一种互联网远程测控教学实验系统平台的制作方法

文档序号:15175980发布日期:2018-08-14 18:25阅读:289来源:国知局

本实用新型涉及互联网远程测控技术,特别是一种互联网远程测控教学实验系统平台。适用于化学、物理、生物等远程实验教学及测评。



背景技术:

现有的教学实验基本上是在老师现场讲解示范后分组进行的,这种教学实验方法可以说已经延续了很多年,但随着对教学标准化、客观化、安全化要求的提高,以人为指导及测评为主的实验教学主要存在如下问题:

1、在无人讲解、示范及监管情况下,教学实验无法进行,教学测评更不可能实现,因此,教学实验和测评离不开教学老师;另一方面,如有同学缺席,除非老师对该同学再次讲解示范,否则该同学就失去了学习机会,影响学习结果。

2、同学们分组进行实验时会忽视实验过程中需要注意的环节,那么容易导致实验结果不尽如人意,然而却不能明了具体问题所在,老师不能每组学生兼顾,因而也不能给出针对性意见,这种实验教学通常只注重实验结果,对实验过程缺少有效监管。

3、对于危险性较大的诸如化学实验等,在教学老师不在的情况下,只能依靠实验学生注意力集中且时时牢记实验要点,但仍存在安全隐患。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了提供一种解决上述问题的互联网远程测控教学实验系统平台,不需要教学老师现场示范指导,有效指导并监管实验步骤,消除安全隐患,并对实验过程实现全面客观测评。

本实用新型的技术方案是:

一种互联网远程测控教学实验系统平台,其特征在于:包括远程控制中心、通过互联网与远程控制中心建立通信连接的位于同一实验室内的多个现场实验教学终端和教学监管老师移动终端;

所述现场实验教学终端包括:

CPU,用于与远程控制中心进行信息交互;

触摸屏,与CPU相连,用于输入实验者身份信息及选择实验项目,以使CPU由远程控制中心调取相应的包含实验信息的示范指导数据包,并在实验过程中向实验者逐条显示实验步骤和注意事项,所述实验信息包括用于使实验者了解实验过程的文字、语音和视频;

语音播放模块,与CPU相连,用于播放实验过程中的语音提问和语音提示;

实验环境参数采集模块,与CPU相连,通过传感器组采集实验室当前的环境参数并向向CPU传送,以与当前实验注意事项中的预设环境参数比较,避免违规操作;

实验者语音采集模块,与CPU相连,用于在实验过程中采集实验者对于语音提问的语音答复并传送给CPU;

实验者动作采集模块,与CPU相连,通过摄像头采集实验者的实验视频并传送给CPU,所述实验视频包括实验过程动作和实验结果;

存储模块,与CPU相连,用于存储当前实验的实验过程数据及实验结果数据;

数据传输模块,与CPU相连,用于接收来自远程控制中心的当前实验的示范指导数据包及向远程控制中心传送由CPU分析整理的当前实验者的实验过程及结果数据包;

所述远程控制中心用于在接收到当前实验者的实验过程及结果数据包后,利用语音识别模块识别实验者的语音答复,利用人体动作识别模块识别实验视频中的特征动作图像,而后分别与当前实验的预设答复及预设标准图像作出对比,最终结合实验结果得出测评意见,并传送给CPU和教学监管老师移动终端。

上述的互联网远程测控教学实验系统平台,所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器、分贝计和亮度传感器。

上述的互联网远程测控教学实验系统平台,所述现场实验教学终端还包括与CPU相连的报警模块,所述报警模块用于在实验过程中当实验环境参数采集模块采集到的当前实验环境参数超出当前实验注意事项中的预设环境参数限值时发生报警提示,以消除安全隐患。

上述的互联网远程测控教学实验系统平台,所述远程控制中心包括中央处理器、与中央处理器相连的数据传输模块、语音识别模块、人体动作识别模块及存储有多种实验的示范指导数据包的数据库。

本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型的远程控制中心通过多个现场实验教学终端实现对实验室各个实验者的远程示范、指导、监管、测定和遥控,并最终给出测评意见,使实验者了解当前实验的不足,使教学监管老师掌握学生实验过程中存在的问题,进而能够作出针对性指导。

2、实验现场老师可以不在现场示范指导,通过现场实验教学终端逐条显示实验步骤和注意事项提请实验者注意,消除安全隐患。

3、实验过程实现全面客观测评,显著提高教学实验的标准化和客观化。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图;

图2是本实用新型的现场实验教学终端的结构框图;

图3是本实用新型的远程控制中心的结构框图。

具体实施方式

如图1-图3所示,该互联网远程测控教学实验系统平台,包括远程控制中心、通过互联网与远程控制中心建立通信连接的位于同一实验室内的多个现场实验教学终端和教学监管老师移动终端。

其中,所述现场实验教学终端包括CPU、与CPU相连的触摸屏、语音播放模块、实验环境参数采集模块、实验者语音采集模块、实验者动作采集模块、存储模块、数据传输模块和报警模块。CPU用于与远程控制中心进行信息交互。触摸屏用于输入实验者身份信息及选择实验项目,以使CPU由远程控制中心调取相应的包含实验信息的示范指导数据包,并在实验过程中向实验者逐条显示实验步骤和注意事项,所述实验信息包括用于使实验者了解实验过程的文字、语音和视频。语音播放模块用于播放实验过程中的语音提问和语音提示。实验环境参数采集模块通过传感器组采集实验室当前的环境参数并向向CPU传送,以与当前实验注意事项中的预设环境参数比较,避免违规操作,所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器、分贝计和亮度传感器。实验者语音采集模块用于在实验过程中采集实验者对于语音提问的语音答复并传送给CPU。实验者动作采集模块通过摄像头采集实验者的实验视频并传送给CPU,所述实验视频包括实验过程动作和实验结果。存储模块用于存储当前实验的实验过程数据及实验结果数据,可以导出。数据传输模块,用于接收来自远程控制中心的当前实验的示范指导数据包及向远程控制中心传送由CPU分析整理的当前实验者的实验过程及结果数据包。所述报警模块用于在实验过程中当实验环境参数采集模块采集到的当前实验环境参数超出当前实验注意事项中的预设环境参数限值时发生报警提示,以消除安全隐患。

所述远程控制中心包括中央处理器、与中央处理器相连的数据传输模块、语音识别模块、人体动作识别模块及存储有多种实验的示范指导数据包的数据库。所述远程控制中心在接收到当前实验者的实验过程及结果数据包后,利用语音识别模块识别实验者的语音答复,利用人体动作识别模块识别实验视频中的特征动作图像,而后分别与当前实验的预设答复及预设标准图像作出对比,最终结合实验结果得出测评意见,并传送给CPU和教学监管老师移动终端。触摸屏显示测评意见给实验者,而教学监管老师移动终端为教学监管老师提供教学参考。

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