[发明专利]基于无线局域网和智能移动终端的交互式实验教学系统

说明书

技术领域：

本发明或者发明属于计算机软件领域，涉及一种创新型实验教学系统，尤其是一种基于无线局域网和智能移动终端的交互式实验教学系统目的用于解决教师、学生与实验教学系统之间信息断路问题，提高实验教学效果与效率，同时提高实验过程中的安全性。

背景技术：

目前，智能手机和平板电脑等智能移动终端已经成为人们生活中重要的一部分，由于其强大的网络功能和便于携带的特点，极大地加快了人们获得信息的速度，方便了生活中复杂问题的处理，改变了人与各种智能系统和网络系统的交互方式。作为一种重要的便携式的智能移动终端，智能手机和平板电脑被广泛地运用到了工业领域、农业领域和智能家居领域，并且获得了很好的经济效益。随着智能移动终端技术的发展和应用领域的拓展，智能移动终端也逐渐开始在院校教学领域广泛使用，特别是在网络教学、翻转课堂等教学方式的运用中。智能移动终端在教学领域的使用，极大地提高了教学工作的质量，使知识交互的方式更加灵活多样。

然而，到目前为止智能移动终端主要还只是被运用在教学环节中的课程教学方面，方便了学生课前的预习和课后的作业完成，在实验教学中的应用还很少。在已有技术中，有利用智能手机强大的运算功能和个性化的界面设计，编制了基于智能移动终端的实验数据采集与计算软件，该款软件可以收集实验数据并进行相应计算，代替了人的计算工作，简化了实验数据处理过程，在一定程度上解决了数据处理存在的问题，但该系统所谓的采集也只是简单地人工录入，而不是实验系统的实时监控，数据的实时发放，并没有将智能移动终端的强大功能发挥到最大。

发明或者发明内容：

本发明或者发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于无线局域网和移动终端的交互式实验教学系统，通过利用智能移动终端的强大网络功能和运算功能，对一些大型、稀缺、贵重、复杂的实验教学运行模式进行优化，提高了学生对该类实验信息的个性化获取能力，保证教学效果，提高实验的安全性。

本发明或者发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于无线局域网和智能移动终端的交互式实验教学系统，由实验过程控制模块、实验数据处理模块、实验过程视频监视模块、交互式实验教学管控模块、无线局域网(WLAN)和智能移动终端等构成。所述实验过程控制模块和实验数据处理模块由测控计算机、相关的控制与数据处理软件、以及各类传感器、控制器和外围电路组成，可与交互式实验教学管控模块进行实时数据交换；所述实验过程视频监视模块由多个摄像头及其控制模块组成，能够多角度监控实验进程，并将视频数据实时传至交互式实验教学管控模块，摄像头数量可根据需要增减；所述交互式实验教学管控模块由计算机(可与测控计算机共用)、相关的控制与数据处理软件、以及无线路由器等组成；所述无线局域网(WLAN)采用成熟可靠的 WiFi技术搭建；所述智能移动终端主要是安装有专门开发的实验教学APP的智能手机和平板电脑组成，在实验中作为教师、学生的个性化显示单元，在实验前后作为预习资料和数据存储的媒介。

所述交互式实验教学管控模块的控制与数据处理软件，包括：一是实施智能移动终端的互联授权和一对多点的广播式实验信息分发；二是实施智能移动终端的互联授权和一对一点的实验控制信息交互；三是实施实验数据的预处理；四是实施待分发实验数据和视频信息的整合；五是实现实验教学全过程管理，包括实验前预习资料分发、实验中现场监控、实验后实验报告接收等；六是实施实验教学APP的分发。交互式实验教学管控是本发明的核心部分。

所述的智能移动终端安装有专门开发的实验教学APP软件，通过无线路由器 Wifi和互联授权连接到交互式实验教学管控模块，可以实时接收实验信息，并实现个性化实时显示、存储学生关心的信息。

所述的智能移动终端安装有专门开发的实验教学APP软件，通过无线路由器Wifi和互联授权连接到交互式实验教学管控模块，可接受交互式实验教学管控模块的授权指令，激活其控制界面并可通过授权后的终端发送控制指令控制实验进程。

基于无线局域网和智能移动终端的交互式实验教学系统是一种提高实验教学效率与效果的创新型系统。它由交互式实验教学管控模块、实验过程控制模块、实验数据处理模块、实验过程视频监视模块、无线局域网(WLAN)和智能移动终端等构成