CN111798709A - 一种基于云平台的远程教学*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云平台的远程教学***，包括学生端设备、教师端设备和云服务平台；学生端设备和教师端设备通过云服务平台进行联通；学生端设备和教师端设备都包括摄像头模块、书写板模块、显示装置、摄像辅助装置、数据处理装置、通信装置、音频装置；数据处理装置与摄像头模块、书写板模块、显示装置、通信装置、音频装置电性连接；摄像头模块通过摄像辅助装置与显示装置连接；本发明提供了一种线上线下双师教学模式，且大大降低线下教师的水平要求的一种基于云平台的远程教学***。

Description

一种基于云平台的远程教学***

技术领域

本发明涉及远程教学领域，更具体的说，它涉及一种基于云平台的远程教学***。

背景技术

随着信息技术、计算机技术以及人工智能技术的不断发展，科技已经进入课堂，传统的学习方式主要是通过课堂上教师授课，以及回家后做回家作业，课堂上教师授课的时间有限，紧促的流水式授课使得学生能记住的内容其实并不多：现如今通过互联网进行知识的摄取，不过互联网的教学方式过于单一，只是单纯的看现有视频教学或者是文本教学，而且在缺乏监督的情况下自制力弱的学生往往不主动学习，进而影响了教学效率。另外现如今的网络教学通常是通过在终端设备的界面上直接输入数据再进行终端与终端的信息交流，缺乏人与人之间的互动交流，将导致学生的学习兴趣降低。

目前，现有存在的远程教学设备能够实现面对面的教学，但这种教学方式具有局限性，难以达到在学堂上课时进行直接有效沟通的教学，并且无法及时了解学生真正掌握的情况。当学生走神，开小差等事情发生时，难以及时发现并进行相应内容的回讲。难以达到学生当场笔下做题教师当场辅导的目的，缺乏教学的高效。线上教学老师水平高，而学生却无人管理，由高水平教学老师还要进行纪律管理的话，更将大大降低整体的效率和有效资源的合理利用。

发明内容

本发明提供了一种线上线下双师教学模式，且大大降低线下教师的水平要求的一种基于云平台的远程教学***。

本发明的技术方案如下：

一种基于云平台的远程教学***，包括学生端设备、教师端设备和云服务平台；学生端设备和教师端设备通过云服务平台进行联通；

学生端设备和教师端设备都包括摄像头模块、书写板模块、显示装置、摄像辅助装置、数据处理装置、通信装置、音频装置；数据处理装置与摄像头模块、书写板模块、显示装置、通信装置、音频装置电性连接；摄像头模块通过摄像辅助装置与显示装置连接；

摄像头模块，设置在所述显示装置的正面，用于在摄像范围内采集图像；

书写板模块用于实时书写内容，并将相应书写内容展示在显示装置中；

显示装置，用于演示教学内容和提供实时交互视窗：

摄像辅助装置，设置在显示装置的顶部，用于辅助扩大和调整摄像范围；

数据处理装置，集成在显示装置内，用于基于所采集的图像生成图像数据，并且响应于来自图像数据或云端服务器的控制指令；

通信装置，集成在所述显示装置内，用于实现所述数据处理装置与云服务平台的通信；

音频装置设置在显示装置内部或通过显示装置的外接口连接，用于接收现场产生的音频数据以及播放来白云服务平台的音频数据。

进一步的，音频装置采用微型麦克风，其可通过USB接口连接显示装置的外接口。

进一步的，学生端设备、教师端设备、云服务平台整体上采用C/S结构，即服务器和客户端模型；其中服务器负责客户端的数据统一管理和维护，服务器设置在云服务品台，客户端为用户实际操作的***，客户端设置在学生端设备和教师端设备。

进一步的，云服务平台的功能扩展上采用dll/com为基础，采用dll功能模块进行拓展延伸，框架预留加载模式，升级时只升级框架和对应dll模块即可。

进一步的，具体的使用步骤如下：

101)预监测处理步骤：学生端设备、教师端设备调整摄像头模块，达到合适的采集图像位置，调试通过云服务平台进行学生端设备、教师端设备的通信，确保两者信息的通畅；学生端设备由辅助教师进行相应检测操作，教师端设备由执教老师进行相应操作；

102)教学步骤：执教老师通过教师端设备进行相应教学内容的讲述，辅助教师进行辅助学生端设备的学生操作；其通过云服务平台实现了教学内容的实时展示；即接受远程教育的学生端设备在书写板的范围内书写文字时，提供远程教育的教师端设备通过云服务平台可以直接看到学生端设备所书写的文字；同样，接受远程教育的学生端设备也可以直接看到提供远程教育的教师端设备在书写板上所书写的文字；执教老师通过教师端设备的音频装置与学生端设备的音频装置进行即时对话。

本发明相比现有技术优点在于：

本发明实现线上线下双师教学模式基于“互联网+教育”的云服务平台技术，依托学生端设备和教师端设备，实行线上线下双师教学模式。即线上播放名师精心设计并录制的视频课程，由相应辅助教师在线辅助教学，或由名师实时在线授课，线下当地教师或家长与学生实地进行课堂互动，并根据学生的课堂练习和课后作业，便于进行因材施教，实现跨越时空的线上线下双师教学模式。

本发明通过学生端设备、教师端设备和云服务平台；学生端设备和教师端设备通过云服务平台进行联通；学生端设备和教师端设备都包括摄像头模块、书写板模块、显示装置、摄像辅助装置、数据处理装置、通信装置、音频装置；数据处理装置与摄像头模块、书写板模块、显示装置、通信装置、音频装置电性连接；摄像头模块通过摄像辅助装置与显示装置连接；达到接受远程教育的学生端设备在书写板的范围内书写文字时，提供远程教育的教师端设备通过云服务平台可以直接看到学生端设备所书写的文字；同样，接受远程教育的学生端设备也可以直接看到提供远程教育的教师端设备在书写板上所书写的文字；执教老师通过教师端设备的音频装置与学生端设备的音频装置进行即时对话。

本发明整体上采用C/S结构，即服务器和客户端模型；其中服务器负责客户端的数据统一管理和维护，服务器设置在云服务品台，客户端为用户实际操作的***，客户端设置在学生端设备和教师端设备。其中，云服务平台的功能扩展上采用dll/com为基础，采用dll功能模块进行拓展延伸，框架预留加载模式，升级时只升级框架和对应dll模块即可。

附图说明

图1为本发明的***框架示意图；

图2为本发明的学生端设备或教师端设备的结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，一种基于云平台的远程教学***，包括学生端设备、教师端设备和云服务平台；学生端设备和教师端设备通过云服务平台进行联通。实现基于“互联网+教育”的技术、资源、服务体系，努力发展教育信息化，创新实现线上线下复合支教模式。从学生和教师两个主体出发，实行线上线下双师教学模式，便于开设特色课程，开展特色活动，助推学生发展；具体实施中可对接当地主管部门对教师开展教育培训，推动达成高品控、自造血的在线教育新模式。不仅可用于提高学生的教学，还可用于教师的能力培养，并且便于当地主管部门进行教学的监管与督促。

学生端设备和教师端设备都包括摄像头模块、书写板模块、显示装置、摄像辅助装置、数据处理装置、通信装置、音频装置；数据处理装置与摄像头模块、书写板模块、显示装置、通信装置、音频装置电性连接；摄像头模块通过摄像辅助装置与显示装置连接。

摄像头模块，设置在所述显示装置的正面，用于在摄像范围内采集图像。

书写板模块用于实时书写内容，并将相应书写内容展示在显示装置中。

显示装置，用于演示教学内容和提供实时交互视窗。

摄像辅助装置，设置在显示装置的顶部，用于辅助扩大和调整摄像范围。

数据处理装置，集成在显示装置内，用于基于所采集的图像生成图像数据，并且响应于来自图像数据或云端服务器的控制指令。

通信装置，集成在所述显示装置内，用于实现所述数据处理装置与云服务平台的通信。

音频装置设置在显示装置内部或通过显示装置的外接口连接，用于接收现场产生的音频数据以及播放来白云服务平台的音频数据。音频装置采用微型麦克风，其可通过USB接口连接显示装置的外接口。

具体的，可以将教学装置的摄像头模块、书写板模块连接到各自的PC机。由PC机提供数据处理装置、通信装置、显示装置。或者由上述提供特定的设备机器。PC机或特定的设备机器进行联网，接受远程教育的一方在书写板的范围内书写文字，提供远程教育的一方通过云服务平台可以直接看到接受远程教育一方所书写的文字；同样，接受远程教育的一方也可以直接看到提供远程教育的一方在书写板上所书写的文字。提供教育一方能够及时看出，提供教育一方也可以通过书写文字及时表达所要提供的教育内容，实现即时远程互动。学生端设备和教师端设备的微型麦克风，实现教育双方的即时对话。

摄像辅助装置可伸缩连杆能够调整需要拍摄的位置以及摄像头的高度，可以配合使用者的需求。

学生端设备、教师端设备、云服务平台整体上采用C/S结构，即服务器和客户端模型；其中服务器负责客户端的数据统一管理和维护，服务器设置在云服务品台，客户端为用户实际操作的***，客户端设置在学生端设备和教师端设备。云服务平台的功能扩展上采用dll/com为基础，采用dll功能模块进行拓展延伸，框架预留加载模式，升级时只升级框架和对应dll模块即可。

具体的使用步骤如下：

101)预监测处理步骤：学生端设备、教师端设备调整摄像头模块，达到合适的采集图像位置，调试通过云服务平台进行学生端设备、教师端设备的通信，确保两者信息的通畅；学生端设备由辅助教师进行相应检测操作，教师端设备由执教老师进行相应操作。

102)教学步骤：执教老师通过教师端设备进行相应教学内容的讲述，辅助教师进行辅助学生端设备的学生操作；其通过云服务平台实现了教学内容的实时展示；即接受远程教育的学生端设备在书写板的范围内书写文字时，提供远程教育的教师端设备通过云服务平台可以直接看到学生端设备所书写的文字；同样，接受远程教育的学生端设备也可以直接看到提供远程教育的教师端设备在书写板上所书写的文字；执教老师通过教师端设备的音频装置与学生端设备的音频装置进行即时对话。

综上，本方案实现线上线下双师教学模式基于“互联网+教育”的云服务平台技术，依托学生端设备和教师端设备，实行线上线下双师教学模式。即线上播放名师精心设计并录制的视频课程，由相应辅助教师在线辅助教学，或由名师实时在线授课，线下当地教师或家长与学生实地进行课堂互动，并根据学生的课堂练习和课后作业，便于进行因材施教，实现跨越时空的线上线下双师教学模式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于云平台的远程教学***，其特征在于，包括学生端设备、教师端设备和云服务平台；学生端设备和教师端设备通过云服务平台进行联通；

学生端设备和教师端设备都包括摄像头模块、书写板模块、显示装置、摄像辅助装置、数据处理装置、通信装置、音频装置；数据处理装置与摄像头模块、书写板模块、显示装置、通信装置、音频装置电性连接；摄像头模块通过摄像辅助装置与显示装置连接；

摄像头模块，设置在所述显示装置的正面，用于在摄像范围内采集图像；

书写板模块用于实时书写内容，并将相应书写内容展示在显示装置中；

显示装置，用于演示教学内容和提供实时交互视窗：

摄像辅助装置，设置在显示装置的顶部，用于辅助扩大和调整摄像范围；

数据处理装置，集成在显示装置内，用于基于所采集的图像生成图像数据，并且响应于来自图像数据或云端服务器的控制指令；

通信装置，集成在所述显示装置内，用于实现所述数据处理装置与云服务平台的通信；

音频装置设置在显示装置内部或通过显示装置的外接口连接，用于接收现场产生的音频数据以及播放来白云服务平台的音频数据。

2.根据权利要求1中所述的一种基于云平台的远程教学***，其特征在于，音频装置采用微型麦克风，其可通过USB接口连接显示装置的外接口。

3.根据权利要求1中所述的一种基于云平台的远程教学***，其特征在于，学生端设备、教师端设备、云服务平台整体上采用C/S结构，即服务器和客户端模型；其中服务器负责客户端的数据统一管理和维护，服务器设置在云服务品台，客户端为用户实际操作的***，客户端设置在学生端设备和教师端设备。

4.根据权利要求3中所述的一种基于云平台的远程教学***，其特征在于，云服务平台的功能扩展上采用dll/com为基础，采用dll功能模块进行拓展延伸，框架预留加载模式，升级时只升级框架和对应dll模块即可。

5.根据权利要求1中所述的一种基于云平台的远程教学***，其特征在于，具体的使用步骤如下：

101)预监测处理步骤：学生端设备、教师端设备调整摄像头模块，达到合适的采集图像位置，调试通过云服务平台进行学生端设备、教师端设备的通信，确保两者信息的通畅；学生端设备由辅助教师进行相应检测操作，教师端设备由执教老师进行相应操作；

102)教学步骤：执教老师通过教师端设备进行相应教学内容的讲述，辅助教师进行辅助学生端设备的学生操作；其通过云服务平台实现了教学内容的实时展示；即接受远程教育的学生端设备在书写板的范围内书写文字时，提供远程教育的教师端设备通过云服务平台可以直接看到学生端设备所书写的文字；同样，接受远程教育的学生端设备也可以直接看到提供远程教育的教师端设备在书写板上所书写的文字；执教老师通过教师端设备的音频装置与学生端设备的音频装置进行即时对话。

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