一种老师与高中生之间单向语音系统的制作方法

本发明涉及一种老师与高中生之间单向语音交互系统，更具体说是涉及一种运用网络通信、语音分割、按键指示灯交互措施实现的单向语音系统。

背景技术：

在相当长时间内，严格限制高中生在学校教室、自习室、宿舍、图书馆随带电子设备，仅在高中学校电教室使用电脑及电子设备。

在教室、自习室、图书馆，还要求学生之间彼此低声讲话以避免对其它同学干扰。

然而班主任及任课老师作为成人，作为学校管理者与传授知识的人，则可随意使用最新科技装备包括电脑手机及其专业工具。

高中生端严格限制的装置装备其实是不得具备显示界面，不得具有说话接口。

如图1所示，步话机没有显示界面，教师端用步话机说话，高中生在教室自习室图书馆配备步活机收听是一个语音方案之一。但让步话机讲话方在大范围人群中定位一个收听者，目前是困难的。同时步话机限制了老师端活动范围，要求老师仅在校园内使用。

如图2所示，收音机不具备显示界面，也不具有说话接口。如果高中生在教室内自习室图书馆内带耳机收听收音机的确达到了不干扰其他同学的效果，但收音机是广播功能装置，其频道有限、节目内容受控制，仅仅在中考高考英语听力考试中发挥作用。

因此，如何一端坚守没有显示界面、不得说话，而另一端充分发挥现代高科技装备，让老师在办公室、在路途、在家中通过有线无线网络平台，与处于自习室教室图书馆一个高中生连接单向说话布置任务点评题目，高中生仅仅是收听、高中生不讲话从而不干扰其他同学学习，是目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明涉及一种老师与高中生之间单向语音交互系统，更具体说是涉及一种运用网络通信、语音分割、按键指示灯交互措施实现的单向语音系统。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种老师与高中生之间单向语音交互系统，包括

收听终端，为塑料制作长7cm宽5cm厚3cm六面体，所述六面体后端1cm部分为开口件，可插拔高中生校园卡，所述六面体前端用于安装相关电子器件；

wifi路由器，安装于教室顶部，连接教室内wifi模块融于校园网络；

wifi模块，安装于所述收听终端，将收听终端融于到无线网络系统；

台式电脑，指安装在老师办公桌与校园网络联网的固定电脑；

智能手机，指老师拥有可访问校园网可登陆第三方数据网络的个人手机；

校园服务器，指管理高中生校园卡、高中生班级划分、高中生各科成绩的数据服务器；

它还包括rfid读写器，耳机接口，按键指示灯，控制模块，老师终端；

所述rfid读写器、耳机接口、按键指示灯、控制模块安装于收听终端；

所述rfid读写器通过串行数据线与控制模块连接，所述rfid读写器识读高中生校园卡信息传至控制模块；

所述按键指示灯包括三个按键和三个指示灯，与控制模块输入输出回路电气连接；

所述耳机接口是控制模块语音输出接口配件，经此接口配件高中生插入拔出耳机插头；

所述老师终端是运行在台式电脑或智能手机上功能模块；经由校园服务器及第三网络平台与控制模块之间无线连接；

所述老师终端包括浏览预启动模块及语音说话模块；

所述控制模块为嵌入式控制器组成，所述嵌入控制器配置实时多任务tcp\ip操作系统；

所述老师终端配置为执行如下操作：查看高中生所处状态，对处于自习状态的高中生选择其中一个下达通话指令，在收到所选择高中生确认信息后，启动语音讲话功能通告事务及讲评题目；

所述控制模块配置为执行如下操作：读取高中生校园卡数据并上传至校园服务器，对来自老师终端通话指令驱动闪光灯闪亮，响应学生收听确定键并上传至校园服务器，接受来自老师终端语音讲话文件驱动语音输出接口播放。

作为优选，所述按键指示灯三个按键为考试会议忙键，收听确认键，回播键。

作为优选，所述按键指示灯三个指示灯为电源灯，通话闪灯，语音播放灯。

作为优选，所述老师终端高中生状态表单字段分别为座位就坐、考试会议忙、确认收听，老师终端操作键配置为预备讲键，讲话键。

作为优选，所述老师终端语音说话模块显示高中生对象、“说话”按钮、“停止”按钮、一分钟语音片段序列。

作为优选，所述老师终端语音说话模块点击“说话”按钮后启动录音功能，依照一分钟间隔自动切割并生成语音片段系列文件，自动发送所述一分钟语音片段系列文件到所述收听终端控制模块。

作为优选，所述收听终端控制模块自动播放来自于老师终端的一分钟语音片段系列文件。

本发明具有的优点和积极效果是：在相当长时间内，为了响应高考选拔笔试为主客观事实，加强高中生在校管理是必须的，管理措施之一就是全面禁止高中生随带个人电子设备进入教室自习室图书馆，对于住校高中生而言，高中生之间、高中生与老师之间、高中生与外界之间处于最原始沟通模式。本发明提供了高中生与老师之间新交流模式，这种模式满足了各方提出的约束条件，在提高高中生学习效果、发挥老师主动性积极性方面，本发明具有积极作用。

附图说明

图1为步话机示意图

图2为收音机示意图

图3为老师与高中生之间单向语音系统组成图

图4为收听终端示意图

图5为老师端组成示意图

图6为老师讲话示意图

图7为老师与高中生之间单向语音系统流程图

图中：100-校园服务器、200-台式电脑、300-个人智能手机、400-收听终端、500-耳机、20-耳机、30-按键、40-指示灯、50-wifi模块、60-rfid模块、201-就位空闲、202-可收听、203-预备讲话、204-进入讲话、201-就位空闲、202-可收听、203-预备讲话、204-进入讲话、301-高中生、302-语音分割、303-语音闪、304-讲话键、305-停止讲话

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功能，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图7，本发明一种老师与高中生之间单向语音系统，

如图3所示，校园服务器通过有线宽带网、无线wifi网络在高中学校形成一个校园网络资源平台。

在新高考改革后，选课走班成为常态，高中学校出现了行政班与学科走班新制度。

在学科走班班级上课听讲，在行政班听学校及班主任教育引导并完成课程自习。

高中生校园卡是高中生在校期间唯一身份凭证，校园服务器设置高中生基本信息表单主键值字段优先选择高中生校园卡卡号。高中校园在图书馆、饭堂、教室门口外墙、活动室门口外墙布置了校园卡识读器。校园网络资源平台第一步向教室办公室覆盖，铺设光纤线缆并在办公室架设光端通讯机，通常在办公室还会架设wifi路由器，给老师所用电脑智能手机上网提供无线通道。

校园网络资源平台第二步向上课教室覆盖，也可铺设光纤线缆到教室楼梯口，沿楼道在每个班级教室架设光端通讯机，在教室顶部架设wifi路由器从而连接教室内具有wifi模块的设备融于校园网络；台式电脑200及智能手机300在教师办公室融于校园网络，智能手机300在路途在家中还可以通过第三方网络登录校园服务器100从而与校园服务器100建立数据通讯连接。

在高中生课桌上设置一个收听终端400，wifi模块安装于在收听终端400，由此收听终端融于到了校园网络资源平台。

收听终端制作为长7cm宽5cm厚3cm六面体塑料制品，此六面体后端1cm部分形成开口件，该开口件可插拔高中生校园卡，而六面体前端用于安装相关电子器件。

六面体后端开口件插拔高中生校园卡用，为此，收听终端靠近六面体后端开口件配置rfid读写器，收听终端配置5vdc电池组供电，5vdc电源系统向wifi模块、rfid读写器供电。

高中生在教室门外墙rfid读写器刷卡上课是新高考改革下走班上课风景线。

收听终端配置wifi模块、rfid读写器，高中生可以将校园卡插入每个座位课桌收听终端后端开口件内，该高中生校园卡号被收听终端rfid读写器读出，经由收听终端wifi模块将高中生校园卡号上传至校园服务器。

高中生在教室门外墙rfid读写器刷卡上课是告诉校园服务器，该高中生在一个确定教室内，

然而高中生在收听终端rfid读写器刷卡是告诉校园服务器，该高中生不仅在一个确定教室内，还告诉校园服务器，该高中生在具体排具体列一个确定课桌位置就坐。

校园服务器以高中生校园卡号为主键值，设置高中生综合管理信息系统中多张表单，字段包括主键值高中生校园卡号，及其它字段学生姓名、性别、身高、体重、行政班班级、数学学科班级、语文学科班级、、、、、、各学科成绩字段，学生干部字段、校内活动字段、校外学科比赛字段、、、、、、；

校园服务器高中生综合管理信息系统可实时跟踪高中生从一个教室向另一个教室走班转移，积分系数标定后，可对高中生各方面行为进行量化管理并排序查询。

校园服务器及高中生综合管理信息系统是高中学校已建网络资源平台，扩充校园服务器表单及添加高中生综合管理信息系统功能，可实现老师与高中生之间新型交互模式。

收听终端及教师终端通过校园服务器网络资源平台连接在一起。

收听终端还包括耳机接口，按键指示灯，控制模块；

如图4所示，收听终端内包括wifi模块50、rfid读写器60、耳机接口20、按键30、指示灯40、控制模块10，收听终端还包括5vdc电池组形成的电源系统。

按键指示灯包括三个按键和三个指示灯，与控制模块输入输出回路电气连接；

三个按键为考试会议忙键，收听确认键，回播键。

三个指示灯为电源灯，通话闪，语音播放灯。

耳机接口是控制模块语音输出接口配件，经此接口配件高中生插入拔出耳机插头；

收听终端控制模块为嵌入式控制器组成，控制模块是收听终端核心部件。

按键指示灯操作响应流程：

第一步，高中生落坐后，将高中生校园卡插入每个课桌收听终端后端开口件内，校园服务器得到该高中生在行政班班级座位。

第二步，高中生在行政班班级行为可划分为听班主任面对面讲话、班级组织的内部考试、自由阅读课本做作业。处于考试会议状态下，高中生应按下收听终端“考试会议忙”按键；校园服务器得到该高中生处于在“考试会议忙”，老师不与“考试会议忙”高中生语音通话。

第三步，高中生处于自习状态下，老师可提出语音通话要求，此时收听终端“通话闪”灯会闪亮，处于自习状态下高中生可选择按下收听终端“收听确认键”，回应老师终端；该高中生具备收听语音通话条件。同时，高中生可拿起耳机一端插入收听终端耳机接口20，另一端耳机本体戴在耳朵上，预备收听老师语音讲话。

当老师开始语音讲话时，收听终端“通话闪灯”灭，而“语音播放灯”亮。

第四步，最近一次语音记录存储在收听终端，处于自习状态下高中生可随时自行按下收听终端“回播键”，收听终端回自动播放最近一次语音通话全部内容。

老师终端是运行在台式电脑或智能手机上功能模块；经由校园服务器及第三网络平台与控制模块之间无线连接。

老师终端包括浏览预启动模块及语音说话模块。

老师可划分为班主任老师及任课老师。班主任角色可浏览行政班班级高中生，

任课老师角色可浏览学科课堂上课高中生。

高中走班模式，行政班级高中生组成基本没有变化，但任课老师学科课堂上课高中生组成半学期半学期变化。

如图5所示，老师终端浏览预启动模块显示了学科课堂上课高中生名录，第一列是所在行政班级，第二列是高中生姓名，第一列第二列由校园服务器数据库生成。

第三列是高中生所处状态如就位空闲201；第四列是老师操作按键“预备讲话203”，

浏览预启动模块第三列会重新弹出高中生“可收听”状态，是来自收听终端“收听确认键”回应。

最后一列是老师操作按键“进入讲话204”。

校园服务器生成并记录老师与高中生单向语音通话预启动全流程。

如图6所示，老师终端语音说话模块是独立运行的功能模块。

高中生所在收听终端ip号码,教室屋顶wifi路由器ip，教学楼光纤路由器ip组成了高中生当前网络身份。当前网络身份与高中生校园卡号是动态绑定的。

老师终端语音说话模块高中生301显示内容是班级姓名，但映射连接高中生校园卡号，动态链接当前当前网络身份。

老师终端语音说话模块第一步以智能手机台式电脑登录联网所获得网络ip为主机发起tcp\ip网络连接，请求连接高中生当前网络身份。连接成功后，开始点对点网络数据通讯。

老师终端语音说话模块按下“讲话304”后，智能手机及台式电脑启动第三方定时器控件、录音控件，将老师语音讲话内容依据一分钟间隔录制语音文件，并发送至高中生当前网络身份。一分钟间隔录制语音文件自动显示在老师终端语音说话模块显示框内如v001、v002、v003、v004、v005。老师语音讲话录音时老师终端语音说话模块“语音闪303”图标最小与最多之间循环更替变化；老师终端无需手动操作由语音说话模块自动发送一个一个一分钟长语音文件。当语音讲话结束时，按下老师终端语音说话模块“停止讲话”，老师终端语音说话模块“语音闪303”图标停止更替并转为静态，第三方定时器控件、录音控件退出运行，但发送功能会继续发完所有一分钟长语音文件。

采取点对点网络通讯，需要时可对发送语音文件进数据加密，校园服务器不拦截、不存储、不干涉老师终端向收听终端发起的语音文件数据传输。

收听终端的控制模块是嵌入式控制器，是具备tcp\ip配置的多任务实时操作系统控制器，配备了语音播放端口。接受文件与播放语音可同时进行，一分钟语音文件在1m内，收听终端控制模块接受一分钟语音文件占时在秒内，收听终端控制模块自动播放来自老师终端发送的一分钟语音片段系列文件。

如图7所示，老师终端操作控制流程如下：

查看高中生所处状态，

对处于自习状态的高中生选择其中一个下达通话指令，

在收到所选择高中生确认信息后，启动语音讲话功能通告事务及讲评题目；

收听终端控制模块操作控制流程如下：

读取高中生校园卡数据并上传至校园服务器，

对来自老师终端通话指令驱动闪光灯闪亮，

响应学生收听确定键并上传至校园服务器，

接受来自老师终端语音讲话文件驱动语音输出接口播放。

本发明一种老师与高中生之间单向语音系统，高中生仅仅用耳机收听老师的讲话，讲话内容主要为任务布置与题目讲评；收听终端没有显示界面、没有讲话录音接口，收听终端仅仅设置指示灯与按键，满足了校方家长社会各方提出的约束条件，为老师与高中生提供了务实可行单向语音交流模式。本发明能提高高中生学习效率还能发挥老师主动性，具有现实的可操作的意义。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启发下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出许多形式，这些均属于本发明保护范围之内。