CN108520661A - 一种基于云平台的在线教育培训系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生检测终端、教师管理终端、网速监测模块和云服务器，学生检测终端、教师管理终端均与网速监测终端和云服务器连接，网速监测终端和云服务器连接。本发明通过获取学生远程在线的图像信息以及输入的课后习题答案，将图像中学生的动作与标准动作进行对比，可统计该学生是否做小动作，并将课后习题答案内容与标准答案进行对比，以计算该学生上课过程中的学习状态系数，便于教师对学生远程学习进行管理，提高学习效率；另外，通过获取学生检测终端、教师管理终端的网速并进行整合处理，保证教师的语音与图像信息同步，提高了远程在线学习的质量，进而大大提高了学生的学习效率。

Description

一种基于云平台的在线教育培训系统

技术领域

本发明属于教育培训技术领域，涉及到一种基于云平台的在线教育培训系统。

背景技术

随着时代的进步与发展,人们获得资讯和知识的渠道越来越多样化，互联网技术的发展，使人们能够通过互联网进行信息交流、知识传播和文化互通。近年来在线学习(E-Learning)发展趋势越来越快,也开始成为人们获取知识和信息的重要方式，主要是E-Learning这种学习方式不受时空地域和人数限制。

现有的在线教育培训系统往往是培训开始时学生自动登录，打开在线培训的界面进行培训学习，现在的学生除了在校的课程学习，课外还有很多的辅导兴趣班要跑场参加，往往身负繁杂的作业学习，导致学生的精力分散，但是现有的在线教育培训系统无法对在线学习的学生的学习状况进行检测，不便于对学生进行远程管理，同时，在线学习的过程中，经常存储语音与图像信息不同步的问题，导致在线教育的培训效果差以及质量低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云平台的在线教育培训系统，解决了现有在线培训的过程中，远程的教师无法清楚地了解学生的学习状态，不便于对学生进行管理，并存储图像与语音信息不同步的问题，严重影响在线教育培训的质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生检测终端、教师管理终端、网速监测模块和云服务器，学生检测终端、教师管理终端均与网速监测终端和云服务器连接，网速监测终端和云服务器连接；

所述学生检测终端，用于检测远程在线学习的学生座位上的压力值，判断检测的压力值是否为该座位所对应的学生的压力值，若为该学生的压力值，则采集该学生在线听课的图像信息以及输入的课后习题答案内容，并将该学生在线听课的图像信息和输入的课后习题答案内容发送至云服务器，同时，采集学生的语音信息和播放教师的讲课内容；

所述教师管理终端，安装在远程在线授课的教师端，用于采集教师上课的语音信息和图像信息，并将采集的语音和图像信息发送至云服务器，同时，接收云服务器反馈的学生远程在线学习的学习状态系数；

所述网速监测模块分别与学生检测终端和教师管理终端连接，用于检测教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，并将检测的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息发送至云服务器；

所述云服务器用于接收学生检测终端发送的学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容、采集的学生语音信息，提取该学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容，将提取的图像信息与标准课堂动作进行对比，以判断该学生是否做小动作，并将输入的课后习题答案内容与标准答案进行对比，以判断该学生每节课的学习得分，通过对该学生远程在线上课过程中是否做小动作以及每节课的得分情况，统计该学生每节课内容的学习状态系数，将远程在线学习的学生的学习状态系数以及学生的语音信息发送至教师管理终端；

同时，云服务器将接收网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，判断教师管理终端和学生检测终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则教师管理终端优先发送教师的语音信息至云服务器，再发送教师的图像信息至云服务器，云服务器将接收的教师的语音信息与教师的图像信息进行整合，使得教师的图像与语音在记录的时间上保持一致，进而保证图像与语音同步，云服务器将同步后的图像与语音信息发送至学生检测终端；若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则教师管理终端同步将图像和语音发送至云服务器，云服务器优先发送教师的语音信息至学生检测终端，再将图像信息发送至学生检测终端，学生检测终端将接收的语音与图像在记录的时间上保持一致。

进一步地，课后习题的题型包括选择题、填空题、判断题和解答题，选择题、填空题、判断题和解答题的总分值占比为2:2:1:4。

进一步地，所述学生检测终端包括压力检测模块、控制模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块；

压力检测模块安装在每个学生的座位上，用于检测学生是否坐在座位上，当压力检测模块检测到有压力值时，将检测的压力值发送至控制模块；图像采集模块安装在课桌上，用于采集学生上课时的图像信息，并将采集的图像信息发送至控制模块；答案输入模块用于在每节课完成后输入的课后习题答案内容，并将输入的课后习题答案内容发送至控制模块；第一语音采集模块用于采集学生的语音信息，并将采集的语音信息发送至控制模块；第一视频播放模块用于播放经云服务器处理的同步后的图像与语音信息，以实现教师的远程在线授课，保证图像与语音同步，以提高视频教学质量；

控制模块分别与压力检测模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块连接，控制模块接收压力检测模块发送的压力值，判断检测的压力值是否等于该学生预设的压力值，若检测的压力值与预设的压力值的误差在-1％至+1％范围内，控制模块发送控制指令至图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块和第一视频播放模块，并接收图像采集模块发送的学生上课时的图像信息、答案输入模块发送的课后习题答案内容、第一语音采集模块发送的学生语音信息以及第一视频播放模块播放的教师上课的语音和图像信息，控制模块将接收的学生上课时的图像信息、课后习题答案内容和学生的语音信息发送至云服务器。

进一步地，所述云服务器统计每个学生每节课内容的学习状态系数，包括以下步骤：

S1、获取远程在线的各学生上课过程中的图像信息以及输入的课后习题答案内容，所述图像信息以固定周期进行拍摄一次，且每节课每个学生拍摄的图像次数固定，均为N次；

S2、将获取的同一学生每节课的图像信息，并将获取的N次拍摄的图像与设定的标准课堂动作进行对比进行对比，筛选出该学生符合标准课堂动作的图像数量，记为A，其中，A数值小于等于N的数值；

S3、获取该学生输入的考试内容，将输入的考试内容与课后习题答案内容的标准答案内容进行对比，分别得出该学生的选择题、填空题、判断题和解答题的分值，并累计该学生总分数，记为B；

S4、根据步骤S2和步骤S3中分别获得的该学生符合标准课堂动作的图像数量和课后习题累计的总分数，统计该学生上课过程中的学习状态系数，所述学习状态系数其中，u为干扰因子，取1.018，M表示为每节课后习题的总分数，学习状态系数越高，表明远程学习效率越高；

S5、将获取的学习状态系数发送至教室管理终端，并进行显示。

进一步地，所述云服务器根据接收的实时网速对图像和语音传输实现同步播放的处理，具体包括以下步骤：

T1、获取网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端发送的实时网速；

T2、判断教师管理终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，以及学生检测终端的实时网速是否大于同时接收图像和语音信息的网速；

T3、若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则进入步骤T4，若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则进入步骤T5，其中，教师管理终端采集的每句话语音信息的开始与结尾均用时间进行标注，采集的图像信息进行持续的时间标注；

T4、依次接收教师管理终端发送的语音信息和图像信息，将获取的教师的语音信息按照时间标注与获取的图像信息进行整合，以保证图像与语音同步，并将整合后的图像与语音信息发送至学生检测终端；

T5、同步获得教师管理终端发送的语音信息和图像信息，并按照依次发送语音信息和图像信息至学生检测终端，学生检测终端根据获取的语音信息的时间标注与图像信息进行整合，保证播放视频的图像与语音相同步。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于云平台的在线教育培训系统，通过获取学生远程在线的图像信息以及输入的课后习题答案，将图像中学生的动作与标准动作进行对比，可统计该学生是否做小动作，并将课后习题答案内容与标准答案进行对比，以计算该学生上课过程中的学习状态系数，便于教师对学生远程学习进行管理，提高学习效率；另外，通过获取学生检测终端、教师管理终端的网速并进行整合处理，保证教师的语音与图像信息同步，提高了远程在线学习的质量，进而大大提高了学生的学习效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于云平台的在线教育培训系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生检测终端、教师管理终端、网速监测模块和云服务器，学生检测终端、教师管理终端均与网速监测终端和云服务器连接，网速监测终端和云服务器连接；

学生检测终端，用于检测远程在线学习的学生座位上的压力值，判断检测的压力值是否为该座位所对应的学生的压力值，若为该学生的压力值，则采集该学生在线听课的图像信息以及输入的课后习题答案内容，并将该学生在线听课的图像信息和输入的课后习题答案内容发送至云服务器，同时，采集学生的语音信息和播放教师的讲课内容；

教师管理终端，安装在远程在线授课的教师端，用于采集教师上课的语音信息和图像信息，并将采集的语音和图像信息发送至云服务器，同时，接收云服务器反馈的学生远程在线学习的学习状态系数；

网速监测模块分别与学生检测终端和教师管理终端连接，用于检测教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，并将检测的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息发送至云服务器；

云服务器用于接收学生检测终端发送的学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容、采集的学生语音信息，提取该学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容，将提取的图像信息与标准课堂动作进行对比，以判断该学生是否做小动作，并将输入的课后习题答案内容与标准答案进行对比，以判断该学生每节课的学习得分，通过对该学生远程在线上课过程中是否做小动作以及每节课的得分情况，统计该学生每节课内容的学习状态系数，将远程在线学习的学生的学习状态系数以及学生的语音信息发送至教师管理终端，其中，课后习题的题型包括选择题、填空题、判断题和解答题，选择题、填空题、判断题和解答题的总分值占比为2:2:1:4；

同时，云服务器将接收网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，判断教师管理终端和学生检测终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则教师管理终端优先发送教师的语音信息至云服务器，再发送教师的图像信息至云服务器，云服务器将接收的教师的语音信息与教师的图像信息进行整合，使得教师的图像与语音在记录的时间上保持一致，进而保证图像与语音同步，云服务器将同步后的图像与语音信息发送至学生检测终端；若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则教师管理终端同步将图像和语音发送至云服务器，云服务器优先发送教师的语音信息至学生检测终端，再将图像信息发送至学生检测终端，学生检测终端将接收的语音与图像在记录的时间上保持一致，进而保证播放的图像与语音信息同步。

学生检测终端包括压力检测模块、控制模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块；

压力检测模块安装在每个学生的座位上，用于检测学生是否坐在座位上，当压力检测模块检测到有压力值时，将检测的压力值发送至控制模块；图像采集模块安装在课桌上，用于采集学生上课时的图像信息，并将采集的图像信息发送至控制模块；答案输入模块用于在每节课完成后输入的课后习题答案内容，并将输入的课后习题答案内容发送至控制模块；第一语音采集模块用于采集学生的语音信息，并将采集的语音信息发送至控制模块；第一视频播放模块用于播放经云服务器处理的同步后的图像与语音信息，以实现教师的远程在线授课，保证图像与语音同步，以提高视频教学质量；

控制模块分别与压力检测模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块连接，控制模块接收压力检测模块发送的压力值，判断检测的压力值是否等于该学生预设的压力值，若检测的压力值与预设的压力值的误差在-1％至+1％范围内，控制模块发送控制指令至图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块和第一视频播放模块，并接收图像采集模块发送的学生上课时的图像信息、答案输入模块发送的课后习题答案内容、第一语音采集模块发送的学生语音信息以及第一视频播放模块播放的教师上课的语音和图像信息，控制模块将接收的学生上课时的图像信息、课后习题答案内容和学生的语音信息发送至云服务器。

所述云服务器统计每个学生每节课内容的学习状态系数，包括以下步骤：

S1、获取远程在线的各学生上课过程中的图像信息以及输入的课后习题答案内容，所述图像信息以固定周期进行拍摄一次，且每节课每个学生拍摄的图像次数固定，均为N次；

S2、将获取的同一学生每节课的图像信息，并将获取的N次拍摄的图像与设定的标准课堂动作进行对比进行对比，筛选出该学生符合标准课堂动作的图像数量，记为A，其中，A数值小于等于N的数值；

S3、获取该学生输入的考试内容，将输入的考试内容与课后习题答案内容的标准答案内容进行对比，分别得出该学生的选择题、填空题、判断题和解答题的分值，并累计该学生总分数，记为B；

S4、根据步骤S2和步骤S3中分别获得的该学生符合标准课堂动作的图像数量和课后习题累计的总分数，统计该学生上课过程中的学习状态系数，所述学习状态系数其中，u为干扰因子，取1.018，M表示为每节课后习题的总分数，学习状态系数越高，表明远程学习效率越高；

S5、将获取的学习状态系数发送至教室管理终端，进行显示。

其中，所述云服务器接收网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端的实时网速，根据接收的实时网速对图像和语音传输实现同步播放的处理，包括以下步骤：

T1、获取网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端发送的实时网速；

T2、判断教师管理终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，以及学生检测终端的实时网速是否大于同时接收图像和语音信息的网速；

T3、若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则进入步骤T4，若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则进入步骤T5，其中，教师管理终端采集的每句话语音信息的开始与结尾均用时间进行标注，采集的图像信息进行持续的时间标注；

T4、依次接收教师管理终端发送的语音信息和图像信息，将获取的教师的语音信息按照时间标注与获取的图像信息进行整合，以保证图像与语音同步，并将整合后的图像与语音信息发送至学生检测终端；

T5、同步获得教师管理终端发送的语音信息和图像信息，并按照依次发送语音信息和图像信息至学生检测终端，学生检测终端根据获取的语音信息的时间标注与图像信息进行整合，保证播放视频的图像与语音相同步。

本发明提供的基于云平台的在线教育培训系统，通过获取学生远程在线的图像信息以及输入的课后习题答案，将图像中学生的动作与标准动作进行对比，可统计该学生是否做小动作，并将课后习题答案内容与标准答案进行对比，以计算该学生上课过程中的学习状态系数，便于教师对学生远程学习进行管理，提高学习效率；另外，通过获取学生检测终端、教师管理终端的网速并进行整合处理，保证教师的语音与图像信息同步，提高了远程在线学习的质量，进而大大提高了学生的学习效率。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：包括学生检测终端、教师管理终端、网速监测模块和云服务器，学生检测终端、教师管理终端均与网速监测终端和云服务器连接，网速监测终端和云服务器连接；

所述学生检测终端，用于检测远程在线学习的学生座位上的压力值，判断检测的压力值是否为该座位所对应的学生的压力值，若为该学生的压力值，则采集该学生在线听课的图像信息以及输入的课后习题答案内容，并将该学生在线听课的图像信息和输入的课后习题答案内容发送至云服务器，同时，采集学生的语音信息和播放教师的讲课内容；

所述教师管理终端，安装在远程在线授课的教师端，用于采集教师上课的语音信息和图像信息，并将采集的语音和图像信息发送至云服务器，同时，接收云服务器反馈的学生远程在线学习的学习状态系数；

所述网速监测模块分别与学生检测终端和教师管理终端连接，用于检测教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，并将检测的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息发送至云服务器；

所述云服务器用于接收学生检测终端发送的学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容、采集的学生语音信息，提取该学生在线听课的图像信息、输入的课后习题答案内容，将提取的图像信息与标准课堂动作进行对比，以判断该学生是否做小动作，并将输入的课后习题答案内容与标准答案进行对比，以判断该学生每节课的学习得分，通过对该学生远程在线上课过程中是否做小动作以及每节课的得分情况，统计该学生每节课内容的学习状态系数，将远程在线学习的学生的学习状态系数以及学生的语音信息发送至教师管理终端；

同时，云服务器将接收网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端的实时网速信息，判断教师管理终端和学生检测终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则教师管理终端优先发送教师的语音信息至云服务器，再发送教师的图像信息至云服务器，云服务器将接收的教师的语音信息与教师的图像信息进行整合，使得教师的图像与语音在记录的时间上保持一致，进而保证图像与语音同步，云服务器将同步后的图像与语音信息发送至学生检测终端；若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则教师管理终端同步将图像和语音发送至云服务器，云服务器优先发送教师的语音信息至学生检测终端，再将图像信息发送至学生检测终端，学生检测终端将接收的语音与图像在记录的时间上保持一致。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：课后习题的题型包括选择题、填空题、判断题和解答题，选择题、填空题、判断题和解答题的总分值占比为2:2:1:4。

3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：所述学生检测终端包括压力检测模块、控制模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块；

压力检测模块安装在每个学生的座位上，用于检测学生是否坐在座位上，当压力检测模块检测到有压力值时，将检测的压力值发送至控制模块；图像采集模块安装在课桌上，用于采集学生上课时的图像信息，并将采集的图像信息发送至控制模块；答案输入模块用于在每节课完成后输入的课后习题答案内容，并将输入的课后习题答案内容发送至控制模块；第一语音采集模块用于采集学生的语音信息，并将采集的语音信息发送至控制模块；第一视频播放模块用于播放经云服务器处理的同步后的图像与语音信息，以实现教师的远程在线授课，保证图像与语音同步，以提高视频教学质量；

控制模块分别与压力检测模块、图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块、第一视频播放模块和无线通信模块连接，控制模块接收压力检测模块发送的压力值，判断检测的压力值是否等于该学生预设的压力值，若检测的压力值与预设的压力值的误差在-1％至+1％范围内，控制模块发送控制指令至图像采集模块、答案输入模块、第一语音采集模块和第一视频播放模块，并接收图像采集模块发送的学生上课时的图像信息、答案输入模块发送的课后习题答案内容、第一语音采集模块发送的学生语音信息以及第一视频播放模块播放的教师上课的语音和图像信息，控制模块将接收的学生上课时的图像信息、课后习题答案内容和学生的语音信息发送至云服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：所述云服务器统计每个学生每节课内容的学习状态系数，包括以下步骤：

S1、获取远程在线的各学生上课过程中的图像信息以及输入的课后习题答案内容，所述图像信息以固定周期进行拍摄一次，且每节课每个学生拍摄的图像次数固定，均为N次；

S2、将获取的同一学生每节课的图像信息，并将获取的N次拍摄的图像与设定的标准课堂动作进行对比进行对比，筛选出该学生符合标准课堂动作的图像数量，记为A，其中，A数值小于等于N的数值；

S3、获取该学生输入的考试内容，将输入的考试内容与课后习题答案内容的标准答案内容进行对比，分别得出该学生的选择题、填空题、判断题和解答题的分值，并累计该学生总分数，记为B；

S4、根据步骤S2和步骤S3中分别获得的该学生符合标准课堂动作的图像数量和课后习题累计的总分数，统计该学生上课过程中的学习状态系数，所述学习状态系数其中，u为干扰因子，取1.018，M表示为每节课后习题的总分数，学习状态系数越高，表明远程学习效率越高；

S5、将获取的学习状态系数发送至教室管理终端，并进行显示。

5.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：所述云服务器根据接收的实时网速对图像和语音传输实现同步播放的处理，具体包括以下步骤：

T1、获取网速监测模块发送的教师管理终端和学生检测终端发送的实时网速；

T2、判断教师管理终端的实时网速是否小于同时发送图像和语音信息的网速，以及学生检测终端的实时网速是否大于同时接收图像和语音信息的网速；

T3、若教师管理终端的实时网速小于同时发送图像和语音信息的网速而学生检测终端的实时网速大于同时接收图像和语音的网速，则进入步骤T4，若学生检测终端的实时网速小于同时接收图像和语音信息的网速而教师管理终端的实时网速大于同时发送图像和语音信息的网速，则进入步骤T5，其中，教师管理终端采集的每句话语音信息的开始与结尾均用时间进行标注，采集的图像信息进行持续的时间标注；

T4、依次接收教师管理终端发送的语音信息和图像信息，将获取的教师的语音信息按照时间标注与获取的图像信息进行整合，以保证图像与语音同步，并将整合后的图像与语音信息发送至学生检测终端；

T5、同步获得教师管理终端发送的语音信息和图像信息，并按照依次发送语音信息和图像信息至学生检测终端，学生检测终端根据获取的语音信息的时间标注与图像信息进行整合，保证播放视频的图像与语音相同步。