CN103413467A - 可控强制引导型自主学习系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可控强制引导型自主学习系统，通过检测学习者面对显示器时的眼睛开闭状态可以反应是否为瞌睡等精神不佳状态，通过测量瞳孔或脸廓的比例则可以判断其是否为正视显示器，系统在学习者注册时保存有标准正视图像，在学习过程中检测瞳孔距离与标准正视图像瞳孔距离进行比较，如果学习者为斜视则距离小于标准距离；在系统中，设计学习材料必须在显示器顶层，这样学习材料在顶层、学习者在注视材料并保证每一页材料注视时间，从而强迫学习者主动阅读。通过监控强制要求学习者按要求完成自主学习，比如说必须按要求看完一本书，看完一段教学视频，而从中学习都做不了任何手脚。

Description

可控强制引导型自主学习系统
技术领域
本发明涉及一种可控强制引导型自主学习系统，该系统可应用在教育系统中，强制引导学习者按照要求进行学习，自动监控学习者的学习状态、学习进度。
背景技术
在现代教学过程中，教师通过教材讲解达到传授知识的目的，花的时间多，但效率不一定高，实际上很多内容完全可能通过学习者自己阅读教材来理解知识，尤其是对成年人，有一定的自觉能力。但如果让学习者自己去学习，学习者的自觉程度不一定强。
随着生物识别系统的发展，人脸识别技术已得到一定的应用，人脸识别技术除了能进行身份识别外，还可以通过其图像采集系统进过特定算法识别人是否正视电脑监视器、分析其是否注意力集中等。正是通过人脸识别系统这些功能，加上开发的自主学习系统，组成了可控强制引导型自主学习系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种可控强制引导型自主学习系统。
本发明的技术方案如下：
一种可控强制引导型自主学习系统，通过检测学习者面对显示器时的眼睛开闭状态可以反应是否为瞌睡等精神不佳状态，通过测量瞳孔或脸廓的比例则可以判断其是否为正视显示器，系统在学习者注册时保存有标准正视图像，在学习过程中检测瞳孔距离与标准正视图像瞳孔距离进行比较，如果学习者为斜视则距离小于标准距离；在系统中，设计学习材料必须在显示器顶层，这样学习材料在顶层、学习者在注视材料并保证每一页材料注视时间，从而强迫学习者主动阅读。
利用人脸识别原理，构建判断学习者正视电脑监视器及注意力集中程度的算法，使其能不断监控并计算学习者集中注视显示器的时间长度，从而判断学习者是否在真正学习。通过监控强制要求学习者按要求完成自主学习，比如说必须按要求看完一本书，看完一段教学视频，而从中学习都做不了任何手脚。
附图说明
图1为系统框架图；
图2为判断学习者是否有效学习状态框架。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
1.系统登录：通过脸部识别登录，同时作为调整监控摄像机状态的过程。
2.系统操作人员分为三个类型：系统管理员、教师、学生
3.进入系统后，教师的任务是设置课程及课程的教学任务，教学任务是搭积木的方式，比如任务一学习第一单元文字，任务二为看视频，任务三为单元考核，任务四为中断，任务可以组合，中断是指学生完成到这一步必须通过教师的确认才能继续后面任务。
教师在设置教学任务时，任务一般有三种模式，一是文字，二是视频，三是考核，对于文字部分，设置每页文字部分最少阅读时限，学生在阅读时必须超过这个时限才能往下翻页。
教师在设置好教学任务后发布教学任务，可以按班级、年级、指定等发布。教师可随时查看学生学习进度。
学习模式有两种，强制学习模式、自由学习模式，强制模式中，学习者在电脑上完成任务时，任务处在显示器顶层，系统监控学习者正视显示器并注意力集中，学习内容是有页数的文档，则每一页文档设定时限，阅读这一页的有效阅读时间大于设定时限才能往后翻阅，如果是视频则不能快进。后台检测控制有效阅读时间计时起始。
4.学生进入系统后，看到教师发布的教学任务，以此任务学习，学习任务必须处在显示器顶层，系统监控学习者必须正视显示器并注意力要集中，如果学习内容文档，学习者阅读这一页的有效阅读时间大于设定时限才能往后翻阅，有效阅读时间即为正视显示器并注意力集中的阅读时间，后台的监视系统不断监视并累计学者有效学习时间，如果是教学视频，不能快进，如果非有效阅读，则停止播放。
5.监控系统的实施：监控系统后台运行，他是通过脸部识别来检测阅读者是否在正视屏幕，同时累计正视时间，供前台程序调用。
参考图1和图2，强迫学习者自觉在网络上学习，核心问题是学习者是否为真正的学习，比如根本没注意显示器、面对显示器但却闭着眼睛、走马观花看、心不在焉看、快速翻页或看视频时快进等。通过检测学习者面对显示器时的眼睛开闭状态可以反应是否为瞌睡等精神不佳状态，对过测量瞳孔或脸廓的比例则可以判断其是否为正视显示器(系统在学习者注册时保存有标准正视图像，在学习过程中检测瞳孔距离与标准正视图像瞳孔距离进行比较，如果学习者为斜视则距离小于标准距离)。在系统中，设计学习材料必须在显示器顶层，这样学习材料在顶层、学习者在注视材料并保证每一页材料注视时间，从而强迫学习者主动阅读。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种可控强制引导型自主学习系统，其特征在于，通过检测学习者面对显示器时的眼睛开闭状态可以反应是否为瞌睡等精神不佳状态，通过测量瞳孔或脸廓的比例则可以判断其是否为正视显示器，系统在学习者注册时保存有标准正视图像，在学习过程中检测瞳孔距离与标准正视图像瞳孔距离进行比较，如果学习者为斜视则距离小于标准距离；在系统中，设计学习材料必须在显示器顶层，这样学习材料在顶层、学习者在注视材料并保证每一页材料注视时间，从而强迫学习者主动阅读。
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