多媒體教學用交互裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的多媒體教學用交互裝置，包括有操控臺、視頻信號放大器、多路視頻信號切換器及多個應用終端，操控臺分別與視頻信號放大器、多路視頻信號切換器連接，視頻信號放大器和多路視頻信號切換器分別與多個應用終端連接。本實用新型多媒體教學用交互裝置解決了現有多媒體教學中存在的學生缺乏互動資源、參與互動途徑少和參與互動效率低的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電化教學交互性設備【技術領域】，涉及一種多媒體教學用交互裝 置。 多媒體教學用交互裝置

【背景技術】
[0002] 目前，國內各類學校普遍采用多媒體教學，雖然多媒體極大豐富了教學內容，在優 質教學資源競爭激烈的條件下，能大幅提高教學效率，但教師與學生之間的距離卻愈來愈 遠，教學正逐步演化成教師單純的教、學生單純的學，很多有識之士已在研究并解決這一問 題，并且提出加強教學互動是一條有效的解決途徑，但面對教學資源緊張、學生人數多的狀 況，學生仍難以有效參與正常的教學活動，很有必要探索一種簡單、高效的多媒體教學用交 互結構，以實現良好的教學互動。
[0003] 在現有的多媒體教學中，最典型的交互方式是要求學生走上講臺，因為在座位上， 學生說什么很難聽得清，學生寫什么也很難看得清，恢復以前的小班課又效率太低，并且從 座位走上講臺很費時間，所以教學互動已逐步淡出教師的視野；影響教學互動的另一因素 是講臺的操作空間有限，僅適合一人使用，即學生只能逐個參與互動，交互的效率和質量都 差強人意，由于學生缺乏使用多媒體設備的經驗，在黑板或白板上書寫又很不熟練，要花很 長時間進行適應，教師很難有機會在多媒體教學中實施交互，并且存在因學生操作失誤而 導致系統運行異常的風險，一旦教學中失去了交互，教師將無法及時解答學生存在的問題， 也無法及時了解學生的掌握情況，教學只能是教師純粹教、學生純粹學，跟看電視節目沒多 大區別，這顯然違背了教育的宗旨。
[0004] 經研究發現：發生上述問題的根本原因是學生缺乏參與教學互動的設備，為學生 提供合適的交互設備成為了提高多媒體教學交互水平的關鍵。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種多媒體教學用交互裝置，解決了現有多媒體教學 中存在的學生缺乏互動資源、參與互動途徑少及參與互動效率低的問題。
[0006] 本實用新型所采用的技術方案是，多媒體教學用交互裝置，包括有操控臺、視頻信 號放大器、多路視頻信號切換器及多個應用終端，操控臺分別與視頻信號放大器、多路視頻 信號切換器連接，視頻信號放大器和多路視頻信號切換器分別與多個應用終端連接。
[0007] 本實用新型的特點還在于：
[0008] 操控臺，包括有工作臺，工作臺通過視頻信號輸出電纜與視頻信號放大器連接，工 作臺分別通過視頻信號輸入電纜和切換控制線與多路視頻信號切換器構成閉合回路。
[0009] 工作臺上分別設置有控制面板、計算機和第一攝像裝置。
[0010] 第一攝像裝置由攝像鏡頭和微型話筒組成。
[0011] 攝像鏡頭為1?清攝像頭。
[0012] 應用終端，包括有電視機和第二攝像裝置；電視機通過視頻信號輸出電纜與視頻 信號放大器連接，第二攝像裝置通過視頻信號輸入電纜與多路視頻信號切換器連接。
[0013] 第二攝像裝置由攝像鏡頭和微型話筒組成。
[0014] 攝像鏡頭為1?清攝像頭。
[0015] 本實用新型的有益效果在于：
[0016] (1)在多媒體教學中，本實用新型的多媒體教學用交互裝置，為每個學生分組配備 一臺應用終端，當需要進行教學互動時，學生在自己座位上便能通過應用終端的高清攝像 頭，以傳送視頻的方式參與教學互動；由于視頻中既有圖像又有聲音，所以允許的交互方式 靈活多樣，能讓學生真正融入教學；
[0017] (2)本實用新型的多媒體教學用交互裝置有效的解決了現有多媒體教學中，學生 缺乏交互資源、交互途徑少和交互效率低的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是現有多媒體教學裝置的結構示意圖；
[0019] 圖2是本實用新型多媒體教學用交互裝置的使用狀態示意圖；
[0020] 圖3是本實用新型多媒體教學用交互裝置的結構示意圖；
[0021] 圖4是本實用新型多媒體教學用交互裝置中操控臺的結構示意圖；
[0022] 圖5是本實用新型多媒體教學用交互裝置中應用終端的結構示意圖。
[0023] 圖中，1.操控臺，2.應用終端，3.視頻信號放大器，4.多路視頻信號切換器，5.視 頻信號輸出電纜，6.視頻信號輸入電纜鋼蒙皮，7.切換控制線，8.大屏幕電視，9.第一攝 像裝置，10.攝像鏡頭，11.微型話筒，12.工作臺，13.控制面板，14.計算機，15.學生組， 16.投影儀，17.顯示屏，18.音箱，19.功放，20.音頻信號線，21.圖像信號線，22.第二攝像 裝直。

【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0025] 現有的多媒體教學裝置，其結構如圖1所示，包括操控臺1、投影儀16、顯示屏17、 音箱18、功放19 ;操控臺1包括有工作臺12,工作臺12上分別設置有控制面板13、計算機 14和微型話筒11，控制面板13通過圖像信號線21與投影儀16連接，計算機14通過用音 頻信號線20依次與功放19、音箱18連接。這種多媒體教學裝置在使用的過程中，投影儀 16與顯示屏17配合，能將操控臺1經圖像信號線21傳送來的畫面投射在顯示屏17上，音 箱18用音頻信號線20與功放19連接，能將操控臺1經音頻信號線20和功放19傳來的聲 音進行擴音播放，操控臺1的微型話筒11能將教師的聲音混入擴音系統。現有的多媒體教 學裝置由于學生無可用設備，當需要進行教學互動時，學生只能從走上講臺，共享教師的專 用設備，這會給教學互動造成一系列的麻煩。
[0026] 本實用新型的多媒體教學用交互裝置，其結構如圖2及圖3所示，包括有操控臺1、 視頻信號放大器3、多路視頻信號切換器4及多個應用終端2,操控臺1分別與視頻信號放 大器3、多路視頻信號切換器4連接，視頻信號放大器3和多路視頻信號切換器4分別與多 個應用終端2連接。
[0027] 操控臺1，其結構如圖4所示，包括有工作臺12,工作臺12通過視頻信號輸出電纜 5與視頻信號放大器3連接，工作臺12分別通過視頻信號輸入電纜6、切換控制線7與多路 視頻信號切換器4構成閉合回路；工作臺12上分別設置有控制面板13、計算機14和第一 攝像裝置9 ;第一攝像裝置9由攝像鏡頭10和微型話筒11組成；其中，攝像鏡頭10為高清 攝像頭。
[0028] 應用終端2,其結構如圖2及圖3所示，包括有電視機8和第二攝像裝置22 ;電視 機8通過視頻信號輸出電纜5與視頻信號放大器3連接，第二攝像裝置22通過視頻信號輸 入電纜6與多路視頻信號切換器4連接；第二攝像裝置22由攝像鏡頭10和微型話筒11組 成；攝像鏡頭10為1?清攝像頭。
[0029] 多路視頻信號切換器4能與多個應用終端2用視頻信號輸入電纜6連接，由切換 控制線7選擇輸入操控臺1的視頻信號，視頻信號輸出電纜5和視頻信號輸入電纜6所傳 送的視頻信號既包含圖像信號又包含音頻信號。
[0030] 本實用新型多媒體教學用交互裝置，具體按照以下方法實現交互：
[0031] 將所有學生進行分組，形成多個學生組15,為每一個學生組15配備一臺應用終端 2,每一學生組15中的所有學生能共享這臺應用終端2 :
[0032] 通過應用終端2內的電視機8,每位學生都能清楚的收看正在進行的各項教學活 動，通過應用終端2內的第二攝像裝置22,每位學生都能參與正在進行的各項教學互動；
[0033] 經第二攝像裝置22內的攝像鏡頭10能記錄并傳送學生的各項活動，如：在題板上 提交問題或答案、展示運算或設計流程以及對模型進行操作；微型話筒11能同步記錄并傳 送學生在各項活動中所使用的語言，如：相互探討、觀點陳述或詳細說明；
[0034] 由教師使用操控臺1，操控臺1除具備應用終端2的功能外，即教師相當于一個學 生組15,能通過操控臺1的控制面板13切換視頻信號（控制面板13與計算機14連接）， 即用控制面板13控制多個電視機8和計算機14屏幕的顯示內容，控制面板13是教師啟動、 控制、組織和管理教學互動的核心，當控制面板13切換至控制臺1時，多媒體教學用交互裝 置處于授課模式，當控制面板13在各應用終端2和控制臺1之間相互切換時，多媒體教學 用交互裝置處于交互模式，允許教師按教學要求組織交互活動。
[0035] 本實用新型多媒體教學用交互裝置的具體效果分析如下：
[0036] 圖1是現有多媒體教學的典型模式，所有的擴音和顯示系統只能在講臺處使用， 學生要參與教學互動必須上講臺，而講臺空間和設備操控又僅適合單人，所謂教學互動只 能是一個接一個模式。
[0037] 圖2及圖3是本發明的交互式多媒體教學模式，給每個學生組15都配備有一個應 用終端2,允許學生在座位上參與教學互動，也允許各分組同時進行互動，具體有以下幾種 互動模式：
[0038] 在學生提問模式下，每個學生組15內的學生可以先將問題按序號寫在題板上，提 問時只需將寫好的題板放置在每個學生組15的攝像鏡頭10前，教師用控制面板13切換每 個學生組15的輸入視頻，在剔除重復或相近的問題后，對典型問題進行分析和論述，也可 指定學生通過每個學生組15的攝像鏡頭10回答相對容易的問題，實現了學生提問，教師或 學生回答的良性互動；
[0039] 在教師提問模式下，對運算或設計類題目，允許每個學生組15的學生同時在紙上 進行求解，完成后可按序號張貼在每個學生組15配備的應用終端2內的攝像鏡頭10前的 題板上，教師用控制面板13切換每個學生組15的輸入視頻，對提交的答案進行展示、檢查、 更正與點評，也可用控制面板13組織學生進行分組討論和評比，并歸納總結出完整和準 確的求解流程，對問答類題目，學生仍能通過每個分組的攝像鏡頭10用語言或題板進行回 答，實現了教師提問，學生或分組回答的良性互動；
[0040] 在研討模式下，每個學生組15都能通過自己的攝像鏡頭10,向教師和其他學生組 展示自己的研討過程，具體包括出示資料、操作模型和演算推導等活動，在整個教學過程中 教師既是參與者又是組織者，可用控制面板13的切換功能來合理分配話語權，即視頻切入 其他學生組表演，教師和別的學生組觀看，實現了學生分組討論的良性互動。
[0041] 為每個學生組15配置一臺電視機8,電視機8采用大屏幕電視機，每個學生組15 內學生人數有限，每位學生的視覺效果公平、均衡，很好保護了學生的視力，并且分組數能 隨學生人數動態調整，自然開啟的應用終端數也隨之改變，具有良好的適應性和節能效果。 學生在互動中能使用紙、題板、教材、模型甚至電腦，可有效激發學生的參與熱情；分組之間 的辯論和競爭，能促使分組成員之間相互協作、增強集體榮譽感；學生間的爭優和評比，能 提高學生的自信心和彰顯個人能力的愿望，讓互動的效益充分發揮。
[0042] 本實用新型多媒體教學用交互裝置中應用終端的優勢在于：
[0043] (1)在互動中引入應用終端2,為學生提供了傳送視頻的攝像鏡頭10,避免了因沒 話筒，學生說什么沒人聽得清，也避免了因距離遠，學生寫什么沒人看得清，從根本上消除 了教學資源在講臺的弊端，學生無須走上講臺，在座位上便可參與互動，而且能夠使用手中 的一切資源，教師和學生在教學中的地位更加公平；
[0044] (2)引入應用終端2,可擺脫教學對投影儀16的嚴重依賴，由于應用終端2中的電 視機8與攝像鏡頭10的更換和維護簡單，能有效降低設備故障對教學的影響，其次，應用終 端對教室沒有層高和階梯的特殊要求，環境的適應能力更強；
[0045] (3)應用終端2能兼容現有的多媒體設備，對計算機、網絡、投影儀和顯示屏的使 用，沒有特殊要求；由于應用終端2內配備的電視機具有良好的音效和視覺效果，完全可以 取代目前由話筒、功放和音箱組成的擴音系統，也能取代由投影儀和顯示屏組成的顯示系 統，并且設備的維護與管理會更容易，使整個裝置更加簡單、可靠。
【權利要求】
1. 多媒體教學用交互裝置，其特征在于，包括有操控臺（1)、視頻信號放大器（3)、多 路視頻信號切換器（4)及多個應用終端（2)，所述操控臺（1)分別與所述視頻信號放大器 (3)、多路視頻信號切換器（4)連接，所述視頻信號放大器（3)和多路視頻信號切換器（4) 分別與多個應用終端（2)連接。
2. 根據權利要求1所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述操控臺（1)，包括 有工作臺（12)，所述工作臺（12)通過視頻信號輸出電纜（5)與所述視頻信號放大器（3)連 接，所述工作臺（12)分別通過視頻信號輸入電纜（6)和切換控制線（7)與所述多路視頻信 號切換器⑷構成閉合回路。
3. 根據權利要求2所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述工作臺（12)上分 別設置有控制面板（13)、計算機（14)和第一攝像裝置（9)。
4. 根據權利要求3所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述第一攝像裝置（9) 由攝像鏡頭（10)和微型話筒（11)組成。
5. 根據權利要求4所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述攝像鏡頭（10)為 高清攝像頭。
6. 根據權利要求1所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述應用終端（2)，包 括有電視機（8)和第二攝像裝置（22); 所述電視機（8)通過視頻信號輸出電纜（5)與所述視頻信號放大器（3)連接，所述第 二攝像裝置（22)通過視頻信號輸入電纜（6)與所述多路視頻信號切換器（4)連接。
7. 根據權利要求6所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述第二攝像裝置 (22)由攝像鏡頭（10)和微型話筒（11)組成。
8. 根據權利要求7所述的多媒體教學用交互裝置，其特征在于，所述攝像鏡頭（10)為 1?清攝像頭。
【文檔編號】G09B5/08GK203894969SQ201420231609
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】汪成龍, 魏哲 申請人:西安工程大學