CN106297447A - 智能教室及智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能教室，包括教室本体、课桌椅、声光设备，学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏、中央控制器，中央控制器具有数据存储器和处理器，数据存储器内设有各科教学内容，处理器通过无线分别与学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏及声光设备相连接，接收或发送控制信号。本发明还公开了一种智能教室智能控制方法。通过人工智能和互联网等技术，从而能够满足学习者的各类学习需求。

Description

智能教室及智能控制方法

技术领域

本发明属于教室、具体涉及一种智能教室及智能控制方法。

背景技术

如今的教室，由于环境和硬件设备的限制，基本靠教师的课件和讲授来营造学习氛围，教师的教和学生的学都无法充分地进行。

除了音乐、美术、体育之类的课程可能有专门的教室外，大部分的课程都在同一间教室里进行。学生长期在同样的环境里，难免学习会出现疲态，加之很多抽象的知识不能有直观真实的感受，很难真正消化转成学生自身的认知，更不要提有生成的创新想法了。

教师课前要做大量的准备工作，课上，为了保证在预定的时间内完成教学任务，往往严格按照原先的设计一步步地进行下去，不敢有调整变化。即使课堂上学生出现了和预想不同的情况，教师也很难立即作出实时的调整，无法根据实际情况进行更有针对性的教学。

基于以上的思考，我们认为未来的教室应该是一个让学习能灵活充分地进行的空间，任何想要学习的人都可以随时在教室中获得需要的环境，图像、声音等各类多媒体资源以及虚拟探索的途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能教室及智能控制方法,在人工智能和互联网等技术的支持下，能够满足学习者的各类学习需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一方面，一种智能教室，包括教室本体、设于教室内的课桌椅、声光设备，还包括：

学生控制触屏，分别嵌设桌面上，供学生触摸操作；

教师控制触屏，供教师触摸操作；

显示屏，分别设于教室四周墙壁上，用以显示教学内容；

中央控制器，具有数据存储器和处理器，数据存储器内设有各科教学内容，处理器通过无线分别与学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏及声光设备相连接，接收或发送控制信号。

所述教师控制触屏为嵌入式平板电脑，固设于讲台上。

所述教师控制触屏为手持式平板电脑。

另一方面，一种智能教室及智能控制方法，包括如下步骤：

a.教师通过教师控制触屏进行课程预设，通过中央控制器将课程内容反映在教室四周墙壁上的显示屏上；

b.学生通过学生控制触屏进行学习、答题、与教师互动；

c.通过中央控制器的数据存储器进行存储各科目内容，并通过处理器进行处理输出至学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏，并控制声光设备的运行，用以模拟相关课程内容。

采用本发明的智能教室及智能控制方法，具有如下优点：

1、教师通过教师控制触屏可进行课程预设，无需专门备课。

2、学生科通过学生控制触屏对相应课程进行学习、答题并可与教师互动。

3、通过中央控制器可实现智能化控制，模拟课程、人机通讯。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

图1是本发明的智能教室的原理图。

具体实施方式

本发明的智能教室如图1所示，其主要包括教室本体、设于教室内的课桌椅、声光设备，还包括：

学生控制触屏，分别嵌设桌面上，供学生触摸操作；

教师控制触屏，供教师触摸操作；

显示屏，分别设于教室四周墙壁上，用以显示教学内容；

中央控制器，具有数据存储器和处理器，数据存储器内设有各科教学内容，处理器通过无线分别与学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏及声光设备相连接，接收或发送控制信号。

作为一个实施例，所述教师控制触屏为嵌入式平板电脑，固设于讲台上。

作为另一个实施例，所述教师控制触屏为手持式平板电脑。

下面对本发明的智能教室的智能控制方法进行具体举例说明：

(一)每一间教室就像是一个智能机器人，其中央处理器负责教室的使用和管理，我们可形象的称之为“管家”。教室的课桌椅可以自由移动，包括相对高度可以灵活设置调节。学生的桌面由智能的控制触屏构成，用于教学内容的呈现，学生自主学习等活动的进行。学生可以通过触屏，检索，浏览，记录各类信息，不再需要纸质材料等。教室四周的墙壁设有显示屏，清晰呈现图像、视频等画面内容。学生可以根据自己的想法通过学生控制触屏对墙壁上呈现的资源进行各类操作，更充分地浏览资源，认识对象。

(二)教学活动可灵活开展，每天教室里将进行的课程会被事先告知“管家”，正常情况下“管家”将根据课程安排事先做好充分的准备。

“管家”将预先根据每一节课的特点，做出环境设计，如桌椅摆放、灯光、色彩、音效和相关资源，设置好参数，形成模型存放在数据库中。上课前5分钟将整体模型的预备状态在教室中呈现，同时和教师做相关确认，必要时做部分调整，直到满足教师和学生的需要。

1.教师在课堂上的需求将被充分满足

教师无需制做课件，只需要做充分的预设。课上，教师需要什么资源只要通过教师控制触屏和“管家”稍微提前告知一下，“管家”均能迅速搜索到相关资源并及时将资源在教室中呈现。如：教师需要引用四库全书中的内容，只需要提供关键字，“管家”就可以分页呈现四库全书中的相关内容摘要供教师选择使用。

教师可以灵活地根据当前学生的实际学习效果来调整教学内容和进度。教师的语言将适时转成文本或图像在墙壁以及桌面触摸屏上清晰呈现。

课桌椅的摆放可以根据学习活动的需要灵活变化。例如：需要全部面向教师的时候，可以是矩形或者圆形的方式；需要小组合作讨论，或者分组辩论等活动时，学生自己操作桌椅完成分组汇聚。

2.学生在课堂上的需求被充分满足

“管家”能够根据需要模拟出真实的地理环境或社会环境特征，让学生能够身临其境的感知某处地理环境的特点。

例如：大部分人都没有到达过珠穆朗玛峰顶，但“管家”可以根据已有的相关数据，通过显示屏在教室里模拟出珠穆朗玛峰顶的温度、风力、湿度等气候特征，同时让学生穿上模拟防寒衣。显示屏上同时显示各种气候指标数据。

学习元代历史，教室可预先就营造一个元大都的虚拟环境，让学生在模拟的元代社会中，经历当时的生活，了解当时社会的特点。

教师在讲解中可以随时要求变换当前的虚拟环境。

“管家”可以提供虚拟实验环境，让学生体验真实环境下无法进行的一些较为危险的实验。如需要用到一些对人体有致命伤害的材料，学生可以在虚拟的实验环境中，用虚拟的实验器材，完成整个实验过程，既感受到实验的过程，也避免的受伤的风险。

3.学生可以自己做主学习

学生可以经过体能和认知的测试，选择定制个性化的学习套餐，然后，学生自行进入教室进行自主学习，不断试错，纠错，在虚拟助手的帮助下，逐步掌握相关知识与技能。

4.教室对学生的学习状态进行实时监控，并采用有效的方式进行科学干预。

另外，如果学生疲倦了，可通过控制声光设备放段音乐，或者建议做操活动的方式进行调节；如果发现学生健康出现问题，将在第一时间联系校医。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种智能教室，包括教室本体、设于教室内的课桌椅、声光设备，其特征在于，还包括：

学生控制触屏，分别嵌设桌面上，供学生触摸操作；

教师控制触屏，供教师触摸操作；

显示屏，分别设于教室四周墙壁上，用以显示教学内容；

中央控制器，具有数据存储器和处理器，数据存储器内设有各科教学内容，处理器通过无线分别与学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏及声光设备相连接，接收或发送控制信号。

2.根据权利要求1所述的智能教室，其特征在于：

所述教师控制触屏为嵌入式平板电脑，固设于讲台上。

3.根据权利要求1所述的智能教室，其特征在于：

所述教师控制触屏为手持式平板电脑。

4.一种智能教室及智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.教师通过教师控制触屏进行课程预设，通过中央控制器将课程内容反映在教室四周墙壁上的显示屏上；

b.学生通过学生控制触屏进行学习、答题、与教师互动；

c.通过中央控制器的数据存储器进行存储各科目内容，并通过处理器进行处理输出至学生控制触屏、教师控制触屏、显示屏，并控制声光设备的运行，用以模拟相关课程内容。