本发明涉及一种教学系统领域，具体是一种智能钢琴教学系统。
背景技术：
现有电子钢琴教学系统多为有线连接，布线不方便，连接复杂，并且布线后不方便移动，同时现有电子钢琴的学生终端是单板机，由主机供电，在使用的过程中通过网线连接将音频信号传输给主机，然后经主机处理后再发送回来，经过这样的一个传输过程，学生才能听到自己弹奏的声音，而且，现有的电子钢琴只能用于单独练习，功能较为单一，铺线麻烦，搭建教学系统不够便利，教学不灵活。同时传统钢琴教学过程中，一般是老师对学生进行一对一教学，一对一指导，老师需要时刻关注学生的指法，效率较低，同时学生对于老师的弹奏指法也只能一次性观看学习，如需要再次观看时需要老师再次演示，因此传统钢琴教学过程中很难实现一对多的授课指导，学生也不能多次观看老师的弹琴指法。对于通常的钢琴教学，国内外通常采用一对一的教学方法，即面对面的教学方式，这是由传统钢琴本身特殊结构所决定的，学生必须单独和老师面对面才能进行授课，否则多人同时演奏会造成声音上的干扰。虽然一对一的模式有较好的教学效果，学生技能会提高很快，但是这样的教学模式成本较高，而有些采用多媒体教学等手段使得一对多教学成为可能，现有的一对多人的钢琴教学系统，多采用智能操控系统，但仍旧存在很多缺陷和不足：
“一种智能钢琴”(中国发明专利，申请公开号：CN 104464704A)公开了一种智能钢琴，多套光电传感装置设置在机械钢琴上，光电传感装置的信号输出端与琴键动作采集模块的信号输入端连接，琴键动作采集模块通过串行总线与下位控制模块连接；下位控制模块的信号输出端通过串行总线与琴键动作驱动模块的信号输入端连接，琴键动作驱动模块的信号输出端与击打动作执行模块的信号输入端连接；下位控制模块通过串行总线或蓝牙通讯与上位控制及显示模块连接，上位控制及显示模块还与互联网网络连接。本发明以机械钢琴为基础，且不改变原机械钢琴结构的前提下，加入已有智能演奏系统，并通过carod研究增加识别感应系统和网络同步传输系统，加入已有静音系统，加入carod智能教学系统，整合后把功能融合，实现智能钢琴远程同步演奏和其他多种功能。
“一种智能电子钢琴教学系统”(中国发明专利，申请公布号“CN 105608953”)公开了一种智能电子钢琴教学系统，包括教师终端、学生终端和服务器电脑，服务器电脑设有无线通讯模块；所述教师终端和学生终端均为智能无线电子钢琴，所述智能无线电子钢琴包括钢琴本体和控制电路板，所述控制电路板设置在钢琴本体上，所述控制电路板上设有显示模块、键盘检测模块、DA转换模块、中央处理单元、无线通讯接口和主从机接口模块；所述主从机接口模块用于确定智能无线电子钢琴的主机或从机身份。本发明系统实现全软件无线教学，摆脱了复杂的网络布线，使用简便，智能连线，系统可靠性与方便性比传统的钢琴教学系统具有很大的提高；软件上集成了五线谱播放器，可以自动进行五线谱播放、打印、移调、左右手分弹等；系统集成了多种教学模式控制，可以根据教学的需要状态进行不同场景的教学。
以上所列的现有技术中智能钢琴教学系统，不能实现静音教学，易对周围环境造成噪音污染，同时扩展接口较少，也缺少高效的通信模块。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种智能钢琴教学系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能钢琴教学系统，包括：学生端、教师端、网络服务端、监控模块、无线通信模块，所述学生端与网络服务端连接，所述教师端与网络服务端连接，所述监控模块分别与学生端、教师端连接，所述无线通信模块与网络服务端连接。
作为本发明进一步的方案：所述学生端是以JAVA开发并基于H.323数字化语音通讯的终端，硬件平台采用德州仪器公司生产的TMS320VC5471双核结构芯片，该双核结构芯片由主处理器ARM7TDMI和从数字信号处理器TMS320VC5409，H.323协议栈通过多点控制单元MCU(Multipoint Controller Unit)实现相互通信，语音流传给MCU后，MCU再将语音流全部分发给主处理器，MCU被分为两部分：多点处理器MP(Multipoint Processor)和多点控制器MC(Multipoint Controller)，MP处理学生端和教师端接收过来的音频流，将多个音频输入并转换成多个输出，多个输出与主处理器连接的高清摄像机、监听音箱及投影仪进行数据交换，并设有LED指示灯模块。
作为本发明进一步的方案：所述教师端是采用.NET Framework平台开发的，同时采用B/S(Browser/Server)结构，具有独立的Web服务器和数据库服务器，并以HTML页面形式显现出来；教师端主要包括实训管理、系统管理和教师讲课子系统，其中实训管理包括实训课件管理模块、实训进度管理模块、实训任务管理模块、实训结果评审模块、实训成绩报告模块。
作为本发明进一步的方案：所述网络服务端是基于移动SNS服务域和基于WEB前端的数据分析处理服务域，其中基于web前端的数据分析服务域划分为数据访问控制模块和前端数据模拟处理，前端数据模拟处理进行学生端和教师端离线、在线状态的判定及数据的缓存状态解析。
作为本发明进一步的方案：所述监控模块采用远程监控方式，包括数据采集模块、监听模块、异常提醒模块和微处理器，微处理器采用ARM内核的S3C44BOX微处理器。
作为本发明进一步的方案：所述无线通信模块是基于ZigBee协议栈，包括IEEE802.15.4的MAC和PHY层，并采用了CC2430芯片,选择2.4GHz扩频收发器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明系统实现全软件无线教学，摆脱了复杂的网络布线，全程教学由软件智能控制，将原来的硬件中控台、教学软件和数码钢琴三合为一，使用简便，智能连线，免除繁琐的布线连接，系统可靠性与方便性比传统的钢琴教学系统具有很大的提高；同时也可以自动对学生的弹奏准确性进行智能化统计分析；系统集成了多种教学模式控制，可以根据教学的需要状态进行不同场景的教学。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
一种智能钢琴教学系统，包括：学生端、教师端、网络服务端、监控模块、无线通信模块，所述学生端与网络服务端连接，所述教师端与网络服务端连接，所述监控模块分别与学生端、教师端连接，所述无线通信模块与网络服务端连接。
所述学生端是以JAVA开发并基于H.323数字化语音通讯的终端，硬件平台采用德州仪器公司生产的TMS320VC5471双核结构芯片，该双核结构芯片由主处理器ARM7TDMI和从数字信号处理器TMS320VC5409，H.323协议栈通过多点控制单元MCU(Multipoint Controller Unit)实现相互通信，语音流传给MCU后，MCU再将语音流全部分发给主处理器，MCU被分为两部分：多点处理器MP(Multipoint Processor)和多点控制器MC(Multipoint Controller)，MP处理学生端和教师端接收过来的音频流，将多个音频输入并转换成多个输出，多个输出与主处理器连接的高清摄像机、监听音箱及投影仪进行数据交换，并设有LED指示灯模块。
所述教师端是采用.NET Framework平台开发的，同时采用B/S(Browser/Server)结构，具有独立的Web服务器和数据库服务器，并以HTML页面形式显现出来；教师端主要包括实训管理、系统管理和教师讲课子系统，其中实训管理包括实训课件管理模块、实训进度管理模块、实训任务管理模块、实训结果评审模块、实训成绩报告模块。
所述网络服务端是基于移动SNS服务域和基于WEB前端的数据分析处理服务域，其中基于web前端的数据分析服务域划分为数据访问控制模块和前端数据模拟处理，前端数据模拟处理进行学生端和教师端离线、在线状态的判定及数据的缓存状态解析。
所述监控模块采用远程监控方式，包括数据采集模块、监听模块、异常提醒模块和微处理器，微处理器采用ARM内核的S3C44BOX微处理器。
所述无线通信模块是基于ZigBee协议栈，包括IEEE 802.15.4的MAC和PHY层，并采用了CC2430芯片,选择2.4GHz扩频收发器。
智能钢琴教学系统的具体使用方法，包括以下步骤：
(1)教师端将音乐教学作业上传到网络服务端，并通过监控模块与学生端进行音乐教学互动学习；
(2)学生端完成音乐教学作业，并通过无线通信模块与教师端实时更新交流；
(3)监控模块对学生端和教师端进行信息的实时采集，并传送给网络服务端；
(4)能力测评模块将仿真练习结果传送至教师端。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。