一种多功能云黑板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明设计制备一种黑板，具体涉及一种具有多功能交互功能的云黑板。
【背景技术】
[0002]随着多媒体时代的快速发展，传统的课堂教学形式也已经满足不了学生的需求。学生群体每天接收着互联网传播的各种信息，甚至是体验感与参与感极强的游戏类信息，而强烈对比之下，利用传统的黑板书写模式通过教师口授传道或者仅仅是加入图片信息(例如幻灯片等)加强教学信息的生动感已远远不够，对于教育事业而言，开发新的教学模式势在必行。
[0003]现有技术中，有对黑板进行多功能改进的，例如“多功能合成型柔性黑板”(专利申请号CN200910163865.9)所述的多功能黑板将柔性黑板、多媒体系统、公式数表、教桌教柜和壁画背景于一身，但其实质是对教学课桌的改进，黑板只是其中的显示装置，这样安装黑板时实际上需要留大块面积给教学课桌，而不论是教师还是学生都是通过在教学课桌即教桌教柜处操作而得，与黑板本身的互动几乎没有，这实际上就类似于操作一台大显示器电脑。再如“显示装置、其操作方法以及控制装置”(专利申请号CN201210029759.3)所述的电子黑能够对教师的手势进行理解从而对电子黑板上的图像进行操作，这无疑大大增加了互动性，但是该专利文本所述的电子黑板采用整块电子显示器，其造价过高，不利于教学普及尤其是中小学教学的普及，此外，所述的电子黑板只能由一人进行操作，且大部分学生是无法与黑板进行互动的。
[0004]因此，开发一种造价相对较低，但不失与传统教学模式相结合，并且学生体验互动感更强烈的黑板是教学模式更新的重要基础。本申请人在之前申请的“一种云互动电子黑板系统”(专利申请号CN201510892388.5)在传统的黑板教学模式中增加了师生的云互动并对教学过程中教师板书做了存储功能以及教学录播及投影的功能，不仅增强了教学过程中双方的互动还便于后续观看教学影像和教师板书。不过，对于教学过程中如何提高学生的互动性，以及对于教学数据的采集分析的开发还在继续。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种具有造价相对较低、教学呈现模式更加新颖和多样化、便于教学统计分析的多功能云黑板。
[0006]本发明是通过如下技术方案来实现的:
一种多功能云黑板包括云互动电子黑板，所述云互动电子黑板由云管理平台通过局域网或者互联网进行管理，所述云管理平台包括视频监控与云存储管理系统、视频直播与强插管理系统、设备监控与终端管理系统以及教学互动管理系统；
所述视频监控与云存储管理系统包括视频监控模块、云盘模块以及存储管理模块:所述视频监控模块通过控制信号控制云互动电子黑板配备的网络摄像机，实时对云互动电子黑板上的每个摄像机安装点进行视频监控;云盘模块为每台云互动电子黑板提供云盘登录及资料存取功能;存储管理模块对视频监控的存储空间和云盘存储进行分配管理，对所有用户进行权限管理；
所述视频直播与强插管理系统包括视频直播模块、视频直播管理模块以及视频直播强插模块:所述视频直播模块将摄像机采集的画面直播到云互动电子黑板上;所述视频直播管理模块对直播视频设置传输的分辨率、码率、多路视频的画面切换、画面分割画中画设置;所述视频直播强插模块可在云互动电子黑板开机状态时自动弹出直播画面播放，在互动电子黑板关机时自动开机运行弹出直播画面播放；
所述设备监控与终端管理系统包括硬件管理子系统和软件管理子系统，所述硬件管理子系统对云互动电子黑板上的硬件的使用情况及权限进行远程监控;所述的软件管理子系统对云互动电子黑板上的软件安装、运行及使用权限进行远程监控；
所述教学互动管理系统包括教学互动模块、互动教学管理模块以及校园无线网络接入模块:所述教学互动模块以云互动电子黑板与学生平板电脑为硬件依托，学生平板电脑通过互动教学软件对云互动电子黑板进行操作;所述互动教学管理模块对供分析评估教学质量的数据进行采集并分类存储;所述校园无线网络接入模块将局域网或互联网网络信号转换为覆盖教学区域的无线网络信号。
[0007]进一步优选的，所述云管理平台还包括IP网络广播系统和大数据采集与分析系统；所述IP网络广播系统包括设置于云互动电子黑板上的音响及与音响远程连接的麦克风，所述音响将麦克风搜集的远程音频信号输出至云互动电子黑板位置;所述大数据采集与分析系统对各个系统的数据进行采集并储存在云盘中，并对用户习惯进行分析。
[0008]进一步的，所述互动教学管理模块对校园无线网络模块的设备终端的无线接入数量与设备终端对云互动电子黑板的操作权限进行管理。
[0009]更进一步的，所述的硬件管理子系统包括展台安全模块、防损报警模块、远程电源控制模块、以及移动存储设备管理模块:所述展台安全模块监测云互动电子黑板的展台电磁锁情况，如果出现非法打开异常状态，发送报警至云管理平台；所述防损报警模块监测云互动电子黑板上设置的防爆传感器，当黑板受到较大外力时发送报警至云管理平台；所述远程电源控制模块对云互动电子黑板实行电源打开使用权限管理、可实现远程的强制关机;所述移动存储设备管理模块设定运行被控端使用移动存储设备及其操作的权限。
[0010]进一步的，所述软件管理子系统包括软件管理模块、主动防护模块:所述软件管理模块实现云互动电子黑板的软件远程自动安装，并可设置软件的安装权限及软件黑白名单;所述主动防护模块对云互动电子黑板终端设置开机自动还原。
[0011]进一步的，所述云互动电子黑板板面设置自动黑板擦，所述硬件管理子系统还包括自动黑板擦模块，所述自动黑板擦模块监测云互动电子黑板的黑板擦的开关按钮，对其开关操作设置时间限制。
[0012]进一步的，所述摄像机为远程监控摄像机和/或带云台控制的摄像机。
[0013]进一步优选的，所述的网络摄像机为两台，一台设置于云互动电子黑板上方用于跟踪教师画面，另一台设置于展台处用于拍摄展台上的教学样品。
[0014]进一步的，所述的网络摄像机处还设置麦克风，所述麦克风搜集的音频信号与网络摄像机搜集的视频信号同步直播到云互动电子黑板上。
[0015]本发明具有如下有益效果: 1.改变了传统的教学模式，提升了教学质量，也大大提高了学生与教师的互动性；
2.为教学研讨、分析、观看和存档提供了符合我国教学录播视频界面要求的三窗录播系统，满足教学需要，提供了供教学观摩、职教交流和教辅任务展示等工作开展的音视频直播功能；
3.有了多媒体教学前端设备和云管理系统平台，能很方便的进行教研组、学校、教育片区、教育研究机构和教育主管部门对教学内容和质量进行跟踪评估，也能方便的做教学大数据统计和分析。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一种多功能云黑板的系统拓扑原理图；
图2为实施例的视频监控与云存储管理系统的拓扑原理图；
图3为实施例的视频直播与强插管理系统的拓扑原理图；
图4为实施例的设备监控与终端管理系统的拓扑原理图；
图5为实施例的教学互动管理系统的拓扑原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面将根据附图所示出的实施例详细地描述:
图1是本发明一种多功能云黑板的系统拓扑原理图，一种多功能云黑板包括云互动电子黑板I，所述云互动电子黑板I由云管理平台通过局域网或者互联网进行管理，所述云管理平台包括视频监控与云存储管理系统3、视频直播与强插管理系统4、设备监控与终端管理系统5以及教学互动管理系统6，而云互动电子黑板I还设置无线网络模块将学生平板电脑2纳入互动范围；
视频监控与云存储管理系统3包括视频监控模块、云盘模块以及存储管理模块:所述视频监控模块通过控制信号控制云互动电子黑板I配备的网络摄像机，实时对云互动电子黑板I上的每个摄像机安装点进行视频监控;云盘模块为每台云互动电子黑板I提供云盘登录及资料存取功能;存储管理模块对视频监控的存储空间和云盘存储进行分配管理，对所有用户进行权限管理；
图2为一种实施例的视频监控与云存储管理系统3的拓扑原理图。电子黑板控制主机
3.3将拍摄云互动电子黑板I上展台部分的展台监控摄像机3.1和拍摄教师的教师特写监控摄像机3.2采集的视频信号通过以太网传送至视频监控管理工作站3.6，同时可直接存储与云存储管理及监控存储服务器3.5上，电子黑板控制主机3.3的运算通过工业PC3.4进行，所采集的画面显示于监控电视墙3.7上便于实时对每个黑板安装点进行视频监控，并可通过视频监控管理工作站3.6远程操作摄像机云台。每台云互动电子黑板I具备云盘登录功能，教学人员可以用自己的账号登录并存取资料文件，分享资源。对监控存储空间和云盘存储进行分配管理，对所有用户进行权限管理。
[0018]视频直播与强插管理系统4包括视频直播模块、视频直播管理模块以及视频直播强插模块:所述视频直播模块将摄像机采集的画面直播到云互动电子黑板I上;所述视频直播管理模块对直播视频设置传输的分辨率、码率、多路视频的画面切换、画面分割画中画设置;所述视频直播强插模块可在云互动电子黑板I开机状态时自动弹出直播画面播放，在互动电子黑板关机时自动开机运行弹出直播画面播放；
图3为一种实施例的视频直播与强插管理系统4的拓扑原理图。通过网络直播采集控制器4.5控制的网络现场直播摄像机4.6和网络直播现场拾音器4.7将会议现场、活动现场的画面和声音通过局域网直播到每一台云互动电子黑板I上的主触控显示屏4.1上，网络直播现场拾音器4.7可以是麦克风也可以是其它声音采集装置。而电子黑板控制主机3.3的主机控制器4.4可对视频传