一种交互式教学装置及其教学方法
专利名称：一种交互式教学装置及其教学方法
技术领域：
本发明涉及一种教学电子设备及其教学方法，更确切地说是涉及一种可实现多种 形式的交互式的教学电子设备及其教学方法。
背景技术：
党的十七大报告把教育放到以改善民生为重点的社会建设之首，并且在2010年7 月份，国家发布了国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)，旨在全面提升提高 国民素质、提高教育现代化水平。当前在教育工作中依然是采用传统的教学形式，是以内容为平面文字或图形的图 书等为主要的学习教材，但是这种学习教材以及相应的教学方法形式枯燥，手法单一，无法 激发学生学习的兴趣以及课堂教学的互动性。尽管在当前课堂教育当中也采用一些磁带录 音机、DVD、挂图、图文卡片、电子教鞭等一些多媒体形式的教学工具，但其功能单一，尤其是 缺少动作和语音方面的互动性，并且还受到场地距离的局限，仍然很难在教学过程中实现 全面的交互和全面的学习使用。
发明内容
本发明的目的是结合光电识别技术、语音合成和识别技术、手写识别技术、无线光 电遥控技术和嵌入式软硬件技术，提供一种可便于教学领域，使用方便、功能丰富、内容多 样的“听说写”三维式立体教学设备及其教学方法。本发明是通过以下技术方案实现的
一种交互式教学装置，包括有控制单元、电源模块、音频输入输出模块、语音合成模块、 遥感模块和光学识别模块，所述装置内设有用于记录笔在载体上的相对运动信息，将之转 化为轨迹信息的轨迹记录模块和用以将轨迹记录模块输出的轨迹信息，转化为相应文本信 息的手写识别模块；所述手写识别模块的输出端与所述控制单元的输入端相连接，所述轨 迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。一种利用上述交互式教学装置的教学方法，用户将光学识别头对准相应图形码轻 点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单 元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听取，当用户听 取播报内容时，用户在任何载体上进行书写、作笔记，此时轨迹记录模块记录下用户的手写 轨迹信息，发送给手写识别模块，手写识别模块将用户的手写轨迹信息识别为相应的字符 信息，通过控制单元存储到存储器中，予以保存。
一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述手写识别模块将用户的手写轨迹信息 识别为相应的字符信息，将该字符信息输出到控制单元，控制单元再将文本信息输出到语 音合成模块，语音合成模块将文本信息合成为语音信息，并播报出来给用户听。
一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述将音频信息发送给控制单元，控 制单元再通过语音识别模块将音频信息进行识别，转化成控制指令来执行电脑以及多媒体 的各种操作。一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述将笔光点头的光电轨迹信息发送 给控制单元，控制单元再将轨迹信息进行识别，将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转 换成开关信号，用方波电路产生的方波信号代替原鼠标内光敏传感器的脉冲信号，用相应 的开关动作可以实现鼠标光标移动和鼠标的单双击操作。而用发射和接收电路代替原来的 鼠标线，可以实现鼠标的遥控。本发明通过在装置内安装了轨迹记录模块和手写识别模块，可以实现书写功能， 这样学生在学习的过程中可以利用该项功能及时作笔记，并保存，并可以书写答题，这样 不但能促进学生的在堂学习效果，及时记下并保存重要的课堂笔记，以便课后及时回顾、温 习，还使学生在课堂上能融入教师的教学互动中。在装置中安装了语音技术模块和遥感鼠 标功能，可以远程的与电子白板、触摸屏、投影幕进行动作和语音的交互，摆脱距离上的限 制，使教师方便及时的与学生之间最大范围的进行教学过程的互动。提高了学生的学习效 果和教学质量，并且大大增加了学生学习的趣味性。
附图为本发明的硬件结构示意图。
具体实施例方式实施例1
一种交互式教学装置，包括有光学识别模块1、轨迹记录模块2、手写识别模块3、按键 4、语音识别模块5、电源模块6、音频输入输出模块7、语音合成模块8、遥感模块9、控制单 元10，装置内设有用于记录笔在载体上的相对运动信息，将之转化为轨迹信息的轨迹记录 模块2和用以将轨迹记录模块输出的轨迹信息，转化为相应文本信息的手写识别模块3 ；手 写识别模块3的输出端与控制单元10的输入端相连接，轨迹记录模块2的输出端与手写识 别模块3输入端相连接。用户将光学识别头对准相应图形码轻点，光学识别模块1自动识别出相应图形码 所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单元10，控制单元10将文字信息转换成音频 信息，并通过音频输入输出模块7播报给用户听取，当用户听取播报内容时，用户在任何载 体上进行书写、作笔记，此时轨迹记录模块2记录下用户的手写轨迹信息，发送给手写识别 模块3，手写识别模块3将用户的手写轨迹信息识别为相应的字符信息。实施例2
用户将光学识别头对准相应多媒体设备，如投影幕布、电子白板或者触摸屏，通过按键 4远程操作多媒体设备的视频，光学识别模块1自动识别出当前红外光线的定位和操作，并 将该信息通过遥感模块9发送到控制单元10，控制单元10接收到信号之后，传输到电脑终 端，由电脑终端根据该信号进行各种操作。
用户手持该装置，可以相当于利用飞鼠远程操控多媒体视频，摆脱课堂距离的限 制，可以在教室的任何角落均可像无线鼠标一样操作系统。实施例3
用户通过音频输入输出设备7发出语音控制命令，音频输入输出设备7将该语音命令 传输至控制单元10，控制单元10通过语音识别模块5将语音信号转化成计算机指令，传输 到电脑终端，由电脑终端执行操作。反之，对于多媒体上的文字信息，用户可以通过语音合 成模块8进行语音合成，并将合成的声音文件通过音频输入输出模块7进行播放。
权利要求
1.一种交互式教学装置，包括有光学识别模块、按键、语音识别模块、电源模块、音频输 入输出模块、语音合成模块、遥感模块、控制单元，其特征在于所述装置内设有用于记录笔 在载体上的相对运动信息，将之转化为轨迹信息的轨迹记录模块和用以将轨迹记录模块输 出的轨迹信息，转化为相应文本信息的手写识别模块；所述手写识别模块的输出端与所述 控制单元的输入端相连接，所述轨迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。
2.一种利用如权利要求1所述装置的教学方法，其特征在于用户将光学识别头对准相 应图形码轻点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发 送到控制单元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听 取；将光学识别头的光电轨迹信息发送给控制单元，控制单元再将轨迹信息进行识别，将 机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换成开关信号，实现鼠标的遥控；通过音频输入输出设备可以将音频信息发送给控制单元，控制单元再通过语音识别模 块将音频信息进行识别和分析，转化成控制指令来执行电脑以及多媒体的各种操作。
全文摘要
本发明涉及一种交互式教学装置及其教学方法，包括有光学识别模块、轨迹记录模块、手写识别模块、按键、语音识别模块、电源模块、音频输入输出模块、语音合成模块、遥感模块、控制单元，手写识别模块的输出端与控制单元的输入端相连接，轨迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。用户将光学识别头对准相应图形码轻点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听取。本发明可以使教师在教学过程中及时掌握学生的学习状况，使教师方便及时的与学生之间最大范围的进行教学过程的互动，也提高了学生在课堂上和课堂下的学习效果。
文档编号G09B5/06GK102044176SQ20111000912
公开日2011年5月4日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者周兴国, 娄超, 徐玉林, 王政, 谈冰, 谢信珍, 钟琨 申请人:安徽科大讯飞信息科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种教学电子设备及其教学方法，更确切地说是涉及一种可实现多种 形式的交互式的教学电子设备及其教学方法。
背景技术：
党的十七大报告把教育放到以改善民生为重点的社会建设之首，并且在2010年7 月份，国家发布了国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)，旨在全面提升提高 国民素质、提高教育现代化水平。当前在教育工作中依然是采用传统的教学形式，是以内容为平面文字或图形的图 书等为主要的学习教材，但是这种学习教材以及相应的教学方法形式枯燥，手法单一，无法 激发学生学习的兴趣以及课堂教学的互动性。尽管在当前课堂教育当中也采用一些磁带录 音机、DVD、挂图、图文卡片、电子教鞭等一些多媒体形式的教学工具，但其功能单一，尤其是 缺少动作和语音方面的互动性，并且还受到场地距离的局限，仍然很难在教学过程中实现 全面的交互和全面的学习使用。
发明内容
本发明的目的是结合光电识别技术、语音合成和识别技术、手写识别技术、无线光 电遥控技术和嵌入式软硬件技术，提供一种可便于教学领域，使用方便、功能丰富、内容多 样的“听说写”三维式立体教学设备及其教学方法。本发明是通过以下技术方案实现的
一种交互式教学装置，包括有控制单元、电源模块、音频输入输出模块、语音合成模块、 遥感模块和光学识别模块，所述装置内设有用于记录笔在载体上的相对运动信息，将之转 化为轨迹信息的轨迹记录模块和用以将轨迹记录模块输出的轨迹信息，转化为相应文本信 息的手写识别模块；所述手写识别模块的输出端与所述控制单元的输入端相连接，所述轨 迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。一种利用上述交互式教学装置的教学方法，用户将光学识别头对准相应图形码轻 点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单 元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听取，当用户听 取播报内容时，用户在任何载体上进行书写、作笔记，此时轨迹记录模块记录下用户的手写 轨迹信息，发送给手写识别模块，手写识别模块将用户的手写轨迹信息识别为相应的字符 信息，通过控制单元存储到存储器中，予以保存。
一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述手写识别模块将用户的手写轨迹信息 识别为相应的字符信息，将该字符信息输出到控制单元，控制单元再将文本信息输出到语 音合成模块，语音合成模块将文本信息合成为语音信息，并播报出来给用户听。
一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述将音频信息发送给控制单元，控 制单元再通过语音识别模块将音频信息进行识别，转化成控制指令来执行电脑以及多媒体 的各种操作。一种利用上述交互式教学装置的教学方法，所述将笔光点头的光电轨迹信息发送 给控制单元，控制单元再将轨迹信息进行识别，将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转 换成开关信号，用方波电路产生的方波信号代替原鼠标内光敏传感器的脉冲信号，用相应 的开关动作可以实现鼠标光标移动和鼠标的单双击操作。而用发射和接收电路代替原来的 鼠标线，可以实现鼠标的遥控。本发明通过在装置内安装了轨迹记录模块和手写识别模块，可以实现书写功能， 这样学生在学习的过程中可以利用该项功能及时作笔记，并保存，并可以书写答题，这样 不但能促进学生的在堂学习效果，及时记下并保存重要的课堂笔记，以便课后及时回顾、温 习，还使学生在课堂上能融入教师的教学互动中。在装置中安装了语音技术模块和遥感鼠 标功能，可以远程的与电子白板、触摸屏、投影幕进行动作和语音的交互，摆脱距离上的限 制，使教师方便及时的与学生之间最大范围的进行教学过程的互动。提高了学生的学习效 果和教学质量，并且大大增加了学生学习的趣味性。
附图为本发明的硬件结构示意图。
具体实施例方式实施例1
一种交互式教学装置，包括有光学识别模块1、轨迹记录模块2、手写识别模块3、按键 4、语音识别模块5、电源模块6、音频输入输出模块7、语音合成模块8、遥感模块9、控制单 元10，装置内设有用于记录笔在载体上的相对运动信息，将之转化为轨迹信息的轨迹记录 模块2和用以将轨迹记录模块输出的轨迹信息，转化为相应文本信息的手写识别模块3 ；手 写识别模块3的输出端与控制单元10的输入端相连接，轨迹记录模块2的输出端与手写识 别模块3输入端相连接。用户将光学识别头对准相应图形码轻点，光学识别模块1自动识别出相应图形码 所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单元10，控制单元10将文字信息转换成音频 信息，并通过音频输入输出模块7播报给用户听取，当用户听取播报内容时，用户在任何载 体上进行书写、作笔记，此时轨迹记录模块2记录下用户的手写轨迹信息，发送给手写识别 模块3，手写识别模块3将用户的手写轨迹信息识别为相应的字符信息。实施例2
用户将光学识别头对准相应多媒体设备，如投影幕布、电子白板或者触摸屏，通过按键 4远程操作多媒体设备的视频，光学识别模块1自动识别出当前红外光线的定位和操作，并 将该信息通过遥感模块9发送到控制单元10，控制单元10接收到信号之后，传输到电脑终 端，由电脑终端根据该信号进行各种操作。
用户手持该装置，可以相当于利用飞鼠远程操控多媒体视频，摆脱课堂距离的限 制，可以在教室的任何角落均可像无线鼠标一样操作系统。实施例3
用户通过音频输入输出设备7发出语音控制命令，音频输入输出设备7将该语音命令 传输至控制单元10，控制单元10通过语音识别模块5将语音信号转化成计算机指令，传输 到电脑终端，由电脑终端执行操作。反之，对于多媒体上的文字信息，用户可以通过语音合 成模块8进行语音合成，并将合成的声音文件通过音频输入输出模块7进行播放。
权利要求
1.一种交互式教学装置，包括有光学识别模块、按键、语音识别模块、电源模块、音频输 入输出模块、语音合成模块、遥感模块、控制单元，其特征在于所述装置内设有用于记录笔 在载体上的相对运动信息，将之转化为轨迹信息的轨迹记录模块和用以将轨迹记录模块输 出的轨迹信息，转化为相应文本信息的手写识别模块；所述手写识别模块的输出端与所述 控制单元的输入端相连接，所述轨迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。
2.一种利用如权利要求1所述装置的教学方法，其特征在于用户将光学识别头对准相 应图形码轻点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发 送到控制单元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听 取；将光学识别头的光电轨迹信息发送给控制单元，控制单元再将轨迹信息进行识别，将 机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换成开关信号，实现鼠标的遥控；通过音频输入输出设备可以将音频信息发送给控制单元，控制单元再通过语音识别模 块将音频信息进行识别和分析，转化成控制指令来执行电脑以及多媒体的各种操作。
全文摘要
本发明涉及一种交互式教学装置及其教学方法，包括有光学识别模块、轨迹记录模块、手写识别模块、按键、语音识别模块、电源模块、音频输入输出模块、语音合成模块、遥感模块、控制单元，手写识别模块的输出端与控制单元的输入端相连接，轨迹记录模块的输出端与手写识别模块输入端相连接。用户将光学识别头对准相应图形码轻点，光学识别模块自动识别出相应图形码所对应的文字信息，并将文字信息发送到控制单元，控制单元将文字信息转换成音频信息，并通过音频输出模块播报给用户听取。本发明可以使教师在教学过程中及时掌握学生的学习状况，使教师方便及时的与学生之间最大范围的进行教学过程的互动，也提高了学生在课堂上和课堂下的学习效果。
文档编号G09B5/06GK102044176SQ20111000912
公开日2011年5月4日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者周兴国, 娄超, 徐玉林, 王政, 谈冰, 谢信珍, 钟琨 申请人:安徽科大讯飞信息科技股份有限公司
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