一种光纤通信教学演示系统的制作方法

本发明属于光纤通信技术领域，特别是涉及一种光纤通信教学演示系统。

背景技术：

光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用，光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具，光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式，从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器，光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤，传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。

随着光纤通信越来越重要，光纤通信的人才需求越来越多，，针对光纤通信人才的培养需要使用到光纤通信教学演示系统，但它在实际使用中仍存在以下弊端：

1.现有的光纤通信教学演示系统功能单一，难以锻炼学生的实操能力，教学效果不够理想；

2.现有的光纤通信教学演示系统难以因材施教，难以及时发现学生的学习状况。

因此，现有的光纤通信教学演示系统，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光纤通信教学演示系统，通过设置学生指纹识别模块和教师指纹识别模块，使得该教学演示系统的安全性更高，通过设置vr模拟模块、操作监测模块和光纤测量模块，使得该教学演示系统功能性多样，趣味性强，教学效果得到大大提高，解决了现有的光纤通信教学演示系统功能单一，难以锻炼学生的实操能力，教学效果不够理想的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种光纤通信教学演示系统，包括学生端和教师端，所述学生端通过wifi与教师端网络连接，所述学生端包括学生指纹识别模块、练习模块、vr模拟模块、操作监测模块和光纤测量模块，所述教师端包括中央控制器、教师指纹识别模块、计算机输入模块、主显示屏模块、三维全息投影模块、评价推送模块、大数据模块和存储模块；

所述教师指纹识别模块的输出端和计算机输入模块的输出端均与中央控制器的输入端电性连接，所述中央控制器的输出端分别与主显示屏模块的输入端、三维全息投影模块的输入端和评价推送模块的输入端电性连接，且所述中央控制器亦与大数据模块和存储模块双向网络连接；

所述教师指纹识别模块用于采集教师指纹以启动学生端和教师端，所述计算机输入模块用于教师输入各项指令，所述主显示屏模块用于教师进行ppt的教学、音视频和图片的播放，所述三维全息投影模块用于教师通过三维全息投影技术进行光纤通信组件、设备的三维展示，所述评价推送模块用于教师基于大数据判断学生的学习掌握情况，及时发现学生的薄弱点和优点，推送反馈给学生，所述大数据模块用于统计使用系统的全体学生的学习情况，找准学生的易错点和薄弱点，所述存储模块用于存储教学内容、教学进度、学生测量数据、学生vr模拟数据和学生练习数据。

进一步地，所述学生指纹识别模块用于采集学生指纹以记录学生的出勤情况和学习信息数据。

进一步地，所述练习模块包括触摸显示屏和键盘，所述触摸显示屏和键盘用于学生端输入输出信息时使用。

进一步地，所述vr模拟模块包括vr模拟设备和防护机构，所述vr模拟设备设置为vr头盔或vr眼镜中的一种，所述vr模拟设备用于模拟光纤通信的安装场景和事故场景，锻炼学生在发生火灾、短路、断路、雷雨天气、光线昏暗下等场景下的光纤通信的安装情况和事故处理能力，所述防护机构用于当学生使用vr模拟设备时，对学生进行防护，避免学生反应过大而受伤。

进一步地，所述操作监测模块包括监测传感器和高清摄像头，所述监测传感器用于监测学生在实操和vr虚拟操作时的行为规范，所述高清摄像头用于拍摄学生在实操和vr虚拟操作时的动作行为和面部行为，用以纠正学生的不良习惯。

进一步地，所述光纤测量模块包括数据统计单元、数据采集上传单元和测量设备，所述测量设备包括光功率计、稳定光源、光万用表和光时域反射仪，所述数据采集上传单元用于测量数据的录入，并将数据上传至数据数据统计单元，所述数据统计单元用于分类、分析数据，并制作测量报表。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置学生指纹识别模块和教师指纹识别模块，使得该教学演示系统的安全性更高，通过教师指纹识别模块启动教师端，通过学生指纹识别模块启动学生端，且在教学过程中，学生课堂上的各项学习数据被存储在该学生指纹的目录下，有助于教师了解到每一位学生的学习情况，以便于因材施教。

2、本发明通过设置vr模拟模块、操作监测模块和光纤测量模块，使得该教学演示系统功能性多样，趣味性强，教学效果得到大大提高，通过vr模拟模块模拟光纤通信设备的安装场景、事故场景等，锻炼学生的实际安装能力，突发事故的处理能力，通过光纤测量模块锻炼学生对光纤通信的数据采集、数据统计能力，提高学生的数据处理能力，通过操作监测模块监测学生在vr模拟模块和光纤测量模块使用过程中的行为规范，准确控制安装距离，有助于学生养成一个良好的通信设备维护、安装习惯，提高安全性。

3、本发明通过设置评价推送模块、大数据模块和存储模块，使得该教学演示系统可基于大数据了解每个学生各自的弱点，便于学生与教师的交流，便于学生及时发现自己的不足，该系统可助力教师生成适用于不同学生的教学内容。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、学生端；2、教师端；11、学生指纹识别模块；12、练习模块；13、vr模拟模块；14、操作监测模块；15、光纤测量模块；21、中央控制器；22、教师指纹识别模块；23、计算机输入模块；24、主显示屏模块；25、三维全息投影模块；26、评价推送模块；27、大数据模块；28、存储模块；121、触摸显示屏；122、键盘；131、vr模拟设备；132、防护机构；141、监测传感器；142、高清摄像头；151、数据统计单元；152、数据采集上传单元；153、测量设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-2所示，本发明为一种光纤通信教学演示系统，包括学生端1和教师端2，学生端1通过wifi与教师端2网络连接，学生端1包括学生指纹识别模块11、练习模块12、vr模拟模块13、操作监测模块14和光纤测量模块15，教师端2包括中央控制器21、教师指纹识别模块22、计算机输入模块23、主显示屏模块24、三维全息投影模块25、评价推送模块26、大数据模块27和存储模块28。

其中如图2所示，教师指纹识别模块22的输出端和计算机输入模块23的输出端均与中央控制器21的输入端电性连接，中央控制器21的输出端分别与主显示屏模块24的输入端、三维全息投影模块25的输入端和评价推送模块26的输入端电性连接，且中央控制器21亦与大数据模块27和存储模块28双向网络连接，教师指纹识别模块22用于采集教师指纹以启动学生端1和教师端2，计算机输入模块23用于教师输入各项指令，主显示屏模块24用于教师进行ppt的教学、音视频和图片的播放，三维全息投影模块25用于教师通过三维全息投影技术进行光纤通信组件、设备的三维展示，评价推送模块26用于教师基于大数据判断学生的学习掌握情况，及时发现学生的薄弱点和优点，推送反馈给学生，大数据模块27用于统计使用系统的全体学生的学习情况，找准学生的易错点和薄弱点，存储模块28用于存储教学内容、教学进度、学生测量数据、学生vr模拟数据和学生练习数据。

其中如图2所示，学生指纹识别模块11用于采集学生指纹以记录学生的出勤情况和学习信息数据。

其中如图2所示，练习模块12包括触摸显示屏121和键盘122，触摸显示屏121和键盘122用于学生端1输入输出信息时使用，课堂中，教师可布置练习内容，学生通过触摸显示屏121和键盘122进行练习，通过练习模块12了解学生的掌握情况，及时发现学生的不足。

其中如图2所示，vr模拟模块13包括vr模拟设备131和防护机构132，vr模拟设备131设置为vr头盔或vr眼镜中的一种，vr模拟设备131用于模拟光纤通信的安装场景和事故场景，锻炼学生在发生火灾、短路、断路、雷雨天气、光线昏暗下等场景下的光纤通信的安装情况和事故处理能力，防护机构132用于当学生使用vr模拟设备131时，对学生进行防护，避免学生反应过大而受伤。

其中如图2所示，操作监测模块14包括监测传感器141和高清摄像头142，监测传感器141用于监测学生在实操和vr虚拟操作时的行为规范，如监测传感器141可设置为距离传感器，用于控制学生在安装时与周围光纤通信的距离，高清摄像头142用于拍摄学生在实操和vr虚拟操作时的动作行为和面部行为，用以纠正学生的不良习惯，基于面部行为可判断该学生的心理波动情况，教师加以辅助的心理辅导，避免学生过于紧张。

其中如图2所示，光纤测量模块15包括数据统计单元151、数据采集上传单元152和测量设备153，测量设备153包括光功率计、稳定光源、光万用表和光时域反射仪，用于锻炼学生使用各类光纤测量设备153的能力，数据采集上传单元152用于测量数据的录入，并将数据上传至数据数据统计单元151，用于锻炼学生的采集数据的能力，数据统计单元151用于分类、分析数据，并制作测量报表，用于锻炼学生处理数据的能力。

本实施例的一个具体应用为：

s1：教师接通学生端1和教师端2的电源，然后通过教师指纹识别模块22启动教师端2的计算机设备，学生通过学生指纹识别模块11启动学生端1；

s2：开始教学演示时，教师通过主显示屏模块24进行ppt的教学，对光纤通信进行细致的讲解，讲解过程中，可通过三维全息投影模块25进行光纤通信组件、设备的三维展示，帮助学生更加直观清楚的了解到光纤通信组件、设备的结构及原理；

s3：在教学过程中，教师亦可启动学生端1的vr模拟模块13、操作监测模块14和光纤测量模块15进行学生的实操锻炼，通过vr模拟模块13模拟光纤通信设备的安装场景、事故场景等，锻炼学生的实际安装能力，突发事故的处理能力，通过光纤测量模块15锻炼学生对光纤通信的数据采集、数据统计能力，提高学生的数据处理能力，通过操作监测模块14监测学生在vr模拟模块13和光纤测量模块15使用过程中的行为规范，准确控制安装距离，有助于学生养成一个良好的通信设备维护、安装习惯；

s4：在教学过程中，教师亦可启动练习模块12，通过练习模块12了解学生的掌握情况，及时发现学生的不足；

s5：在教学过程中，通过存储模块28存储教学内容、教学进度、学生测量数据、学生vr模拟数据和学生练习数据，教师了解到每一位学生的学习情况，以便于因材施教。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。