专利名称：可识别式遥控互动教学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可识别式遥控互动教学系统。
传统的教学方式，是在教室内设置黑板或白板，老师站在讲台上，学生则坐在课桌椅听讲，故老师很容易自顾自地在讲台上讲写，学生则在台下“听、看、抄”，自己领悟；顶多利用视听器材(例如投影片、幻灯片、录影带等设备)做为辅助的教学器具。然而，科学实验证实，人的短期记忆只有几十秒，注意力只能维持几分钟就会分散，这种教学方式，学生是否听得懂、学得好，值得怀疑。不管是小学，或是大学，几十年来传统教学方式都是如此，老师也是随着这种过来，并没有仔细考虑如何将科技应用于教学上。
再者，传统教学方式，对于学生学习成果的测验方式，都是老师出考试题目并且印在纸上，然后在规定的时间将考卷发给学生进行答卷，学生做完答案后又必须收回考卷、批改、公布成绩等一系列的程序，不仅十分繁琐，而且若要马上根据测验结果针对教学中所存在的问题，也不能马上调整教学方案做即时补救，而且传统的教学、测验方式几十年来一成不变，已呈现刻板化而不能提高学习兴趣。
因此，本发明所提供的遥控互动教学系统在于解决前述传统教学方式所存在的问题，而所需预先准备的基本设备仅是一班一部电脑而已。
本发明的主要目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，其是一种简单的工具，既方便使用，又便宜的学习互动系统，其可以在不需要天赋异禀的老师，就可以在系统使用过程上，在课堂教学上营造更为活泼、生动的气氛，并提高学生在课堂上的学习兴趣及注意力。
本发明的次一目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，这套系统可以在课堂上，供即时小考或测验用，并立即反应教学成效，诊断所教的内容，让老师根据测验结果，视需要及时对教学进行补救。
本发明的再一目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，这套系统可自动记录学生在课堂测验的结果，而且可以保留在网络上，供教师在课后作为学习评判的考验，也不用花费心思进行记录；另外可以主动提醒老师一些特别该注意的情况；学生能够在课堂上立即知道自己的学习效果，也能够触发学生在课后针对自己的不足处加以补强与练习。
本发明的另一目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，其测验方式可以采用比赛游戏方式进行，借以提高学生在课堂上的学习动力及注意力，加强学生之间，以及老师与学生之间在课堂上的合作。
本发明的又一目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，借由改变一般传统小考的方式，减少学生对考试的恐惧感，同时因老师能够立即补强教导与即时更正，学生可以因此更增加信心及喜爱学习。
本发明的进一步目的在于，提供一种可识别式遥控互动教学系统，其在使用这套系统教学时，老师不用点名就能知道那些学生缺课，有助于教学管理。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种可识别式遥控互动教学系统，其特征在于，包括互动学习系统，其包括随堂评量系统、问答比赛系统，即时调查系统及网络教学支援系统；主机系统，其内含微处理机的控制仪器或微电脑系统，供连接下述遥控受信机与相关运作的软件系统；遥控受信机，其内含具有单向接收或双向接收与传送信号功能的无线传输装置，能接收来自配套的遥控信号传送器所发送的信号，并能解码识别出该信号的来源传送器编号与按钮状态，该遥控受信机设有一条传输缆线，供连接微电脑主机，接受来自微电脑主机的控制信号或将来自遥控传送器的讯息传送给主机；遥控信号传送器，其内含具有单向传送或双向接收与传送信号功能的无线传输装置，传送器面板设有数个按钮，及显示器或灯设于同一套件的遥控信号传送器，每一个都具有唯一的识别码，按下传送器按钮发送信号给配套的遥控受信机时，信号中包含识别码与按钮编码，其由微电脑主机和若干连接微电脑主机的遥控受信机，与一组具个别识别码的掌上型遥控信号传送器所组成，在同一操作空间内，受信机可以接收并识别不同的信号传送器所传送来的遥控信号，解码后再经由通讯介面传送给微电脑主机。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的可识别式遥控互动教学系统，其中的遥控受信机与遥控信号传送器是以红外线传输信号。
前述的可识别式遥控互动教学系统，其中的遥控受信机与遥控信号传送器是以无线电传输信号。
本发明是一种简单的工具，既方便使用，又便宜的学习互动系统，其可以在不需要天赋异禀的老师，就可以在系统使用过程上，在课堂教学上营造更为活泼、生动的气氛，并提高学生在课堂上的学习兴趣及注意力；这套系统可以在课堂上，供即时小考或测验用，并立即反应教学成效，诊断所教的内容，让老师根据测验结果，视需要及时对教学进行补救；并可自动记录学生在课堂测验的结果，而且可以保留在网络上，供教师在课后作为学习评判的考验，也不用花费心思进行记录；另外可以主动提醒老师一些特别该注意的情况；学生能够在课堂上立即知道自己的学习效果，也能够触发学生在课后针对自己的不足处加以补强与练习；其测验方式可以采用比赛游戏方式进行，借以提高学生在课堂上的学习动力及注意力，加强学生之间，以及老师与学生之间在课堂上的合作；并借由改变一般传统小考的方式，减少学生对考试的恐惧感，同时因老师能够立即补强教导与即时更正，学生可以因此更增加信心及喜爱学习，有助于教学管理。
为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施例，并配合附图详细说明如下
图1为本发明采用基本型的硬件组态示意图。
图2为本发明采用一台微电脑主机配备多个受信机的硬件组态示意图。
图3为本发明采用多台微电脑主机配备多个受信机的硬件组态的示意图。
图4为本发明采用多地多系统的硬件组态示意图。
图5为本发明模式A的示意图。
图6为本发明模式B的示意图。
图7为本发明模式C的示意图。
图8为本发明的网络教学系统应用方式图。
图9为本发明发射器的实施电路图。
图10为本发明接收器的实施电路图。
本发明的可识别式遥控互动教学系统，包括有系统组件与硬件架构。其中，该系统组件进一步包括有“互动学习系统”与“配合主机系统”；其中的“互动学习系统”，又包括人员注册系统、随堂评量系统、问答比赛系统、即时调查系统与网络教学支援系统。该“配合主机系”统内含微处理机的控制仪器或微电脑系统(可增添网络通讯能力)，用来连接遥控受信机与相关运作软件系统；另外包含有足供多人同时观看(五人以上)显示系统画面用的监视器或视讯投影器材。该硬件设备包括有遥控受信机与遥控信号传送器。
前述的遥控受信机是一种电子硬件设备，内含无线传输装置，具有单向的接收或双向的接收与传送信号功能(采用红外线或无线电或其它无线传输科技)，能接收来自配套的遥控信号传送器所发送的信号，并能解码识别出该信号的来源传送器编号与按钮状态，受信机包含一条传输缆线，用来连接微电脑主机(采用序列或平行通信介面技术)，接受来自微电脑主机的控制信号或传送来自遥控传送器的讯息到主机。该遥控受信机的接收电路如图10所示。
前述的遥控信号传送器是一种电子硬件设备，配备内含无线传输装置，具有单向的传送或双向的接收与传送信号功能(采用红外线或无线电或其它无线传输科技)。传送器面板设有若干个按钮，以及液晶显示器或灯设于同一套件的遥控信号传送器，每一个都具有唯一的识别码。按下传送器按钮发送信号给配套的遥控受信机时，信号中将包含识别码与按钮编码。遥控信号传送器为掌上型，在收送信号可及的范围内，可任意携带移动至不同地点。该遥控信号传送器的发射电路如图9所示。
本发明的硬件运作方式，由微电脑主机和若干连接微电脑主机的遥控受信机，与一组具有个别识别码的掌上型遥控信号传送器所组成。在同一操作空间内，受信机可以接收并识别不同的信号传送器所传送的遥控信号，触码后再经由通讯介面传送给微电脑主机。
本发明的硬件组态可以包括以下多种类型模式A(基本型)(参阅图1所示)组件微电脑主机2一组，大型显示器3一个，遥控受信机1一个，遥控信号传送器4数个。本实施例中采用键耀股份有限公司生产的微电脑主机和遥控受信机。本实施例中采用明碁电脑股份有限公司生产的显示器。
空间运作范围在同一有限空间内(教室、会议室、礼堂、40个使用者5左右使用的户外集合场地)。
运作方式遥控受信机连接到微电脑主机，可收集遥控信号传送器送出的资料传回主电脑。
模式B(一台微电脑主机配多个受信号)参阅图2所示。
组件主机一组，大型显示器一个或一个以上，遥控受信机二个以上，遥控信号传送器数个。
空间运作范围在同一有限空间内(教室、会议室、礼堂、80人左右使用的户外集合场地)。
运作方式所有的遥控受信机分散在使用空间的各地，并且连接到同一台电脑上，可各自收集遥控传送器送出的资料汇集至主电脑。
模式C(多台微电脑主机配多个受信机)(参阅图3所示)；组件主机二组或二组以上，大型显示器二个或二个以上，遥控受信机二个以上，遥控信号传送器数个，连接电脑的区域网络一套。
空间运作范围在同一有限空间内(教室、会议室、礼堂、120人左右使用的户外集合场地)。
运作方式每台主机各配有大型显示器及遥控受信机，主机间以区域网络连接，所有的遥控受信机分散在使用空间的各地，可各自收集资料到所连结的主机上，主机之间再通过网络交换资料。
模式D(多地多系统)(参阅图4所示)组件模式A、B、C的组件配合地点数，连结各地点的网络系统。
空间运作范围在二个以上位于不同地点的有限空间。
运作方式各地点配有A或B或C模式的硬件组态，通过网络系统将各地点的电脑连结起来，以协调工作与交换资讯。每个地点的系统可以独立或同步运作。
本发明的系统与应用模式人员注册系统功能将人员与遥控器识别号匹配对应起来，提供其它子系统识别人员身份，并视为学习活动的登入动作。
运作方式人员各持遥控信号发送器进入接受器的接收范围内，借助遥控器，系统能够获得人员的资讯更动资料库中的匹配对应资料。
模式A轮询式(人员任取一遥控器)，人员的资料已事先存在电脑资料库中，系统依序循环呈现人员的名字数秒，人员看到自己的名字或编号后按下遥控器的按钮即可登入，已登入的名字呈现的速度快些。
模式B随机式(人员任取遥控器)，人员于遥控器上输入自己的身份识别码(学号、座号、编号)等即可完成登入。
模式C每位人员分配固定的遥控器，直接按下按钮即可登入，登入系统可配合硬件的各种应用配置。
模式A示意图(参阅图5所示)；1、任取一遥控器，2、看到自己名字按钮，3登入/匹配完成模式B示意图(参阅图6所示)；1、任取一遥控器，2、按下自己的编号，3登入/匹配完成模式C示意图
1、人员已分配固定遥控器，2、人员按钮完成登入(参阅图7所示)；随堂评量系统功能系统提供事先或临时建立的题库，于课堂中实施随堂评量，评量结果将存入资料库中，转换成图表与其它的统计量值。
运作方式系统启动后，在显示器自动呈现题目与选项(选择式)或由老师口述，或以黑白板、书面呈现均可，人员按遥控器选填答案，由系统接收并另以个别判断，再根据应用模式不同采取不同的反应策略，事后能将整日学生的回答问题情况转入网络教学系统，以电子邮件或网页公布方式供家长查询。
个人记名/全体记名/不记名，个人记名表示施测时，每题每个人回答问题的结果会马上显示出来；全体记名表示施测时，会逐题显示整体回答问题的计分；不记名则等全部施测完毕后才显示整体的统计量。
时间自动/答完自动/手动，时间自动表示每个题目以事先设好的时间来显示，时间一到就自动跳下一题；答完自动表示等所有受测人员都回答完毕才跳下一题；手动表示由主持者控制跳下一题的时机。
输出方式统计图长条图，显示各题答对错数目(通过率)，各题各选项的选择数量；圆饼图总分分布状况(答对5题有多少人......答对4题有多少人......)；个人进步线图。
统计量各题加总、得分平均、得分标准差、枢纽分析表、全班总分。
交换档案输出标准的电子试算表格式，供老师自行弹性处理。转入网络教学系统资料库中，内容包含人员各题问答状况及作答时间。
问答比赛系统功能以游戏型式进行群体问答比赛。
运作方式人员先依组态公好组别，系统呈现问题后，人员手持遥控信号传送器按钮回答问题，系统将计算个人分数，并依分组方式套用公式加总，以分组总分做为比赛分数依据，再按游戏型式套用不同的规则，整个游戏是以个别回答，群体竞争的方式进行。
组态同时同地分组参与人员在同一个空间内，遥控硬件系统也在同一空间内运作。人员就地分成多组，竞相回答问题。
同时二地分组人员分成两地，两地也各有一独立的遥控硬件系统，但以电脑网络连线。同一地的人员被视为同一组，或分成多组且每一组都同时包含两地的人，两地的系统通过网络同步呈现问题，进行答题比赛。
同时多地分组人员分成多地，各地也各有一独立的遥控硬件系统，但以电脑网络连线，同一地的人员被视为同一组，各地的系统通过网络同步呈现问题，进行答题比赛。
非同时非同地分组人员分成多地，各地也各有一独立的遥控硬件系统，以电脑网络连线。同一地的人员被视为同一组，各地自行在指定时限内进行答题活动，事后再进行成绩排行比赛(含对内合作和对外竞争)，计算方式以时间、正确率一并考虑。
游戏型式群组抢答系统呈现问题，当设定时间一到或任一组全体答题结束且正确率达到设定水准时，即刻计分并呈现下一个问题。
群组回答比赛系统呈现问题，当设定时间一到，即刻计分并呈现下一个问题。
抽问比赛系统在每组中随机指定某位人员回答问题，以该人员的分数为该组档次的分数做为计算依据。
即时调查系统功能调查人员回答问题的状况，再加以分析。题目本身并没有绝对的对或错。
运作方式系统启动后，由主持者控制系统呈现题目，或以口头、白黑板、书面的方式传达题目与选项，再由人员手持遥控信号发送器按钮表达看法，进行完所有题目后，系统将依组态显示适当的资讯，并转换成统计量与图表供施测者参考。
组态同时同地参与人员在同一个空间内，遥控硬件系统也在同一空间内运作。人员就地表示看法。
同时多地人员分散多地，各地也各有一独立的遥控硬件系统，但以电脑网络连线，各地的系统通过网络同步呈现问题，人同地就表示看法，但统计量是依据全体人员来计算。
非同时非同地人员分成多地，各地也各有一独立的遥控硬件系统，以电脑网络连线。各地自行在指定时间进行调查，人员就地表示看法，各地先各自显示本地的统计量，施测完毕后再将原始资料通过网络传输至中央处理系统，总计算全体的统计量。
模式个人记名/全体记名/不记名，个人记名表示施测时，每题每个人回答问题的结果会马上显示出来；全体记名表示施测时，会逐题显示整体回答问题的结果或统计量；不记名则等全部施测完毕后才显示整体的统计量。
时间自动/答完自动/手动，时间自动表示每个题目以事先设好的时间来显示，时间一到就自动跳下一题；答完自动表示将等所有受测人员都回答完毕才跳下一题；手动表示由主持者控制跳下一题的时机。
应用范围意见调查随机调查人员对各种意见的看法，以次数分配做为主要的统计量。
心理测验事先将心理测验题目输入到题库中，即可做为心理测验系统，系统能马上显示出简易的统计量(次数分配、枢纽分析)，且输出完整施测资料档案供后续分析用。
会议投票表决于会议室或教室内设置系统，可用来做为投票表决事务或人事。
网络教学支援系统本发明采用非同步式时，其系统可以达到以下的功能1、配合使用遥控互动系统的课程，以线上的型式开设网络课程。
2、经由浏览器上传与置放课程教材。
3、老师可以在教学系统上指定作业。
4、学生可以线上上传作业，老师则可以作线上批改及统计。
5、建立与管理课后评量题库。
6、记录并统计遥控互动系统进行的各种教学活动状况。
7、老师及学生可以在线上做课程的同步与非同步讨论。
8、家长可通过系统中的线上家庭联络薄或电子邮件得知学生的作业与教学活动状况。
使用成员包含老师、家长、学生、义工家长、小老师。家长与学生是配对的。
应用方式老师事先利用网络教学支援系统建立课程，上传好讲义与公告学习须知。接着在上课前上线出课后评量题目，上课时再利用遥控系统做课后评量或问卷调查，相关系统会将测验与问卷结果传回网络教学支援系统的资料库内。在一天之中可能进行数次的课后评量或问卷调查，系统在放学后将自动汇整所有评量状况与相关的活动资料，经由老师确认后，个别用电子邮件传送给每位学生家长，或由家长上线查询子弟在校一日的状况。如图8的网络教学系统应用方式图所示。
学生自评系统功能定时或随时累计收集人员自评的资讯，汇整统计后供老师、家长参考。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种可识别式遥控互动教学系统，其特征在于，包括互动学习系统，其包括随堂评量系统、问答比赛系统，即时调查系统及网络教学支援系统；主机系统，其内含微处理机的控制仪器或微电脑系统，供连接下述遥控受信机与相关运作的软件系统；遥控受信机，其内含具有单向接收或双向接收与传送信号功能的无线传输装置，能接收来自配套的遥控信号传送器所发送的信号，并能解码识别出该信号的来源传送器编号与按钮状态，该遥控受信机设有一条传输缆线，供连接微电脑主机，接受来自微电脑主机的控制信号或将来自遥控传送器的讯息传送给主机；遥控信号传送器，其内含具有单向传送或双向接收与传送信号功能的无线传输装置，传送器面板设有数个按钮，及显示器或灯设于同一套件的遥控信号传送器，每一个都具有唯一的识别码，按下传送器按钮发送信号给配套的遥控受信机时，信号中包含识别码与按钮编码，其由微电脑主机和若干连接微电脑主机的遥控受信机，与一组具个别识别码的掌上型遥控信号传送器所组成，在同一操作空间内，受信机可以接收并识别不同的信号传送器所传送来的遥控信号，解码后再经由通讯介面传送给微电脑主机。
2.根据权利要求1所述的可识别式遥控互动教学系统，其特征在于，所述的遥控受信机与遥控信号传送器是以红外线传输信号。
3.根据权利要求1所述的可识别式遥控互动教学系统，其特征在于，所述遥控受信机与遥控信号传送器是以无线电传输信号。
全文摘要
一种可识别式遥控互动教学系统,包括互动学习系统,其包括:随堂评量系统、问答比赛系统,即时调查系统及网络教学支援系统;主机系统,其内含微处理机的控制仪器或微电脑系统;遥控受信机,其内含无线传输装置,该遥控受信机设有一条传输缆线,供连接微电脑主机;遥控信号传送器,其内含无线传输装置,受信机可以接收并识别不同的信号传送器传送来的遥控信号,解码后再经由通讯介面传送给微电脑主机;借以达到遥控互动教学的目的。
文档编号G06F19/00GK1373444SQ0110449
公开日2002年10月9日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者陈德怀, 梁仁楷, 杨晃彰 申请人:陈德怀, 梁仁楷, 杨晃彰