CN107481566A - 一种基于云平台的计算机教学授课系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，包括外接摄像头组、虹膜识别镜头组、教师计算机、学生计算机，所述外接摄像头组和虹膜识别镜头组通过数据线连接与学生计算机，所述教师计算机和学生计算机通过无线通信网络连接教育云台，并在教师计算机和学生计算机上设有访问终端，所述教育云台包括云计算中心、云数据中心、云存储中心、云检索中心、流媒体中心、动态交流中心和考勤管理中心。本发明具有合理解决学生上课注意力不集中，便于协助教师备课，督促学生学习，能方便学生下载资料或查看教学视频等优点。

Description

一种基于云平台的计算机教学授课系统

技术领域

本发明涉及计算机教学技术领域，具体是涉及一种基于云平台的计算机教学授课系统。

背景技术

近年来，网络技术发展迅速，各种云平台的完善为我们的生活，学习，工作带来了很多的便利，而传统的多媒体教学，随着时代的不断发展，一些不人性化的问题也渐渐的显露出来。

云平台(cloud platforms)允许开发者们或是将写好的程序放在“云”里运行，或是使用“云”里提供的服务，或二者皆是。

计算机教学授课的目的是为了方便老师的授课和学生的学习，但是由于部分学生自制力差，计算机的不当使用也会影响学生的学习，往往在老师授课时无法督促那些自制力差的学生，而且这个工作量是很大的，教师没有那么多精力放在授课以外的地方上去，这样不仅影响教学进度，还会使学生学习效率效果变低；传统的多媒体教学需要到教室后开启，往往加载系统等会占用上课时间；上课时，学生考勤需要点名的方式，占用大量时间；在听课时，每个学生理解能力不同，学习效果、记笔记效率也不同，如果课后不能及时复习也会影响学生的学习效率；老师备课往往都是根据自己的教学经验进行备课，往往不能具体了解学生所遇到的疑难问题或学习难点等。

现有的计算机教学授课系统不能合理的解决上述遇到的这些问题，因此现需要一种基于云平台的计算机教学授课系统来合理解决学生上课注意力不集中，便于协助教师备课，督促学生学习，能方便学生下载资料或查看教学视频等优点。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种基于云平台的计算机教学授课系统具有合理解决学生上课注意力不集中，便于协助教师备课，督促学生学习，能方便学生下载资料或查看教学视频等优点。

本发明的技术方案为：一种基于云平台的计算机教学授课系统，包括外接摄像头组、虹膜识别镜头组、教师计算机、学生计算机，所述外接摄像头组和虹膜识别镜头组通过数据线连接于学生计算机，所述教师计算机也连接有外接摄像头组，所述教师计算机和学生计算机通过无线通信网络连接教育云台，并在教师计算机和学生计算机上设有访问终端，所述教育云台包括云计算中心、云数据中心、云存储中心、云检索中心、流媒体中心、动态交流中心和考勤管理中心，所述云计算中心包括云检索计算分析中心和云识别计算分析中心，所述云数据中心包括云检索数据库和共享数据库；

所述云检索计算分析中心用于分析学生在教育云台上检索的热点知识，并计算分析出这些热点知识数据为教师提供授课重点方向；

所述云检索中心用于搜索提取所述云检索数据库中教师所授科目涉及知识；

所述云检索数据库用于集中整合缓存教师所授科目涉及知识；

所述云识别计算分析中心用于分析虹膜识别镜头组采集的信息，分析计算出注意力不集中的学生，在提问时为老师优先推荐注意力不集中学生；

所述共享数据库用于学生、教师和家长提取课件和视频教学资源；

所述云存储中心用于存储教学录像视频、计算处理信息缓存和分析结果存储；

所述流媒体中心用于处理采集外接摄像头组所摄像的教师授课视频同步播放在学生计算机；

所述动态交流中心用于处理分析提问框学生提出的问题，并通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

所述考勤管理中心用于通过虹膜识别镜头组和外接摄像头组对学生面部信息的识别进行考勤。

进一步的，所述外接摄像头组用于录取教师授课视频、录取学生上课视频和配合虹膜识别镜头组进行面部识别，录取教师授课视频可以方便学生在线查看回放等，有效的提高学习效果，录取学生上课视频可以便于家长监督查看，对学生起到督促作用。

更进一步的，所述外接摄像头组录取学生上课视频时，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换，可以在监督学生上课的同时，合理的保护和尊重学生的隐私。

进一步的，所述虹膜识别镜头组用于实时捕捉学生上课观看屏幕的视线，通过分析得出上课注意力不集中学生，并通过配合外接摄像头组进行面部识别，可以通过教育云台分析并推荐这些注意力集中度不高的学生，引起老师的注意，通过上课提问等方式进行督促，虹膜识别镜头组和外界摄像头组的配合对学生进行面部识别，准确率更高，考勤效果更显著。

更进一步的，所述外接摄像头组设于学生计算机显示屏的上端中间，所述虹膜识别镜头组设有两个，分别水平位于外接摄像头组的左右两端3厘米处，所设置的距离在标准坐姿下识别率最好。

再进一步的，所述外接摄像头组和虹膜识别镜头组如果镜头遮挡率超过70％，学生计算机会发出蜂鸣声进行提醒，避免学生恶意遮挡等。

进一步的，所述教育平台可以和微信小程序进行授权绑定，教师可远程操作教师计算机的操作，教师可以在前往教室的时候远程开启操作系统，加载各项组件，节省时间，提高效率。

一种基于云平台的计算机教学授课系统的工作方法，包括以下步骤：

(1)课前：学生可通过云检索中心检索云数据中心内的课内知识，通过云检索计算分析中心分析处理，教师可通过教育云台调取学生搜索的热点知识进行重点备课，课前可预先通过微信小程序登录访问终端，远程开启电脑系统，加载系统及相关组件；

(2)考勤：考勤时教师通过开启考勤管理中心，调取云存储中心内预先录取的学员面部信息，结合外接摄像头组和虹膜识别镜头组进行面部比对，并将考勤信息上传到共享数据库；

(4)授课：授课时外接摄像头组和流媒体中心将教师上课视频通过教育云台进行进行在线播放，同时外接摄像头组可对学生上课情况进行录像，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换；

(5)课内提问：虹膜识别镜头组会对学生的视线进行实时捕捉，将信息传输云识别分析计算中心，分析计算后存储于云存储中心，在老师上课提问环节时，为教师提问选取学生进行智能推荐，同时学生可通过提问框在线提出问题，通过动态交流中心处理，通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

(6)课后：学生、家长和老师可登录访问终端，通过教育云台调取共享数据库中的课件和视频教学资源。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过考勤管理中心、外接摄像头组和虹膜识别镜头组进行面部识别进行考勤，相比传统的点名考勤。可以不占用教师上课时间，更加合理高效；通过微信小程序登录访问终端远程开启电脑系统，可以节省时间，提高利用上课时间；

(2)本发明通过云检索中心、云检索数据库和云检索计算分析中心，可以分析学生在教育云台上检索的热点知识，并计算分析出这些热点知识数据为教师提供授课重点方向，给老师备课提供方向；

(3)本发明的流媒体中心、外接摄像头组和共享数据库，师生家长通过访问终端登录提取教育云端查阅下载学习资源，便于学生进行巩固学习。

(4)本发明的动态交流中心，通过学生在提问框输入问题和弹幕显示在教师计算机显示屏上，还有通过虹膜识别镜头组对学生的视线进行实时捕捉，分析出注意力不集中的学生，给教师点名提供依据，这些相比现有教学模式能有效的提高学生上课效率。

附图说明

图1是本发明的计算机教学授课系统图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

如图1所示，一种基于云平台的计算机教学授课系统，包括外接摄像头组、虹膜识别镜头组、教师计算机、学生计算机，外接摄像头组和虹膜识别镜头组通过数据线连接于学生计算机，教师计算机也连接有外接摄像头组，外接摄像头组用于录取教师授课视频、录取学生上课视频和配合虹膜识别镜头组进行面部识别，录取教师授课视频可以方便学生在线查看回放等，有效的提高学习效果，录取学生上课视频可以便于家长监督查看，对学生起到督促作用。外接摄像头组录取学生上课视频时，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换，可以在监督学生上课的同时，合理的保护和尊重学生的隐私。虹膜识别镜头组用于实时捕捉学生上课观看屏幕的视线，通过分析得出上课注意力不集中学生，并通过配合外接摄像头组进行面部识别，可以通过教育云台分析并推荐这些注意力集中度不高的学生，引起老师的注意，通过上课提问等方式进行督促，虹膜识别镜头组和外界摄像头组的配合对学生进行面部识别，准确率更高，考勤效果更显著。外接摄像头组设于学生计算机显示屏的上端中间，虹膜识别镜头组设有两个，分别水平位于外接摄像头组的左右两端3厘米处，所设置的距离在标准坐姿下识别率最好。外接摄像头组和虹膜识别镜头组如果镜头遮挡率超过70％，学生计算机会发出蜂鸣声进行提醒，避免学生恶意遮挡等。教师计算机和学生计算机通过无线通信网络连接教育云台，并在教师计算机和学生计算机上设有访问终端，教育云台包括云计算中心、云数据中心、云存储中心、云检索中心、流媒体中心、动态交流中心和考勤管理中心，云计算中心包括云检索计算分析中心和云识别计算分析中心，云数据中心包括云检索数据库和共享数据库，教育平台可以和微信小程序进行授权绑定，教师可远程操作教师计算机的操作，教师可以在前往教室的时候远程开启操作系统，加载各项组件，节省时间，提高效率；

云检索计算分析中心用于分析学生在教育云台上检索的热点知识，并计算分析出这些热点知识数据为教师提供授课重点方向；

云检索中心用于搜索提取云检索数据库中教师所授科目涉及知识；

云检索数据库用于集中整合缓存教师所授科目涉及知识；

云识别计算分析中心用于分析虹膜识别镜头组采集的信息，分析计算出注意力不集中的学生，在提问时为老师优先推荐注意力不集中学生；

共享数据库用于学生、教师和家长提取课件和视频教学资源；

云存储中心用于存储教学录像视频、计算处理信息缓存和分析结果存储；

流媒体中心用于处理采集外接摄像头组所摄像的教师授课视频同步播放在学生计算机；

动态交流中心用于处理分析提问框学生提出的问题，并通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

考勤管理中心用于通过虹膜识别镜头组和外接摄像头组对学生面部信息的识别进行考勤。

一种基于云平台的计算机教学授课系统的工作方法，包括以下步骤：

(1)课前：学生可通过云检索中心检索云数据中心内的课内知识，通过云检索计算分析中心分析处理，教师可通过教育云台调取学生搜索的热点知识进行重点备课，课前可预先通过微信小程序登录访问终端，远程开启电脑系统，加载系统及相关组件；

(2)考勤：考勤时教师通过开启考勤管理中心，调取云存储中心内预先录取的学员面部信息，结合外接摄像头组和虹膜识别镜头组进行面部比对，并将考勤信息上传到共享数据库；

(4)授课：授课时外接摄像头组和流媒体中心将教师上课视频通过教育云台进行进行在线播放，同时外接摄像头组可对学生上课情况进行录像，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换；

(5)课内提问：虹膜识别镜头组会对学生的视线进行实时捕捉，将信息传输云识别分析计算中心，分析计算后存储于云存储中心，在老师上课提问环节时，为教师提问选取学生进行智能推荐，同时学生可通过提问框在线提出问题，通过动态交流中心处理，通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

(6)课后：学生、家长和老师可登录访问终端，通过教育云台调取共享数据库中的课件和视频教学资源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，包括外接摄像头组、虹膜识别镜头组、教师计算机、学生计算机，所述外接摄像头组和虹膜识别镜头组通过数据线连接于学生计算机，所述教师计算机也连接有外接摄像头组，所述教师计算机和学生计算机通过无线通信网络连接教育云台，并在教师计算机和学生计算机上设有访问终端，所述教育云台包括云计算中心、云数据中心、云存储中心、云检索中心、流媒体中心、动态交流中心和考勤管理中心，所述云计算中心包括云检索计算分析中心和云识别计算分析中心，所述云数据中心包括云检索数据库和共享数据库；

所述云检索计算分析中心用于分析学生在教育云台上检索的热点知识，并计算分析出这些热点知识数据为教师提供授课重点方向；

所述云检索中心用于搜索提取所述云检索数据库中教师所授科目涉及知识；

所述云检索数据库用于集中整合缓存教师所授科目涉及知识；

所述云识别计算分析中心用于分析虹膜识别镜头组采集的信息，分析计算出注意力不集中的学生，在提问时为老师优先推荐注意力不集中学生；

所述共享数据库用于学生、教师和家长提取课件和视频教学资源；

所述云存储中心用于存储教学录像视频、计算处理信息缓存和分析结果存储；

所述流媒体中心用于处理采集外接摄像头组所摄像的教师授课视频同步播放在学生计算机；

所述动态交流中心用于处理分析提问框学生提出的问题，并通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

所述考勤管理中心用于通过虹膜识别镜头组和外接摄像头组对学生面部信息的识别进行考勤。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，所述外接摄像头组用于录取教师授课视频、录取学生上课视频和配合虹膜识别镜头组进行面部识别。

3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，所述外接摄像头组录取学生上课视频时，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换。

4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，所述虹膜识别镜头组用于实时捕捉学生上课观看屏幕的视线，通过分析得出上课注意力不集中学生，并通过配合外接摄像头组进行面部识别。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，所述外接摄像头组设于学生计算机显示屏的上端中间，所述虹膜识别镜头组设有两个，分别水平位于外接摄像头组的左右两端3厘米处。

6.根据权利要求1所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统，其特征在于，所述教育平台可以和微信小程序进行授权绑定，教师可远程操作教师计算机的操作。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种基于云平台的计算机教学授课系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)课前：学生可通过云检索中心检索云数据中心内的课内知识，通过云检索计算分析中心分析处理，教师可通过教育云台调取学生搜索的热点知识进行重点备课，课前可预先通过微信小程序登录访问终端，远程开启电脑系统，加载系统及相关组件；

(2)考勤：考勤时教师通过开启考勤管理中心，调取云存储中心内预先录取的学员面部信息，结合外接摄像头组和虹膜识别镜头组进行面部比对，并将考勤信息上传到共享数据库；

(4)授课：授课时外接摄像头组和流媒体中心将教师上课视频通过教育云台进行进行在线播放，同时外接摄像头组可对学生上课情况进行录像，学生可通过软件操作使用动物头像进行脸部遮挡替换；

(5)课内提问：虹膜识别镜头组会对学生的视线进行实时捕捉，将信息传输云识别分析计算中心，分析计算后存储于云存储中心，在老师上课提问环节时，为教师提问选取学生进行智能推荐，同时学生可通过提问框在线提出问题，通过动态交流中心处理，通过弹幕播放在教师计算机屏幕上；

(6)课后：学生、家长和老师可登录访问终端，通过教育云台调取共享数据库中的课件和视频教学资源。