一种利于互动的交互式智慧教学系统 |
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| 申请号 | CN202110091281.6 | 申请日 | 2021-01-22 | 公开(公告)号 | CN112885174A | 公开(公告)日 | 2021-06-01 |
| 申请人 | 七弦(北京)教育科技有限公司; | 发明人 | 侯占杰; 侯司辰; 冯峰; 冯笑寒; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种利于互动的交互式智慧教学系统，属于 物联网 教学系统技术领域，基于物联网技术实现交互式教学，包括 服务器 、一体机、PAD以及 钢 琴，所述服务器架设在公有 云 上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示游戏或者练习，学生通过钢琴 键盘 与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。该利于互动的交互式智慧教学系统，老师通过设置的一体机来进行教学，一体机可以与学生钢琴上的PAD互动，从而较大提升了教学效果，解决了传统钢琴教学交互性不强，不能很好实现老师与学员互动的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，其特征在于，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 |
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| 说明书全文 | 一种利于互动的交互式智慧教学系统技术领域背景技术[0002] 现有技术中，传统的钢琴教学大多一对一的形式，不利于高效的利用有限的教学资源。部分一对多的钢琴课堂采用老师一个钢琴、学生一个钢琴的模式，教学方式比较生硬，教学的效果也不是很好，一些尝试使用电子化教学的方法也只是简单的将钢琴与手机、PAD相结合，与老师缺少互动。 [0003] 本发明利用物联网和智慧系统的成果，创造性地结合钢琴教学方法，使得钢琴教育高效而且生动。解决了传统钢琴教学交互性不强，不能很好实现教师与学员互动，并且无法实现基于课件的教学和互动游戏、练习同步的技术问题。 发明内容[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种利于互动的交互式智慧教学系统，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 [0006] 进一步优化本技术方案，所述服务器架设的公有云由第三方提供商基于Internet服务为该交互式智慧教学系统提供资源服务，用于负责对钢琴教学的课程进行管理与分发，所述公有云可以为阿里云、Amazon AWS或者微软Azue。 [0007] 进一步优化本技术方案，所述一体机的安装系统需要结合以下配置的硬件进行功能设计，硬件配置需要Intel i59400F的CPU处理器或以上、4G DDR4内存或以上、Intel HM65主板芯片或以上、500G SATA 3.0硬盘或以上以及独立显卡。 [0009] 进一步优化本技术方案，所述一体机可以控制钢琴上PAD的息屏、开屏操作，同时可以通过PAD控制钢琴的静音、打开声音，用于方便教师更容易掌握教学节奏。 [0010] 进一步优化本技术方案，所述的交互式智慧教学系统在一体机控制PAD展示场景下使用时，一体机上的系统运行由一个课件管理APP，用于负责对课程的展示和管理，APP可以展示课件的不同章节，通过章节之间的切换，会选择性地向PAD发送控制消息。 [0011] 进一步优化本技术方案，所述课件管理APP上设置有用于点击的控制类图标，所述控制类图标包括切换按钮、控制屏幕以及控制声音，其中，切换图标负责课件的切换，控制屏幕图标负责所有PAD屏幕的打开和关闭，控制声音图标负责钢琴声音的大小调节和开关。 [0012] 进一步优化本技术方案，所述的交互式智慧教学系统在PAD向一体机反馈场景下使用时，学生通过钢琴上的键盘做游戏和练习，同时结果也通过消息反馈给一体机，一体机上的APP接受反馈消息，插入一个课件页展示学生做的结果，在此页中展示出学生玩游戏的得分和做练习的结果，并为结果信息进行打分和排名。 [0013] 与现有技术相比，本发明提供了一种利于互动的交互式智慧教学系统，具备以下有益效果： [0014] 1、该利于互动的交互式智慧教学系统，老师通过设置的一体机来进行教学，一体机可以与学生钢琴上的PAD互动，从而较大提升了教学效果，解决了传统钢琴教学交互性不强，不能很好实现老师与学员互动的问题。 [0015] 2、该利于互动的交互式智慧教学系统，钢琴通过琴键与PAD上的内容进行交互，比如可以使用琴键做练习和完成一些趣味游戏，从而实现基于课件的教学和互动游戏、练习同步的技术教学。 [0017] 图1为本发明提出的一种利于互动的交互式智慧教学系统的结构示意图； [0018] 图2为本发明提出的一种利于互动的交互式智慧教学系统的一体机控制PAD展示场景下的结构示意图； [0019] 图3为本发明提出的一种利于互动的交互式智慧教学系统的PAD向一体机反馈场景下的结构示意图； [0020] 图4为本发明提出的一种利于互动的交互式智慧教学系统的PAD向一体机反馈场景下的流程示意图。 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 实施例一： [0023] 请参阅图1，一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 [0024] 具体的，所述服务器架设的公有云由第三方提供商基于Internet服务为该交互式智慧教学系统提供资源服务，用于负责对钢琴教学的课程进行管理与分发，所述公有云可以为阿里云、Amazon AWS或者微软Azue。 [0025] 具体的，所述一体机的安装系统需要结合以下配置的硬件进行功能设计，硬件配置需要Intel i59400F的CPU处理器、4G DDR4内存、Intel HM65主板芯片、500G SATA 3.0硬盘以及独立显卡。 [0026] 具体的，所述钢琴的表面上设置有MIDI接口，所述PAD上运行的APP通过MIDI接口与钢琴进行交互。 [0027] 具体的，所述一体机可以控制钢琴上PAD的息屏、开屏操作，同时可以通过PAD控制钢琴的静音、打开声音，用于方便教师更容易掌握教学节奏。 [0028] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在一体机控制PAD展示场景下使用时，一体机上的系统运行由一个课件管理APP，用于负责对课程的展示和管理，APP可以展示课件的不同章节，通过章节之间的切换，会选择性地向PAD发送控制消息。 [0029] 请参阅图3，具体的，所述课件管理APP上设置有用于点击的控制类图标，所述控制类图标包括切换按钮、控制屏幕以及控制声音，其中，切换图标负责课件的切换，控制屏幕图标负责所有PAD屏幕的打开和关闭，控制声音图标负责钢琴声音的大小调节和开关。 [0030] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在PAD向一体机反馈场景下使用时，学生通过钢琴上的键盘做游戏和练习，同时结果也通过消息反馈给一体机，一体机上的APP接受反馈消息，插入一个课件页展示学生做的结果，在此页中展示出学生玩游戏的得分和做练习的结果，并为结果信息进行打分和排名。 [0031] 实施例二： [0032] 一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 [0033] 具体的，所述服务器架设的公有云由第三方提供商基于Internet服务为该交互式智慧教学系统提供资源服务，用于负责对钢琴教学的课程进行管理与分发，所述公有云选用阿里云。 [0034] 具体的，所述一体机的安装系统需要结合以下配置的硬件进行功能设计，硬件配置需要Intel i77700K的CPU处理器、8G DDR4内存、Intel HM65主板芯片、500G SATA 3.0硬盘以及英伟达系列的独立显卡。 [0035] 具体的，所述钢琴的表面上设置有MIDI接口，所述PAD上运行的APP通过MIDI接口与钢琴进行交互。 [0036] 具体的，所述一体机可以控制钢琴上PAD的息屏、开屏操作，同时可以通过PAD控制钢琴的静音、打开声音，用于方便教师更容易掌握教学节奏。 [0037] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在一体机控制PAD展示场景下使用时，一体机上的系统运行由一个课件管理APP，用于负责对课程的展示和管理，APP可以展示课件的不同章节，通过章节之间的切换，会选择性地向PAD发送控制消息。 [0038] 请参阅图2，例如，老师选择进入第一章第三节的页面，APP会发送一个“亮屏”的控制消息和“切换1‑3游戏”的消息给PAD，PAD中的APP预制多个场景，如各种游戏、练习等，此时PAD默认是息屏状态，PAD上运行的APP收到一体机的消息后会打开屏幕，并且将界面切换到1‑3游戏界面。 [0039] 同理，在一体机进入到第三章第六节后，PAD会进入到3‑6练习界面，其他时间PAD处于黑屏状态，避免了学生在听课过程中被PAD上的内容造成影响。 [0040] 具体的，所述课件管理APP上设置有用于点击的控制类图标，所述控制类图标包括切换按钮、控制屏幕以及控制声音，其中，切换图标负责课件的切换，控制屏幕图标负责所有PAD屏幕的打开和关闭，控制声音图标负责钢琴声音的大小调节和开关。 [0041] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在PAD向一体机反馈场景下使用时，学生通过钢琴上的键盘做游戏和练习，同时结果也通过消息反馈给一体机，一体机上的APP接受反馈消息，插入一个课件页展示学生做的结果，在此页中展示出学生玩游戏的得分和做练习的结果，并为结果信息进行打分和排名。 [0042] 实施例三： [0043] 一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 [0044] 具体的，所述服务器架设的公有云由第三方提供商基于Internet服务为该交互式智慧教学系统提供资源服务，用于负责对钢琴教学的课程进行管理与分发，所述公有云可以为阿里云、Amazon AWS或者微软Azue。 [0045] 具体的，所述一体机的安装系统需要结合以下配置的硬件进行功能设计，硬件配置需要Intel i59400F的CPU处理器、4G DDR4内存、Intel HM65主板芯片、500G SATA 3.0硬盘以及独立显卡。 [0046] 具体的，所述钢琴的表面上设置有MIDI接口，所述PAD上运行的APP通过MIDI接口与钢琴进行交互。 [0047] 具体的，所述一体机可以控制钢琴上PAD的息屏、开屏操作，同时可以通过PAD控制钢琴的静音、打开声音，用于方便教师更容易掌握教学节奏。 [0048] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在一体机控制PAD展示场景下使用时，一体机上的系统运行由一个课件管理APP，用于负责对课程的展示和管理，APP可以展示课件的不同章节，通过章节之间的切换，会选择性地向PAD发送控制消息。 [0049] 请参阅图3，具体的，所述课件管理APP上设置有用于点击的控制类图标，所述控制类图标包括切换按钮、控制屏幕以及控制声音，其中，切换图标负责课件的切换，控制屏幕图标负责所有PAD屏幕的打开和关闭，控制声音图标负责钢琴声音的大小调节和开关。 [0050] 在开发这些课件的时候，通过在课件上加入这些按钮图标，就表明一体机进入这一页时，默认控制PAD的动作，比如课件上“关闭屏幕”的按钮就表示所以的PAD屏幕为关闭状态，“打开声音”的按钮表示所以PAD的声音时开着的。当老师再次点击这些按钮的时候，一体机通过广播信息发给教室内的所有PAD，使得PAD的相应的状态发生变化。 [0051] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在PAD向一体机反馈场景下使用时，学生通过钢琴上的键盘做游戏和练习，同时结果也通过消息反馈给一体机，一体机上的APP接受反馈消息，插入一个课件页展示学生做的结果，在此页中展示出学生玩游戏的得分和做练习的结果，并为结果信息进行打分和排名。 [0052] 实施例四： [0053] 一种利于互动的交互式智慧教学系统，基于物联网技术实现交互式教学，包括服务器、一体机、PAD以及钢琴，所述服务器架设在公有云上，所述服务器与一体机通过互联网网络进行数据传输，所述一体机通过局域网网络与钢琴上的PAD进行消息的同步，所述PAD上加载有教学APP，用于展示教学游戏或者教学练习，学生通过钢琴键盘与PAD上的教学APP进行互动，互动方式包括玩教学游戏或者教学练习，由所述PAD将教学结果反馈给一体机。 [0054] 具体的，所述服务器架设的公有云由第三方提供商基于Internet服务为该交互式智慧教学系统提供资源服务，用于负责对钢琴教学的课程进行管理与分发，所述公有云可以为阿里云、Amazon AWS或者微软Azue。 [0055] 具体的，所述一体机的安装系统需要结合以下配置的硬件进行功能设计，硬件配置需要Intel i79700K的CPU处理器、8G DDR4内存、Intel HM65主板芯片、1T SATA 3.0硬盘以及AMD系列的独立显卡。 [0056] 具体的，所述钢琴的表面上设置有MIDI接口，所述PAD上运行的APP通过MIDI接口与钢琴进行交互。 [0057] 具体的，所述一体机可以控制钢琴上PAD的息屏、开屏操作，同时可以通过PAD控制钢琴的静音、打开声音，用于方便教师更容易掌握教学节奏。 [0058] 具体的，所述的交互式智慧教学系统在一体机控制PAD展示场景下使用时，一体机上的系统运行由一个课件管理APP，用于负责对课程的展示和管理，APP可以展示课件的不同章节，通过章节之间的切换，会选择性地向PAD发送控制消息。 [0059] 具体的，所述课件管理APP上设置有用于点击的控制类图标，所述控制类图标包括切换按钮、控制屏幕以及控制声音，其中，切换图标负责课件的切换，控制屏幕图标负责所有PAD屏幕的打开和关闭，控制声音图标负责钢琴声音的大小调节和开关。 [0060] 具体的，如图4所示，所述的交互式智慧教学系统在PAD向一体机反馈场景下使用时，学生通过钢琴上的键盘做游戏和练习，同时结果也通过消息反馈给一体机，一体机上的APP接受反馈消息，插入一个课件页展示学生做的结果，在此页中展示出学生玩游戏的得分和做练习的结果，并为结果信息进行打分和排名。 [0061] 其中，排名前三的学生的PAD上有“展示图标”按钮，对于这些排名比较高的，一体机会发出控制信息让相应学员的PAD上展示对结果的反馈，比如展示奖状信息等，一体机在离开此结果页的时候，结果页被自动保存在设备中，后续学生可以下载或者打印。 [0062] 通过上述的实施例表明，本发明具有以下有益效果： [0063] 1、该利于互动的交互式智慧教学系统，老师通过设置的一体机来进行教学，一体机可以与学生钢琴上的PAD互动，从而较大提升了教学效果，解决了传统钢琴教学交互性不强，不能很好实现老师与学员互动的问题。 [0064] 2、该利于互动的交互式智慧教学系统，钢琴通过琴键与PAD上的内容进行交互，比如可以使用琴键做练习和完成一些趣味游戏，从而实现基于课件的教学和互动游戏、练习同步的技术教学。 [0065] 3、该利于互动的交互式智慧教学系统，通过设置的PAD可以将学生做练习的结果反馈给一体机，使老师更加及时获得学生对课程的掌握情况。 [0066] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 |
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