局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭和教学方法与流程

本发明涉及电子教学器材领域，尤其涉及一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭和教学方法。

背景技术：

教鞭是指教师讲课时指示板书、图片用的棍儿。旧时教师用于体罚和鞭策学生的类似于戒尺的工具，现代社会教学，特别是高等学院工作中基本已电子教鞭代替。

电子教鞭中，激光教鞭应运而生。激光教鞭是无线射频翻页激光笔运用计算机技术，在集遥控电脑功能与激光教鞭于一身，是配合个人电脑，并结合投影仪使用，可以广泛用于演示、电子化教学及学术会议等场合。

但是，现代教学中使用的教鞭，仍然存在功能单一的情况，有必要予以改进。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭和教学方法，以进一步提高教鞭的教学作用，提高教学效果。

为解决上述问题，本发明提供一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭，包括：主壳体；位于所述主壳体外侧面的按键；位于所述主壳体前端的激光头；wifi通信组件，用于与个人电脑形成局域网通信，所述wifi通信组件与所述个人电脑连接同一个路由器网络；ble通信组件，用于与所述个人电脑蓝牙通信；语音输入组件，用于进行语音录入。

可选的，所述主壳体为长方体形；所述长方体形的至少其中一个侧面具有刻度；所述语音输入组件包括两个麦克风，一个所述麦克风位于所述主壳体前端，另一个所述麦克风位于所述主壳体后端。

可选的，所述主壳体为侧棱是倒角的长方体形；所述长方体形的两个侧面具有刻度；所述语音输入组件包括四个麦克风，两个所述麦克风对称地位于所述主壳体前端的两侧，另外两个所述麦克风对称地位于所述主壳体后端的两侧。

可选的，所述主壳体内还具有电池。

可选的，所述主壳体内还具有存储组件。

可选的，所述主壳体内具有主电路板和副电路板，所述wifi通信组件和所述ble通信组件位于所述主电路板，所述主电路板上还具有微处理器；所述语音输入组件连接所述副电路板。

可选的，所述主壳体的侧面具有指示灯。

为解决上述问题，本发明还提供了一种教学方法，所述教学方法采用如前所述的智能教鞭进行教学，所述教学方法包括：将所述智能教鞭的所述wifi通信组件和所述ble通信组件分别与所述个人电脑连接；将教学语音通过所述语音输入组件进行录入，并且，通过所述个人电脑转译为教学字幕，同步放映至教学显示屏上。

可选的，所述教学访求还包括将所述教学语音通存在所述智能教鞭中。

可选的，所述教学访求还包括将所述教学字幕与教学显示文件合并后，同步到云服务器中。

本发明技术方案的其中一个方面中，主壳体、按键、激光头、wifi通信组件、ble通信组件和语音输入组件组成的智能教鞭中，可以实现激光指示和语音录入等功能，从而可以实现用教鞭直接与投影仪等设备的控制笔合二为一，快捷控制多媒体课件的翻页等一系列教学演示操作，并且可以采集教师的授课音频，而且能够实时同步将语音转写为教学字幕，显示到多媒体显示屏上，辅助学生的理解，提高教鞭的教学作用，提高教学效果。

进一步，本发明技术方案的另一个方面中，wifi通信组件和ble通信组件使所述智能教鞭能够实现多样化通信连接，做到将局域网wifi以及蓝牙集为一体，再与其它教学设备(如个人电脑)连接的通信控制场景，解决现代化多媒体教室中，利用个人电脑(平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等)或智能手机等设备进行演示时，场景单一性和控制性差等问题，丰富了教师与学生的交互场景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭示意图；

图2是本发明实施例提供的局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭内部结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的另一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭示意图；

图4是图3所示局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭另一角度示意图；

图5是本发明实施例提供的教学方法过程示意图。

具体实施方式

现有教鞭的使用功能需要改进。为此，本发明提供一种新的局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭和教学方法，以解决现有存在的不足。

为更加清楚的表示，下面结合附图对本发明做详细的说明。

本发明实施例提供一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭，请结合参考图1和图2。

如图1所示，智能教鞭包括主壳体11，位于主壳体11侧表面的按键(未标注，后续说明包括相应三个按键)，以及位于主壳体11前端的激光头13。

本实施例中，主壳体可以采用塑料或者金属(不锈钢)材料制作，这些材料来制作，能够使智能教鞭更加不容易被腐蚀和损坏。

本实施例中，激光头13能够直到指示学生的作用，从而达到使学生集中注意力的作用。

如图1所示，按键具体包括上翻按键121，下翻按键122和开关按键120。按键可以用于快捷控制多媒体课件(如ppt)翻页等一系列教学演示操作。

本实施例的这种按键结构中，可以用这样的方式，实现用三个按键就达到对相应功能结构的控制，具体方式可以如下：

长按开关按键120至2-3s，可以开启智能教鞭，在智能教鞭开机后，再长按开关按键120直到6s，可以进入蓝牙配对模式，供个人电脑或智能终端(智能手机)的蓝牙连接；短按开关按键120，可开启激光头13进行激光发射，在多媒体显示激光，以便于指引学生注意力；上翻按键121和下翻按键122，短按它们即可触发，方便教师在演示多媒体课件时，可以快捷进行翻页等操作。

需要说明的是，本发明其它实施例中，按键的设置可以为其它方式，例如，除了有上翻按键121，下翻按键122和开关按键120，还有单独的激光按键和通讯连接按键等。

另外，本实施例中，可以将按键所在的相应区域作为智能教鞭的手持区，在使用过程中，用户通常通过手持区握住智能教鞭，并进行相应操作。

请参考图2，示出了智能教鞭的内部结构(因此，图2两侧为打开的主壳体11)，所述智能教鞭还包括：wifi通信组件161，用于与个人电脑形成局域网通信，所述wifi通信组件161与所述个人电脑连接同一个路由器网络；ble通信组件162，用于与所述个人电脑蓝牙通信。本实施例的智能教鞭，由于具有两种通信组件，因此，能够具有两种传输指令通信方式，实现了将局域网wifi以及蓝牙集为一体，再与相应的个人电脑进行通信控制的场景，从而为智能教鞭实现更多更智能化的功能，奠定了基础，相应的智能化功能，即包括后续提到的授课音频转化为教学字幕的功能。

其中，智能教鞭集成的wifi通信组件161，具体可以是wifi2.4g通信模块，方便与个人电脑(或者智能手机)形成局域网通信，例如当智能教鞭与个人电脑同时连接在一个路由器网络时，即可同步教鞭上已存储的语音文件到个人电脑端，也可发送相对应的按键指令与个人电脑形成交互，再通过个人电脑将最终的操作结果显示至相应的教学显示屏上。同时，智能教鞭集成的ble通信组件162，方便了智能教鞭与个人电脑的蓝牙接收器连接，这样就能够形成智能教鞭与个人电脑的双模通信连接，以确保相应功能更好地进行，即这种双模通信连接结构下，能够保证相应的语音录入和传输更加稳定(或者说稳定性更高)，并且保证个人电脑端或智能手机端指令接收器兼容问题，即保证教学字幕在相应屏幕上的兼容显示。

请结合参考图1，本实施例中，所述智能教鞭还包括语音输入组件，用于进行语音录入。具体的，本实施例语音输入组件以麦克风(拾音麦克风)来实现。语音输入组件能够用于采集教师的授课音频，并且，结合上述相应的通讯组件，能够实时同步转写成相应的教学字幕，显示到教学显示屏(多媒体显示屏)上，从而更好地辅助学生的听课理解。

如图1所示，本实施例中，所述语音输入组件包括两个麦克风，一个麦克风151位于主壳体11前端，另一个麦克风152位于主壳体11后端。如前所述，本实施例中，利用相应的语音输入组件实现实时教学字幕的同步，因此，录音效果较为重要，为确保录音效果，设置两个麦克风。

如图1所示，本实施例中，主壳体11为长方体形，所述长方体形的其中一个侧面具有刻度(未标注)，如图1所示。智能教鞭带有所述刻度，就变成同时是一个刻度尺，方便教师在黑板上用智能教鞭测量长度和绘制图形。

如图1所示，本实施例中，主壳体11的侧面具有指示灯14。指示灯14具体可能是led灯。本实施例中，指示灯14所在侧面与各按键所在侧面为同一侧面。其它实施例中，它们也可以位于不同的侧面。

请参考图2，本实施例中，主壳体11内具有主电路板16和副电路板17，wifi通信组件161和ble通信组件162位于主电路板16，主电路板16上还具有微处理器163。

请参考图2，本实施例中，所述语音输入组件连接副电路板17，具体连接的是副电路板17上的mic连接点位，即图1中麦克风151连接图2中mic连接点位171，图1中麦克风152连接图2中mic连接点位172。

请参考图2，本实施例中，副电路板17上还具有触摸按键区173，触摸按键区173与图1所示的各按键对应。此外，本实施例还将指示灯14设置在副电路板17上。

请参考图2，本实施例中，主壳体11内还具有电池164，并且将电池164设置在主电路板16上。电池164可以是大容量电池，例如可以是能够保证正常教学使用一周以上时间的锂电池(如两个以上2400ma锂电池)，以确保智能教鞭的使用。

请参考图2，本实施例中，主壳体11内还具有存储组件。存储组件可以是快速闪存(flash)存储sd卡，相应的，智能教鞭中设置有对应扩展模块(插槽)，并且，可以设置最大可扩展到128g的存储容易，以便智能教鞭可以直接本地存储一周以上的教学录音文件。

本实施例提供的智能教鞭，由于具有相应的结构，可以实现用教鞭直接与投影仪等设备的控制笔合二为一，快捷控制多媒体课件的翻页等一系列教学演示操作，并且可以采集教师的授课音频，而且能够实时同步将语音转写为教学字幕，显示到多媒体显示屏上，辅助学生的理解，提高教鞭的教学作用，提高教学效果。

同时，所述智能教鞭能够实现多样化通信连接，做到将局域网wifi以及蓝牙集为一体，再与其它教学设备(如个人电脑)连接的通信控制场景，解决现代化多媒体教室中，利用个人电脑(平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等)或智能手机等设备进行演示时，场景单一性和控制性差等问题，丰富了教师与学生的交互场景。

本发明另一实施例提供另一种局域网通信以及无线通信控制的智能教鞭，请结合参考图3和图4。

如图3所示，智能教鞭包括主壳体21，位于主壳体21侧表面的按键(未标注，后续说明包括相应三个按键)，以及位于主壳体21前端的激光头23。

如图3所示，按键具体包括上翻按键221，下翻按键222和开关按键220。按键可以用于快捷控制多媒体课件翻页等一系列教学演示操作。

所述智能教鞭还包括：wifi通信组件(未示出，可参考前述实施例相应内容)，用于与个人电脑形成局域网通信，所述wifi通信组件与所述个人电脑连接同一个路由器网络；ble通信组件(未示出，可参考前述实施例相应内容)，用于与所述个人电脑蓝牙通信。

本实施例中，所述智能教鞭还包括语音输入组件，用于进行语音录入。具体的，本实施例语音输入组件以麦克风(拾音麦克风)来实现。如图3所示，本实施例中，所述语音输入组件包括四个麦克风，一个麦克风251位于主壳体21前端，另一个麦克风252位于主壳体21后端。

如图3所示，本实施例中，主壳体21的侧面具有指示灯14。指示灯14具体可能是led灯。本实施例中，指示灯14所在侧面与各按键所在侧面为同一侧面。其它实施例中，它们也可以位于不同的侧面。

如图3所示，本实施例中，主壳体23为侧棱是倒角的长方体形。这种形状的教鞭能够更加安全。因为，如果是非倒角的教鞭，一旦是采用锋利钢材，对于教学使用场景，会存在不安全隐患。本实施例的智能教鞭，使用则更加舒适。

同时，请参考图4，示出了智能教鞭的另一个角度，也示出了主壳体21的另一个侧面，这个侧面中，一个麦克风253位于主壳体21前端，另一个麦克风254位于主壳体21后端。并且，本实施例中，麦克风251和麦克风253对称地位于主壳体21前端的两侧，麦克风252和麦克风254对称地位于主壳体21后端的两侧。这样的设置，同样是为确保录音效果。

结合图3和图4可知，本实施例中，所述长方体形的两个侧面(并且是两个相对的侧面)均具有刻度，这样的智能教鞭，能够更加方便相应的测量和绘图。

更多有关本实施例所提供的智能教鞭的结构(如内部结构)和性质，可参考前述实施例相应内容。

本发明另一实施例还提供了一种教学方法，所述教学方法采用如前述各实施例提供的智能教鞭进行教学，请结合参考图5。

所述方法包括：

将所述智能教鞭的所述wifi通信组件和所述ble通信组件分别与所述个人电脑或智能手机连接；如图5中所示，智能教鞭31通过ble传输与个人电脑32形成无线蓝牙连接；

将教学语音通过所述语音输入组件进行录入，体现在图5中的步骤310，即相应的录音过程(需要说明的是，智能教鞭31还能够进行对课件上下翻页的过程，也可以体现在步骤310中；另，采用智能教鞭31作为刻度尺，也可以体现在这一步骤中)，并且，通过所述个人电脑或智能手机转译为教学字幕，同步放映至教学显示屏上；这一过程具体还包括智能教鞭31通过2.4g(ghz)wifi局域网传输与个人电脑32形成无线wifi连接。

在上述过程中，ble传输的，可以是实时音频流压缩的声音编码格式文件(opus)，如步骤311所示，而wifi局域网传输的，可以是相应的文件同步(如音频文件同步)，如步骤312所示。

上述过程中，对应到相应的结构，可以是：智能教鞭31将麦克风(参考前述实施例)采集的音频流，压缩成声音编码格式文件(opus)后，实时传输并解析成可转写的音频格式脉冲编码调制(pcm)，并将音频转写的教学字幕内容，实时展示在投影仪或者教学显示屏上，这一过程，通常包括个人电脑32通过相应的视频接口(hdmi接口或vga接口)等，传输影像到教学显示屏中，如步骤321，然后，教学显示屏则显示实时转写内容(教学字幕)，如步骤322和步骤323。

并且，通过个人电脑的翻译，还可以进行实时翻译内容的显示，例如本实施例中，个人电脑32还可以集成云翻译sdk，从而可以将音频流转写的文字快速翻译成目标语言，实现课堂快速化翻译教学，辅助教师与学生的沟通，如步骤323中的其它内容(其中也会结合步骤321和步骤322)。

本实施例中，所述教学方法还可以包括将所述教学语音通存在所述智能教鞭中。此时，前述实施例的相应存储器件可以用于实现本地存储。

如图5中显示了云服务器33。需要说明的是，当存在云服务器33时，原本在个人电脑32上进行的一些过程，可以利用云服务器33来进行，例如图5显示，如此时，个人电脑32可以只进行解释音频文件并传输给云服务器33的工作，如步骤324所示，而把音频文件转写为文字内容(教学字幕)和相应的翻译内容等，交给云服务器33来实现，如步骤331所示。为实现这样的过程，云服务器33可以具有相应的转写接口的翻译接口。当云服务器33完成相应工作后，再将结果返回给个人电脑32，然后，个人电脑32再进行相应的放映操作过程。需要说明的是，在云服务器33将结果返回给个人电脑32之前，还可以进步相应的预处理步骤326，即云服务器33进行相应预处理，从而向个人电脑32返回转写内容(教学字幕)或翻译内容(翻译后的教学字幕)，以用于放映显示。

另外，在有云服务器33时，本实施例中，所述教学方法还可以包括将所述教学字幕与教学显示文件合并后，同步到云服务器中，如图5中显示的，个人电脑32进行相应音频文件列表同步的操作，如步骤325所示，然后将同步后的文件存储至云服务器33。

本实施例提供的教学方法，可以将教学过程中常用的交互行为集成在一根智能教鞭上，智能教鞭能够与现有教学多媒体结合使用，并在此基础上，增加语音的音频存储以及更深度的场景探索(如实时实现教学字幕的同步)，智能化辅助教师教学，加深教学过程中与学生的沟通，实现快捷教学、高质教学。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。