專利名稱：一種交互式教學(xué)裝置及其教學(xué)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種教學(xué)電子設(shè)備及其教學(xué)方法，更確切地說是涉及一種可實(shí)現(xiàn) 交互式的教學(xué)電子設(shè)備及其教學(xué)方法。
背景技術(shù)：
黨的十七大報(bào)告把教育放到以改善民生為重點(diǎn)的社會(huì)建設(shè)之首，當(dāng)前廣大教 育工作中存在現(xiàn)代化教學(xué)硬件如電腦售價(jià)過高難以普及，傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)備及手段如 黑板、課本等方式比較枯燥單調(diào)，同時(shí)教師水平參差不齊，部門中小學(xué)教師中英 文水平不高，帶有較為濃厚的地方口音，教學(xué)質(zhì)量難以標(biāo)準(zhǔn)化，教育現(xiàn)代化工作 任重道遠(yuǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)形式是以內(nèi)容為平面文字或圖形的圖書等為主要的學(xué)習(xí)教 材，這種學(xué)習(xí)教材對(duì)于已有知識(shí)基礎(chǔ)與識(shí)字能力的成年學(xué)習(xí)者而言并不困難。但 是相同的學(xué)習(xí)教材對(duì)于識(shí)字不多或完全不識(shí)字的學(xué)齡前幼童而言，書籍或圖書等 教材不易甚至無法發(fā)揮其教育的功能。目前，在中小學(xué)教育中，除了廣泛使用的 設(shè)備有磁帶錄音機(jī)、掛圖、圖文卡片等，也出現(xiàn)了有聲教鞭，但有聲教鞭雖然可 以即點(diǎn)即讀，并且發(fā)音準(zhǔn)確，使用方便，結(jié)合掛圖較為形象生動(dòng)，但其功能單一， 仍然很難在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)全面的交互和全面的學(xué)習(xí)使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是結(jié)合軌跡檢測技術(shù)、手寫識(shí)別技術(shù)、音頻編解碼技術(shù)、圖像 識(shí)別技術(shù)、口語評(píng)測技術(shù)、嵌入式軟硬件技術(shù)，提供一種可便于教學(xué)領(lǐng)域，使用 方便、發(fā)音標(biāo)準(zhǔn)、功能豐富、內(nèi)容多樣的"聽說寫"三維式立體教學(xué)設(shè)備及其教 學(xué)方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種交互式教學(xué)裝置，包括有控制單元、電源模塊、音頻輸入輸出模塊、語 音合成模塊、存儲(chǔ)器和光學(xué)識(shí)別模塊，所述裝置內(nèi)設(shè)有用于記錄筆在載體上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，將之轉(zhuǎn)化為軌跡信息的軌跡記錄模塊和用以將軌跡記錄模塊輸出的 軌跡信息，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本信息的手寫識(shí)別模塊；所述手寫識(shí)別模塊的輸出端與 所述控制單元的輸入端相連接，所述軌跡記錄模塊的輸出端與手寫識(shí)別模塊輸入 端相連接。一種交互式教學(xué)裝置，所述裝置內(nèi)還設(shè)有用以評(píng)測用戶輸入的口語音頻信息 是否準(zhǔn)確，并給出評(píng)測結(jié)果的口語評(píng)測模塊；口語評(píng)測模塊與所述控制單元交互 式連接。一種利用上述交互式教學(xué)裝置的教學(xué)方法，用戶將光學(xué)識(shí)別頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)圖形 碼輕點(diǎn)，光學(xué)識(shí)別模塊自動(dòng)識(shí)別出相應(yīng)圖形碼所對(duì)應(yīng)的文字信息，并將文字信息 發(fā)送到控制單元，控制單元將文字信息轉(zhuǎn)換成音頻信息，并通過音頻輸出模塊播 報(bào)給用戶聽取，當(dāng)用戶聽取播報(bào)內(nèi)容時(shí)，用戶在任何載體上進(jìn)行書寫、作筆記， 此時(shí)軌跡記錄模塊記錄下用戶的手寫軌跡信息，發(fā)送給手寫識(shí)別模塊，手寫識(shí)別 模塊將用戶的手寫軌跡信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，通過控制單元存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器 中，予以保存。一種利用上述交互式教學(xué)裝置的教學(xué)方法，其方法還包括用戶聽完播報(bào)出 來的信息后，再行練習(xí)口語，此時(shí)按動(dòng)口語評(píng)測鍵，口語評(píng)測啟動(dòng)，用戶讀出所 練習(xí)口語的相應(yīng)語音信息，音頻輸入模塊采集到用戶的語音信息，通過控制單元 發(fā)送到口語評(píng)測模塊，口語評(píng)測模塊評(píng)測用戶的語音信息，給出打分，通過控制 單元將分?jǐn)?shù)顯示在顯示屏上。一種利用上述交互式教學(xué)裝置的教學(xué)方法，所述手寫識(shí)別模塊將用戶的手寫 軌跡信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，將該字符信息輸出到控制單元，控制單元再將 文本信息輸出到語音合成模塊，語音合成模塊將文本信息合成為語音信息，并播 報(bào)出來給用戶聽。一種利用上述交互式教學(xué)裝置的教學(xué)方法，所述將打分信息發(fā)送給控制單 元，控制單元再將打分情況的文本信息輸出到語音合成模塊，語音合成模塊將該 打分情況的文本信息合成為語音信息，并播報(bào)出來給用戶聽。本發(fā)明通過在裝置內(nèi)安裝了軌跡記錄模塊和手寫識(shí)別模塊，可以實(shí)現(xiàn)書寫功 能，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可以利用該項(xiàng)功能及時(shí)作筆記，并保存，并可以書 寫答題，這樣不但能促進(jìn)學(xué)生的在堂學(xué)習(xí)效果，及時(shí)記下并保存重要的課堂筆記，以便課后及時(shí)回顧、溫習(xí)，還使學(xué)生在課堂上能融入教師的教學(xué)互動(dòng)中。在裝置 中安裝了口語評(píng)測模塊，可以及時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)和評(píng)領(lǐng)IJ，并根據(jù)口語評(píng)測 模塊反饋的評(píng)分和指出的問題，進(jìn)行進(jìn)一步有針對(duì)的學(xué)習(xí)。通過以上裝置的教學(xué) 方法可以使教師在教學(xué)過程中及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，使教師方便及時(shí)的與學(xué) 生之間最大范圍的進(jìn)行教學(xué)過程的互動(dòng)。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量，并 且大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。
附圖為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l一種交互式教學(xué)裝置，包括有控制單元6、電源模塊7、音頻輸入輸出模塊 8、語音合成模塊9、按鍵4、存儲(chǔ)器10和光學(xué)識(shí)別模塊1，裝置內(nèi)還設(shè)有用于 記錄筆在載體上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，將之轉(zhuǎn)化為軌跡信息的軌跡記錄模塊2和用以 將軌跡記錄模塊輸出的軌跡信息，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本信息的手寫識(shí)別模塊3;手寫 識(shí)別模塊3的輸出端與控制單元6的輸入端相連接，軌跡記錄模塊2的輸出端與 手寫識(shí)別模塊3輸入端相連接。用戶將光學(xué)識(shí)別頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)圖形碼輕點(diǎn)，光學(xué)識(shí)別模塊1自動(dòng)識(shí)別出相應(yīng)圖 形碼所對(duì)應(yīng)的文字信息，并將文字信息發(fā)送到控制單元6，控制單元6將文字信 息轉(zhuǎn)換成音頻信息，并通過音頻輸入輸出模塊8播報(bào)給用戶聽取，當(dāng)用戶聽取播 報(bào)內(nèi)容時(shí)，用戶在任何載體上進(jìn)行書寫、作筆記，此時(shí)軌跡記錄模塊2記錄下用 戶的手寫軌跡信息，發(fā)送給手寫識(shí)別模塊3，手寫識(shí)別模塊3將用戶的手寫軌跡 信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，通過控制單元6存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器10中，予以保存。實(shí)施例2一種交互式教學(xué)裝置，包括有控制單元6、電源模塊7、音頻輸入輸出模塊 8、語音合成模塊9、存儲(chǔ)器10和光學(xué)識(shí)別模塊1，裝置內(nèi)還設(shè)有用于記錄筆在 載體上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，將之轉(zhuǎn)化為軌跡信息的軌跡記錄模塊2和用以將軌跡記 錄模塊輸出的軌跡信息，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本信息的手寫識(shí)別模塊.3;手寫識(shí)別模塊3的輸出端與控制單元6的輸入端相連接，軌跡記錄模塊2的輸出端與手寫識(shí)別 模塊3輸入端相連接。裝置內(nèi)還設(shè)有用以評(píng)測用戶輸入的口語音頻信息是否準(zhǔn) 確，并給出評(píng)測結(jié)果的口語評(píng)測模塊5; 口語評(píng)測模塊5與控制單元6交互式連接。用戶將光學(xué)識(shí)別頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)圖形碼輕點(diǎn)，光學(xué)識(shí)別模塊1自動(dòng)識(shí)別出相應(yīng)圖 形碼所對(duì)應(yīng)的文字信息，并將文字信息發(fā)送到控制單元6，控制單元6將文字信 息轉(zhuǎn)換成音頻信息，并通過音頻輸入輸出模塊8播報(bào)給用戶聽取，當(dāng)用戶聽取播 報(bào)內(nèi)容時(shí)，用戶在任何載體上進(jìn)行書寫、作筆記，此時(shí)軌跡記錄模塊2記錄下用 戶的手寫軌跡信息，發(fā)送給手寫識(shí)別模塊3，手寫識(shí)別模塊3將用戶的手寫軌跡 信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，通過控制單元6存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器10中，予以保存。 用戶聽完播報(bào)出來的信息后，再行練習(xí)口語，此時(shí)按動(dòng)口語評(píng)測鍵，口語評(píng)測啟 動(dòng)，用戶讀出所練習(xí)口語的相應(yīng)語音信息，音頻輸入輸出模塊8采集到用戶的語 音信息，通過控制單元6發(fā)送到口語評(píng)測模塊5， 口語評(píng)測模塊5評(píng)測用戶的語 音信息，給出打分，通過控制單元6將分?jǐn)?shù)顯示在顯示屏上。實(shí)施例3一種交互式教學(xué)裝置，包括有控制單元6、電源模塊7、音頻輸入輸出模塊 8、語音合成模塊9、存儲(chǔ)器10和光學(xué)識(shí)別模塊1，裝置內(nèi)還設(shè)有用于記錄筆在 載體上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，將之轉(zhuǎn)化為軌跡信息的軌跡記錄模塊2和用以將軌跡記 錄模塊輸出的軌跡信息，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本信息的手寫識(shí)別模塊3;手寫識(shí)別模塊 3的輸出端與控制單元6的輸入端相連接，軌跡記錄模塊2的輸出端與手寫識(shí)別 模塊3輸入端相連接。裝置內(nèi)還設(shè)有用以評(píng)測用戶輸入的口語音頻信息是否準(zhǔn) 確，并給出評(píng)測結(jié)果的口語評(píng)測模塊5; 口語評(píng)測模塊5與控制單元6交互式連 接。用戶將光學(xué)識(shí)別頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)圖形碼輕點(diǎn)，光學(xué)識(shí)別模塊1自動(dòng)識(shí)別出相應(yīng)圖 形碼所對(duì)應(yīng)的文字信息，并將文字信息發(fā)送到控制單元6，控制單元6將文字信 息轉(zhuǎn)換成音頻信息，并通過音頻輸入輸出模塊8播報(bào)給用戶聽取，當(dāng)用戶聽取播 報(bào)內(nèi)容時(shí)，用戶在任何載體上進(jìn)行書寫、作筆記，此時(shí)軌跡記錄模塊2記錄下用 戶的手寫軌跡信息，發(fā)送給手寫識(shí)別模塊3，手寫識(shí)別模塊3將用戶的手寫軌跡 信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，通過控制單元6存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器10中，予以保存，再將該字符信息輸出到控制單元6，控制單元6再將文本信息輸出到語音合成模 塊9，語音合成模塊9將文本信息合成為語音信息，并播報(bào)出來給用戶聽。用戶聽完播報(bào)出來的信息后，再行練習(xí)口語，此時(shí)按動(dòng)口語評(píng)測鍵，口語評(píng) 測啟動(dòng)，用戶讀出所練習(xí)口語的相應(yīng)語音信息，音頻輸入輸出8模塊采集到用戶 的語音信息，發(fā)送到口語評(píng)測模塊5， 口語評(píng)測模塊5評(píng)測用戶的語音信息，給 出打分，通過控制單元6將分?jǐn)?shù)顯示在顯示屏上，同時(shí)控制單元6將打分情況的 文本信息輸出到語音合成模塊9，語音合成模塊9將該打分情況的文本信息合成 為語音信息，并播報(bào)出來給用戶聽。權(quán)利要求
1、一種交互式教學(xué)裝置，包括有控制單元、電源模塊、音頻輸入輸出模塊、語音合成模塊、存儲(chǔ)器和光學(xué)識(shí)別模塊，其特征在于所述裝置內(nèi)設(shè)有用于記錄筆在載體上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，將之轉(zhuǎn)化為軌跡信息的軌跡記錄模塊和用以將軌跡記錄模塊輸出的軌跡信息，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本信息的手寫識(shí)別模塊；所述手寫識(shí)別模塊的輸出端與所述控制單元的輸入端相連接，所述軌跡記錄模塊的輸出端與手寫識(shí)別模塊輸入端相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交互式教學(xué)裝置，其特征在于所述裝置內(nèi)還設(shè)有 用以評(píng)測用戶輸入的口語音頻信息是否準(zhǔn)確，并給出評(píng)測結(jié)果的口語評(píng)測模塊； 口語評(píng)測模塊與所述控制單元交互式連接。
3、 一種利用如權(quán)利要求1所述裝置的教學(xué)方法，包括用戶將光學(xué)識(shí)別頭對(duì)準(zhǔn)相 應(yīng)圖形碼輕點(diǎn)，光學(xué)識(shí)別模塊自動(dòng)識(shí)別出相應(yīng)圖形碼所對(duì)應(yīng)的文字信息，并將文 字信息發(fā)送到控制單元，控制單元將文字信息轉(zhuǎn)換成音頻信息，并通過音頻輸出 模塊播報(bào)給用戶聽取，其特征在于還包括當(dāng)用戶聽取播報(bào)內(nèi)容時(shí)，用戶在任何 載體上進(jìn)行書寫、作筆記，此時(shí)軌跡記錄模塊記錄下用戶的手寫軌跡信息，發(fā)送 給手寫識(shí)別模塊，手寫識(shí)別模塊將用戶的手寫軌跡信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息， 通過控制單元存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，予以保存。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的教學(xué)方法，其特征在于還包括用戶聽完播報(bào)出來的 信息后，再行練習(xí)口語，此時(shí)按動(dòng)口語評(píng)測鍵，口語評(píng)測啟動(dòng)，用戶讀出所練習(xí) 口語的相應(yīng)語音信息，音頻輸入模塊采集到用戶的語音信息，通過控制單元發(fā)送 到口語評(píng)測模塊，口語評(píng)測模塊評(píng)測用戶的語音信息，給出打分，通過控制單元 將分?jǐn)?shù)顯示在顯示屏上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的教學(xué)方法，其特征在于手寫識(shí)別模塊將用戶的手寫軌 跡信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，將該字符信息輸出到控制單元，控制單元再將文 本信息輸出到語音合成模塊，語音合成模塊將文本信息合成為語音信息，并播報(bào) 出來給用戶聽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的教學(xué)方法，其特征在于將打分信息發(fā)送給控制單元， 控制單元再將打分情況的文本信息輸出到語音合成模塊，語音合成模塊將該打分情況的文本信息合成為語音信息，并播報(bào)出來給用戶聽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交互式教學(xué)裝置及其教學(xué)方法，包括有控制單元、電源模塊、音頻輸入輸出模塊、語音合成模塊、存儲(chǔ)器、光學(xué)識(shí)別模塊、軌跡記錄模塊、手寫識(shí)別模塊和口語評(píng)測模塊。當(dāng)用戶聽取播報(bào)內(nèi)容時(shí)，在任何載體上進(jìn)行書寫，此時(shí)軌跡記錄模塊記錄下用戶的手寫軌跡信息，發(fā)送給手寫識(shí)別模塊，手寫識(shí)別模塊將用戶的手寫軌跡信息識(shí)別為相應(yīng)的字符信息，通過控制單元存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，予以保存；口語評(píng)測單元可以評(píng)測用戶的口語練習(xí)結(jié)果，給出打分。本發(fā)明可以使教師在教學(xué)過程中及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，使教師方便及時(shí)的與學(xué)生之間最大范圍的進(jìn)行教學(xué)過程的互動(dòng)，也提高了學(xué)生在課堂上和課堂下的學(xué)習(xí)效果。
文檔編號(hào)G09B19/04GK101251956SQ200810020029
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者劉慶峰, 卞連春, 孫秀明, 珂 謝, 謝信珍, 勇 錢, 黃海兵 申請(qǐng)人:合肥訊飛數(shù)碼科技有限公司