[发明专利]一种基于物联网的多模态教学系统

说明书

一种基于物联网的多模态教学系统，采用具有纳米显示屏的主机作为教学展示设备，位于纳米显示屏前上端具有智能摄像头，主机内置有全息投影成像系统，主机内安装有如下应用软件，面部分析单元、显示屏控制单元、教学单元、大数据单元、全息投影成像单元，主机位于教室的讲台处。本发明不需要再使用黑、白板进行教学，老师或学生可以通过触屏查询各种需要的教学信息，通过智能摄像头对学生进行人脸识别考勤，减轻了老师考勤的日常工作，还能智能分析出学生的学习情况、学习态度，得到学生对老师的教育水平认可度，经大数据分析平台，能方便学校和家长了解教学中情况，还具有将视频教学中名师影像立体投射到讲台，从而给予学生与名师面对面的效果。

技术领域

本发明涉及多媒体教学技术领域，特别是一种基于物联网的多模态教学系统。

背景技术

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。多媒体教学相较于传统教学由于教学效果好，不但能给老师的教学带来方便，而且更能让学生有效接收更多的知识点，因此应用越来越广泛。

传统的多媒体教学模式中，一般需要电脑和多媒体展示屏作为教学工具。实际教学中，为了达到好的教学目的还需要结合传统教具黑板、白板使用，这样会造成多种设备占有教室的有限空间，还会导致教育经费的投入。老师为了授课需要，一般上课时还需要携带存储教学内容的U盘，不但使用不方便，而且U盘储存内容有限，也不利于教学的进程。传统的多媒体教学对于老师的教学水平和学生的学习情况统计分析、以及学生对老师的教育水平反馈都是依靠人工统计从而得出数据，不但实际操作过程麻烦，而且各种数据也不具有时效性。现有的教学模式，对于上课的考勤一般是老师人为操作，不但浪费时间，也给老师带来了不必要的麻烦。传统的多媒体教学模式中，对于多媒体设备展示的教学内容只能做到二维模式，比如视频展示的世界老师教学内容，只能在平面的显示屏上进行显示，没有一种老师到现场进行实地讲学的效果，因此其存在一定的局限性。

发明内容

为了克服现有多媒体教学中存在的弊端，本发明提供了一种采用纳米显示屏作为教学中的视频显示终端设备，在待机状态时纳米显示屏呈透明效果，老师可以正常使用白板笔在屏幕表面进行板书教学，从而教学中，老师不需要再使用黑板和白板进行教学，节约了教室空间和教学经费，工作时，纳米显示屏可以展示海量教学资源，老师或学生可以通过触屏方式进行互动经网络查询各种需要的教学信息，方便了教学，同时也不需要老师授课带U盘进行教学，给老师带了方便，并提供了更多的教育信息，教学中，通过智能摄像头对学生进行人脸识别考勤，减轻了老师考勤的日常工作，还能通过智能摄像头对学生的面部表情追踪、表情理解识别，智能分析出学生的学习情况、学习态度，进而得到学生对老师的教育水平认可度，各种数据汇入大数据分析平台，能方便学校和家长随时了解教学中情况，还具有全体投影成像功能，能将视频教学中，视频内的教育名师影像立体投射到讲台，从而给予学生与名师面对面的效果，达到更好教育目的的一种基于物联网的多模态教学系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于物联网的多模态教学系统，其特征在于采用具有纳米显示屏的主机作为教学展示设备，位于纳米显示屏前上端具有智能摄像头，主机内置有全息投影成像系统，主机内安装有如下应用软件，面部分析单元、显示屏控制单元、教学单元、大数据单元、全息投影成像单元，主机位于教室的讲台处。

所述纳米显示屏具有触摸显示功能，开机后会显示各种操作界面，在显示屏控制单元作用下，不使用面部分析单元、教学单元、大数据单元、全息投影成像单元时，在待机状态时纳米显示屏呈透明效果，老师可以正常使用白板笔在屏幕表面进行传统板书教学。

所述面部分析单元对智能摄像头摄得的学生人脸信息进行统计分析，达到考勤目的，还能通过学生的面部表情追踪识别，表情理解智能分析出学生的学习情况、学习态度，进而得到学生对老师的教育水平认可度。