CN108460700B - 一种智能化学生教育管理调控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化学生教育管理调控系统，包括：区域划分模块用于将教室划分为n个待检测区域；信息采集模块用于分别采集n个待检测区域内学生的身体状态参数；对比分析模块用于对n个待检测区域内学生的身体状态参数进行特征分析并比较，且输出比较结果；管理调控模块用于根据上述比较结果制定管理方案并将其反馈至教师。本发明能够在课堂上帮助授课老师全面且及时的观察每一个学生的注意力是否集中，且将分析结果及时反馈至授课老师，方便其直接对有异常情况的学生进行查看并采取针对性的应对措施，以保证学生在课堂上保持高度集中力，从而提高学生对授课老师教授知识的吸收率，进而提高授课老师的上课效率和学生的学习效率。

Description

一种智能化学生教育管理调控系统
技术领域
本发明涉及智能教育管理技术领域，尤其涉及一种智能化学生教育管理调控系统。
背景技术
随着信息化科技技术的快速发展，我国学校各类信息化的应用系统在逐渐全面推开，目前学校各类子系统信息化应用较为普遍。有些信息系统能够实现教师、学生和家长三位一体的信息之间的传递和共享，有的信息系统能够实现学生信息跟踪记录、教师时时授课情况信息记录登记、教学过程中异常情况时时登记记录，有的信息系统能够实现同时对单堂课教师提问记录和单堂课学生发言记录的智能教育互动。但是，在学习过程中，学生在课堂上对教师教授知识的吸收率很大程度上决定了学生对知识点的认识程度，从而影响学生的学习效果，因此，加强课堂上对学生的监管力度，将学生的注意力最大程度的集中在教师身上，有助于直接且快速的提高学习效果；但在课堂上老师不仅要主观性传授知识，而且还要观察学生的听课情况，难以保证老师对所有学生的监管效果，针对上述问题，需要一种智能化的教学管理系统，帮助老师加强对学生的监控效果，保证学生的学习效果。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种智能化学生教育管理调控系统。
本发明提出的智能化学生教育管理调控系统，包括：
区域划分模块，用于将教室划分为n个待检测区域；
信息采集模块，用于分别采集n个待检测区域内学生的身体状态参数；
对比分析模块，用于对n个待检测区域内学生的身体状态参数进行特征分析并比较，且输出比较结果；
管理调控模块，用于根据上述比较结果制定管理方案并将其反馈至教师。
优选地，所述区域划分模块具体用于：
将教室划分为n个待检测区域，其中，任一个待检测区域内就坐的学生数量不少于2个。
优选地，所述信息采集模块具体包括n个采集单元，n个采集单元与n个待检测区域一一对应，n个采集单元分别用于采集n个待检测区域内学生的身体状态参数。
优选地，所述n个采集单元中，任一个采集单元包括至少两个高清摄像仪。
优选地，所述对比分析模块具体用于：
分别在t1、t2、t3……tm时刻获取n个待检测区域内学生的身体状态参数，并对上述身体状态参数进行特征分析获取m个时刻n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照时刻先后顺序存储至m个信息集合；
获取第i个信息集合中n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照待检测区域的序号顺序存储至n个信息子集合；
分别在第1-n个信息子集合中获取一个学生的身体状态参数，且基于上述n个学生的身体状态参数分别获取n个学生的视线方向，并基于上述n个学生的视线方向分析出视线集中方向，再分别计算出n个学生的视线方向与视线集中方向之间的角度，记为A1、A2、A3……An，且当第Aj≥A0时，将j输出至异常集合；
当m个信息集合内每一个学生的身体状态参数，以及，第1-m个信息集合内第1-n个信息子集合内每一个学生的身体状态参数均分析完毕后，将异常集合内的编号作为比较结果输出；
其中，t1、t2、t3……tm均为预设值，1≤i≤m，1≤j≤n，A0为预设值。
优选地，所述管理调控模块具体用于：
获取对比分析模块输出的比较结果，统计异常集合中每一个编号的出现次数，并将异常集合中编号出现次数超过预设次数的编号作为目标编号，且将目标编号对应的待检测区域反馈至教师。
优选地，所述管理调控模块具体用于：
将目标编号对应的待检测区域通过语音播报和/或文字显示的方式反馈至教师。
本发明提出的智能化学生教育管理调控系统，能够在课堂上帮助授课老师全面且及时的观察每一个学生的注意力是否集中，且将分析结果及时反馈至授课老师，方便其直接对有异常情况的学生进行查看并采取针对性的应对措施，以保证学生在课堂上保持高度集中力，从而提高学生对授课老师教授知识的吸收率，进而提高授课老师的上课效率和学生的学习效率。具体地：本发明对不同学生的实际状态进行对比分析，利用学生与学生之间形成对比基础，交叉对每一个学生的实际状态是否处于合理状态，在保证对比过程的精确性和有效性的基础上提高了对比结果的针对性，从而更好地帮助授课老师了解课堂上学生的听课状态。进一步地，为提高本系统在实施过程中的可靠性，本发明将教室划分为多个区域，然后基于多个区域分别对每一个区域内的每一个学生的实际状态进行分析，有效地避免临近的学生互相影响而降低比较结果精度的情况，全面提高本系统实施的针对性和有效性。
附图说明
图1为一种智能化学生教育管理调控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种智能化学生教育管理调控系统。
参照图1，本发明提出的智能化学生教育管理调控系统，包括：
区域划分模块，用于将教室划分为n个待检测区域；
本实施方式中，所述区域划分模块具体用于：
将教室划分为n个待检测区域，其中，任一个待检测区域内就坐的学生数量不少于2个；
通过上述划分原则，能够将教室内正在听课的学生划分成n个模块分别进行分析，不仅有利于提高分析结果的针对性和有效性，而且能够避免相近的学生互相影响而降低比较结果的情况，全面提高本系统的可行性。
信息采集模块，用于分别采集n个待检测区域内学生的身体状态参数；
本实施方式中，所述信息采集模块具体包括n个采集单元，n个采集单元与n个待检测区域一一对应，n个采集单元分别用于采集n个待检测区域内学生的身体状态参数；
为每一个待检测区域设置一个特定的采集单元对该待检测区域内学生的身体状态参数进行采集，有利于保证采集结果的针对性和有效性；且任一个采集单元包括至少两个高清摄像仪，有利于进一步提高对每一个待检测区域内学生的身份状态参数采集的全面性，为后续分析过程稳定可靠的参照基础。
对比分析模块，用于对n个待检测区域内学生的身体状态参数进行特征分析并比较，且输出比较结果；
本实施方式中，所述对比分析模块具体用于：
分别在t1、t2、t3……tm时刻获取n个待检测区域内学生的身体状态参数，并对上述身体状态参数进行特征分析获取m个时刻n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照时刻先后顺序存储至m个信息集合；此步骤中，分别在m个时刻获取每一个学生的身体状态参数，有利于为后续分析步骤提供全面的分析依据，避免单个时刻下对学生状态分析造成分析结果不准确的情况；
获取第i个信息集合中n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照待检测区域的序号顺序存储至n个信息子集合；在步骤中，需要完成对m个信息集合内信息的分析，即该步骤需进行m次，以全面对教室内每一个学生在m个时刻下的身体状态参数进行分析和对比，提高对比结果的准确性；
分别在第1-n个信息子集合中获取一个学生的身体状态参数，且基于上述n个学生的身体状态参数分别获取n个学生的视线方向，并基于上述n个学生的视线方向分析出视线集中方向，再分别计算出n个学生的视线方向与视线集中方向之间的角度，记为A1、A2、A3……An，且当第Aj≥A0时，将j输出至异常集合；在此过程中，通过分析每一个学生的视线集中方向来判断学生的注意力是否集中，当班级内大多数学生的视线均集中于授课老师身上而个别学生的视线偏移时，或大多数学生的视线集中于桌面上而个别学生的视线偏移时，表明这些少数学生的注意力可能发生了偏离，此时将这些学生所在区域的编号输送至异常集合以备用，从而帮助授课老师全面且及时地监控班级内听课学生的状态；
当m个信息集合内每一个学生的身体状态参数，以及，第1-m个信息集合内第1-n个信息子集合内每一个学生的身体状态参数均分析完毕后，将异常集合内的编号作为比较结果输出；将m个时刻下n个待检测区域内每一个学生的状态均进行分析，有利于提高最终比较结果的有效性和全面性，提高本系统的可行性；
其中，t1、t2、t3……tm均为预设值，在实际应用过程中，上述m个时刻可以根据实际情况进行设定，可为相隔较近的时间点，也可为相隔较远的时间点；1≤i≤m，1≤j≤n，A0为预设值。
管理调控模块，用于根据上述比较结果制定管理方案并将其反馈至教师。
本实施方式中，所述管理调控模块具体用于：
获取对比分析模块输出的比较结果，统计异常集合中每一个编号的出现次数，并将异常集合中编号出现次数超过预设次数的编号作为目标编号，且将目标编号对应的待检测区域反馈至教师；当某一个或多个编号在异常集合内的出现次数超过预设次数时，表明上述编号对应的待检测区域内的所有学生在m个时刻出现视线偏离的次数较多，即这些待检测区域内的学生可能存在注意力不集中的情况，则将上述待检测区域反馈至教师，方便其快速且直接的对这些待检测区域内的学生的实际听课状态进行查看和管理，从而提高课堂的秩序和学生的听课效率；
具体地：所述管理调控模块将目标编号对应的待检测区域通过语音播报和/或文字显示的方式反馈至教师，从听觉和视觉两方面对教师以提醒，不仅有利于提高提醒的效率，而且能够满足教师在不同状态下对提醒方式的需求。
本实施方式提出的智能化学生教育管理调控系统，能够在课堂上帮助授课老师全面且及时的观察每一个学生的注意力是否集中，且将分析结果及时反馈至授课老师，方便其直接对有异常情况的学生进行查看并采取针对性的应对措施，以保证学生在课堂上保持高度集中力，从而提高学生对授课老师教授知识的吸收率，进而提高授课老师的上课效率和学生的学习效率。具体地：本实施方式对不同学生的实际状态进行对比分析，利用学生与学生之间形成对比基础，交叉对每一个学生的实际状态是否处于合理状态，在保证对比过程的精确性和有效性的基础上提高了对比结果的针对性，从而更好地帮助授课老师了解课堂上学生的听课状态。进一步地，为提高本系统在实施过程中的可靠性，本实施方式将教室划分为多个区域，然后基于多个区域分别对每一个区域内的每一个学生的实际状态进行分析，有效地避免临近的学生互相影响而降低比较结果精度的情况，全面提高本系统实施的针对性和有效性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能化学生教育管理调控系统，其特征在于，包括：
区域划分模块，用于将教室划分为n个待检测区域；
信息采集模块，用于分别采集n个待检测区域内学生的身体状态参数；
对比分析模块，用于对n个待检测区域内学生的身体状态参数进行特征分析并比较，且输出比较结果，所述对比分析模块具体用于：
分别在t1、t2、t3……tm时刻获取n个待检测区域内学生的身体状态参数，并对上述身体状态参数进行特征分析获取m个时刻n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照时刻先后顺序存储至m个信息集合；
获取第i个信息集合中n个待检测区域内每一个学生的身体状态参数，且将上述身体状态参数按照待检测区域的序号顺序存储至n个信息子集合；
分别在第1-n个信息子集合中获取一个学生的身体状态参数，且基于上述n个学生的身体状态参数分别获取n个学生的视线方向，并基于上述n个学生的视线方向分析出视线集中方向，再分别计算出n个学生的视线方向与视线集中方向之间的角度，记为A1、A2、A3……An，且当第Aj≥A0时，将j输出至异常集合；
当m个信息集合内每一个学生的身体状态参数，以及，第1-m个信息集合内第1-n个信息子集合内每一个学生的身体状态参数均分析完毕后，将异常集合内的编号作为比较结果输出；
其中，t1、t2、t3……tm均为预设值，1≤i≤m，1≤j≤n，A0为预设值；
管理调控模块，用于根据上述比较结果制定管理方案并将其反馈至教师，所述管理调控模块具体用于：
获取对比分析模块输出的比较结果，统计异常集合中每一个编号的出现次数，并将异常集合中编号出现次数超过预设次数的编号作为目标编号，且将目标编号对应的待检测区域反馈至教师。
2.根据权利要求1所述的智能化学生教育管理调控系统，其特征在于，所述区域划分模块具体用于：
将教室划分为n个待检测区域，其中，任一个待检测区域内就坐的学生数量不少于2个。
3.根据权利要求1所述的智能化学生教育管理调控系统，其特征在于，所述信息采集模块具体包括n个采集单元，n个采集单元与n个待检测区域一一对应，n个采集单元分别用于采集n个待检测区域内学生的身体状态参数。
4.根据权利要求3所述的智能化学生教育管理调控系统，其特征在于，所述n个采集单元中，任一个采集单元包括至少两个高清摄像仪。
5.根据权利要求1所述的智能化学生教育管理调控系统，其特征在于，所述管理调控模块具体用于：
将目标编号对应的待检测区域通过语音播报和/或文字显示的方式反馈至教师。
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