CN106952354A - 针对高校课堂的智能辅助管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对高校课堂的智能辅助管理系统，由考勤装置、教室客户端和服务器三大部分组成；所述考勤装置包括单片机核心模块、射频模块、图像采集模块、GSM模块、无线通信模块、触摸显示模块、数据存储模块等七个模块。本发明运用先进的计算机、网络、单片机、图像采集与处理等技术解决高校课堂上存在的问题，不仅能够提高课堂效率，还能有效纠正学生懒散旷课的习惯。
Description
技术领域
本发明涉及教学管理领域，特别涉及一种针对高校课堂的智能辅助管理系统。
背景技术
目前，高校课堂大都实行合班制，课堂人数较多，一方面上课缺勤的现象经常发生。传统的考勤方式是任课教师点名，不仅浪费宝贵的课堂时间，还不能从根本上杜绝学生逃课现象。另一方面对于大的阶梯教室，教师与学生间互动交流比较困难，教师提问常常只能关注前几排的学生。对于学生平时成绩的记录也比较麻烦。
目前已有的管理技术主要是利用无线移动终端、RFID射频模块、指纹等手段进行考勤，这不能从根本上解决替签的现象。从学生的角度来说，不能真正激发学生的自觉性；从课堂效果的角度来说，无法提高课堂的节奏和效率；从学校管理的角度来说，不能很全面地了解学生上课的真实情况。
针对这些问题，本系统提出了解决方案，设计了一套针对高校课堂的智能辅助管理系统，该创新设计旨在运用先进的计算机、网络、单片机、图像采集与处理等技术解决高校课堂上存在的问题，不仅能够提高课堂效率，还能有效纠正学生懒散旷课的习惯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不仅能够提高课堂效率，还能有效纠正学生懒散旷课习惯的针对高校课堂的智能辅助管理系统。
本发明的技术解决方案是：
一种针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：由考勤装置、教室客户端和服务器三大部分组成；
所述考勤装置包括单片机核心模块、射频模块、图像采集模块、GSM模块、无线通信模块、触摸显示模块、数据存储模块等七个模块；单片机核心模块与上述其他模块相连，起核心控制功能；其他模块接受单片机相应指令完成相应动作；射频模块主要完成校园卡信息的采集；图像采集模块主要完成学生头像信息的采集；GSM模块主要完成短消息的发送；无线通信模块主要完成与教室上位机的通信；触摸显示模块主要完成头像的显示和座位号的显示以及相关功能菜单的显示，供学生选择座位和查询相关信息；数据存储模块主要完成图像信息的缓存；
所述教室客户端，其软件包括教师登录、数据采集、头像匹配、座位显示、短信编辑、随机提问、成绩记录功能 ，课前采集学生的考勤信息，课中辅助教师上课并记录学生平时成绩，课后把上课信息传输给服务器；
所述服务器与教务系统相连，保存每个教室每天的课表以及每个班级的学生上课信息并通过网页完成这些信息的发布。
所述考勤装置包括：学生通过刷校园卡进行签到，摄像头会立即拍照采集当前刷卡学生的头像，并传输到上位机；学生签到时可以在触摸屏上自由选择座位号，或者由系统自动按顺序给出座位号。
所述考勤装置还具备短信通知功能；教师可以通过教师客户端软件短信编辑区域编辑短信，发消息给学生。
所述教室客户端包括上课教师登录软件，系统会自动调出当前教师所教班级学生信息，客户端软件会将系统中的学生头像信息与采集的学生头像信息进行匹配，保证没有学生代签，并统计出未到课学生告知任课教师；
所述上课教师登录软件界面包括短信编辑、学生信息显示、签到流水信息记载、教室座位显示、随机提问、课堂成绩评价、教务系统信息、其他功能按钮、课堂状态相关信息显示；另外在软件后台还有图像匹配功能，完成每个签到学生的头像与数据库中头像进行匹配，防止代签；
教室客户端的上位机一方面与下位机无线通信模块通信，完成学生打卡信息的采集；另一方面与服务器通信，通过采集的校园卡ID检索学生的身份信息，与头像、座位一起保存进数据库，自动生成考勤表；任课教师可以随时查看每个座位学生的信息，方便教师组织教学互动，记录学生平时成绩等；
教师上课前在通过功能按钮区登录进系统，系统会自动调出相关班级的学生信息并通知考勤装置，可以进行签到；当有学生进行签到时，当前签到学生详细信息会显示在学生信息显示区域。签到流水信息会显示在签到流水信息记载区域；每成功签到一个学生，教室座位显示区域相应座位上就会有学生缩略图，当鼠标点击相应座位时，相应学生的详细信息会显示出来。
所述教室客户端还具备课堂随机提问的功能，当任课教师要提问时点击随机提问按钮，软件会随机向一个学生提问，这样保证教师课堂提问的公平性，同时也让学生上课注意力集中。另外教师还可以在课堂成绩评价区域给学生课堂成绩打分，系统会自动保存学生的平时成绩。
所述服务器与教务系统相连，保存每个教室每天的课表以及每个班级的学生信息；服务器通过连接教室客户端，实时统计每天每个班级的上课情况，及时反馈给任课教师和教务管理人员。
教务管理人员可以通过服务器向教室客户端发送相关通知信息，该信息通过所述教室客户端软件显示在教务系统信息区域。
与现有技术相比本发明的优点在于：
（1）通过刷校园卡，摄像头采集头像的方式，不仅考勤速度快，还能有效防止代签；
（2）学生可以通过考勤装置选择座位，上位机会自动记录学生选择的座位号并与对应的头像匹配，这样的设计可以激励学生提前到教室签到，做好上课准备；
（3）上位机软件与服务器数据库相连，通过学生的校园卡信息提取出姓名学号等信息，并按照教室座位以头像形式显示在电脑桌面上，这样的设计不仅方便教师了解每个座位上的学生身份信息，而且方便课堂互动；
（4）教室客户端具备课堂随机提问的功能，任课教师通过操作软件随机向学生提问，这样保证教师课堂提问的公平性，教师可以根据学生的课堂表现给学生打分，并自动保存为平时成绩的依据，教师还可以通过教师客户端软件编辑短信，发消息给学生，方便相关信息的发布；
（5）服务器与教务系统相连，保存每个教室每天的课表以及每个班级的学生信息，服务器会实时统计每天每个班级的考勤情况，及时反馈给任课教师和教务管理人员，方便教学管理者及时发现问题解决问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明中一种针对高校课堂的智能辅助管理系统的系统框图。
图2为本发明中一种针对高校课堂的智能辅助管理系统的考勤装置硬件组成图。
图3为本发明中一种针对高校课堂的智能辅助管理系统的软件功能界面。
具体实施方式
参考图1所示，本发明提供了一种针对高校课堂的智能辅助管理系统，该系统由考勤装置、客户端和服务器三大部分组成，能够通过考勤装置和客户端的无线传输完成学生考勤信息的记录，通过客户端与服务器数据库相连完成课堂信息的交互，通过服务器与教务系统相连完成教学状态数据的发布。
参考图2所示，本发明中所述考勤装置包括单片机核心模块、射频模块、图像采集模块、GSM模块、无线通信模块、触摸显示模块、数据存储模块等七个模块。学生通过刷校园卡进行签到，摄像头会立即拍照采集当前刷卡学生的头像，并传输到上位机。学生签到时可以在触摸屏上自由选择座位号，或者由系统自动按顺序给出座位号。
单片机核心模块与其他模块相连，起核心控制功能。其他模块接受单片机相应指令完成相应动作。射频模块主要完成校园卡信息的采集。图像采集模块主要完成学生头像信息的采集。GSM模块主要完成短消息的发送。无线通信模块主要完成与教室上位机的通信。触摸显示模块主要完成头像的显示和座位号的显示以及相关功能菜单的显示，供学生选择座位和查询相关信息。数据存储模块主要完成图像信息的缓存。
参考图3所示，本发明中一种针对高校课堂的智能辅助管理系统的软件功能界面。所述教室客户端软件包括短信编辑301、学生信息显示302、签到流水信息记载303、教室座位显示304、随机提问305、课堂成绩评价306、教务系统信息307、其他功能按钮308、课堂状态相关信息显示309。另外在软件后台还有图像匹配功能，完成每个签到学生的头像与数据库中头像进行匹配，防止代签。
教室客户端的上位机一方面与下位机无线通信模块通信，完成学生打卡信息（校园卡ID、头像、座位号）的采集；另一方面与服务器通信，通过采集的校园卡ID检索学生的身份信息，与头像、座位一起保存进数据库，自动生成考勤表。任课教师可以随时查看每个座位学生的信息，方便教师组织教学互动，记录学生平时成绩等。
教师上课前在通过功能按钮区308登录进系统，系统会自动调出相关班级的学生信息并通知考勤装置，可以进行签到。当有学生进行签到时，当前签到学生详细信息（姓名、学号、头像、座位号）会显示在302区域。签到流水信息会显示在303区域。每成功签到一个学生，304区域相应座位上就会有学生缩略图，当鼠标点击相应座位时，相应学生的详细信息会显示出来。
上课过程中教师需要提问时，可以点击提问按钮305，软件会随机选择一个学生，并将他的姓名通过语音播报，完成提问。教师可以通过评分按钮306对学生的课堂成绩进行评价。教务部门需要发布相关教学通知，可以通过该系统发布，相关信息显示在307区域。教师上课结束后通过功能按钮区308登出系统。软件自动将上课信息上传至服务器。
309区域显示课堂状态相关信息，包括当前登录教师姓名、已上课时间、完成签到人数、未签到人数。
另外软件还提供短信编辑功能，教师需发布任何教学信息，可以在301区域编辑短信内容，在308区域有发送按钮，点击按钮，考勤装置能够接受到系统发过来的短信内容，通过GSM模块完成短消息的发送。
服务器与教务系统相连，一方面可以从教务系统获取每个教室每天的课表以及每个班级的学生信息，另一方面可以对每个教室、每个班级的考勤情况实时统计，并反馈给学校教务管理部门，方便教务管理部门查询任意时间段学生上课出勤情况以及教室使用情况。
Claims (7)
1.一种针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：由考勤装置、教室客户端和服务器三大部分组成；
所述考勤装置包括单片机核心模块、射频模块、图像采集模块、GSM模块、无线通信模块、触摸显示模块、数据存储模块等七个模块；单片机核心模块与上述其他模块相连，起核心控制功能；其他模块接受单片机相应指令完成相应动作；射频模块主要完成校园卡信息的采集；图像采集模块主要完成学生头像信息的采集；GSM模块主要完成短消息的发送；无线通信模块主要完成与教室上位机的通信；触摸显示模块主要完成头像的显示和座位号的显示以及相关功能菜单的显示，供学生选择座位和查询相关信息；数据存储模块主要完成图像信息的缓存；
所述教室客户端，其软件包括教师登录、数据采集、头像匹配、座位显示、短信编辑、随机提问、成绩记录功能 ，课前采集学生的考勤信息，课中辅助教师上课并记录学生平时成绩，课后把上课信息传输给服务器；
所述服务器与教务系统相连，保存每个教室每天的课表以及每个班级的学生上课信息并通过网页完成这些信息的发布。
2.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：所述考勤装置包括：学生通过刷校园卡进行签到，摄像头会立即拍照采集当前刷卡学生的头像，并传输到上位机；学生签到时可以在触摸屏上自由选择座位号，或者由系统自动按顺序给出座位号。
3.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：所述考勤装置还具备短信通知功能；教师可以通过教师客户端软件短信编辑区域编辑短信，发消息给学生。
4.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：所述教室客户端包括上课教师登录软件，系统会自动调出当前教师所教班级学生信息，客户端软件会将系统中的学生头像信息与采集的学生头像信息进行匹配，保证没有学生代签，并统计出未到课学生告知任课教师；
所述上课教师登录软件界面包括短信编辑、学生信息显示、签到流水信息记载、教室座位显示、随机提问、课堂成绩评价、教务系统信息、其他功能按钮、课堂状态相关信息显示；另外在软件后台还有图像匹配功能，完成每个签到学生的头像与数据库中头像进行匹配，防止代签；
教室客户端的上位机一方面与下位机无线通信模块通信，完成学生打卡信息的采集；另一方面与服务器通信，通过采集的校园卡ID检索学生的身份信息，与头像、座位一起保存进数据库，自动生成考勤表；任课教师可以随时查看每个座位学生的信息，方便教师组织教学互动，记录学生平时成绩等；
教师上课前在通过功能按钮区登录进系统，系统会自动调出相关班级的学生信息并通知考勤装置，可以进行签到；当有学生进行签到时，当前签到学生详细信息会显示在学生信息显示区域；签到流水信息会显示在签到流水信息记载区域；每成功签到一个学生，教室座位显示区域相应座位上就会有学生缩略图，当鼠标点击相应座位时，相应学生的详细信息会显示出来。
5.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：所述教室客户端还具备课堂随机提问的功能，当任课教师要提问时点击随机提问按钮，软件会随机向一个学生提问，这样保证教师课堂提问的公平性，同时也让学生上课注意力集中；另外教师还可以在课堂成绩评价区域给学生课堂成绩打分，系统会自动保存学生的平时成绩。
6.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：所述服务器与教务系统相连，保存每个教室每天的课表以及每个班级的学生信息；服务器通过连接教室客户端，实时统计每天每个班级的上课情况，及时反馈给任课教师和教务管理人员。
7.根据权利要求1所述的针对高校课堂的智能辅助管理系统，其特征是：教务管理人员可以通过服务器向教室客户端发送相关通知信息，该信息通过所述教室客户端软件显示在教务系统信息区域。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170714 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |