一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统

技术领域

本发明涉及一种教学系统，具体涉及一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统。

背景技术

近年来国家相继出台了一系列推进素质教育和推广教育信息化的政策措施，从政策层面加大了对中小学素质教育、信息化教育的重视程度，教育信息化全面推进促使多媒体互动教学模式兴起，各大中小院校皆把多媒体教室作为教学资源标配，中小学应用各种多媒体电子设备辅助教学的案例已越来越多，在幼儿教育市场也得到了广泛的应用。

目前在各大中小院校的课堂教学中，通常利用多媒体白板、投影机、实物展台和计算机等教学教学设备相互连接进行授课，教师在课前利用计算机编辑或直接上传课件等教学材料，授课时利用鼠标或键盘控制计算机，结合投影机和多媒体白板等设备进行教学，授课以教师为主导。由于课堂中缺乏师生间的互动，学员的学习兴趣和效率普遍不高，这种单向教学模式越来越难以适应当今素质教育、信息化教育的要求，并且学员在课后的学习依然利用传统的纸质材料进行复习，趣味性低，且不能直观和快速地对学员学习效果进行评估。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统，该系统能够增强课堂师生互动，提升课堂趣味性，并利于对学员的学习效果进行分析评估，有效提高学员的学习热情和学习效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统，包括多媒体白板、投影装置和实物展台，所述实物展台与多媒体白板相连，所述多媒体白板通过无线通信网络与一个教育云平台连接，该教育云平台通过无线通信网络连接有计算机和平板电脑，并在计算机和平板电脑上设有访问终端，所述教育云平台包括辅助备课授课单元、讲课录播单元、作业下发收集与评估单元、在线交流互动单元、存储单元和多媒体播放单元，所述计算机和平板电脑均与多媒体白板相连，所述多媒体白板还连接有互动课堂反馈系统；

所述辅助备课授课单元用于辅助教师课前备课和课堂授课，辅助备课授课单元还包括课堂互动单元，课堂互动单元与互动课堂反馈系统共同实现教学互动；

所述课堂录播单元用于记录课堂全程实况；

所述作业下发收集与评估单元用于课后作业的下发、收集并对学员学习效果进行分析评估；

所述在线交流互动单元用于课后师生间和教师与家长间交流互动；

所述存储单元存储有本地教学资源和网络教学资源，并能够存储教师、学员、教学管理者、家长上传的资料；

所述多媒体播放单元用于播放存储单元存储的试听类教学资源。

所述教育云平台还包括一个云搜索引擎和推荐引擎，推荐引擎能够根据教师的身份信息、教学设置信息、所做的教学活动，进行相应的教学内容的推送。

所述互动课堂反馈系统包括发射遥控器和数据接收器，所述数据接收器与多媒体白板相连。

所述作业下发收集与评估单元包括作业下发模块、作业收集模块和在线评估模块，其中，在线评估模块用于统计学员在线作业的正确率并分析学员对课程各部分的掌握程度，所述在线评估模块还包括一个学习兴趣评估模块。

一种用于课后练习的平板电脑，包括平板电脑本体，所述平板电脑本体上设有四个面向使用者的摄像头，摄像头均匀分布于平板电脑本体的四个边框上，所述摄像头与一个虹膜识别模块相连，所述虹膜识别模块与学习兴趣评估模块相连。

当人体处于对某个事物感兴趣的状态时，其瞳孔具有会放大的生理特性，本发明利用这种特性，将与虹膜识别模块相连的摄像头均匀设置在平板电脑上，在学员练习同时捕捉学员瞳孔大小变化的生理状态，以此分析学员在面对各个部分知识点时神经系统是否兴奋，判断出学员对于知识点兴趣的高低，教师、学员自身、家长可结合该部分练习的正确率，扬长避短，制定出个性化的提升方案，提高学员学习兴趣，提升学习效果。

本发明智慧课堂系统实现了教师、学生、家长之间的互联，做到了课前备课、课中互动、课后反馈，更好的加强师生间双向互动，优化教学资源，激发学生的学习兴趣和激情，从本质上真正提高教与学的效率。

一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统的使用方法，包括以下步骤：

（1）备课：教师在课前登录计算机或平板电脑上的教育云平台访问终端，在辅助备课授课单元内在线备课或直接上传课件到教育云平台并保存于存储单元，教师在备课时，推荐引擎能够根据需要为教师推荐教学材料供选取；

（2）授课：授课时教师登录平板电脑上的教育云平台访问终端，进入辅助备课授课单元，调取存储单元内预先准备的备课材料，结合投影装置、多媒体白板，将教育云平台存储的课件内容显示在多媒体白板上进行教学，学员利用发射遥控器结合教育云平台的课堂互动单元进行课堂互动，提升学习效果；

（3）课后练习：教师课后通过作业下发收集与评估单元下发作业，学员课后利用上述一种用于课后练习的平板电脑进入教育云平台访问终端的作业下发收集与评估单元进行在线练习，练习结束后提交，作业下发收集与评估单元会对作业完成正确率，完成时间进行统计分析，在作业的在线练习过程中，平板电脑上的四个摄像头从各个角度采集学员面部信息，虹膜识别模块识别学员眼部虹膜面积的变化，推算并记录瞳孔大小的变化过程，并将此信息传送至在线评估模块中的学习兴趣评估模块，学习兴趣评估模块根据学员瞳孔大小变化情况并结合课后练习结果综合分析出学员对于课程每个部分的兴趣指数和掌握程度；

（4）巩固与提高：教师、学员和家长根据作业下发收集与评估单元统计的学员课后练习结果制定相应的学习策略，有针对性的提升学习效果。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统，通过将电子白板、计算机等教学设备与教育云系统相连，方便教师备课与授课，备课，学员在课后能够在平板电脑上进行练习，教育云系统能够据此判断分析出学习效果；

2、本发明一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统，通过在教育云系统设置辅助备课授课单元、讲课录播单元、作业下发收集与评估单元、在线交流互动单元、存储单元和多媒体播放单元，能够为教师提供备课授课辅助功能、作业安排并及时掌握每个学员的学习效果，据此作出针对性的辅导措施，学员能够在课堂与教师互动，提高学习兴趣，课后的在线练习能够促进学员了解自身缺陷和优势，利于自我的提升。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明一种用于课后练习的平板电脑结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-多媒体白板，2-投影装置，3-实物展台，4-教育云平台，41-辅助备课授课单元，411-课堂互动单元，42-讲课录播单元，43-作业下发收集与评估单元，431-作业下发模块，432-作业收集模块，433-在线评估模块，434-学习兴趣评估模块，44-在线交流互动单元，45-存储单元，46-多媒体播放单元，47-云搜索引擎，48-推荐引擎，5-计算机，6-平板电脑，7-互动课堂反馈系统，71-发射遥控器，72-数据接收器，8-一种用于课后练习的平板电脑，81-平板电脑本体，82-摄像头，83-虹膜识别模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1、2所示，一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统，包括多媒体白板1、投影装置2和实物展台3，所述实物展台3与多媒体白板1相连，所述多媒体白板1通过无线通信网络与一个教育云平台4连接，该教育云平台4通过无线通信网络连接有计算机5和平板电脑6，并在计算机5和平板电脑6上设有访问终端，所述教育云平台4包括辅助备课授课单元41、讲课录播单元42、作业下发收集与评估单元43、在线交流互动单元44、存储单元45和多媒体播放单元46，所述计算机5和平板电脑6均与多媒体白板1相连，所述多媒体白板1还连接有互动课堂反馈系统7；

所述辅助备课授课单元41用于辅助教师课前备课和课堂授课，辅助备课授课单元41 还包括课堂互动单元411，课堂互动单元411与互动课堂反馈系统7共同实现教学互动；

所述课堂录播单元42用于记录课堂全程实况；

所述作业下发收集与评估单元43用于课后作业的下发、收集并对学员学习效果进行分析评估；

所述在线交流互动单元44用于课后师生间和教师与家长间交流互动；

所述存储单元45存储有本地教学资源和网络教学资源，并能够存储教师、学员、教学管理者、家长上传的资料；

所述多媒体播放单元46用于播放存储单元存储的试听类教学资源。

所述教育云平台4还包括一个云搜索引擎47和推荐引擎48，推荐引擎48能够根据教师的身份信息、教学设置信息、所做的教学活动，进行相应的教学内容的推送。

所述互动课堂反馈系统7包括发射遥控器71和数据接收器72，所述数据接收器72与多媒体白板1相连。

所述作业下发收集与评估单元43包括作业下发模块431、作业收集模块432和在线评估模块433，其中，在线评估模块433用于统计学员在线作业的正确率并分析学员对课程各部分的掌握程度，所述在线评估模块433还包括一个学习兴趣评估模块434。

一种用于课后练习的平板电脑8，包括平板电脑本体81，所述平板电脑本体8上设有四个面向使用者的摄像头82，摄像头82均匀分布于平板电脑本体81的四个边框上，所述摄像头82与一个虹膜识别模块83相连，所述虹膜识别模块83与学习兴趣评估模块434相连。

一种利于提高学习兴趣的智慧课堂系统的使用方法，包括以下步骤：

（1）备课：教师在课前登录计算机5或平板电脑6上的教育云平台4访问终端，在辅助备课授课单元41内在线备课或直接上传课件到教育云平台4并保存于存储单元45，教师在备课时，推荐引擎48能够根据需要为教师推荐教学材料供选取；

（2）授课：授课时教师登录平板电脑6上的教育云平台4访问终端，进入辅助备课授课单元41，调取存储单元45内预先准备的备课材料，结合投影装置2、多媒体白板1，将教育云平台4存储的课件内容显示在多媒体白板1上进行教学，学员利用发射遥控器71结合教育云平台4的课堂互动单元411进行课堂互动，提升学习效果；

（3）课后练习：教师课后通过作业下发收集与评估单元43下发作业，学员课后利用上述一种用于课后练习的平板电脑8进入教育云平台4访问终端的作业下发收集与评估单元43进行在线练习，练习结束后提交，作业下发收集与评估单元43会对作业完成正确率，完成时间进行统计分析，在作业的在线练习过程中，平板电脑上的四个摄像头82从各个角度采集学员面部信息，虹膜识别模块83识别学员眼部虹膜面积的变化，推算并记录瞳孔大小的变化过程，并将此信息传送至在线评估模块433中的学习兴趣评估模块434，学习兴趣评估模块434根据学员瞳孔大小变化情况并结合课后练习结果综合分析出学员对于课程每个部分的兴趣指数和掌握程度；

（4）巩固与提高：教师、学员和家长根据作业下发收集与评估单元43统计的学员课后练习结果制定相应的学习策略，有针对性的提升学习效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。