CN209343558U - 一种教学设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种教学设备，包括主板和与主板进行数据交互的无线通信模块，其中，无线通信模块至少包括第一通信模块和第二通信模块，第一通信模块与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第一教学信息，第二通信模块与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第二教学信息，所述第一教学信息与所述第二教学信息为不同教学系统与所述教学设备交互的数据信息，可见，教学设备能够与不同的教学系统进行数据交互，所以，能够将不同的教学系统整合使用，(至少教学方)无需在不同的教学系统的设备之间进行切换，从而为课堂教学提供便利。

Description

一种教学设备

技术领域

本申请涉及电子信息领域，尤其涉及一种教学设备。

背景技术

随着国家教育信息化的推进，课堂教学已不局限于传统的黑板板书和纸质教材，利用教学软件和智能终端(平板、智能手写板、答题器)的智能化教学系统近年来得到迅速发展。

常见的智能化教学系统包括纸笔系统、答题系统、云板书系统等，每一种智能化教学系统具备自身的一套硬件设备和软件算法，产生的数据由自身的硬件设备基于自身的软件算法进行传输和处理。

然而，随着教育信息化的深入发展，智能化教学系统的种类日益增多，在课堂教学的过程中，对于不同的需求，需要在不同的教学系统间进行切换使用，例如，教师利用云板书系统教授知识点后，再通过答题系统向学生下发教授的知识点的相关题目，并收集学生的答题信息，以分析出学生对于知识点的掌握程度。切换使用不同教学系统的最直接的体现为，变更作为操作对象的终端设备，而这无疑为课堂教学带来不便。

实用新型内容

本申请提供了一种教学设备，目的在于解决不同的教学系统导致的课堂教学不便的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种教学设备，包括：

主板和与所述主板进行数据交互的无线通信模块；

所述无线通信模块至少包括第一通信模块与第二通信模块；

所述第一通信模块，与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第一教学信息；

所述第二通信模块，与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第二教学信息；

所述第一教学信息与所述第二教学信息为不同教学系统与所述教学设备交互的数据信息。

可选的，所述无线通信模块包括以下至少一项：

蓝牙模块、2.4G模块、WIFI模块。

可选的，所述无线通信模块还包括第三通信模块；

所述第三通信模块与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述多个智能终端交互的第三教学信息。

可选的，所述第一通信模块为WIFI模块，所述第二通信模块为蓝牙模块，所述第三通信模块为2.4G模块。

可选的，还包括MCU芯片，所述MCU芯片通过硬件接口与所述主板相连。

可选的，所述MCU芯片还通过硬件接口与所述无线通信模块相连。

可选的，还包括：

麦克风；

所述麦克风用于将采集到的声音信号发给所述MCU芯片，使得所述MCU芯片基于所述声音信号唤醒所述主板。

可选的，还包括：

显示屏，所述显示屏与所述MCU芯片电连接；

所述显示屏用于显示所述MCU芯片通过硬件接口采集的所述主板和/或所述无线通信模块的状态信息。

可选的，所述主板、所述MCU芯片中的至少一个通过所述无线通信模块从服务器接收所述教学设备的升级数据。

可选的，还包括：

与所述主板相连的、用于扩展无线通信模块的无线通信模块插槽。

本申请所述的教学设备能够与不同的教学系统进行数据交互，将不同的教学系统整合使用，(至少教学方)无需在不同的教学系统的设备之间进行切换，从而为课堂教学提供便利。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种教学设备的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的又一种教学设备的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的又一种教学设备的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的又一种教学设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例公开的一种教学设备，作为课堂教学主机或服务器，包括：主板1和无线通信模块2。

其中，主板1可以为工业级主板。本实施例中，主板的一个硬件示例为AIMB-585主板。

无线通信模块2的数量至少为两个，两个通信方式不同。以图1为例，无线通信模块2包括第一通信模块21和第二通信模块22。第一通信模块21与第一教学系统的至少一个智能终端通信连接，用于接收主板1与第一教学系统的至少一个智能终端交互的第一教学信息。第二通信模块22与第二教学系统的至少一个智能终端通信连接，用于接收主板1与第二教学系统的至少一个智能终端交互的第二教学信息。

可见，第一教学信息为第一教学系统与教学设备交互的数据，第二教学信息为第二教学系统与教学设备交互的数据，因此，主机可以通过无线通信模块实现与不同教学系统的互动。需要说明的是，与第一通信模块21通信相连的智能终端并不限定于第一教学系统的智能终端，同样的，与第二通信模块22通信相连的智能终端并不限定于第二教学系统的智能终端，具体可根据不同教学系统的通信协议设计。

图2为图1所示的教学设备的一个示例。其中，无线通信模块包括蓝牙模块、2.4G模块和WIFI模块。在该实施例中，所述第一通信模块为WIFI模块，所述第二通信模块为蓝牙模块，所述第三通信模块为2.4G模块。当然，在其他实施例中，三个通信模块也可以采用其他方式，例如三个中的两个采用同一通信模块。

蓝牙模块用于使用蓝牙方式与纸笔系统进行数据交互。具体的，纸笔系统采集学生端的书写数据，蓝牙模块使用蓝牙方式接带有收纸笔系统的智能终端发送的书写数据。进一步的，蓝牙模块可以将书写数据发给主板，主板可以对书写数据进行处理，在主板返回交互数据后，蓝牙模块使用蓝牙方式将主板返回的交互数据发给纸笔系统。本实施例中，蓝牙模块的一个硬件示例为J0-MTX-04模块。

2.4G模块用于使用2.4G方式与答题系统进行数据交互，具体的，答题系统收集学生端输入的答题数据，2.4G模块使用2.4G方式接收带有答题系统的智能终端发送的答题数据，并将答题数据发给主板，在接收到主板反馈的答题响应数据(例如包括对错信息、答案解析信息)后，2.4G模块使用2.4G方式将答题响应数据发给答题系统。本实施例中，2.4G模块的一个硬件示例为J0-BAS-01模块。

WIFI模块用于使用WIFI方式与云板书系统的智能终端进行数据交互。具体的，云板书系统通过摄像头采集老师的板书内容，并进行图像处理，WIFI模块使用WIFI方式接收处理后的板书图像，并发给主板，主板可以使用WIFI方式，将板书图像上传至云端服务器。本实施例中，WIFI模块的一个硬件示例为CommSky5802模块。

可以看出，图1所示的教学设备，具有与不同的教学系统进行数据交互的无线模块，因此，能够将不同教学系统的数据整合到一台设备上进行集成化处理；能够减少教学者在不同教学系统的终端之间进行切换的情况，从而方便课堂教学。

需要说明的是，云板书系统和答题系统等仅为教学系统的举例，本申请所述的教学系统可以为现有的智能教学系统，具体包括纸笔系统、答题系统、云板书系统、智慧课堂系统、智慧微课系统、AR系统和VR系统等。各系统与教学设备进行通信时采用不同的通信硬件，可以实现数据的快速传输与控制，而使用过程中不用切换不同的教学系统，再重新连接无线数据。解决了现有技术中主机与AP为单独产品、仅支持WIFI连接、AP部署复杂的问题。

主板对于教学系统的数据的处理通信方式，可以依据不同的教学系统的特点进行设置，基于已有软件技术实现，并不属于本申请的讨论范畴，这里不再赘述。

图1及图2所示的教学设备，具有与不同的教学系统进行数据交互的多个无线通信模块，从通信方式的角度考虑，无线通信模块的类型与无线通信模块对接的教学系统使用的通信类型一致，例如，现有的纸笔系统使用蓝牙方式通信，则与纸笔系统进行数据交互的第一通信模块为蓝牙无线通信模块。

也可以根据无线通信模块与教学系统之间的通信方式，相应设置无线通信模块的类型，例如，设置教学系统与纸笔系统之间使用2.4G方式进行数据交互，则教学设备中与纸笔系统进行信息交互的无线通信模块需要设置为2.4G模块，而不再使用蓝牙模块。在实际应用中，可以依据经验和需求，设置教学系统与无线通信模块的通信方式，并据此确定无线通信模块的类型。

需要说明的是，本申请所述的教学设备中的无线通信模块与各个智能终端之间的通信，构成网关通信模式。

图3为本申请实施例公开的又一种教学设备，与图1所示的教学设备相比，增加了与主板相连的无线通信模块插槽，无线通信模块插槽用于扩展无线通信模块。具体的，在无线通信模块插槽中插入第三通信模块，第三通信模块与第三教学系统中的至少一个智能终端通信连接，用于接收主板与第三教学系统中的至少一个智能终端交互的第三教学信息。设置无线通信模块插槽的目的在于，便于无线通信模块的扩展，从而扩展教学设备可对接整合的教学系统。

例如，教学设备上具有图2所示的无线通信模块，但无法与AR系统进行数据交互，在此情况下，只需在教学设备上插入新的可以与AR系统进行数据交互的无线通信模块即可，具有较高的硬件可扩展性。

图4为本申请实施例公开的又一种教学设备，与图1-图3所示的教学设备相比，增加了提高使用便利性的部件。

具体的，图4所示的教学设备包括：主板1、无线通信模块2、MCU芯片3、与MCU芯片相连的麦克风4、与MCU芯片相连的显示屏5以及与MCU芯片相连的呼吸灯6。

其中，MCU芯片3通过GPIO接口(一种硬件通用接口，用于传输模拟信号)和USART接口(一种硬件通用接口，用于传输数字信号)与主板1相连，MCU芯片3可以通过GPIO接口采集主板1的状态信息，并在主板1的状态信息指示主板1发生故障的情况下，重启主板1。本实施例中，MCU芯片的一个硬件示例为STM32F100RB芯片。

MCU芯片3通过GPIO接口与麦克风4相连。麦克风4在采集到声音信号后，通过GPIO接口将声音信号发给MCU芯片3，MCU芯片3可以对声音信号进行模拟/数字转换，并确定转换后的声音信号对应的指令，MCU芯片3依据指令对主板1进行相应操作。

例如，麦克风4采集到包括唤醒词“开机”的声音信号，并将声音信号发给MCU芯片3，MCU芯片3对声音信号进行模/数转换后，确定声音信号对应的指令为上电指令，则对主板1进行上电操作，以唤醒主板。

唤醒仅为语音控制的一个示例，除了唤醒之外，麦克风也可以采集包括其它语音控制命令的声音信号，MCU芯片基于声音信号识别出其它指令，并基于识别出的指令对主板进行相应的操作，以实现基于语音实现主板相应功能的目的。

麦克风4可以为单个麦克风，也可以为麦克风阵列，这里不做限定。

需要说明的是，MCU芯片3使用软件通信的方式，将确定的指令发给主板1的同时，可以通过USART端口和/或GPIO接口，将确定的指令发给主板1。因为USART端口和GPIO接口为硬件接口，通过USART端口发送信息的方式更为可靠，所以能够提高主板接收指令的可靠性。

MCU芯片3还可以通过GPIO接口与无线通信模块2相连，并通过GPIO接口收集无线通信模块2的状态信息。类似的，MCU芯片5还可以通过GPIO接口收集麦克风4的状态信息。进一步的，MCU芯片3还可以将收集到的状态信息，包括主板1的状态信息、无线通信模块2的状态信息、麦克风4的状态信息和呼吸灯6的状态信息中的至少一项通过显示屏5进行显示，使得教学设备中以上部件的状态信息可视化，方便用户查看设备运行状态并定位故障。其中，显示屏与教学设备可以为集成设置的一个实体，即显示屏设置在教学设备箱体上，并显露在箱体之外，主板等其它部件(呼吸灯除外)均设置在箱体之内。或者，显示屏与教学设备还可以为分体设置的不同实体，这里不做限定。

具体的，显示屏4可以为OLED显示屏，并通过I2C/SPI连接MCU芯片5。即MCU芯片3使用I2C/SPI将前述采集到的状态信息发给显示屏5。

MCU芯片3还可以依据预设规则，控制呼吸灯6的点亮或熄灭。其中，预设规则可以为预先设置的部件运行状态与呼吸灯的状态对应关系，例如，在主板正常运行的情况下，呼吸灯可以长亮。又例如，在麦克风采集语音的情况下，呼吸灯可以规律闪烁。呼吸灯的设置，使得用户可以更直观地观察教学设备是否正常运行。呼吸灯也可以设置在教学设备的箱体上，并显露在箱体之外。

需要说明的是，教学设备中的各个无线通信模块除了与各个教学系统以及主板进行数据交互之外，还可以用作主板、MCU芯片以及麦克风与教学设备之外的其它设备的数据交互(即数据相连)。

以教学设备的升级为例：

主板1通过WIFI模块接收云端服务器发送的升级固件，如果是主板的升级固件，则基于升级固件进行升级，如果是MCU芯片的升级固件，则将升级固件发送至MCU芯片，使得MCU芯片基于升级固件进行升级。或者，在主板断电的情况下，MCU芯片通过WIFI模块接收升级固件，如果是主板的升级固件，则在主板上电后，则将升级固件发送至主板，使得主板基于升级固件进行升级，如果是MCU芯片的升级固件，则基于升级固件进行升级。当然，如果升级固件是无线通信模块的升级固件，则主板或MCU芯片将升级固件发送至相应的无线通信模块进行升级。

综上所述，图4所示的教学设备具有故障重启、语音控制、状态指示和自动升级功能，因此，进一步为用户的使用提供了便利性。

按照上述各个功能划分，图4所示的教学设备中，显示屏、麦克风和呼吸灯可以依据实际需求选择设置，而不必全部设置。

从以上内容可以看出，图4所示的教学设备，不仅能够与多个教学系统进行数据交互，还具有故障重启、语音控制、状态指示和自动升级功能，具有较高的便捷性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种教学设备，其特征在于，包括：

主板和与所述主板进行数据交互的无线通信模块；

所述无线通信模块至少包括第一通信模块与第二通信模块；

所述第一通信模块，与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第一教学信息；

所述第二通信模块，与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第二教学信息；

所述第一教学信息与所述第二教学信息为不同教学系统与所述教学设备交互的数据信息。

2.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于，所述无线通信模块包括以下至少一项：

蓝牙模块、2.4G模块、WIFI模块。

3.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于，所述无线通信模块还包括第三通信模块；

所述第三通信模块与至少一个智能终端通信连接，用于接收所述主板与所述至少一个智能终端交互的第三教学信息。

4.根据权利要求3所述的教学设备，其特征在于，所述第一通信模块为WIFI模块，所述第二通信模块为蓝牙模块，所述第三通信模块为2.4G模块。

5.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于，还包括MCU芯片，所述MCU芯片通过硬件接口与所述主板相连。

6.根据权利要求5所述的教学设备，其特征在于，所述MCU芯片还通过硬件接口与所述无线通信模块相连。

7.根据权利要求5所述的教学设备，其特征在于，还包括：

麦克风；

所述麦克风用于将采集到的声音信号发给所述MCU芯片，使得所述MCU芯片基于所述声音信号唤醒所述主板。

8.根据权利要求5或6所述的教学设备，其特征在于，还包括：

显示屏，所述显示屏与所述MCU芯片电连接；

所述显示屏用于显示所述MCU芯片通过硬件接口采集的所述主板和/或所述无线通信模块的状态信息。

9.根据权利要求5所述的教学设备，其特征在于，所述主板、所述MCU芯片中的至少一个通过所述无线通信模块从服务器接收所述教学设备的升级数据。

10.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于，还包括：

与所述主板相连的、用于扩展无线通信模块的无线通信模块插槽。