[发明专利]一种交互式教学系统

说明书

技术领域 本发明涉及一种用于课堂辅助教学的电子系统。

背景技术 目前的交互式教学系统实质是一个电子投票系统，由主机和多个投票器组成。主机一般采用电脑，设置在讲台上。每个学生持有一只投票机，投票机上至少包括有三个选择开关，代表三种表态：正面回答（懂、明白、理解、支持等），反面回答（不懂、不明白、不理解、不支持等），和弃权不回答。投票机和主机之间采用信号线或射频进行信号连接。教堂上老师根据教学需要询问学生，比如“懂了吗”、“理解吗”等等，学生在投票机上操作开关发出信号，而主机接收这些信号后经过软件统计处理，将学生的回答的情况以百分比或柱状图或饼状图等等进行显示出来，供老师及时了解学生情况并调整教学。

现有的交互式教学系统，只能将所有回答表态的学生的情况进行统计和显示，但无法清楚了解到具体每个学生的回答情况。老师要知道各个学生的具体回答，仍然需要由学生举手或口头回答。而在中小学阶段，往往有部分同学由于害羞或者不希望在全班同学面前说自己不懂不明白，所以选择了沉默，造成老师在需要时无法准确了解各个学生的情况。

发明内容 本发明目的是公开这样一种交互式教学系统，它能够帮助老师直观了解到各个具体学生的投票情况，且能够保护学生的隐私。

对于解决上述问题，可以在现有交互式教学系统上，在主机的电脑上模拟出学生的座位图，然后读取各个学生的位置编码和投票情况，运算后再定位在座位图上显示出来，不过实现起来非常复杂，而且老师观察时也很不直观，还要解决使用投票机的学生的变化和学生座位调整等非常困难的问题。所以，本发明采用另一种简单而巧妙的方法。

本发明包括现有设置在讲台的主机和由学生持有的投票机；投票机包括有输入键盘、编码电路和发送电路，输入键盘至少包括有三个供学生选择投票的选择开关；主机包括有接收电路和电脑；投票机和主机之间采用有线或射频方式进行信号连接；其特征在于：投票机还包括有能够向外发出红外光（或称为红外线）的红外发光管，红外发光管的发光受选择开关控制；主机还包括有能够拍摄可见光和红外光的摄像头；摄像头安装在教室上方，朝向学生方向，用于拍摄学生图像和投票机红外发光管发出的红外光；摄像头的视频输出连接到电脑的输入端，使视频信号能够在显示器上显示。

所述投票机的三只选择开关，其中一只打开时投票机的红外发光管以连续方式发出红外光，另一只打开时红外发光管以闪烁方式发出红外光，第三只打开时红外发光管不发光。在实际使用中，为了便于观察，发光管连续发光时一般用来表示正面回答，（懂、明白、理解、支持等等），发光管闪烁发光时一般用来表示反面回答，（不懂、不明白、不理解、不支持等等），发光管不发光时则用来表示弃权、不表态，也即没有投票。

本发明在使用时，投票系统的使用跟原来是一样的，当老师询问学生是否听懂或是否理解时，学生可根据自己情况，在投票机上操作选择开关，发送投票信号，主机接收这些信号后经过软件统计处理，将学生的回答的统计情况以百分比或柱状图或饼状图等等进行显示，供老师及时了解学生的整体情况。但是，如果老师需要进一步了解到具体的各个学生的投票情况，也即了解具体各个学生懂不懂，明白不明白的情况，老师可以让学生投票时举起投票机或将投票机放在书桌上面，然后老师操作主机电脑，将摄像头所拍摄到学生的视频信号在显示器上显示出来。由于红外光（红外线）不会被人眼看到，所以每个学生发出的红外光信号不会被其他学生看到，能够保护学生隐私，也使学生能够更大胆表达自己对老师讲课的理解情况。而电子摄像头既能够拍摄到各个学生的可见光图像（普通图像），又能够拍摄到各个学生投票机发出的红外光信号，并使两者同时在讲台的电脑显示器上显示出来。老师看一下显示器，便能够在显示器里面同时看到各个学生的图像及该学生的投票机发出的红外光信号，所以能够非常迅速且直观地了解各个具体学生表达的理解情况，知道有哪些学生听懂，哪些学生听不懂，哪些学生没有表态，以此来决定是否需要再次讲解，或课后对某个具体学生进行辅导，所以有利于提高教学质量。而且，本发明巧妙地利用人眼看不到红外光而摄像头能够同时看到可见光和红外光的特点来进行工作，相比于如果采用编码来传送信号的其他技术，持有各个投票机的学生的改变、和学生座位的调整都不影响使用，老师了解各个学生情况既直观有又迅速，而且技术更简单、实施更容易、工作更稳定。