多媒体智能互动教学系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多媒体智能互动教学系统，在基于计算机可执行平台上提供多媒体教学数据，从而进行实时、互动教学；该系统包括：一个多媒体互动显示大屏、教师操控终端、多媒体数据交换机以及若干个学生操控显示终端；教师操控终端控制整个系统的运行；多媒体数据交换机，用以将教师操控终端和学生操控显示终端之间的多媒体数据进行点对点、点对群、群对群及点对面的实时交换传送和接收；还包括基于该系统的互动教学方法，老师可以针对每个或每组学生制定个性化教学辅助方案，因材施教；学生端之间也可以向教师操控终端请求建立连接，该系统不仅能实现无纸化教学，还能提供多样化、实时、互动的多媒体教学资讯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多媒体教学系统及其教学方法，尤指基于计算机可执行平台上提 供多媒体教学数据，从而进行实时、互动教学的系统及其实现方法。
技术介绍
仅凭“一张嘴、一本书、一支粉笔、一块黑板”以老师为主体的传统教学模式在中国 已年代久远；其缺点显而易见(1)在传统教学中，很多需要现场演示或需要试验的教学内容无法进行；教师没 有办法让学生看到或听到他所需要的东西，教学内容的完整性得不到保证，教师与学生缺 乏双向信息交流，导致教学效率低下。(2)不利于培养学生的自主学习能力，教学形式单一；传统教学以知识传递为主， 教师对学生的学习能力、学习方法、价值观的形成关注不够，教师对教学的目标、内容、方 法、进程、结果和质量评定都实施严格的控制，教学过于程序化和模式化。(3)不利于全面提高教师的综合素质；传统教学的手段单一，很少涉及现代化的 教学设备，对教师的素质相对要求较低，对全面提高教师的综合素质是不利的，并且教师作 为知识的“仲裁者”，对知识的“正确性”具有最高权威；(4)传统教学效率低、学习效期短，往往辛苦教会的东西学生很快就忘掉。近年来，随着科技的进步，以往必须由老师亲自授课的情形，借助各类科技产品， 如今已完全改变了教学的形态。传统教学方式结合网络流通迅速、实时的优势，以及多媒体 丰富多变的教材，将使得教学方式更为活泼且令人^C异。目前结合科技产品与网络教学的方式有以下几种(1)电话热线式一对一的教学，授课端与学习端双方只要拥有电话通讯的条件 即可进行。然而此类教学方式仅限于语音交谈，虽能实时的获得交流与沟通，但无法看到影 像或使用特定主题的教学课程数据。(2)实况转播式一对多的单向教学，授课端与学习端通过网络条件以及相关通 讯软件的支持，即可传输影像与声音。然而此类教学方式仅能由授课端单向进行远程的辅 助教学，而缺乏互动性。(3)视讯点播式一对多的非实时单向教学，授课端事先录制好影音教学课程，学 生学习通过登录进入该系统进行学习，系统端凭借网络与播放软件的结合，方能播放特定 的教学主题。目前各教学单位常用的教学手段主要是第(2)和第(3)两种，然而此两种情形如 同上述方式，仅提供单向远程的教学模式，授课端与学生端无法拥有良好的互动，无法针对 每一个学生或每组学生的学习情况制定个性化教学辅助方案，学生端之间也不能建立有效 沟通连接。公开号CN101350140A的专利公开了一种数字网络互动教学系统，包括计算机及 其输入输出设备，在计算机及其输入输出设备之间采用时分多址和异步串行传输方式，计算机用以太网线依次连接网络通迅卡、网络交换机和与网络交换机并联的若干互动学习终 端。数字网络互动教学系统中的手写互动教学方法为系统启动教学程序；教师选定授课 模式，然后建立网络连接；系统等待学生登录，进入教师端与学生端进行手写互动作业；系 统依据选定的教学模式，产生并保存互动作业数据；教师将系统生产的互动作业数据回放 给全体学生并对作业评估。该专利依赖以太网布线，对其稳定性和可靠性会造成影响，同时 也增加设备成本，建设系统投资大，资源配置浪费，另外授课端与学生端无法拥有良好的互 动，也无法针对每一个学生或每组学生制定个性化教学辅助方案，学生端之间也不能建立 有效沟通连接
技术实现思路
针对目前多媒体教学系统存在授课端与学生端无法拥有良好的互动，也无法针对 每一个学生或每组学生制定个性化教学辅助方案，学生端之间也不能建立有效连接沟通， 以及系统稳定性和可靠性差、建设投资大、资源配置不合理和移动性不强、集成度不高、共 享性差、以及成本较高的不足，本专利技术的目的在于提供一种，在特定教室内将计算机、网络 技术、多媒体互动显示大屏幕、教师操控终端、学生操控显示终端、电子通信技术、嵌入式技 术、数据统计分析技术搭建的教学资源、及语音、视频、文本、手写等教学元素整合在一起， 通过网络信号实时传输的功能，结合储存有各类教学课程的教程资源库，提供丰富多样化 的多媒体教学数据，使得授课端与学习端能够进行可实时性互动，进行多变且生动的教学 活动。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种多媒体智能互动教学系统，在基于计算机 可执行平台上，提供多媒体教学数据从而进行实时、互动教学，该系统包括；一多媒体互动 显示大屏幕、一教师操控终端、一多媒体数据交换机以及若干学生操控显示终端；所述的多 媒体数据交换机分别与教师操控终端、多媒体互动显示大屏幕以及所有学生操控显示终端 通讯连接；所述的教师操控终端还与多媒体互动显示大屏幕通讯连接；所述的教师操控终 端，用以控制整个教学系统的运行；所述的多媒体数据交换机，用以在教师操控终端的许可 下执行教师操控终端和学生操控显示终端之间的多媒体数据信息进行点对点、点对群、群 对群及点对面的实时交换传送和接收。本专利技术更优的技术方案是所述的多媒体数据交换机与教师操控终端及多媒体互动显示大屏幕彼此间通过 数据总线相连或采用无线发射/接收装置来实现多媒体数据信息的交换传送与接收；所述 的多媒体数据交换机与各学生操控显示终端之间通过数据总线相连或采用无线发射/接 收装置实行多媒体数据信息的交换传送与接收。所述的多媒体数据交换机具有一基础信令模块，用以在任意操控终端发起的两点之间的连接请求时建立连接通 道；一数据传输模块，用以在建立连接通道后传输多媒体通讯数据；一数据接收模块，用以接收数据传输模块传输的多媒体通讯数据；一教程资源库，用以储存多媒体的教学数据资源；一教程管理模块，可由教师操控终端用以向教程资源库选取下载所需的多媒体教学数据；一教学界面操控模块，供教师和学生操控显示终端通过登录后进入各自的课堂教 学界面；一课堂教学管理界面模块，分别具有教学管理、学生管理、辅助管理三个平台，由 教师操控终端执行平台的操控管理作业；一音频处理模块及视频解码模块和VGA模块，用以处理及解压缩多媒体中的音、 视频通讯数据信号；上述的音频处理模块、视频解码模块、VGA模块、基础信令模块、数据传输模块、数 据接收模块、教程资源库、教程管理模块、教学界面操控模块、课堂教学管理界面模块分别 与CPU中央处理器相连，并由CPU中央处理器控制各模块的工作。所述的CPU中央处理器 由教师操控终端控制。所述的多媒体互动显示大屏幕为具有触摸和书写功能的电子白板或液晶显示器 或等离子显示器。所述的学生操控显示终端为具有触摸和书写功能的电子书或笔记本电脑。 所述的教师操控终端为台式计算机或笔记本电脑或是具有触摸和书写功能的台 式计算机或笔记本电脑。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种基于多媒体智能互动教学系统的互动教学 方法，主要包括以下步骤a.系统启动教学程序一教师操控终端生成使用界面供教师操作；学生操控显示 终生成使用界面供学生操作；b.教师操控端和学生操控显示端通过登录后进入系统，届时老师通过其使用界面 选定授课模式，向教程资源库选取下载所需的多媒体教学资料并共享，然后通过多媒体数 据交换机建立教师操控终端与各学生操控显示终之间的通讯连接；c.互动教学开始，期间在教师操控终端允许的情况下可以与各学生操控显示终 端之间通过多媒体数据交换机进行多媒体信息实时交互；教师通过操控显示终端可以选择 将教学内容广播给全体学生操控显示终端，也可以只广播给某一组或某个学生操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多媒体智能互动教学系统，在基于计算机可执行平台上，提供多媒体教学数据从而进行实时、互动教学，其特征在于：该系统包括；一多媒体互动显示大屏幕、一教师操控终端、一多媒体数据交换机以及若干学生操控显示终端；所述的多媒体数据交换机分别与教师操控终端、多媒体互动显示大屏幕以及所有学生操控显示终端通讯连接；所述的教师操控终端还与多媒体互动显示大屏幕通讯连接；所述的教师操控终端，用以控制整个教学系统的运行；所述的多媒体数据交换机，用以在教师操控终端的许可下执行教师操控终端和学生操控显示终端之间的多媒体数据信息进行点对点、点对群、群对群及点对面的实时交换传送和接收。

【技术特征摘要】
一种多媒体智能互动教学系统，在基于计算机可执行平台上，提供多媒体教学数据从而进行实时、互动教学，其特征在于该系统包括；一多媒体互动显示大屏幕、一教师操控终端、一多媒体数据交换机以及若干学生操控显示终端；所述的多媒体数据交换机分别与教师操控终端、多媒体互动显示大屏幕以及所有学生操控显示终端通讯连接；所述的教师操控终端还与多媒体互动显示大屏幕通讯连接；所述的教师操控终端，用以控制整个教学系统的运行；所述的多媒体数据交换机，用以在教师操控终端的许可下执行教师操控终端和学生操控显示终端之间的多媒体数据信息进行点对点、点对群、群对群及点对面的实时交换传送和接收。2.根据权利要求1所述的多媒体智能互动教学系统，其特征在于所述的多媒体数据 交换机与教师操控终端及多媒体互动显示大屏幕彼此间通过数据总线相连或采用无线发 射/接收装置来实现多媒体数据信息的交换传送与接收；所述的多媒体数据交换机与各学 生操控显示终端之间通过数据总线相连或采用无线发射/接收装置实行多媒体数据信息 的交换传送与接收。3.根据权利要求1所述的多媒体智能互动教学系统，其特征在于所述的多媒体数据 交换机具有一基础信令模块，用以在任意操控终端发起的两点之间的连接请求时建立连接通道； 一数据传输模块，用以在建立连接通道后传输多媒体通讯数据； 一数据接收模块，用以接收数据传输模块传输的多媒体通讯数据； 一教程资源库，用以储存多媒体的教学数据资源；一教程管理模块，可由教师操控终端用以向教程资源库选取下载所需的多媒体教学数据；一教学界面操控模块，供教师和学生操控显示终端通过登录后进入各自的课堂教学界面；一课堂教学管理界面模块，分别具有教学管理、学生管理、辅助管理三个平台，由教师 操控终端执行平台的操控管理作业；一音频处理模块及视频解码模块和VGA模块，用以处理及解压缩多媒体中的音、视频 通讯数据信号；上述的音频处理模块、视频解码模块、VGA模块、基础信令模块、数据传输模块、数据接 收模块、教程资源库、教程管理模块、教学界面操控模块、课堂教学管理界面模块分别与CPU 中央处理器相连，并由CPU中央处理器控制各模块的工作。4.根据权利要求1所述的多媒体智能互动教学系统，其特征在于所述的多媒体互动 显示大屏幕为具有触摸和书写功能的电子白板或液晶显示器或等离子显示器。5.根据权利要求1所述的多媒体智能互动教学系统，其特征在于所述的学生操控...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文娜，张培祺，
申请(专利权)人：深圳市摩拓触摸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]