基本信息
- 项目名称：
- 手持式多功能无线教学设备的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目所研制的无线教学终端实现了目前所使用的所有多媒体教学设备的无线化教学，能够实现教师多媒体教学的所有需要，真正实现灵活自由的教学，增强师生的互动效果。 本作品实现了语音信息随时随地无线化放大输出，PPT讲解时，利用无线手写笔可以在无线教学终端上写出任何信息并在电脑上同步显示，实现了PPT上下翻页、鼠标左右按键键及清屏功能的无线化控制。
- 详细介绍：
- 本无线教学设备将无线话筒，无线手写笔，无线按键控制器，激光指示器集成在一个手持式无线教学终端上。实现了教学设备的无线化教学，为师生互动提供便利。 无线话筒模块采用FM8000-B频率可调的无线语音发射芯片和TEA5767HN无线语音接收芯片，传输距离为10米，不但完全满足教学环境下的使用要求，同时也为多教室使用下的防“串音”问题的解决提供了必要条件。 无线手写笔的制作借鉴了目前广泛使用的无线鼠标的工作原理，利用鼠标控制芯片作为采集手写笔坐标移动的主控芯片，制作成光电手写笔，配合 无线按键控制系统实现无线手写功能。 无线按键控制器实现了鼠标箭头和笔之间的快速切换功能、PPT上下翻页功能、清屏（CLEAR）功能，并扩展了鼠标的左右按键控制功能。按键控制采用键盘控制芯片和编解码单片机以及数字收发芯片组PT2262/2272，实现无线按键的控制功能。 激光指示器与无线教学终端融合在一起，使用方便，使教学更加灵活自如。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品基于目前多媒体教室中各种教学设备在实际教学中出现的一些问题，有线话筒限制了老师的活动范围，课件PPT的翻页，老师列写推演过程及标注都要局限于电脑鼠标和键盘。通过以上问题的实际分析设计了本无线教学设备以提高教学效率和质量。该设备主要由以下三个功能模块组成： 1.无线语音收发模组。实现了话筒和教室音箱之间的无线语音收发功能。使教师授课范围不只局限于讲台，促进师生互动。 2.无线按键控制模块。全数字编码无线收发，完成教师对PPT上下翻页、电脑鼠标左右按键控制、PPT鼠标箭头和“笔”之间的切换等功能的无线控制。 3.实时手写笔模块。坐标定位与实时显示，实现鼠标箭头的笔头式实时移动，在按键控制模块的配合下实现PPT放映下的随时随地无线手写功能。 在系统中主要涉及的技术关键点是： 1.无线语音的收发系统的稳定性及抗干扰能力，一直是本产品着重开发的关键点和难点。在音箱效果下，做到无噪音，不受无关电磁波的干扰，正常语音输出。 2.多教室应用下的防“串音”问题，测试语音芯片的最大传输距离，语音芯片的最佳频率范围选择，相邻频率频道的最小间隔测试等。 3.无线手写笔的笔头的光学对焦对做工要求很高，很小的偏差对手写笔的灵敏度有很大的影响，手工制作笔头的光采集模块很难做到完美。 4.无线按键控制模块的实现，需要掌握键盘按键编码及按键信号和开关量信号之间的转换。数字信号的无线传输问题，以及应用于多个教室的数字信号的多路传输问题的解决。 5.各无线模块之间的互不干扰问题的解决。
科学性、先进性
- 首先，本设计中一个突出的技术亮点是将实时手写笔、按键控制器、无线话筒、激光指示器集成在一个用户终端上，把实时手写笔、按键控制器、无线麦克融合在一起实现教学。做到教师无障碍教学。 其次，本设备可以应用于无限个相邻教室，不必担心语音收发时发生“串音”问题，FM8000发射频率可在76-86Mhz之间进行调节，避开商用频段，各相邻频率间相差0.5Mhz，这样就可以确定21个不同的频道，相邻教室之间尽量布置频率相差较大的话筒，只要保证相同频率的教室之间相隔10米以上，那就不会存在教室之间的串音问题。 最后，创造性的提出并设计了实时手写笔，该设计简便实用，价格便宜，完全满足了在本设备中的功能需求。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月在校课外学术科技作品竞赛中获特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 本作品已经申请专利，可以通过专利转让的方式进行技术转让。
作品可展示的形式
- 实物 模型 图纸 现场演示 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- “手持式多功能无线教学设备”的特色主要在于它对已经功能丰富的多媒体教学平台起到了一个功能弥补和融合的作用。老师授课只要手持此设备，就可以随时随地的对多媒体教室的所有教学设备进行控制，PPT翻页、无线话筒、PPT标注、列写推演过程、激光指示等。这样就很大程度的提高了老师的授课效率，使整个课堂教学更加系统化、高效化。 本作品适用于多媒体教室，公司会议，推销讲解等各种应用投影仪的场合，具有很高的市场开发价值。仅拿中高等院校的多媒体教室来说，多媒体教学设备已经在各大高校普及开来目前我国有多少所高校尚无官方统计数据，根据教育部教育发展研究中心统计数据显示，在校大学生人数2009年为2826.5万人。如果我们均已100人为一个单位，这样全国高校中就有约30万教室。中学生大约在1亿，而小学生也已经占到了1亿，我们若以标准的50人为单位，全国中等院校将有500万的教室。假若有一半的教室配备了多媒体教学设施，那么初步估计多媒体教学设备可有265万。所以，本作品的市场前景十分广阔，市场潜在价值很高。
同类课题研究水平概述
- 如今多媒体教学平台已经发展成型，并且已经普及的非常广泛，电脑、投影仪、话筒等设备已经为教室所不可或缺，同时它们也渗透着教师教育方式的转变。从之前的传统黑板教学到现在的多媒体教学，教师的教学模式也在发生着潜移默化的改变，现在完全可以这么说，多媒体教学平台已经成为了现在以及将来课堂教学辅助手段的主流。 在多媒体教学普及的过程中，普遍存在如何引进现代化教学设备和教师的课堂教学习惯有机结合的问题。目前教师在做教学演示的过程中，往往需要守在电脑旁边，一边操作电脑一边进行讲解，需要重点强调的地方，还要不时地站起身来，指指点点……本来提供方便的多媒体演示设备，却把教师们丰富的课堂语言都束缚了。这样以来，先进的教学设备不但没有被充分的利用起来，反而影响了教师们传统的课堂教学。针对这一现象，教育行业开始重视能更加紧密结合教师丰富的教学经验和习惯的现代化教学设备，并对教学中应用的各种信息化设备提出了更高的要求。 我们的“手持式多功能无线教学设备”就是在这样的一个背景下应运而生。 教师利用多媒体教学平台教学时，都碰到这样的尴尬，需要一边操作电脑一边讲解，活动范围上受到限制，很不方便。“手持式多功能无线教学设备”让教师在教学演示中彻底解放出来，真正实现“走到哪里，讲到哪里，讲到哪里，指到哪里”。让教师在教学中最大限度的发挥肢体语言的优势，使教学更加生动，从而摆脱传统设备的束缚。 “手持式多功能无线教学设备”可以应用于绝大多数多媒体教室，拥有了它，教师在多媒体教学中将如虎添翼。
