地反映出学生在教学过程中的优劣表现，让家长和学生更好地了解学生学习情况，并针对性地为学生提供教育辅导；回放生成模块可以根据数据接收模块所收集到的教学数据，重新生成教学过程，让教师和学生能够更加方便地回放、重温课堂上的精彩瞬间，加深对课程内容的理解和记忆。同时，也有助于教师对自己的教学效果进行评估和改进。

本发明的一个实施例，所述云端存储模块包括数据获取模块、存储管理模块、数据安全模块以及访问控制模块，所述数据获取模块的输入端与总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据获取模块的输出端与储存管理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据安全模块的输入端与所述数据获取模块以及存储管理模块的输出端进行双工通信连接，所述访问控制模块的输入端与数据获取模块、存储管理模块以及数据安全模块的输出端进行双工通信连接。

所述云端存储模块的云端存储方法为：

S1：所述数据获取模块从所述总结归纳模块获取需要进行存储的回放及报告，并将回放及报告发送给存储管理模块；

S2：所述存储管理模块对从数据采集模块获取的需要存储的回放以及报告进行存储，并对存储空间进行管理，所述对存储空间进行管理包括备份、恢复以及删除；

S3：所述数据安全模块通过对称与非对称相结的方式对存储的回放以及报告进行加密保护；

S4：所述访问控制模块通过访问控制机制限制用户对存储在云端的数据的访问权限，所述访问权限包括观看回放、对存储的回放以及报告进行下载。

上述技术方案的工作原理及效果为：云端存储模块中包含数据安全模块和访问控制模块，可以对数据进行安全加密和管理，提高数据的安全性和可靠性；云端存储模块可以自动对数据进行备份，并且备份数据可以在任何地方进行恢复，降低了数据丢失的风险，保障了教学数据的连续性和完整性；云端存储模块可以根据实际需求动态调整存储空间，满足不同规模、不同情况下的存储需求。同时，云端存储模块还具有多副本备份、负载均衡等特性，可以提高存储系统的稳定性和性能；云端存储模块具备跨地域、异地备份功能。当数据中心出现故障时，数据备份中心可以为用户提供高度可靠的数据保护，从而保证了教学数据的可用性和安全性；采用云端存储模块，教育机构不需要担心存储硬件的购买、维护、升级和更新等问题，将维护成本降至最低，可更好地专注于教学和研究任务。

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)

1.一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述设备包括：

触控模块，所述触控模块用于显示互动教学内容；

语音交互模块，所述语音交互模块可自动对教师或者学生的语音进行识别，并根据语音对教学系统进行控制操作及交流；

智能识别模块，所述智能识别模块内置多种识别技术，可自动识别学生的行为状态数据，所述行为状态数据包括是否按时上课、课堂注意力状态以及课堂互动频率，并将学生课堂行为状态数据反馈给教师；

互动交流模块，所述互动交流模块用于教室与学生之间的实时交流，所述实时交流包括语音、文字、视频以及图像交流；

教学总结归纳模块，所述教学总结归纳模块对课堂的教学内容以及学生的行为状态数据进行总结归纳生成报告并将课堂全程生成回放，将报告以及回放发送给云端存储模块；

云端存储模块，所述云端存储接收总结归纳模块发送过来的回放以及报告进行存储。

2.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述触控模块包括触摸屏面板、触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板，所述触摸屏面板的输入端分别于所述触摸芯片、显示屏、背光模块、传感器以及接口电路板的输入端进行双工通信连接。

3.根据权利要求2所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述触摸屏面板采用多点触控技术，所述触摸屏面板采用多种方式进行交互操作，所述多种方式包括手写、绘画、打字以及语音输入。

4.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述语音交互模块包括第一麦克风、语音处理器、对话管理单元以及文字合成器，所述第一麦克风的输出端与所述语音处理器的输入端进行双工通信连接，所述语音处理器的输出端与所述对话管理单元的输入端进行双工通信连接，所述对话管理单元的输入端与文字合成器的输出端进行双工通信连接。

5.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述智能识别模块包括行为状态采集模块、数据处理模块、模型预测模块以及反馈模块；所述行为状态采集模块的输出端与数据处理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据处理模块的输出端与模型预测模块的输入端进行双工通信连接，所述模型预测模块的输出端与反馈模块的输入端进行双工通信连接。

6.根据权利要求5所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述智能识别模块的识别方法为：

A1：通过所述行为状态采集模块采集学生上课期间的各种行为状态数据，并将采集到的行为状态数据发送给数据处理模块，所述行为状态采集模块包括第二麦克风、摄像头以及传感器，所述传感器包括卡片式传感器；

A2：数据处理模块接收行为状态采集模块发送过来的行为状态数据，对学生上课期间的各种行为状态数据进行处理和分析，获得行为状态数据分析结果，所述行为状态数据分析结果包括学生上课期间参与度、精神状态以及课堂表现；并将行为状态数据分析结果发送给模型预测模块；

A3：所述模型预测模块通过机器学习算法根据从数据处理模块获取的行为状态数据分析结果生成学生行为状态的预测模型及报告，并将预测模型及报告发送给反馈模块；

A4：所述反馈模块将接收到模型预测模块生成的预测模型及报告反馈给教师。

7.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述互动交流模块包括语音交流模块、文字交流模块、视频交流模块、图像交流模块以及互动工具模块，所述互动工具模块包括白板模块、投票模块、抢答器、课件共享模块、在线问答模块、在线测试和测验模块。

8.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述教学总结归纳模块包括数据接收模块、数据整合模块、总结归纳模块、报告生成模块以及回放生成模块，所述数据接收模块的输入端分别与触屏模块、语音交互模块、智能识别模块以及教学总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据接收模块的输出端与数据整合模块以及回放生成模块的输入端进行双工通信连接，所述数据整合模块的输出端与总结归纳模块的时输出端进行双工通信连接，所述总结归纳模块的输出端与报告生成模块的输入端进行双工通信连接，所述回放生成模块的输入端与数据接收模块的输出端进行连接。

9.根据权利要求1所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述云端存储模块包括数据获取模块、存储管理模块、数据安全模块以及访问控制模块，所述数据获取模块的输入端与总结归纳模块的输出端进行双工通信连接，所述数据获取模块的输出端与储存管理模块的输入端进行双工通信连接，所述数据安全模块的输入端与所述数据获取模块以及存储管理模块的输出端进行双工通信连接，所述访问控制模块的输入端与数据获取模块、存储管理模块以及数据安全模块的输出端进行双工通信连接。

10.根据权利要求9所述一种智慧触屏互动的教学设备，其特征在于，所述云端存储模块的云端存储方法为：

S1：所述数据获取模块从所述总结归纳模块获取需要进行存储的回放及报告，并将回放及报告发送给存储管理模块；

S2：所述存储管理模块对从数据采集模块获取的需要存储的回放以及报告进行存储，并对存储空间进行管理，所述对存储空间进行管理包括备份、恢复以及删除；

S3：所述数据安全模块通过对称与非对称相结的方式对存储的回放以及报告进行加密保护；

S4：所述访问控制模块通过访问控制机制限制用户对存储在云端的数据的访问权限，所述访问权限包括观看回放、对存储的回放以及报告进行下载。