基于Zigbee/Wifi/3G通信的雙屏多線程交互教學(xué)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，特別涉及基于Zigbee/Wifi/3G通信的雙屏多線程交互教學(xué)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]3G即第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。Wifi又稱(chēng)無(wú)線寬帶，是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于各種移動(dòng)智能電子設(shè)備的互聯(lián)與信息交換中。ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。本發(fā)明利用Zigbee/wifi/3G技術(shù),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)和多媒體教學(xué)的新一代智慧型多媒體教學(xué)終端系統(tǒng)，形成一整套的多線程互動(dòng)教育系統(tǒng)產(chǎn)品。
[0003]本發(fā)明的產(chǎn)品系統(tǒng)由搭載了“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)和多媒體教學(xué)的新一代智慧型多媒體教學(xué)”的智能移動(dòng)終端(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“智慧多媒體教學(xué)”)，終端服務(wù)器(教室服務(wù)器)，校級(jí)服務(wù)器組成。智慧多媒體教學(xué)可以是定制的雙屏電子本，也可以是安卓平臺(tái)上安裝了“智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)”的觸摸式平板電腦。智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)又可分為學(xué)生終端和教師終端兩種，教師終端智慧教學(xué)系統(tǒng)具有一系列管理和控制功能而學(xué)生終端則沒(méi)有。終端服務(wù)器用于設(shè)置wif i熱點(diǎn)，存儲(chǔ)學(xué)生和教師上傳的信息，存儲(chǔ)供學(xué)生和教師下載的教育資源，連接投影儀等外設(shè)，連接校級(jí)服務(wù)器獲取資源和升級(jí)。校級(jí)服務(wù)器則管理各教室的終端服務(wù)器，儲(chǔ)備海量資源庫(kù)和各種教學(xué)輔助軟件。
[0004]本發(fā)明基于安卓系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)wifi通信，將學(xué)生的移動(dòng)智能終端與教師的移動(dòng)智能終端、服務(wù)器資源相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)校對(duì)學(xué)生的教育信息發(fā)布、控制、存儲(chǔ)，學(xué)生對(duì)教師、學(xué)校的教育資源的獲取、利用共享，以及教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)。
[0005]本發(fā)明充分利用移動(dòng)智能設(shè)備(如平板電腦)+網(wǎng)絡(luò)化解決方案，涵蓋課前課中課后多個(gè)環(huán)節(jié)，提供更便捷的課件閱讀及課堂互動(dòng)手段，保留學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程數(shù)據(jù)，通過(guò)智能分析把握知識(shí)點(diǎn)掌握情況。提供學(xué)校家長(zhǎng)學(xué)生的溝通平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)字化效率化的跨越式創(chuàng)新，使學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)有的放矢。
[0006]本發(fā)明加強(qiáng)了教材和輔助學(xué)習(xí)材料的統(tǒng)一，提高了學(xué)習(xí)效率，加強(qiáng)了課堂管理，減輕了教師和家長(zhǎng)的管理負(fù)擔(dān)，豐富了學(xué)生的課余生活，增進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]如圖6所示，本發(fā)明提供了一種基于Zigbee/Wifi/3G通信的雙屏多線程交互教學(xué)平臺(tái)，這種交互平臺(tái)是由終端服務(wù)器1、校級(jí)服務(wù)器2、教師終端3和學(xué)生終端4，5，6等組成，終端服務(wù)器I與校級(jí)服務(wù)器2通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)連接，再通過(guò)Zigbee/Wifi/3G與教師終端3和學(xué)生終端4，5，6等聯(lián)網(wǎng)連接，教師終端3通過(guò)Zigbee/Wif i/3G無(wú)線聯(lián)網(wǎng)連接控制學(xué)生終端4，5，6等。學(xué)生終端4，5，6的數(shù)量可以任意的增加或者減少。一個(gè)班級(jí)內(nèi)，學(xué)生終端的理想數(shù)量為50部。
[0008]本發(fā)明的目的還在于提供了一種基于Zigbee/Wifi/3G通信的雙屏多線程交互教學(xué)平臺(tái)，這種平臺(tái)包括如下操作步驟:
一、雙觸摸屏
如圖1所示，智慧多媒體教學(xué)采用雙觸摸屏技術(shù)。左右雙屏可以分別顯示各自獨(dú)立的內(nèi)容，在不干擾主功能的情況下利用另一屏幕開(kāi)啟擴(kuò)展工具，針對(duì)左屏的內(nèi)容或右屏的內(nèi)容獨(dú)立操作以及互動(dòng)，而左右兩個(gè)屏互不影響。左右雙屏也可以共同協(xié)作顯示一個(gè)完整的界面內(nèi)容，用戶(hù)同樣也可以觸摸操作其中的內(nèi)容。對(duì)于普通觸摸式平板電腦，也可以虛擬分割出兩個(gè)區(qū)域來(lái)作為雙觸摸屏進(jìn)行操作。
[0009]雙屏都是觸摸屏，支持用戶(hù)手指直接觸摸操作，也支持專(zhuān)用書(shū)寫(xiě)筆操作。
[0010]二、Zigbee /wifi/3G 聯(lián)網(wǎng)信息共享
如圖2所示，本發(fā)明基于Zigbee /wifi/3G通信，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)、wifi網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。教師和學(xué)生在學(xué)校中可以通過(guò)Zigbee/wifi熱點(diǎn)接入聯(lián)網(wǎng)，在校外可以通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)接入聯(lián)網(wǎng)，使大家時(shí)時(shí)在線，刻刻聯(lián)網(wǎng)，方便大家互相討論問(wèn)題，隨時(shí)隨地訪問(wèn)學(xué)校教學(xué)資源，查看、下載各種教學(xué)資料和教學(xué)應(yīng)用。
[0011]三、智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)
如圖5所示，智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)行于安卓操作系統(tǒng)上，可以安裝、運(yùn)行在雙屏電子本上，也可以安裝運(yùn)行于以安卓系統(tǒng)為操作系統(tǒng)的觸摸式平板電腦和移動(dòng)智能終端上。
[0012]1、智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)的課程安排
智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)可根據(jù)各個(gè)年級(jí)、班級(jí)安排各自的課程表。對(duì)應(yīng)的課程有課程說(shuō)明。點(diǎn)擊課程名即可進(jìn)入課程。智慧雙屏電子本將替代傳統(tǒng)的紙質(zhì)課本，它擁有傳統(tǒng)課本的所有內(nèi)容。學(xué)生可以閱讀課文、瀏覽圖片、獲得背景知識(shí)和相關(guān)資料。課程表、課程等內(nèi)容可以經(jīng)由Zigbee/wifi/3G下載和同步。
[0013]2、智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)的公告板
公告板可由學(xué)?；蛘呓處熥远x發(fā)布相關(guān)信息，例如天氣情況、調(diào)課通知、放假通知等。公告板信息可通過(guò)Zigbee/wifi/3G連接服務(wù)器獲得,還可以實(shí)時(shí)更新。
[0014]3、智慧多媒體教學(xué)系統(tǒng)的百寶箱
百寶箱提供豐富多彩的學(xué)習(xí)工具、教學(xué)工具和教育類(lèi)游戲。教師可以利用教學(xué)工具更好地管理課堂紀(jì)律，更方便高效地講課指導(dǎo)；教師學(xué)生可以利用諸如函數(shù)作圖等學(xué)習(xí)工具更方便直觀高效的教授和獲取、掌握知識(shí)點(diǎn)。教育類(lèi)游戲能讓學(xué)生在課余時(shí)間，通過(guò)輕松快樂(lè)的游戲來(lái)鞏固、獲取知識(shí)。教師和學(xué)生可以經(jīng)由Zigbee/wifi/3G聯(lián)網(wǎng)下載、安裝、更新、同步百寶箱工具。
[0015]4、智慧多媒體教學(xué)的數(shù)字化作業(yè)
隨堂練習(xí)擁有海量題庫(kù)，而且可以幫助學(xué)生更快更好地抓住知識(shí)點(diǎn)，掌握課堂知識(shí)，也能幫助教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)講課的理解程度，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度。經(jīng)由wifi網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以將隨堂練習(xí)提交給教師，供教師批改。隨堂練習(xí)有助于教師動(dòng)態(tài)掌握課程講解詳略程度、把握課程節(jié)奏。
[0016]由于有3G網(wǎng)絡(luò)的支持，隨堂練習(xí)也可用于學(xué)生的回家作業(yè)。學(xué)生放學(xué)后回家完成作業(yè)，經(jīng)由3G網(wǎng)絡(luò)提交至服務(wù)器上。
[0017]數(shù)字化作業(yè)擁有自定義功能，教師可以自己編寫(xiě)作業(yè)題目，推送給學(xué)生；教師也可以編寫(xiě)一份試卷，組織一場(chǎng)在線考試。
[0018]5、智慧多媒體教學(xué)的作業(yè)批改系統(tǒng)
經(jīng)由Zigbee/wifi聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生可以將完成的練習(xí)、作業(yè)、試卷(以下統(tǒng)稱(chēng)為“作業(yè)”)提交給教師，教師可以收取、清點(diǎn)學(xué)生提交的作業(yè)。當(dāng)學(xué)生完成并提交作業(yè)后，教師可以啟動(dòng)作業(yè)批改系統(tǒng)對(duì)所有作業(yè)進(jìn)行批改并發(fā)送回學(xué)生?？陀^題有海量題庫(kù)支持，可以直接給予學(xué)生作業(yè)正確的批改和評(píng)價(jià)并進(jìn)行成績(jī)統(tǒng)計(jì)。主觀題由題庫(kù)給出相應(yīng)的解題思路和答題參考。教師也可以全部或者抽取學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行手工批改、批注批語(yǔ)等操作。由Zigbee/wifi和服務(wù)器支持，教師能夠抽取某份指定的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)講解。
[0019]6、智慧多媒體教學(xué)的搶答器
教師可以使用搶答器來(lái)進(jìn)入問(wèn)答小競(jìng)賽等環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛，有助于教學(xué)。搶答器也可以當(dāng)作提問(wèn)器使用。經(jīng)由wifi聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生的電子本與教師的電子本連接，學(xué)生可以使用搶答器的功能來(lái)舉手提問(wèn)。
[0020]四.教師控制
如圖2、圖3和圖4所示，智慧多媒體教學(xué)有教師版和學(xué)生版。教師版除了擁有學(xué)生版的所有功能外，還有強(qiáng)大的課堂控制管理功能。教師擁有教室座位圖、學(xué)生終端狀態(tài)圖等課堂動(dòng)態(tài)管理功能?；赯igbee/wifi聯(lián)網(wǎng)，教師可以隨時(shí)了解教室中每個(gè)學(xué)生的狀態(tài)，每個(gè)學(xué)生終端的狀態(tài)。
[0021]教師還能控制聯(lián)網(wǎng)中的學(xué)生終端。全班同步到教材某一頁(yè)，全班同步進(jìn)入隨堂練習(xí)，全班學(xué)生終端鎖死、黑屏等控制手段。基于教室終端服務(wù)器和外設(shè)的幫助，教師還能提取某個(gè)學(xué)生的畫(huà)面投放到投影儀或者電子白板上，講解要點(diǎn)分析問(wèn)題。相反的，教師也能將電子白板上講解的課件推送到學(xué)生終端上。
[0022]五.在線互動(dòng)
如圖2、圖3和圖4所示,經(jīng)由Zigbee/wifi/3G聯(lián)網(wǎng)，教師和學(xué)生互相之間可以時(shí)時(shí)刻刻保持在線的互動(dòng)，建立討論小組討論學(xué)習(xí)要點(diǎn)，分享學(xué)習(xí)心得，提出學(xué)習(xí)疑問(wèn)和發(fā)表自己的看法，尋求教師的幫助等。
[0023]六.終端服務(wù)器(教室服務(wù)器)和校級(jí)服務(wù)器
如圖2、圖3和圖4所示，教室中配有終端服務(wù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)教室服務(wù)器)，學(xué)校機(jī)房還配備校級(jí)服務(wù)器，教室服務(wù)器提供wifi熱點(diǎn)方便教師和學(xué)生接入。校級(jí)服務(wù)器可以統(tǒng)一從教育云獲取最新的教育資源并推送至各個(gè)教室服務(wù)器，通過(guò)管理和定制校級(jí)服務(wù)器內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)由校方統(tǒng)一對(duì)校內(nèi)系統(tǒng)的完善。教室服務(wù)器轉(zhuǎn)儲(chǔ)有校級(jí)服務(wù)器發(fā)來(lái)的教學(xué)資源，并提供教師和學(xué)生訪問(wèn)下載。教室服務(wù)器能存儲(chǔ)學(xué)生提交的作業(yè)，對(duì)各種課堂應(yīng)用提供軟件和硬件的支持。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
首創(chuàng)雙觸摸屏設(shè)計(jì)，在不干擾主屏功能的情況下利用另一屏幕開(kāi)啟擴(kuò)展工具，使用靈活方便，避免了單屏來(lái)回切換的麻煩。
[0025]強(qiáng)大靈活的課堂管理功能，友好高效地維護(hù)了課堂紀(jì)律，掌控了課堂節(jié)奏，使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)高效。
[0026]豐富的教學(xué)工具和靈活的課堂互動(dòng)功能，提升了教學(xué)質(zhì)量，增進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，減輕了教師壓力，提高了效率，減少了因教材、輔材不一致等因素造成的錯(cuò)誤和不便。
[0027]智能的知識(shí)模型分析，協(xié)助教師分析學(xué)生知識(shí)掌握情況，并針對(duì)每個(gè)學(xué)生推送學(xué)習(xí)資料。
[0028]完善的信息共享平臺(tái)，支持多層次多維度的信息共享，有利于學(xué)生在課后校外也能繼續(xù)與教師和同學(xué)保持聯(lián)系，請(qǐng)教問(wèn)題、交換心得。
[0029]“智慧多媒體教學(xué)”系統(tǒng)支持教育資源的擴(kuò)展與自定義，未來(lái)將會(huì)根據(jù)情況吸收更多優(yōu)秀的教育資源，并支持教師根據(jù)其實(shí)際環(huán)境與自身教學(xué)需要在本地追加或修改現(xiàn)有教育資源。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明產(chǎn)品展開(kāi)時(shí)的狀態(tài)示意圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的教師課堂管