一种AI实验教学辅助设备及方法

技术领域

本发明涉及教学辅助设备技术领域，具体为一种AI实验教学辅助设备及方法。

背景技术

现有的实验教学辅助占用学生课桌空间，不具备自动隐藏功能，影响学生视野，容易影响考生正常发挥，平时的实验操作和考试都不够便捷性。另外，无法采集实际操作过程，对学生实验操作过程的标准程度，难以正确的判断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AI实验教学辅助设备及方法，以使得课桌干净整洁，自动化程度高，便于记录实验过程。

为实现上述目的，本发明第一方面提供如下技术方案：包括：支架，所述支架中设置有可升降的摄像头、显示器和遮光挡板；

教师集成端，所述教师集成端控制所述遮光挡板的移动，控制所述摄像头和所述显示器的开关和移动；

服务器系统，与所述显示器相连接，并在所述显示器上显示内容，所述服务器系统还实时通过所述摄像头进行视频采集。

可选的，还包括AI实时系统，接收所述摄像头所采集到的信息以对学生的试验操作步骤进行判断。

可选的，所述摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头通过第一悬臂设置在第一隐藏臂上，所述第一悬臂可绕所述第一隐藏臂旋转；所述第二摄像头通过第二悬臂设置在第二隐藏臂上，所述第二悬臂可绕所述第二隐藏臂旋转。

可选的，所述第二隐藏臂贯穿设置所述显示器边缘处，所述第二隐藏臂与所述显示器共同升降。

可选的，所述支架的顶部设有两个开口，所述第一隐藏臂和第二隐藏臂分别贯穿两个开口，初始状态下，所述第一悬臂和所述第二悬臂分别位于所述两个开口中。

可选的，所述支架的一侧开设有有与遮光挡板相配合的滑槽，所述遮光挡板滑动连接在滑槽内。

可选的，所述遮光挡板、所述第一隐藏臂和所述第二隐藏臂分别连接有电动螺杆，所述教师集成端控制驱动所述电动螺杆。

根据本发明的第二方面，提供一种AI实验教学辅助方法，包括以下步骤：

S1、教师集成端开关按钮开启后，产品通电自检；

S2、自检过后，产品后部遮光挡板上升，到达位置后停止并定位；

S3、摄像头和显示器上升，到达位置后停止并定位；

S4、服务器系统开启摄像头和显示器，并在显示器上显示内容；

可选的，还包括以下步骤：

S5、教师集成端开关按钮关闭产品的运行；

S6、遮光挡板首先进行下降，之后，摄像头进行归位，摄像头和显示器一起下降；

S7、产品进行关闭自检，并断电。

可选的，S4还包括：AI实时系统接收所述摄像头所采集到的信息以对学生的试验操作步骤进行判断。

可选的，显示器显示内容包括：通过在显示器上触摸或者教师端指定开始考指令，此指令包括智能抽签、身份识别、在线答题、视频同步采集、电子报告提交的一种或多种。

与现有技术相比，本发明提供的一种AI实验教学辅助设备，包括支架，所述支架中设置有可升降的摄像头、显示器和遮光挡板；教师集成端，所述教师集成端控制所述遮光挡板的移动，控制所述摄像头和所述显示器的开关和移动；服务器系统，与所述显示器相连接，并在所述显示器上显示内容，所述服务器系统还实时通过所述摄像头进行视频采集。因此，本发明的装置结构灵巧，功能多样，硬件具有可隐藏性和自动展开功能；通过摄像头的摄像，能够多次反复观察学生的操作，避免误判，增加判断准确性；通过教师集成端的控制，可以避免学生的误操作；通过服务器系统的控制，让学生进行的实验操作等内容更加的高效化、信息化、公平化。

进一步的，借助于AI实时系统，通过虚拟仿真实验，虚实结合，指导教师授课，将日常教学内容进行大数据分析，为教师掌握学生学习成果及问题点提供数据支持，帮助教师改进和完善实验教学。

附图说明

图1为本发明AI实验教学辅助设备结构示意图；

图2为本发明遮光挡板单独升起结构示意图；

图3为本发明遮光挡板归位后的结构示意图；

图4为本发明初始状态结构示意图。

图中：1-支架；2-遮光挡板；3-摄像头；4-显示器；5-第一摄像头；6-第二摄像头；7-第一悬臂；8-第一隐藏臂；9-第二悬臂；10-第二隐藏臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种AI实验教学辅助设备，包括：支架1，所述支架1中设置有可升降的摄像头3、显示器4和遮光挡板2；

教师集成端，所述教师集成端控制所述遮光挡板2的移动，控制所述摄像头3和所述显示器4的开关和移动；

服务器系统，与所述显示器4相连接，并在所述显示器4上显示内容，所述服务器系统还实时通过所述摄像头3进行视频采集。

还包括AI实时系统，接收所述摄像头3所采集到的信息以对学生的试验操作步骤进行判断。所述AI实时系统将人工智能及大数据融合，通过虚拟仿真实验，结合学生操作的录像，虚实结合，指导教师授课，将日常教学内容进行大数据分析，为教师掌握学生学习成果及问题点提供数据支持，帮助教师改进和完善实验教学。

请参考图3，所述摄像头3包括第一摄像头5和第二摄像头6，所述第一摄像头5通过第一悬臂7设置在第一隐藏臂8上，所述第一悬臂7可绕所述第一隐藏臂8旋转；所述第二摄像头6通过第二悬臂9设置在第二隐藏臂10上，所述第二悬臂9可绕所述第二隐藏臂10旋转。

可以是在所述第一隐藏臂8的顶端设置有第一旋转电机，从而带动第一悬臂7转动；相应的，在所述第二隐藏臂10的顶端设置有第二旋转电机，从而带动第二悬臂9转动。

所述第二隐藏臂10贯穿设置所述显示器4边缘处，所述第二隐藏臂10与所述显示器4共同升降。

请参考图4，所述支架1的顶部设有两个开口，所述第一隐藏臂8和第二隐藏臂10分别贯穿两个开口，初始状态下，所述第一悬臂7和所述第二悬臂9分别位于所述两个开口中。

另外，在初始状态下，所述遮光挡板2不超过桌面设置，例如可以是停留在支架底部。

所述支架1的一侧开设有有与遮光挡板2相配合的滑槽，所述遮光挡板2滑动连接在滑槽内。

所述遮光挡板2、所述第一隐藏臂8和所述第二隐藏臂10分别连接有电动螺杆，所述教师集成端控制驱动所述电动螺杆。

例如，所述教师集成端可以是通过线路与所述电动螺杆连接，从而控制其运作。

进一步的，所述教师集成端可以是通过线路与第一旋转电机和第二旋转电机相连接，从而控制悬臂的转动。

通过教师集成端的设置，能够有效避免学生的误操作。

所述显示器例如为触摸屏，学生可以在触摸屏上直接进行操作，从而完成不同的作业行为。例如，通过在显示器4上触摸或者教师端指定开始考指令，此指令包括智能抽签、身份识别、在线答题、视频同步采集、电子报告提交的一种或多种，实现多模式工作状态，满足不同实验教学需求。

本发明另一个实施例提供一种AI实验教学辅助方法，包括以下步骤：

S1、教师集成端开关按钮开启后，产品通电自检；例如，硬件指示灯和结构功能部位会进行显示是否正常。

S2、自检过后，产品后部遮光挡板2上升，到达位置后停止并定位；在一个优选例中，所述遮光挡板2匀速上升，上升速度可以调节，不易过快，以免与人、其他物件等发生碰撞。可参考图2所示的状态。

S3、摄像头3和显示器4上升，到达位置后停止并定位；本步骤通常在步骤S2完成后0.5～2秒内进行。例如，也可以是匀速上升，上升速度可以调节，不易过快，以免与人、其他物件等发生碰撞。在上升到指定位置后，第一悬臂和第二悬臂旋转到位，使得摄像头3到达工作位置。

S4、服务器系统开启摄像头3和显示器4，并在显示器4上显示内容。显示器4显示内容包括：通过在显示器4上触摸或者教师端指定开始考指令，此指令包括智能抽签、身份识别、在线答题、视频同步采集、电子报告提交的一种或多种。

在学生实验过程中，摄像头3一直同步进行录制并上传到所述服务器系统并同时利用AI实时系统对学生的试验操作步骤进行判断，并可以进行打分。例如，所述服务器系统包括本地服务器和云服务器。

进一步的，所述服务器还可以包括校级服务器和区级服务器，可以将视频数据和打分结果同步上传到校级服务器，并上传区级服务器做备份，为后续的成绩追溯以及教学质量做数据依据。

由此，学生实验操作考评更加的高效化、信息化、公平化。

此外，本发明还包括以下步骤：

S5、教师集成端开关按钮关闭产品的运行；这可以是在学生实验操作完成后执行。

S6、遮光挡板2首先进行下降，如图3所示，之后，摄像头3进行归位，然后摄像头3和显示器4一起下降；在本步骤中，遮光挡板2完全下落到支架1中，摄像头3和显示器4也完全下落到支架1中。

S7、产品进行关闭自检，并断电。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。