CN211237242U - 一种研讨型智慧教室 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种研讨型智慧教室，包括教学平台，包括控制模块、教师端、学生端和小组端，与控制模块连接的集控终端、录播终端、广播终端、教学***和网络终端；集控终端与教室内的若干个基础设备连接，录播终端与音视频设备连接，广播终端与广播设备连接；教师端包括云盒、平板电脑、液晶触控显示屏和桌面液晶显示器，学生端包括平板电脑或手机，小组端包括液晶触控显示屏和电脑，学生端设置在课桌上，所述小组端为若干个且均匀分布在所述智慧教室内，教师端、学生端和小组端与教学***之间设有交互模块和存储模块，存储模块用于存储所述教师端、学生端或小组端的知识信息。本实用新型的智慧教室，实现高效高质量教学。

Description

一种研讨型智慧教室

技术领域

本实用新型属于教室技术领域，更具体地，涉及一种研讨型智慧教室。

背景技术

随着信息技术的快速发展和教育理论的进步，世界各国越来越多地倡导ICT(信息与通信技术)与教室的深度融合，以构建全新的教室学习环境来提高学习质量和效率。多媒体教室及其装备将向云端一体化、互动多样化、模式多元化、行为可视化、能耗绿色化的智慧教室方向发展，以信息化为支撑，融合信息时代全新教育教学理念，成为新型教育生态环境的核心要素和支撑课堂教育发展需求的新一代智能学习环境。

智慧教室应是以信息化为支撑的新型教育生态环境的核心要素，是以信息技术发展最新成果为基础，融合信息时代全新教育教学理念，支撑未来教育发展需求的新一代智能学习环境。其在教学空间上，表现为对物理空间、资源空间和虚拟空间的无缝整合；在教学过程上，表现为对课前、课中、课后各环节的全面覆盖；在教学内容上，表现为对不同学科教学内容的全面覆盖和对每个学科知识点的深入渗透，教学形式上，表现为对教师、学生等教学活动各相关主体间的良好互动支持。

目前缺少一种教室，能拓展物理教室的功能，将云端一体化教学、学情分析诊断、环境智能调控、课程自动直录播、广播公告等功能集成于一体，满足日常教、学、评、管等多种场景应用需求，为师生提供智能化、个性化的智慧学习环境。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种研讨型智慧教室，通过集控终端将各个基础设备与控制模块连接，从而能够对各设备进行控制，实现智慧教室的智能调控；通过录播终端与音视频设备的设置，在教室内增设录制功能以便于存储教学过程中的学生学习状态信息；教学***拓宽了教学的内容和教学方式，在教室内均匀设置小组端，便于课堂小组讨论，提高教学质量，且教师端、学生端和小组端的设备更加现代化智能化，教学***和教师端、学生端和小组端之间设置交互模块和存储模块，使得老师、学生或小组之间实时进行交互反馈，提升教学效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种研讨型智慧教室，包括教学平台，包括控制模块、教师端、学生端和小组端，与所述控制模块连接的集控终端、录播终端、广播终端、教学***和网络终端；

所述集控终端与教室内的若干个基础设备连接，录播终端与音视频设备连接，广播终端与广播设备连接，用于控制教室内的各个设备的状态；

所述教师端包括云盒、平板电脑、液晶触控显示屏和桌面液晶显示器，所述学生端包括平板电脑或手机，所述小组端包括液晶触控显示屏和电脑，所述学生端设置在课桌上，所述小组端为若干个且均匀分布在所述智慧教室内；

所述教师端、学生端和小组端与教学***之间设有交互模块和存储模块，所述交互模块用于信息交互与更新，所述存储模块用于存储所述教师端、学生端或小组端的知识信息。

进一步地，所述教学***包括教学资源单元、资源关联模块、编辑模块和显示输出模块，所述教学资源单元与所述教学平台和存储模块连接，所述资源关联模块一端与所述教学资源单元连接，另一端与编辑模块连接；所述显示输出模块一端与所述编辑模块连接，另一端与所述教师端、学生端和小组端连接。

进一步地，所述显示输出模块和教学资源单元之间还设有显示模式选择模块和节点遍历模块。

进一步地，所述基础设备包括若干个温湿度传感器、红外传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器，所述红外传感器设置在座位附近、讲台附近及门的入口附近；其他几种传感器设置在教室内远离门窗的墙壁上。

进一步地，所述集控终端与所述基础设备之间设有传输单元。

进一步地，所述基础设备还包括墙面开关面板、读卡器、对讲机、电源和灯光，且所述集控终端与所述墙面开关面板、读卡器、对讲机、电源和灯光之间设有电控制开关。

进一步地，所述智慧教室内还设有监控设备。

进一步地，所述智慧教室内还设有公告设备，所述公告设备包括电子时钟和教室公告板。

进一步地，所述音频设备包括录播主机、摄像机、拾音麦克风、功效和音箱，所述摄像机的摄像头安装在教室前、后墙壁的中央上方，所述拾音麦克风包括若干个，分别安装在讲台上、座位上和天花板中央，所述录播主机和功放安装在机柜内，所述音箱安装在教室的四周。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的研讨型智慧教室，通过集控终端将各个基础设备与控制模块连接，从而能够对各设备进行控制，实现智慧教室的智能调控；通过录播终端与音视频设备的设置，在教室内增设录制功能以便于存储教学过程中的学生学习状态信息；教学***拓宽了教学的内容和教学方式，在教室内均匀设置小组端，便于课堂小组讨论，提高教学质量，且教师端、学生端和小组端的设备更加现代化智能化，教学***和教师端、学生端和小组端之间设置交互模块和存储模块，使得老师、学生或小组之间实时进行交互反馈，提升教学效率。

(2)本实用新型的研讨型智慧教室，教学平台为根据教学需要开发的***平台，存储单元为以往教学过程的教学信息的存储以及教师拷贝进去的教学内容，教学资源单元的内容更加全面且包含学生历史学习信息，对于提升教学质量有很大帮助，资源关联模块、编辑模块、显示模式选择模块、节点遍历模块的设置使得知识之间的联系可通过后台进行处理直观反馈给老师和学生，提供给学生更科学和高效的教学内容。

(3)本实用新型的研讨型智慧教室，监控摄像机和硬盘摄像机设置在门窗附近和教室内部，实现对教室的实时监控，因为智慧教室内的设备较多，监控设备为学校保卫人员和标准化考场管理人员提供对智慧教室进行24小时的监控，用于保证设备不被盗。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的智慧教室内模块的连接示意图；

图2是本实用新型实施例中的教学***内模块的连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本实用新型实施例中的智慧教室内模块的连接示意图。如图1所示，智慧教室包括控制模块、集控终端、录播终端、监控终端、广播终端、公告终端、教学***、交互模块、存储模块、小组端、教师端和网络终端，教学***、网络终端、集控终端、录播终端、监控终端、广播终端和公告终端与控制模块连接，通过控制模块控制教学***及各终端。优选地，控制模块为可编程中控主机，通过外部输入对教学***及各终端按照需要设定控制模式，具体怎样通过编程实现对教学***和各终端的控制控制是本领域已成熟的现有技术手段，且不是本实用新型关注和保护的重点。

集控终端与智慧教室的基础设备一一连接，基础设备包括无线投屏器、电源、灯光、墙面开关面板、温湿度传感器、红外传感器、照度传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器、门窗、读卡器和对讲分机；其中，无线投屏器的数量根据小组端和教师端的数量设置，用于教学内容的投屏；墙面开关面板安装在教室内的前后门附近的墙壁上；温湿度传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器均为若干个，均安装在教室内远离门窗的墙壁上，门窗附近由于空气对流不能真实反映温湿度值、二氧化碳含量及空气质量，安装在远离门窗墙壁上的温度传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器更能反映真实的情况，且若干温湿度传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器均间隔设置在墙上，通过若干传感器的测量求取平均值作为对应的温度值、湿度值等；红外传感器设置在座位附近、讲台附近及门的入口附近，红外传感器用于捕捉教室内的移动热源，并将移动热源的信息传输给控制模块；读卡器和对讲机安装在讲桌上。

集控终端内设有控制单元和传输单元，一方面，将控制模块中对各个基础设备的控制信息经过控制单元作用实现对各个基础设备的控制；另一方面，通过传输单元将各种传感器的采集的数据和读卡器的信息传输给控制模块，以便更新控制单元的数据，实现对智慧教室内环境和设备的更好调节。控制单元包括若干个不同的控制结构，针对灯光、电源、墙面开关面板和无线投屏器等均采取电开关类的控制结构，针对门窗采用的机械控制结构，优选地，机械控制结构为电机液压杆伸缩结构，通过电机液压杆伸缩结构的作用实现门窗的开闭；至于控制模块对各控制单元的控制涉及控制程序及电子元器件的布置，但涉及控制程序及电子元器件的布置均为常规技术手段，在本领域和其他技术领域均有成熟的可实现的技术，不是本实用新型关注和保护的重点。传输单元优选为电缆或者光纤传输。

录播终端与若干个用于录播的音视频设备连接，用于录播的音视频设备包括录播主机、摄像机、拾音麦克风、功效和音箱。摄像机的摄像头安装在教室前、后墙壁的中央上方；拾音麦克风包括若干个，分别安装在讲台上、座位上和天花板中央；录播主机和功放安装在机柜内；音箱安装在教室的四周。通过音视频设备收集教室内的音视频信息，并通过录播终端将音视频信息传输到控制模块。相较于常规教室设置的音视频设备及信息反馈，增加了对学生的课堂实际学习情况的了解，从而提高教学质量，提升教室的功能。

监控终端与监控设备连接，监控设备包括监控摄像机和硬盘摄像机，监控摄像机和硬盘摄像机设置教室内部，实现对教室的实时监控，因为智慧教室内的设备较多，监控设备为学校保卫人员和标准化考场管理人员提供对智慧教室进行24小时的监控，用于保证设备不被盗。

广播终端与广播设备连接，广播设备包括室内广播音箱和功放，用于提供音频广播；公告终端与公告设备连接，公告设备包括电子时钟和教室公告板，通过较时服务器的设置实现智慧教室内的各个设备的时钟同步，并通过教室公告板实时显示或循环播放文字、图形和图像信息。

网络终端与交换机、路由器和无线AP连接，通过交换机、路由器和无线AP的设置，并通过网络终端与控制模块连接，为智慧教室提供畅通的网络连接服务。

教师端包括云盒、平板电脑、液晶触控显示屏和桌面液晶显示器，学生端包括平板电脑或手机，所述小组端包括液晶触控显示屏和电脑；教师端设置在讲台上，学生端设置在课桌上，小组端为若干个且均匀分布在教室内；教师端、小组端和学生端与教学***之间设有交互模块，交互模块用于教师端、学生端及小组端输入信息和展示信息的交互并实时更新，使得老师通过平板电脑和液晶触控屏实现对课堂的掌控和对学生反馈信息的了解，同时使得学生通过液晶触控屏实现知识的实时获取和反馈。教师端、小组端和学生端与教学***之间还设有存储模块，通过存储模块存储教师端、学生端或小组端教学过程中的信息，并将该教学过程中的信息反馈给教学***，从而能够对教学过程的细节予以记录，并通过教学***的统计、对比等处理了解每一个学生的学习情况。其中，交互模块为常规的刷新存储的电子元器件结构，是成熟的现有技术，交互模块自身内部结构布置不是本实用新型保护的重点。

当课堂处于授课模式时，所述教师端和小组端的液晶触控显示屏用于同步展示教育云平台处理得到的显示内容；当课堂处于互动模式时，所述小组端的液晶触控显示屏用于展示小组成员对教学资源的操作处理得到的显示内容；当课堂处于组员分享模式时，所述小组端的液晶触控显示屏用于同步展示本组成员学生端的显示内容；当课堂处于组间分享模式时，所述小组端的液晶触控显示屏用于同步展示其它组成员学生端的显示内容；当处于远程互动主课堂模式时，所述教师端中的其中一台液晶触控显示屏用于同步展示辅课堂录播终端实时录制的互动画面；当处于远程互动辅课堂模式时，所述教师端中的其中一台液晶触控显示屏用于同步展示主课堂的教育云平台处理得到的显示内容，另一台用于同步展示主课堂录播终端实时录制的互动画面，小组端的液晶触控显示屏用于同步展示主课堂教育云平台处理得到的显示内容。

图2是本实用新型实施例中的教学***内模块的连接示意图。如图2所示，教学***包括教学资源单元、资源关联模块、编辑模块、显示模式选择模块、节点遍历模块及显示输出模块，教学资源单元来自教学平台和存储单元，教学平台为根据教学需要开发的***平台，存储单元为以往教学过程的教学信息的存储以及教师拷贝进去的教学内容；资源关联模块用于在编辑界面中绘制表征教学资源单元中教学知识点的节点和节点间的连接关系，资源关联模块与编辑模块连接，以将绘制的连接关系形成知识关联图；显示模式选择模块用于在知识关联图与选定节点的资源同屏、知识关联图全屏和选定节点的资源全屏的三种显示方式中选择一种；节点遍历模块用于选定节点以及对选定节点进行折叠或者展开的操作。上述资源关联模块、编辑模块、显示模式选择模块和节点遍历模块均为现有教学应用中已经实现的技术，本方案只是将这些模块进行新的组合使用。显示输出模块一端与编辑模块、显示模式选择模块和节点遍历模块相连，用于确定显示的模式和输出的内容；另一端与小组端、教师端和学生端相连，用于课堂展示。通过引入教学平台的教学资源拓展了教学的内容丰富了教学形式，通过对存储单元中以往课堂教学信息的调取显示输出，保证了教学的连贯性，从而大大提升教学效率和教学质量。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种研讨型智慧教室，包括教学平台，其特征在于，包括控制模块、教师端、学生端和小组端，与所述控制模块连接的集控终端、录播终端、广播终端、教学***和网络终端；

所述集控终端与教室内的若干个基础设备连接，录播终端与音视频设备连接，广播终端与广播设备连接，用于控制教室内的各个设备的状态；

所述教师端包括云盒、平板电脑、液晶触控显示屏和桌面液晶显示器，所述学生端包括平板电脑或手机，所述小组端包括液晶触控显示屏和电脑，所述学生端设置在课桌上，所述小组端为若干个且均匀分布在所述智慧教室内；

所述教师端、学生端和小组端与教学***之间设有交互模块和存储模块，所述交互模块用于信息交互与更新，所述存储模块用于存储所述教师端、学生端或小组端的知识信息。

2.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述教学***包括教学资源单元、资源关联模块、编辑模块和显示输出模块，所述教学资源单元与所述教学平台和存储模块连接，所述资源关联模块一端与所述教学资源单元连接，另一端与编辑模块连接；所述显示输出模块一端与所述编辑模块连接，另一端与所述教师端、学生端和小组端连接。

3.根据权利要求2所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述显示输出模块和教学资源单元之间还设有显示模式选择模块和节点遍历模块。

4.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述基础设备包括若干个温湿度传感器、红外传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器，所述红外传感器设置在座位附近、讲台附近及门的入口附近；所述温湿度传感器、二氧化碳传感器和空气质量传感器设置在教室内远离门窗的墙壁上。

5.根据权利要求4所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述集控终端与所述基础设备之间设有传输单元。

6.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述基础设备还包括墙面开关面板、读卡器、对讲机、电源和灯光，且所述集控终端与所述墙面开关面板、读卡器、对讲机、电源和灯光之间设有电控制开关。

7.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述智慧教室内还设有监控设备。

8.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述智慧教室内还设有公告设备，所述公告设备包括电子时钟和教室公告板。

9.根据权利要求1所述的一种研讨型智慧教室，其特征在于，所述音视频设备包括录播主机、摄像机、拾音麦克风、功效和音箱，所述摄像机的摄像头安装在教室前、后墙壁的中央上方，所述拾音麦克风包括若干个，分别安装在讲台上、座位上和天花板中央，所述录播主机和功放安装在机柜内，所述音箱安装在教室的四周。

Images