CN104794942A - 一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特殊儿童教育工具领域，具体涉及一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统。其基于对存储着有关于如何治疗心智障碍儿童的经验数据、方法和措施的数据库分析，快速有效地让智障、自闭症等特殊儿童学习并理解实物名称，并且对提升特殊儿童的学习兴趣，改善专注力，培养自信心有很重要的帮助。

Description

一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统

技术领域

本发明涉及特殊儿童教育工具领域，具体涉及一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统。

背景技术

目前，业内针对智障、自闭症等特殊儿童物品识别训练方法采用老师拿着图卡对着儿童不断说图卡上的名称，并且给儿童不断解释图卡上实物的性质、功能、形状、颜色等，这种方法的思路仍然是沿袭了针对普通儿童的我教你学、填鸭式、单感官的传统物品识别训练方法。而且传统的训练装置简单，不够智能，信息反馈慢。传统式的物品识别训练装置在特殊儿童在学习实物名称过程中，严重干扰特殊儿童的理解力以及专注力，同时严重影响特殊儿童的自信心和学习兴趣。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的旨在提供一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，基于对存储着有关于如何治疗心智障碍儿童的经验数据、方法和措施的数据库分析，针对特殊心智障碍儿童的侧重问题，选择最适宜方案，采用智能化设备，梯级式地引导受训儿童能够识别物体，从而快速有效地让智障、自闭症等特殊儿童学习并理解实物名称，并且对提升特殊儿童的学习兴趣，改善专注力，培养自信心有很重要的帮助。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，其包括：

一后台服务模块；所述后台服务系统包括服务器、数据库单元、第一通信单元以及显示单元，所述服务器通过控制线路分别和数据库单元、第一通信单元、显示单元相互连接，所述服务器通过显示单元推送图片和文字信息；

一实物推送模块；所述实物模块包括与图片所显示的物品的实体物品、与服务器进行数据交流的单片机以及由单片机控制实物推送模块开关的电磁阀；

一图像处理模块；所述图像处理模块包括图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元；所述图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元依次电性连接；所述图像传感器采集受训儿童的人体姿态并形成数据传输给图像处理单元，所述图像处理单元接收数据并处理完后，通过第二通信单元传输给后台服务模块；

一语音识别模块；所述语音识别模块包括声音传感器单元、音频处理单元、第一存储单元和第三通信单元；所述声音传感器单元分别和音频处理单元、存储单元、相互电性连接，所述音频处理单元和第三通信单元相互连接；所述声音传感器单元实时采集受训儿童的声音并形成信号传输给音频处理单元，所述音频处理单元接收信号并处理，一方面将处理完后的信号存储在第一存储单元，另一方面将处理完后的信号通过第三通信单元传输给后台服务模块；

以及一反馈校正模块；所述反馈校正模块包括语音芯片、扬声器、中央处理器、第二存储单元和第四通信单元；所述中央处理器分别和语音芯片、第二存储单元、第四通信单元相互连接，所述语音芯片分别和扬声器、第二存储单元相互连接。

进一步，所述数据库单元存储着如何治疗心智障碍儿童的经验数据、方法和措施。

进一步，所推送的图片之间的性质、功能、形状、颜色等属性存在很大差异。

进一步，所述第一通信单元或第二通信单元或第三通信单元或第四通信单元采用Zigbee或者WIFI或者蓝牙通信方式进行数据的交互。

本发明的有益效果：

1、由于采用多段式训练，不同阶段通过屏幕推送不同的物品、声音、平面图形、实物图形的对比，通过分段、对比、强化、检测再强化的反复过程，让特殊儿童更容易形成对物品的感知和认知，从而最终形成对物品的识别能力。

2、由于他们有实物体验，以及多感官刺激。儿童的学习兴趣和专注力得到极大的提升。

3、由于儿童体会成功的机会更多，成就感更强，自信心增强，情绪更加稳定。

附图说明

图1是本发明结构框图；

图2是本发明实物推送模块结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的心智障碍儿童物品识别多段训练系统包括：后台服务模块、实物推送模块、图像处理模块、语音识别模块和反馈校正模块。

后台服务系统包括服务器、数据库单元、第一通信单元以及显示单元，服务器通过控制线路分别和数据库单元、第一通信单元、显示单元相互连接。其中，数据库单元存储着如何治疗心智障碍儿童的经验数据、方法和措施。

实物推送模块包括与图片所显示的物品的实体物品、与服务器进行数据交流的单片机以及由单片机控制实物推送模块开关的电磁阀。如图2所示，实物推送模块的主体是一个放置实体物品的陈列架，本发明的陈列架设置20个框架以放置各种各样的实体物品，每个陈列架的框架出口均由电磁阀控制其关断的。

图像处理模块包括图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元；图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元依次电性连接；图像传感器采集受训儿童的人体姿态并形成数据传输给图像处理单元，图像处理单元接收数据并处理完后，通过第二通信单元传输给后台服务模块。

语音识别模块包括声音传感器单元、音频处理单元、第一存储单元和第三通信单元；声音传感器单元分别和音频处理单元、存储单元、相互电性连接，音频处理单元和第三通信单元相互连接；声音传感器单元实时采集受训儿童的声音并形成信号传输给音频处理单元，音频处理单元接收信号并处理，一方面将处理完后的信号存储在第一存储单元，另一方面将处理完后的信号通过第三通信单元传输给后台服务模块。

反馈校正模块包括语音芯片、扬声器、中央处理器、第二存储单元和第四通信单元；中央处理器分别和语音芯片、第二存储单元、第四通信单元相互连接，语音芯片分别和扬声器、第二存储单元相互连接。

第一通信单元或第二通信单元或第三通信单元或第四通信单元采用Zigbee或者WIFI或者蓝牙通信方式进行数据的交互。

本发明采用“教”、“练”和“考”的多段训练方法教授心智障碍儿童识别物品，工作流程如下：

处于“教”阶段时：

系统运行时，康复师根据受训儿童目前的心智障碍等级，录入该受训儿童的等级，后台服务系统的服务器根据康复师所录入受训儿童等级，从数据库调用适合该类型级别的心智障碍儿童的治疗经验数据、方法和措施，选择出最优方案。服务器根据治疗方案，通过显示单元推送两张图片，其中，所推送的图片之间的性质、功能、形状、颜色等属性存在很大差异，这样是为了增强儿童触觉辨识能力，让儿童在脑海里形成物品之间的较大差别，这也是体现了让儿童从认识简单物品开始到认识复杂物品的教导思维。

与此同时，服务器根据图片所展示的实物，立即将该实物的信号发送给实物推送模块。其中，实物推送模块的单片机接收该信号，经处理，发送脉冲给对应的电磁阀，使其释放出对应的实物物品。

受训儿童接收到与其目前心智相适应的实体物品后，后台服务系统通过扬声器，按照播放格式“这是+实物名称”朗读给受训儿童，并且是间隔10分钟朗读一次，一共持续30分钟。这样做的目的有二：

1、通过受训儿童亲手触摸实物，增强儿童触觉辨识能力。

2、通过后台服务系统多次播放实物名称，以增强受训儿童对实物名称的记忆。

处于“练”阶段：

30分钟过后，后台服务系统通过扬声器按照播放格式“请把+实物名称+举起来”指导受训儿童执行相应的动作。此时，图像处理模块的图像传感器单元CCD传感器捕捉到受训儿童举起的实物形状，并形成信号传输给图像处理单元，图像处理单元处理完后，经第二通信单元传输给后台服务系统的第一通信单元。第一通信单元将接收来的信号传输给服务器，服务器从数据库里调用与受训儿童举起的实物形状的数据进行对比匹配，在这里，有两个子步骤进行详细说明：

1、如果匹配成功，则服务器通过显示单元推送“GOOD”文字。

2、如果匹配不成功，则服务器通过显示单元推送“WRONG”文字，则返回继续“教”阶段。

处于“考”阶段：

康复师通过后台服务系统得知各个受训儿童的心智发展状态，康复师便依次手持某个实物，指导受训儿童以“这是+实物名称”说出实物名称。与此同时，语音识别模块中的声音传感器单元实时采集受训儿童的声音信号，并形成信号传输给音频处理单元，音频处理单元接收并处理，一方面将处理完后的信号存储在第一存储单元，另一方面将处理完后的信号通过第三通信单元传输给后台服务模块的第一通信单元。第一通信单元接收信号并将信号传输给服务器，服务器从数据库单元调用之前预存的实物名称数据，并进行对比，在这里，分为两个子步骤进行详细说明：

1、如果数据对比的结果是对应的，则系统自动将此受训儿童的成绩记为优秀。

2、如果数据对比的结果是不对应的，则服务器发送信号给反馈校正模块。反馈校正模块的第四通信单元接收到信号，第四通信单元向中央处理器传输信号，中央处理器控制语音芯片形成正确的语音信号，通过扬声器播放出去，以提示受训儿童的正确读法。

上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，其特征在于：其包括：

一后台服务模块；所述后台服务系统包括服务器、数据库单元、第一通信单元以及显示单元，所述服务器通过控制线路分别和数据库单元、第一通信单元、显示单元相互连接，所述服务器通过显示单元推送图片和文字信息；

一实物推送模块；所述实物推送模块包括与图片所显示的物品的实体物品、与服务器进行数据交流的单片机以及由单片机控制实物推送模块开关的电磁阀；

一图像处理模块；所述图像处理模块包括图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元；所述图像传感器单元、图像处理单元和第二通信单元依次电性连接；所述图像传感器采集受训儿童的人体姿态并形成数据传输给图像处理单元，所述图像处理单元接收数据并处理完后，通过第二通信单元传输给后台服务模块；

一语音识别模块；所述语音识别模块包括声音传感器单元、音频处理单元、第一存储单元和第三通信单元；所述声音传感器单元分别和音频处理单元、存储单元、相互电性连接，所述音频处理单元和第三通信单元相互连接；所述声音传感器单元实时采集受训儿童的声音并形成信号传输给音频处理单元，所述音频处理单元接收信号并处理，一方面将处理完后的信号存储在第一存储单元，另一方面将处理完后的信号通过第三通信单元传输给后台服务模块；

以及一反馈校正模块；所述反馈校正模块包括语音芯片、扬声器、中央处理器、第二存储单元和第四通信单元；所述中央处理器分别和语音芯片、第二存储单元、第四通信单元相互连接，所述语音芯片分别和扬声器、第二存储单元相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，其特征在于：所述数据库单元存储着如何治疗心智障碍儿童的经验数据、方法和措施。

3.根据权利要求1所述的一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，其特征在于：所推送的图片之间的性质、功能、形状、颜色等属性存在很大差异。

4.根据权利要求1所述的一种心智障碍儿童物品识别多段训练系统，其特征在于：所述第一通信单元或第二通信单元或第三通信单元或第四通信单元采用Zigbee或者WIFI或者蓝牙通信方式进行数据的交互。