一种基于无线通信的学生应答系统技术方案

一种基于无线通信的学生应答系统，包括手持终端、基站和计算机；手持终端发送和接收无线通信数据；基站分别通过有线和无线方式连接计算机和手持终端，一方面将计算机下达的命令发送给手持终端，另一方面接收手持终端发送的数据，并实时传输给计算机；计算机接收基站发送的数据，给基站和手持终端组成的无线网络下达命令，将接收到的数据通过应用软件分析和显示出来；教师和学生可用本实用新型专利技术进行无线射频通信交互，能够使教学、反馈、评测、分析、评价有机结合，提高学生学习兴趣和教学质量。本实用新型专利技术采用无线跳频、时分多址和载波监听多路访问技术来解决无线通信的碰撞问题。本实用新型专利技术还可用于专家评分、会议投票等短距离交互的应用场合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于教育信息领域，特别涉及一种网络化、智能化和多功能学生应答 系统。
技术介绍
最近几十年，交互理论在教学实践中的运用引起了越来越多教育家的关注，他们 认为要想走出传统的“一言堂”教学模式，就必须建立一种有效的课堂交互。把现代信息技 术作为课堂教学中教师和学生交互问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，提高 教学效果。例如，传统的教学模式中，为检验学生知识掌握情况，让少数几个学生回答老师 提出的问题，其他学生容易出现被动和消极心理，而且教师无法及时地了解全体学生掌握 的整体情况。为了改变传统课堂交互的缺点，融入无线通信技术和计算机软硬件技术，学生应 答系统(Student Response System, SRS)应运而生。学生通过无线手持终端与基站和计算 机通信，教师及时接收所有学生发送的信息，并且以列表和图形等方式显示出来。统计信息 既包含了学生个体信息，也包含了所有学生的整体信息。每一个互动应答问题对学生而言 都是一个小小的探索过程，学生从已有的认知模型中推测新的知识，当学生发现自己回答 概念问题错误的时候，这样的认知冲突，使得学生要经历积极思维的过程，重新主动而不是 被动地建构新的概念，并进行整合、融会贯通最后形成新的知识结构。与此同时，教师的作 用就是促进学生对知识的吸收、理解、转化和创造性的运用。在课堂上使用学生应答系统可 以激发学生的认知潜力，发挥教师的主导作用，从而实现教与学的互动与相长。目前，针对 娱乐互动、会议表决、民主投票、人事选举、项目评判评分、体育(及电视)大赛评分等各行 业诸多领域的需求，已经出现了相应产品，这些产品也可以应用于课堂教学，但缺乏针对教 学特点需要的功能，例如学生抢答，到堂点名等。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于无线通信的学生应答系统，包括手持终端、 基站和计算机，手持终端供学生使用，用于与教师进行交互，例如到堂点名、实时答题等，发 送和接收无线通信数据；基站分别通过有线和无线方式连接计算机和手持终端，一方面将 计算机下达的命令发送给手持终端，另一方面接收手持终端发送的数据，并实时传输给计 算机；计算机用于接收基站发送的数据，给基站和手持终端组成的无线网络下达命令，将接 收到的数据通过应用软件分析和显示出来；本技术还提供无线射频通信的教师和学 生交互方法，能够使教学、反馈、评测、分析、评价有机结合，提高学生学习兴趣和教学质量。 本技术采用无线跳频、时分多址和载波监听多路访问等技术来解决无线通信的碰撞问 题。本技术还可用于专家评分、会议投票等短距离交互的应用场合。一种基于无线通信的学生应答系统，包括手持终端、基站和计算机；所述的基站分 别通过有线和无线方式连接计算机和手持终端，所述基站和手持终端组成无线网络，手持终端发送和接收无线通信数据，基站将计算机下达的命令发送给手持终端，并接收手持终 端发送的数据，并实时传输给计算机，所述计算机接收基站发送的数据，给基站和手持终端 组成的无线网络下达命令，将接收到的数据通过应用软件分析和显示出来。一个教师至少有一台计算机、一个基站，以及若干个手持终端，手持终端供学生使 用，用于与教师进行交互，例如到堂点名、实时答题等，发送和接收无线通信数据。本技术所述的手持终端包括键盘输入模块、数据处理模块、液晶显示模块、无 线通信模块和能量供应模块；学生使用所述的键盘输入模块给数据处理模块输入信息，通 过数据处理模块进行数据处理和存储并输出信息，通过液晶显示模块将输入和输出的信息 显示出来，通过无线通信模块对所述的手持终端与基站进行数据无线发送和接收，能量供 应模块采用较小尺寸的碱性电池和锂电池，能量供应模块为手持终端提供运行所需的能 量。本技术所述的基站包括接口模块、数据处理模块、无线通信模块和能量供应 模块，接口模块采用USB转串口方式与计算机相连，数据处理模块控制基站数据的存储和 处理，无线通信模块用于基站与手持终端进行无线发送和接收数据，能量供应模块为基站 提供运行所需的能量，通常采用计算机接口供电。基站的处理能力、存储能力和通信能力相对比较强，它连接手持终端与计算机，实 现两种协议栈之间的通信协议转换，同时转发计算机的命令，并把收集的数据转发到计算 机上。基站既可以是一个具有增强功能的手持终端，有足够的能量供给和更多的内存与计 算资源，也可以是没有键盘输入和液晶显示的特殊网关设备。本技术所述的手持终端有多个，它们多个手持终端和基站构成无线星型网 络，其中基站汇集的所有手持终端发送的数据，并将其传输给相连的计算机。采用跳频、时分多址和载波监听多路访问等技术解决无线通信碰撞问题，将不同 的手持终端分配在频率不同或者时隙不同的信道上，节点在发送数据帧之前要进行载波监 听，只有介质空闲时，才允许发送帧，保证无线交互系统能够稳定、可靠地长时间运行。一个常见功能是课堂教学中，老师出题，学生通过手持终端发送答案，其方法按照 以下步骤进行(1)教师在计算机上通过某种软件显示题目，供学生查看，也可以将题目发送到学 生手中的手持终端，显示在液晶屏上；(2)教师要求学生针对题目做出解答，可以规定时间限制；(3)学生通过手持终端的键盘将答案输入，并发送给基站；(4)基站收到答案后，立即给相应的手持终端发送确认消息，并将答案转发给计算 机；(5)计算机针对答案进行处理和分析，并以数据和图表的方式显示出来，还可以保 存在数据库中，供以后查看和生成报表。本技术的优点和特点体现在以下几个方面(1)无线方式。传统的有线系统需要前期布线，涉及到走线、桌面固定安装等多方 问题。在安装完毕后教室也就相对固定了。存在投入成本较大，后期维护费用高等缺点。本 技术采用无线方式，组建方便简单，配置灵活、维护方便。(2)网络化。本技术中的各个手持终端与基站形成了星型网络，并且为节点之间提供了高效的数据通信手段。(3)系统容量。本技术中的基站可以处理数百个手持终端，同时可以使用多套 系统，易于扩展。(4)抗干扰性能。在抗干扰性方面，采用跳频、时分多址和载波监听多路访问等技 术解决无线通信碰撞问题，将不同的手持终端分配在频率不同或者时隙不同的信道上，节 点在发送数据帧之前要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧，保证无线交互系统 能够稳定、可靠地长时间运行。(5)应用简单。本技术充分考虑用户使用的便利性，配有液晶屏，用户直观性 操作，系统软件功能齐全，简单易用，普通人员无需培训既可熟练使用。本技术具有高可靠性，实时性强等特点。另外，计算机会记录学生的应答信 息，并对这些数据和信息进行分析，分析结果既可以做教学进度调整的依据，又可以记录每 个学生的学习进度和效果，打印报表。附图说明图1为本技术的总体结构图，图中1-手持终端、2-基站、3-计算机；图2为手持终端结构图；图3为基站结构图；图4为本技术实例的手持终端硬件结构图；图5为本技术实例的基站硬件结构图；图6为本技术实例的通信数据包格式；图7为本技术实例的时分多址通信方式手持终端发送时间示意图。具体实施方式如图1所示，本技术由若干个手持终端C(i) (i = 1，K，N)、基站1和计算机3 组成。手持终端C(i本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于无线通信的学生应答系统，其特征在于，包括手持终端（１）、基站（２）和计算机（３）；所述的基站分别通过有线和无线方式连接计算机和手持终端，所述基站和手持终端组成无线网络，手持终端发送和接收无线通信数据，基站将计算机下达的命令发送给手持终端，并接收手持终端发送的数据，并实时传输给计算机，所述计算机接收基站发送的数据，给基站和手持终端组成的无线网络下达命令，将接收到的数据分析和显示出来。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的学生应答系统，其特征在于，包括手持终端(1)、基站(2)和计 算机(3)；所述的基站分别通过有线和无线方式连接计算机和手持终端，所述基站和手持 终端组成无线网络，手持终端发送和接收无线通信数据，基站将计算机下达的命令发送给 手持终端，并接收手持终端发送的数据，并实时传输给计算机，所述计算机接收基站发送的 数据，给基站和手持终端组成的无线网络下达命令，将接收到的数据分析和显示出来。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的学生应答系统，其特征在于，所述手持 终端包括键盘输入模块(1. 1. 1)、数据处理模块(1. 1. 2)、液晶显示模块(1. 1. 3)、无线通信 模块(1. 1. 4)和能量供应模块(1. 1. 5)；学生使用所述的键盘输入模块(1. 1. 1)给数据处 理模块(1. 1.2)输入信息，通过数据处理模块进行数据处理和存储并输出信息，通过液晶 显示模块(1. 1. 3)将输入和输出的信息显示出来，通过无线通信模块(1. 1. 4)对所述的手 持终端与基站进行数据无线发送和接收，能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴志诚，刘三女牙，陈增照，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：实用新型
国别省市：83