技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于在教室輔助教學的電子裝置。

背景技術(shù)：
在中小學教學中，教堂上老師在講解完一個重要的知識點后，往往會口頭詢問同學們“理解了嗎”、“懂了嗎”，并等待學生回答，這個時候往往有部分同學雖然還聽不懂或還不理解，可由于害羞或者不希望在全班同學面前說自己聽不懂，所以選擇了沉默。這一方面造成自己對知識的不理解，另一方面也造成老師無法真實了解各個學生對知識的理解和掌握的具體情況，影響了教學質(zhì)量。對于這個問題，目前一般是老師鼓勵學生大膽表達自己想法，而由于很少人對此進行關(guān)注，所以也沒有針對性的技術(shù)來解決這個問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是公開這樣一種電子裝置，它能夠讓學生在保護隱私的前提下表達自己對教學的理解情況，而老師能夠直觀了解到各個學生表達的具體情況。

本發(fā)明的教學輔助裝置包括主機和多只應答子機；應答子機安裝在各個學生的書桌上面，包括有由學生操作的選擇開關(guān)、和受選擇開關(guān)控制的能夠?qū)ν獍l(fā)出紅外光的紅外發(fā)光管；主機包括有監(jiān)視器和攝像頭；攝像頭（或稱攝像機）安裝在教室上方，朝向?qū)W生方向，用于拍攝學生圖像和應答子機紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外光；監(jiān)視器安裝在教師講臺上，連接攝像頭，用于顯示攝像頭輸出的視頻信號。

使用時，當老師詢問學生是否聽懂或是否理解時，學生可根據(jù)自己情況，操作應答子機的選擇開關(guān)，控制紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光（或稱為紅外線）。紅外光不會被人眼看到，所以每個學生發(fā)出的紅外光信號不會被其他學生看到，能夠保護學生隱私，也使學生能夠更大膽表達自己對老師講課的理解情況。而一般的攝像頭既能夠拍攝到各個學生的可見光圖像（普通圖像），又能夠拍攝到各個學生應答子機發(fā)出的紅外光信號，兩者同時在講臺的監(jiān)視器里面顯示出來。老師看一下監(jiān)視器，便能夠在監(jiān)視器里面同時看到各個學生的圖像及該學生的應答子機發(fā)出的紅外光信號，所以能夠非常迅速且直觀地了解各個學生對講課理解的具體情況，知道還有哪些學生聽不懂，可以以此來決定是否需要再次講解，或課后對某個具體學生進行輔導，所以有利于提高教學質(zhì)量。本發(fā)明巧妙地利用人眼看不到紅外光而攝像頭能夠同時看到可見光和紅外光的特點來進行工作，相比于如果采用編碼來傳送信號的其他技術(shù)比如投票機，本發(fā)明對持有應答子機的學生的改變、和學生座位的調(diào)整都不影響使用，老師能夠直觀且迅速地了解具體各個學生的應答情況，而且技術(shù)更簡單、工作更穩(wěn)定。

對于具體實施，申請人公開以下兩種具體技術(shù)方案。

1、每一個應答子機包括有一只選擇開關(guān)，選擇開關(guān)控制紅外發(fā)光管是否發(fā)出紅外線。當學生聽明白時，可以不操作選取開關(guān)，紅外發(fā)光管不發(fā)光，只有當學生聽不懂聽不明白時，才操作選擇開關(guān)，使紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光。這種方式簡單，老師從監(jiān)視器上也更容易看清誰聽不懂，其缺點是只能看到哪些學生主動表示聽不懂，而無法看到哪些學生主動選擇聽得懂，沒有操作的學生也只能被認為是聽得懂。

2、每一個應答子機至少包括兩只選擇開關(guān)，不同的選擇開關(guān)分別控制紅外發(fā)光管以連續(xù)或閃爍的不同方式進行發(fā)光。當學生聽明白時，可以操作其中一只選擇開關(guān)使紅外發(fā)光管連續(xù)發(fā)光，當學生聽不懂不明白時，可以操作另一只選擇開關(guān)使紅外發(fā)光管以閃爍方式發(fā)光。連續(xù)發(fā)光和閃爍發(fā)光的情況都會被攝像頭拍攝到并在講臺的監(jiān)視器顯示出來，老師可以同時通過連續(xù)發(fā)光來看到哪些學生表示聽懂、通過閃爍發(fā)光來看到哪些學生表示聽不懂，以及還有哪些學生沒有表示其理解情況，（學生沒有操作應答子機，所以沒有發(fā)光），這樣能夠使老師更準確的了解各個學生的理解情況。

當然，還可以采用其他方案來實施，比如使紅外發(fā)光管通過發(fā)出不同亮度、或以不同發(fā)光形狀進行發(fā)光，來表示學生的不同理解情況，等等。

另外，如果選擇開關(guān)采用普通開關(guān)，則每次學生操作選擇開關(guān)，表達其理解狀態(tài)后，需要對選擇開關(guān)進行復位，將打開的開關(guān)關(guān)閉，以關(guān)閉發(fā)光管的發(fā)光。如果忘記對選擇開關(guān)復位，則發(fā)光管會一直發(fā)光，可能會對下一次選擇操作造成干擾，（學生沒重新操作選擇開關(guān)，可發(fā)光管卻還在按照之前的選擇發(fā)光，使老師誤會）。所以作為改進，應答子機的選擇開關(guān)采用按鈕開關(guān)，在選擇開關(guān)跟紅外發(fā)光管之間，還連接有延時控制電路。延時控制電路在接收到選擇開關(guān)的觸發(fā)信號時打開輸出使紅外發(fā)光管發(fā)光，經(jīng)過一定時間的延時后，關(guān)閉輸出使紅外發(fā)光管停止發(fā)光。延時時間可以設置十幾秒到1分鐘，足夠供老師從監(jiān)視器了解情況。這樣的改進可以在學生每一次操作使發(fā)光管發(fā)光后，延時一定時間后自動關(guān)閉發(fā)光管發(fā)光，避免在下一次發(fā)生沒按選擇開關(guān)而發(fā)光管卻還在發(fā)光的誤導現(xiàn)象，使用更可靠。

附圖說明圖1是本發(fā)明在教室的安裝示意圖。圖2是應答子機在學生書桌的安裝示意圖。圖3是應答子機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是實施例1的電路原理圖。圖5是實施例2的電路原理圖。圖6是本發(fā)明加上延時控制電路的電路原理圖。

具體實施方式以下為對本發(fā)明的原理和具體實施的敘述。

本發(fā)明包括有主機和多只應答子機，主機包括有監(jiān)視器和攝像頭。圖1是本發(fā)明在教室的安裝示意圖。教室1在講臺2上面安裝有監(jiān)視器3，監(jiān)視器也即一般的視頻顯示器。在教室天花板上，大概講臺上方的位置安裝有能夠拍攝到紅外光的攝像頭4，攝像頭或稱攝像機，普通攝像頭一般都既能夠拍攝可見光圖像也能夠拍攝到紅外光，所以攝像頭能夠拍攝到學生的可見光圖像和學生應答子機發(fā)出的紅外光信號。攝像頭可采用廣角的攝像頭，攝像角度由上向下朝向?qū)W生的方向，以便能夠拍攝到全班學生的情況，必要時也可采用兩只攝像頭，或者采用可以轉(zhuǎn)動的攝像頭，通過老師的控制來改變拍攝角度。攝像頭的視頻輸出連接到安裝在教師講臺上的監(jiān)視器，監(jiān)視器用于顯示攝像頭輸出的視頻信號。

本發(fā)明包括有多只應答子機，一般是每個學生一只。應答子機5安裝在各個學生的書桌6上面，如圖2，安裝位置可以是在書桌一側(cè)，且靠近學生的地方，選擇合適的位置固定，既方便學生操作，又能夠避免應答子機發(fā)出的紅外光被前排學生身體阻擋到。應答子機5的結(jié)構(gòu)如圖3，在外殼里面安裝有電池51，在外殼朝向?qū)W生的一面設置有由學生操作的選擇開關(guān)52，外殼朝向講臺的一面向上設置有小孔54，小孔54里面安裝有紅外發(fā)光管53，紅外發(fā)光管可采用紅外遙控器所用的那種紅外發(fā)射管，其發(fā)光受到選擇開關(guān)的控制。紅外發(fā)光管的前面可安裝有透明的玻璃罩或玻璃片用于保護紅外發(fā)光管。

對于選擇開關(guān)對發(fā)光管的控制，申請人公開以下兩種具體技術(shù)方案。

第一種方案如圖4的電路原理圖。每一個應答子機包括有一只選擇開關(guān)k，（也即圖3的選擇開關(guān)52），選擇開關(guān)k通過控制電源e來直接控制紅外發(fā)光管led（也即圖3的發(fā)光管53）是否發(fā)出紅外線，發(fā)光管led一般需要加有限流電阻r或其他限流電路。當學生聽明白時，可以不操作選擇開關(guān)k，紅外發(fā)光管不發(fā)光，只有當學生聽不懂聽不明白時，才按下選擇開關(guān)k，使紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光。這種方式簡單，老師從監(jiān)視器上也更容易看清誰聽不懂，其缺點是只能看到哪些學生主動表示聽不懂，而無法看到哪些學生主動選擇聽得懂，沒有操作的學生也只能被認為是聽得懂。

第二種方案如圖5的原理圖。每一個應答子機包括有兩只選擇開關(guān)k1和k2，k1和k2可以采用兩只普通開關(guān)，由學生根據(jù)需要而打開或關(guān)閉。當其中一只選擇開關(guān)k1接通時，電源e通過k1和限流電阻r1使紅外發(fā)光管led連續(xù)發(fā)光，當另一只選擇開關(guān)k2接通時，電源e通過k2接通閃光電路，閃光電路的輸出通過r2使紅外發(fā)光管led以閃爍方式進行發(fā)光。閃光頻率大概1到10赫茲。閃光電路是電子技術(shù)領(lǐng)域的常用技術(shù)，這里不做闡述。這樣，當學生聽明白時，可以操作（打開）選擇開關(guān)k1，使紅外發(fā)光管led連續(xù)發(fā)光，當學生聽不懂不明白時，可以操作（打開）選擇開關(guān)k2，使發(fā)光管以閃爍方式發(fā)光，當學生不想表達狀態(tài)時，可以k1和k2都不打開，則發(fā)光管不發(fā)光。連續(xù)發(fā)光和閃爍發(fā)光的情況都會被攝像頭拍攝到并在講臺的監(jiān)視器顯示出來，老師可以同時通過連續(xù)發(fā)光來看到哪些學生表示聽懂、通過閃爍發(fā)光來看到哪些學生表示聽不懂，以及還有哪些學生沒有表示狀態(tài)，這樣能夠使老師更準確了解各個學生的具體情況。k1和k2也可以采用一只三聯(lián)互鎖開關(guān)，第三聯(lián)空置不用，代表著學生沒做選擇，這樣操作起來更方便。

作為改進，如圖6的電路原理圖，應答子機的選擇開關(guān)（k1和k2）采用按鈕開關(guān)，在選擇開關(guān)跟紅外發(fā)光管led之間，還連接有延時控制電路。延時控制電路在接收到選擇開關(guān)的觸發(fā)信號時打開輸出使紅外發(fā)光管發(fā)光，（當接收到k1的觸發(fā)信號則輸出使發(fā)光管led連續(xù)發(fā)光，當接收到k2的觸發(fā)信號則輸出使發(fā)光管led閃爍發(fā)光），經(jīng)過一定時間的延時后，關(guān)閉輸出使發(fā)光管停止發(fā)光。延時時間可以設置十幾秒到1分鐘，足夠供老師從監(jiān)視器了解情況。這樣的改進可以在學生每一次操作使發(fā)光管發(fā)光后，延時一定時間后自動關(guān)閉發(fā)光管發(fā)光，避免在下一次發(fā)生學生沒有操作選擇開關(guān)而發(fā)光管卻還在按之前的狀態(tài)進行發(fā)光的誤導現(xiàn)象，使用更可靠。延時控制電路是電子領(lǐng)域的普通技術(shù)，該領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述便可用各種電路來實現(xiàn)其功能，這里不做敘述。