一种互动教学系统装置的制作方法

专利名称：一种互动教学系统装置的制作方法
专利说明本发明涉及一种互动教学系统装置。
背景技术：
目前学校教学主要还是沿袭传统的教学模式，几十年来还没有大的突破和发展， 传统的教学是“讲授一接受”的教学模式，教师重在讲解，学生被动学习，参与的热情不高， 无法提高学生对学习的热情和兴趣，同时也对教学的效果无法得到一个及时的了解掌握。 随着应试教育向素质教育的转变和信息时代的到来，传统的教育模式日益显现出它的弊 端。师生之间越来越需要更多的互动交流，以及时了解学生学习心态和对知识的掌握，并让 学生尽量地参与到教学的互动环节中来，激发和提高学习兴趣，改变“老师讲学生听”在传 统教学中形成的习惯模式，使学生变得更加积极主动地参与配合教学，教师可以及时了解 学生对知识的掌握程度，结合调整教学速度，形成教学上的真正互动，达到提高学生学习效 果和提升素质教育的目的。发明专利01104497. 7 一种可识别式遥控互动教学系统，由于系统数据庞大，需要 计算机系统和多个显示系统，加之结构复杂，投入大，不经济等特点，操作和实用性不强，不 能得到有效推广。本发明能弥补以上不足，结构简单经济，操作便捷，实用性强。

发明内容
本发明提供一种互动教学系统装置。为解决上述的问题，本发明采用的技术方案是—种互动教学系统装置，包括电源装置、信息传输装置，其特征在于还包含一个 总信号控制器，多个分信号控制器，所述的总信号控制器包含总微处理器单元、总按键板单 元、总显示器单元、总存储器单元和总通讯接口单元，所述的总微处理器单元将接收到的数 据进行分析计算，将计算后的数据通过所述的总显示器单元显示，所述的总按键板单元向 所述的总微处理器单元发出信息指令数据，经过所述的总微处理器单元计算处理后向所述 的分信号控制器发出数据信息，所述的总存储器单元用于存储数据信息；所述的分信号控 制器包含分微处理器单元、分显示器单元、分按键板单元和分通讯接口单元，所述的分微处 理器单元将接收到的数据进行分析计算，将计算后的数据通过所述的分显示器单元显示， 所述的分按键板单元向所述的分微处理器单元发出信息指令数据，经过所述的分微处理 器单元计算处理后向所述的总信号控制器发出数据信息，通过所述的总通讯接口单元和所 述的分通讯接口单元，将数据信息进行调试和解调试将其转为所述的总微处理器单元和所 述的分微处理器单元可以相互识别和处理的有效数据信息，及软件系统，所述的软件系统 其包含提醒软件模块、抢答软件模块、投票软件模块、随堂测量软件模块中的至少一种或几 种，所述的提醒软件模块是通过所述的总信号控制器向所述的分信号控制器发出提醒信 息，所述的分信号控制器也可以向所述的总信号控制器发出提醒信息，此时所述的总信号控制器可以确定所述的发出提醒信息的分信号控制器编码；所述的抢答软件模块是所述的 总信号控制器向所述的分信号控制器发出抢答信息，所述的分信号控制器接收到所述的抢 答信息后实施抢答响应，所述的总信号控制器确认第一个响应的分信号控制器编码；所述 的投票软件模块是所述的总信号控制器向所述的分信号控制器发出投票信息，所述的分信 号控制器接收到所述的投票信息后实施投票响应，所述的总信号控制器确定所有响应的分 信号控制器编码和投票选项数量及占比；所述的随堂测量软件模块是所述的总信号控制器 向所述的分信号控制器发出随堂测量信息，所述的分信号控制器接收到所述的随堂测量信 息后录入测试答案数据，所述的总信号控制器确定每一测试信息答案数量及占比，以及所 述的每一个分信号控制器答案正误数量及占比，通过所述的软件模块实现互动教学功能， 所述的总信号控制器与所述的分信号控制器通过所述的信息传输装置实现数据传输，所述 的电源装置为所述的总信号控制器，所述的分信号控制器提供电源。 进一步地，所述的互动教学系统装置，其特征在于还包含一个外部存储器单元， 所述的总信号控制器还包含一个外部存储器接口单元，通过所述的外部存储器接口单元， 所述的外部存储器单元和所述的总信号控制器之间实现数据的输入和输出。进一步地，所述的互动教学系统装置，其特征在于所述的总信号控制器还包含一 个时钟电路单元，通过所述的总显示器单元读取当前时间和日期。进一步地，所述的互动教学系统装置，其特征在于还包含有讲台和多个课桌，所 述的总信号控制器位于所述的讲台位置，所述的分信号控制器位于所述的课桌的桌面位 置，教师通过所述的讲台上的总信号控制器读取信息和发出信息指令，学生通过所述的课 桌上的分信号控制器读取信息和发出响应信息，从而实现教师和学生的信息互动和交流。
再进一步地，所述的互动教学系统装置，其特征在于所述的分信号控制器是安装 在所述的课桌的桌面上，或固定地安装在所述的课桌的桌面内，所述的分按键板单元表面 与所述的课桌的桌面平齐或高出0-6毫米。进一步地，所述的互动教学系统装置，其特征在于所述的信息传输装置是通过有 线的形式进行数据传输的。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明的一种互动教学系统装置，结构简 单，操作方便，不需要借助其他附加的设备和计算机操作系统平台，成本低，实用性和可推 广性强的特点；操作上学生可以利用分信号控制器与老师进行信息的传输和互动，将要求 和信息及时地反馈给老师，老师可以通过总信号控制器与学生进行信息的传输和互动，及 时地要求和提醒学生参与教学，同时可以同步获得学习效果的统计分析，另一方面通过这 种非语言的信息传输可以减少在教学时对教师讲授时思路的打断，同时在批评和纠正学生 错误和不自觉行动时可以避免伤害到学生的自尊心。同时通过投票表决多种形式参与教学 和学生管理，有助于培养学生的开拓创新意识，民主平等的民主意识，有助于增强社会责任 感，推动社会进步。


附图1为实施例一电路原理框架示意图。附图2为实施例一结构示意图。附图3为实施例二电路原理框架示意图。
附图4为实施例三结构示意图。附图5为实施例三结构示意图。附图6为基本型的总控制器电路原理图总图。附图7为基本型的分控制器电路原理图总图。附图8为基本型的总信号控制器界面示意图。附图9为基本型的分信号控制器界面示意图。附图10为基本型的总控制器电路原理分图。附图11为基本型的总控制器电路原理分图。附图12为基本型的总控制器电路原理分图。附图13为基本型的分控制器电路原理分图。附图14为基本型的分控制器电路原理分图。其中:100，讲台；200，课桌；201，课桌面板平面；300，总信号控制器；301，总按键 板单元；302，总微处理器单元；303，总显示屏单元；304，总通讯接口单元；305，总存储器单 元；306，外存储器接口单元；400，分信号控制器；401，分显示器单元；402，分通讯接口单 元；403，分微处理器单元；404，分按键板单元；4041，分按键板单元表面；500，电源装置； 600，信息传输装置；700，外存储器单元。
具体实施例方式下面结合附图及实施，对本发明作进一步描述。实施例一如图1，图2所示的一种互动教学系统装置，图1为电路原理框架示意图，图2为 结构示意图，其包括电源装置、信息传输装置，其特征在于还包含一个总信号控制器，多个 分信号控制器，所述的总信号控制器包含总微处理器单元、总按键板单元、总显示器单元、 总存储器单元和总通讯接口单元，所述的总微处理器单元将接收到的数据进行分析计算， 将计算后的数据通过所述的总显示器单元显示，所述的总按键板单元向所述的总微处理器 单元发出信息指令数据，经过所述的总微处理器单元计算处理后向所述的分信号控制器发 出数据信息，所述的总存储器单元用于存储数据信息；所述的分信号控制器包含分微处理 器单元、分显示器单元、分按键板单元和分通讯接口单元，所述的分微处理器单元将接收到 的数据进行分析计算，将计算后的数据通过所述的分显示器单元显示，所述的分按键板单 元向所述的分微处理器单元发出信息指令数据，经过所述的分微处理器单元计算处理后向 所述的总信号控制器发出数据信息，通过所述的总通讯接口单元和所述的分通讯接口单 元，将数据信息进行调试和解调试将其转为所述的总微处理器单元和所述的分微处理器单 元可以相互识别和处理的有效数据信息，及软件系统，所述的软件系统其包含提醒软件模 块、抢答软件模块、投票软件模块、随堂测量软件模块中的至少一种或几种，所述的提醒软 件模块是通过所述的总信号控制器向所述的分信号控制器发出提醒信息，所述的分信号控 制器也可以向所述的总信号控制器发出提醒信息，此时所述的总信号控制器可以确定所述 的发出提醒信息的分信号控制器编码；所述的抢答软件模块是所述的总信号控制器向所述 的分信号控制器发出抢答信息，所述的分信号控制器接收到所述的抢答信息后实施抢答响 应，所述的总信号控制器确认第一个响应的分信号控制器编码；所述的投票软件模块是所述的总信号控制器向所述的分信号控制器发出投票信息，所述的分信号控制器接收到所述 的投票信息后实施投票响应，所述的总信号控制器确定所有响应的分信号控制器编码和各 投票选项数量及占比；所述的随堂测量软件模块是所述的总信号控制器向所述的分信号控 制器发出随堂测量信息，所述的分信号控制器接收到所述的随堂测量信息后录入测试答案 数据，所述的总信号控制器确定每一测试题信息答案选项数量及占比，以及所述的每一个 分信号控制器答案正误数量及占比，通过所述的软件模块实现互动教学功能，所述的总信 号控制器与所述的分信号控制器通过所述的信息传输装置实现数据传输，所述的电源装置 为所述的总信号控制器，所述的分信号控制器提供电源。本实施案例在具体的操作上，老师可以通过总信号控制器向分信号控制器的学生 发出提醒信息，抢答信息，投票信息，和随堂测量信息，并从总信号控制器的总显示器单元 读取分信号控制器的学生响应情况经总微处理器单元分析计算后得到的信息或统计数据， 学生可以参与到老师的互动教学中来，并可以通过提醒软件模块，向老师发出提醒(或是 请求)信息。
在本实施案例中，总微处理器单元和分微处理器单元可以为各种类型的单片机， 或DSP，ARM，或各种专用的芯片；总显示器单元和分显示器单元可以是LCD液晶模块，也 可以是OLED显示模块或LED显示模块，总通讯接口单元和分通讯接口单元可以是RS485， RS-232、通用网络接口。实施例二如图3所示的一种互动教学系统装置，与实施例一基本相同，不同的是还包含一 个外部存储器单元，所述的总信号控制器还包含一个外部存储器接口单元。通过所述的外 部存储器接口单元，所述的外部存储器单元和所述的总信号控制器之间实现数据的输入和 输出。同时所述的总信号控制器还包含一个时钟电路单元，通过所述的总显示器单元显示 当前时间和日期。本实施案例在具体的操作上，老师可以通过外部存储器单元，将总信号控制器的 数据经外存储器接口单元进行存储或备份，以备下一次使用或拿到其他计算机上对数据进 行整理作参考用；外部存储器单元的数据也可以经外存储器接口单元导入总信号控制器读 取和使用。时钟电路单元可以通过所述的总显示器单元显示当前时间和日期，方便读取，同 时也可以以当前时间日期作为文件名对总信号控制器的数据进行外部存储，使外部存储数 据文件名具有唯一性，进行区分，避免混绕。实施例三如图4所示的一种互动教学系统装置，与实施例一基本相同，不同的是还包含有 讲台和多个课桌，所述的总信号控制器位于所述的讲台位置，所述的分信号控制器位于所 述的课桌的桌面位置，且所述的分信号控制器是固定地安装在所述的课桌的桌面内，所述 的分按键板单元表面与所述的课桌的桌面平齐或高出0-6毫米，如图5所示。本实施案例在具体的操作上，教师通过所述的讲台上的总信号控制器读取信息和 发出信息指令，学生通过所述的课桌上的分信号控制器读取信息和发出响应信息，从而实 现教师和学生的信息互动和交流。所述的分信号控制器是固定地安装在所述的课桌的桌面 内，所述的分按键板单元表面与所述的课桌的桌面平齐或高出0-6毫米，从而不占用课桌 的桌面，方便学生使用，外观上更容易被人接受。
基本型应用实例以下为互动教学系统装置基本型应用实例如图6到图14，所示的一种互动教学系统装置的基本型应用实例，图8，图9是其 总信号控制器和分信号控制器界面示意图，在本基本型实施例中，总信号控制器的总按键 板单元包含“提醒” “抢答” “投票” “测试” 4个软件功能模块按键，“A”到“E” 6个选择按 键，“0”到“9”10个数字按键，和“RESET” “确认” “清除” “导入导出” “查阅1 (上翻)，，“查 阅2(下翻)”操作键；分信号控制器的分按键板单元包含“提醒” “抢答” “投票” “测试” 4 个软件功能模块指示灯，“A”到“E”6个选择按键，和“确认” “清除” “请求” “上翻” “下翻” 操作键。 互动教学装置软件系统，包含提醒软件模块、抢答软件模块、投票软件模块、随堂 测量软件模块四个功能模块，所述的提醒软件模块是当老师按下总信号控制器的“提醒”按 键加指定分信号控制器编号，指定分信号控制器的分显示器单元显示提醒提示信息，以提 示所在学生注意，当学生按下所在的分信号控制器“请求”按键，所述的总信号控制器确定 发出请求信息的分信号控制器编码，并将编码显示在总显示器单元上，以提示老师注意；所 述的抢答软件模块是当老师按下总信号控制器的“抢答”按键，分信号控制器的分显示器单 元显示抢答提示信息，分信号控制器所在的学生按“确认”按键抢答，所述的总信号控制器 确认第一个响应的分信号控制器编码，并将编码显示在总显示器单元上；所述的投票软件 模块是当老师按下总信号控制器的“投票”按键，分信号控制器的分显示器单元显示投票提 示信息，分信号控制器所在的学生按“A”到“E” 6个选择按键选择，所述的总信号控制器确 定所有分信号控制器选择的选项及占比情况；所述的随堂测量软件模块是当老师按下总信 号控制器的“测试”按键，并依次输入每一测试题的选项答案，分信号控制器的分显示器单 元显示测试提示信息，分信号控制器所在的学生按“A”到“E” 6个选择按键，依次输入每一 测试题的选项答案，所述的总信号控制器确定每一测试题各分信号控制器输入的答案数量 及占比，以及所述的每一个分信号控制器答案正误数量及占比，以确定学生的答题情况并 进行统计分析，便于老师掌握应用。通过按总信号控制器“RESET”操作键可以退出软件功 能模块，进入默认的时钟电路模块。每一个分信号控制器有一个拨号开关，确定每一个分信号控制器有唯一对应且能 被所述的总信号控制器识别的编码(如图7中电器原理图)。所述的总信号控制器还包含 一个外部存储器接口单元，通过所述的外部存储器接口单元，所述的外部存储器单元和所 述的总信号控制器之间实现数据的输入和输出(如图6中电器原理图)。上述实施例只是为了说明本发明的构思及特点，目的在于让熟悉此项技术的人士 能了解本发明的内容并实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡依据本发明的精神实 质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种互动教学系统装置，包括电源装置、信息传输装置，其特征在于还包含一个总 信号控制器、多个分信号控制器，所述的总信号控制器包含总微处理器单元、总按键板单 元、总显示器单元、总存储器单元和总通讯接口单元，所述的分信号控制器包含分微处理器 单元、分显示器单元、分按键板单元和分通讯接口单元，所述的每一个分信号控制器有唯一 对应且能被所述的总信号控制器识别的编码，及软件系统，所述的软件系统包含提醒软件 模块、抢答软件模块、投票软件模块、随堂测量软件模块中的至少一种，所述的总信号控制 器与所述的分信号控制器通过所述的信息传输装置实现数据传输，所述的电源装置为所述 的总信号控制器，所述的分信号控制器提供电源。
2.依据权利要求1所述的互动教学装置，其特征在于还包含一个外部存储器单元，所 述的总信号控制器还包含一个外部存储器接口单元，通过所述的外部存储器接口单元，所 述的外部存储器单元和所述的总信号控制器之间实现数据的输入和输出。
3.依据权利要求1所述的互动教学装置，其特征在于所述的总信号控制器还包含一 个时钟电路单元，通过所述的总显示器单元显示当前时间和日期。
4.依据权利要求1所述的互动教学装置，其特征在于还包含有讲台和多个课桌，所述 的总信号控制器位于所述的讲台位置，所述的分信号控制器位于所述的课桌的桌面位置。
5.依据权利要求4所述的互动教学装置，其特征在于所述的分信号控制器是安装在 所述的课桌的桌面上，或固定地安装在所述的课桌的桌面内，所述的分按键板单元表面与 所述的课桌的桌面平齐或高出0-6毫米。
6.依据权利要求1所述的互动教学装置，其特征在于所述的信息传输装置是通过有 线的形式进行数据传输的。
全文摘要
本发明涉及一种互动教学系统装置，包括电源装置、信息传输装置，总信号控制器、分信号控制器，总信号控制器包含总微处理器单元、总按键板单元、总显示器单元、总存储器单元和总通讯接口单元，分信号控制器包含分微处理器单元、分显示器单元、分按键板单元和分通讯接口单元，每一个分信号控制器有唯一的编码，及软件系统，软件系统包含提醒软件模块、抢答软件模块、投票软件模块、随堂测量软件模块。通过此装置可以实现教学中的师生互动，提高学生学习积极性，教师可以及时掌握学习效果，因人因时因地施教。
文档编号G09B5/00GK102005136SQ20101052657
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者向桂南 申请人:向桂南