CN108615425A - 在线教育交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络教育技术领域，具体涉及在线教育交互系统，包括教学端、中继端和若干学生端，教学端与学生端通过互联网相互通信，学生端用于在授课时输入问题或答案，学生端包括处理模块、标签模块和提交模块，教学端包括通信模块、触发模块、控制模块和提示模块，学生端将问题提交至中继端，当教学端的触发条件达到后，中继端将问题提交到教学端，教学端供教师选择问题并通过中继端将问题发送至所有的学生端，学生端供学生提交问题的答案。本发明在授课时不会被学生频繁的提问所打断，保持了授课一定的连贯性，避免教师停止授课解答问题耽搁授课进度，同时又能让学生在课堂上理解问题，保证学生的问题能够在课堂得到解决。

Description

在线教育交互系统

技术领域

本发明涉及网络教育技术领域，具体涉及在线教育交互系统。

背景技术

远程教育是指使用电脑、电视、手机及互联网等传播媒体的教学模式，远程教育依赖于移动通信网或互联网进行实时的在线教育，由于在线教育的授课对象不受年龄和先前学历限制，以及在线教育不需要特定的上课地点，所以在线教育的普及范围广泛。

现有专利CN103606312B，公开了一种在线教育提问方法，应用于在线教育系统，该系统包括服务器，以及与该服务器连接的讲师端和若干学生端，上述提问方法包括：学生端提交问题至服务器；服务器将问题发送至其他学生端和讲师端进行显示；其他学生端或讲师端提交所述问题的答案至服务器；服务器将所述答案发送至学生端和讲师端。

但是，这种在线教育系统存在的问题是：现有系统无法监控学生提交的问题是否属于随意提交而扰乱教学秩序，同时学生端向讲师端发送问题或答案时容易打断教师授课，耽搁课程进度。

发明内容

本发明意在提供一种在线教育交互系统，以解决学生端提交问题或答案时容易打断教师授课耽搁课程进度的问题。

本方案中的在线教育交互系统，包括教学端、中继端和若干学生端，所述教学端、中继端和学生端间通过互联网进行通信，所述学生端用于在授课时输入问题或答案，所述学生端包括处理模块、标签模块和提交模块，所述教学端包括通信模块、触发模块、控制模块和提示模块；

所述处理模块用于判断输入问题或答案的类型，所述处理模块根据输入问题或答案的类型向标签模块发送标签信号；

所述标签模块用于根据标签信号给提交的问题添加学生端编号标签和问题标签，所述标签模块给提交的答案添加学生端编号标签和答案标签；

所述提交模块用于在授课时提交添加标签后的问题或答案至中继端；

所述中继端接收来自学生端的问题或答案进行存储，所述中继端收到解答信号后将来自学生端的问题或答案发送至通信模块，所述中继端将来自通信模块的问题或答案发送至每个学生端；

所述触发模块用于在达到触发条件时向控制模块发送触发信号；

所述通信模块将来自中继端的问题或答案发送至控制模块；

所述控制模块根据触发信号通过通信模块向中继端发送解答信号，所述控制模块将选择的待解答的问题通过通信模块发送至中继端，所述控制模块提取问题中的问题标签并控制提示模块提示教师进行问题解答；

所述提示模块提醒教师进行问题解答。

本方案的工作原理及有益效果是：教师进行在线教育授课过程中，触发模块未向控制模块发送触发信号前，若学生对授课内容有疑问，学生通过学生端将问题反馈到中继端存储，触发模块向控制模块发送触发信号后，控制模块通过通信模块向中继端发送解答信号，中继端收到解答信号后将来自学生端的问题发送至教学端的通信模块，教学端上的控制模块获取通信模块问题的问题标签，控制模块控制提示模块提示教师解答问题，教师通过教学端查看选择问题并进行解答，教学端在授课时未提示教师进行问题解答，学生提的问题不会打断教师的授课，保证教师授课的连贯性，避免教师停止授课时耽搁授课进度。

当教学端将待解答的问题发送到中继端时，中继端将问题发送至每个学生端，学生端供学生输入问题的答案并通过提交模块进行提交，学生端的处理模块对输入信息进行类型判断，例如疑问时输入信息为提问类型，添加问题标签，回答问题时输入信息为答案类型，添加答案标签，方便区别不同的输入信息避免将提交的问题和答案混淆导致误提醒教师，学生端通过中继端将答案汇总到教学端，教师通过教学端查看学生提交的答案并再次通过中继端发送标准答案，完成在线授课时教师与学生间的交互，学生端只向中继端发送信息且只接受中继端的信息，各个学生端之间未相互通信，避免学生在教师授课时私下聊天而不听课，而且教师无需单独了解每个学生的疑问情况，方便监管。

本方案与现有技术相比，在教师授课过程中让学生提问且不打断教师授课，当授课进行了一定时间后才让教师进行问题解答，授课不会被学生频繁的提问所打断，保持了授课一定的连贯性，避免教师停止授课解答问题耽搁授课进度，同时又能让学生在课堂上理解问题，保证学生的问题能够在课堂得到解决；本方案中学生端之间不允许相互通信，防止学生以提问题为借口而在教师授课过程中聊天，还防止学生注重讨论问题而不听课。

进一步，所述学生端还包括附议模块，所述附议模块用于在学生端收到问题后供学生发出附议信号至中继端，所述中继端包括计数模块，所述中继端收到附议信号后计数模块将问题人数加一，所述中继端在问题人数大于数目阈值时控制提示模块进行提示。

当中继端将待解答的问题发送到每个学生端后，若某个学生也不懂这个问题，该学生可通过附议模块提交附议信号来表示自己不懂该问题，然后中继端根据附议信号向计数模块发送计数信号，即对不懂该问题的学生数目进行统计，在同一问题有多个学生不懂时提示教师进行着重讲解，教师无需挨个统计学生情况就能及时获知学生的学习情况，方便教师了解学生的学习情况。

进一步，所述中继端还包括匹配模块，所述中继端获取问题中的第一关键词和已教学内容中的第二关键词，所述匹配模块对第一关键词和第二关键词进行匹配，所述匹配模块在匹配度小于30％时中继端形成第一扰乱信号，所述中继端根据第一扰乱信号存储该问题。

第一关键词和第二关键词的匹配度根据同义词、近义词、重合度等因素进行，即当第一关键词与第二关键词为同义词、近义词、两者完全相同、有重合的词语时，则匹配度为大于30％，其他则为小于30％的情况，中继端将学生的问题与教师已教学内容中的关键词进行匹配，当两者的匹配度小于30％时表示问题未针对已教学内容提出，中继端存储该问题而不发送到教学端供教师解答，避免学生胡乱提出的问题而扰乱课堂秩序，耽搁教师的授课进度。

进一步，所述中继端还包括时间差模块，所述时间差模块获取同一学生端编号标签的问题的时间差，所述中继端在时间差小于时间阈值时存储该问题。

当某个学生连续提出多个问题时，例如某些学生存在捣乱心理，每个发一个字、两个字或几个字的短句，发出问题的间隔十分短，如十秒以内，此时中继端存储该问题而不发送至教学端，避免过多扰乱性的问题影响教师筛选出重要问题从而耽搁授课进度。

进一步，所述中继端还包括临时存储模块，所述临时存储模块用于存储控制模块获取的问题信息。

存储学生提出的被判断为扰乱性问题，教师可在后期查看扰乱性问题，避免忽略掉的扰乱问题是极个别学生不懂的问题，让教师可在课后进行追溯，避免耽搁授课进度又能关注到学生的情况。

进一步，所述提示模块包括储水单元、受控阀和提示杯，所述储水单元存放有饮用水，所述受控阀根据中继端的打开信号打开并在打开预设时长后关闭，所述受控阀用于供储水单元中的水流入提示杯中，所述提示杯中水的重量大于重量阈值后提示教师进行问题解答。

在教师授课过程中，学生提问后受控阀打开并自动关闭，受控阀打开后储水单元中的饮用水流入提示杯中，受控阀打开预设时长能保证每次流入提示杯中的水是等量的，当提示杯中具有一定量饮用水时，让教师进行问题解答，既可以通过提示杯中装入定量饮用水来提示教师进行问题解答，又可让教师在解答问题的间隙喝水，避免教师长期讲课导致口干舌燥。

附图说明

图1为本发明在线教育交互系统实施例一的示意性框图；

图2为图1中教学端、中继端和学生端的原理框图；

图3为本发明在线教育交互系统实施例二中储水单元的结构示意图；

图4为发明在线教育交互系统实施例二中教学端、中继端和学生端的原理框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明。

实施例一

在线教育交互系统，如图1和图2所示：包括教学端、中继端和若干学生端，教学端、中继端和学生端间通过互联网进行通信，学生端用于在授课时输入问题或答案，学生端包括处理模块、标签模块、提交模块和附议模块，学生端可使用PC机，PC机具有输入设备，学生通过提交模块输入提交问题或输入答案，附议模块通过输入设备输入附议信号，标签模块使用现有的软件技术进行添加，例如在信息前加上字头信息，中继端包括计数模块、匹配模块、时间差模块和临时存储模块，中继端可用云端服务器，云端服务器通过现有的基于语义的统计语言模型来获取关键词，同时使用现有的中文字符串模糊匹配算法来对两个关键词进行匹配，时间差模块可用现有的减法器进行，教学端包括通信模块、触发模块、控制模块和提示模块，教学端可用现有的教学服务器，教学服务器通过无线网络与中继端进行通信，通信模块可用WiFi模块。

处理模块用于判断输入问题或答案的类型，处理模块根据输入问题或答案的类型向标签模块发送标签信号；

标签模块用于根据标签信号给提交的问题添加学生端编号标签和问题标签，标签模块给提交的答案添加学生端编号标签和答案标签；

提交模块用于在授课时提交添加标签后的问题或答案至中继端；

附议模块用于在学生端收到问题后供学生发出附议信号至中继端；

中继端接收来自学生端的问题或答案进行存储，中继端收到解答信号后将来自学生端的问题或答案发送至通信模块，中继端将来自通信模块的问题或答案发送至每个学生端，中继端收到附议信号后计数模块将问题人数加一，中继端在问题人数大于数目阈值时向教学端发送重点信号使提示模块进行提示；

中继端获取问题中的第一关键词和已教学内容中的第二关键词，匹配模块对第一关键词和第二关键词进行匹配，匹配模块在匹配度小于30％时中继端形成第一扰乱信号，中继端根据第一扰乱信号存储该问题；时间差模块获取同一学生端编号标签的问题的时间差，中继端在时间差小于时间阈值时存储该问题；临时存储模块用于存储控制模块获取的问题信息；

触发模块用于在达到触发条件时向控制模块发送触发信号；

通信模块将来自中继端的问题或答案发送至控制模块；

控制模块根据触发信号通过通信模块向中继端发送解答信号，所述控制模块将选择的待解答的问题通过通信模块发送至中继端，所述控制模块提取问题中的问题标签并控制提示模块提示教师进行问题解答；

提示模块提醒教师进行问题解答。

具体使用时，教师进行在线教育授课，授课过程中教师通过教学端接收学生的问题，学生通过网络接受教师的授课内容，学生通过学生端输入提交问题或答案，在教师授课初期，学生未通过学生端提交问题，而且教学端的触发条件未发生。

当教学端的触发条件发生时，教学端将待解答的问题发送到中继端，同时中继端将问题发送至每个学生端，学生端供学生输入问题的答案并通过提交模块进行提交，学生端通过中继端将答案汇总到教学端，教师通过教学端查看学生提交的答案并再次通过中继端发送标准答案，完成在线授课教师与学生间的交互，各个学生端之间未相互通信，避免学生在教师授课时私下聊天而不听课，而且教师无需单独了解每个学生的疑问情况，方便监管。

在中继端收到学生问题时，中继端将学生的问题与教师已教学内容中的关键词进行匹配，当问题中关键词与教学内容关键词两者的匹配度小于30％时表示问题未针对已教学内容提出，中继端存储该问题而不发送到教学端供教师解答；当某一个学生连续提出多个问题时，例如某些学生存在捣乱心理，每个发一个字、两个字或几个字的短句，发出问题的间隔十分短，如十秒以内，此时中继端存储该问题，避免过多扰乱性的问题影响教师筛选出重要问题从而耽搁授课进度。

存储学生提出的被判断为扰乱性问题，教师可在后期查看扰乱性问题，避免忽略掉的扰乱问题是极个别学生不懂的问题，让教师可在课后进行追溯，避免耽搁授课进度又能关注到学生的情况。

实施例二

说明书附图中的附图标记包括：储水单元1、受控阀2、提示杯3、提示板4、伸缩气缸5、重力检测单元6、出水管7。

如图3和图4所示，为了更清楚地阐述实施例一中教学端的触发条件和相应的提示方法，本实施例二中触发模块还包括重力检测单元6，提示模块包括储水单元1、受控阀2和提示杯3，储水单元1存放有饮用水，储水单元1上安装有出水管7，受控阀2安装在出水管7上，受控阀2用于供储水单元1中的水流入提示杯3中，受控阀2打开后自动关闭，中继端每收到一个问题就向受控阀发送一次打开信号，受控阀2打开饮用水流入提示杯中，受控阀2可用电磁阀，例如打开信号可是高电平信号，中继端向受控阀发送高电平信号打开受控阀，提示杯3放置在提示板4上，提示板4上连接有伸缩气缸5，伸缩气缸5由控制模块控制进行伸缩，控制模块与伸缩气缸5控制连接，重力检测单元6设置在提示杯3下方的提示板4上，重力检测单元6信号连接控制模块，控制模块从重力检测单元6获取的重量大于重量阈值时控制伸缩气缸5带动提示板4朝远离储水单元1一侧伸出来，提示板4使提示杯3的突出以提示教师解答问题，提示模块位于教师授课时能够看见的位置处。

受控阀2打开一段时长后自动关闭，储水单元1中的饮用水流入提示杯3中，由于受控阀2每次打开的时长相等，所以流入提示杯3中的饮用水量相同。

为了在学生不提问题时也能提醒教师喝水和解答问题，提示板4上还设有声音检测模块和比对模块，例如可用现有的CJMCU-6164声音检测模块，声音检测模块用于对教师授课时的声音信息进行检测，比对模块用于将检测到的声音信息与预设声音信息进行比对，当检测到的声音信息与预设声音信息比对成功时，比对模块向控制模块发送提示信号，控制模块根据提示信号控制受控阀2一直打开将提示杯3装满，控制模块获取的提示杯3重量大于重量阈值时控制伸缩气缸5启动突出提示板4，同时控制模块控制受控阀2关闭，由此提醒教师进行问题解答。

本实施例中，重量阈值的设定根据提示杯重量和装入提示杯中饮用水的重量，重量阈值等于空提示杯重量加上提示杯三分之二体积的饮用水的重量；时间阈值的设定根据输入最短问题的最长时间进行，时间阈值等于输入最短提问问题的最长时间，例如十秒；数目阈值根据授课课程情况推定不懂人数最少量，数目阈值等于三人。

在触发模块未向控制模块发送触发信号前，即提示杯3中的水量较少未装满前，若学生对授课内容有疑问，学生通过学生端输入问题并将问题通过提交模块提交到中继端存储，中继端收到问题后向教学端的通信模块发送打开信号，教学端的控制模块根据打开信号控制受控阀2打开一段时间，例如可打开2s，储水单元1中的饮用水流到提示杯3中，当学生提的问题达到一定量后，提示杯3中装满饮用水，提示杯3下的重力检测单元6检测到的重量大于重量阈值，重力检测单元6的重量信号即触发模块向控制模块发送的触发信号，控制模块根据该触发信号控制伸缩气缸5带动提示板4突出于储水单元1，提示板4推出提示杯3提醒教师喝水润喉作为提示模块让教师进行问题解答，同时控制模块通过通信模块向中继端发送解答信号，中继端收到解答信号后将来自学生端的问题发送至教学端的通信模块，教学端上的控制模块获取通信模块问题的问题标签，教师通过教学端查看选择问题并进行解答，教学端在授课时未提示教师进行问题解答，学生提的问题不会打断教师的授课，保证教师授课的连贯性，避免教师停止授课时耽搁授课进度。

在达到触发条件的过程中，根据学生提问的问题装满提示杯，并在提示杯装满后推出提示杯提示教师进行问题解答，以这种提醒喝水的方式提示教师解答问题，既可以让教师在解答问题时喝水，又可以在积累一定量问题后提示进行解答，避免问题多次间断地提出打断授课。

在教师授课过程中无人提出问题过程中，声音检测模块检测教师的声音信息，比对模块将声音检测模块中的声音信息与预设声音信息进行比对，预设声音信息是预先采集教师授课时喉咙发声刚开始沙哑的声音信息，比对成功是指检测到教师喉咙发声沙哑的声音信息，当比对成功时，比对模块向控制模块发送提示信号，控制模块根据提示信号控制受控阀2一直打开将提示杯3装满，控制模块获取的提示杯3重量大于重量阈值时控制伸缩气缸5启动推出提示板4，同时控制模块控制受控阀2关闭，在没有学生提出问题时，采集教师声纹信息，若教师出现声音沙哑的情况时，提醒教师解答问题，同时进行喝水，保护教师的声带。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.在线教育交互系统，包括教学端、中继端和若干学生端，所述教学端、中继端和学生端间通过互联网进行通信，所述学生端用于在授课时输入问题或答案，其特征在于：所述学生端包括处理模块、标签模块和提交模块，所述教学端包括通信模块、触发模块、控制模块和提示模块；

所述处理模块用于判断输入问题或答案的类型，所述处理模块根据输入问题或答案的类型向标签模块发送标签信号；

所述标签模块用于根据标签信号给提交的问题添加学生端编号标签和问题标签，所述标签模块给提交的答案添加学生端编号标签和答案标签；

所述提交模块用于在授课时提交添加标签后的问题或答案至中继端；

所述中继端接收来自学生端的问题或答案进行存储，所述中继端收到解答信号后将来自学生端的问题或答案发送至通信模块，所述中继端将来自通信模块的问题或答案发送至每个学生端；

所述触发模块用于在达到触发条件时向控制模块发送触发信号；

所述通信模块将来自中继端的问题或答案发送至控制模块；

所述控制模块根据触发信号通过通信模块向中继端发送解答信号，所述控制模块将选择的待解答的问题通过通信模块发送至中继端，所述控制模块提取问题中的问题标签并控制提示模块提示教师进行问题解答；

所述提示模块提醒教师进行问题解答。

2.根据权利要求1所述的在线教育交互系统，其特征在于：所述学生端还包括附议模块，所述附议模块用于在学生端收到问题后供学生发出附议信号至中继端，所述中继端包括计数模块，所述中继端收到附议信号后计数模块将问题人数加一，所述中继端在问题人数大于数目阈值时控制提示模块进行提示。

3.根据权利要求1所述的在线教育交互系统，其特征在于：所述中继端还包括匹配模块，所述中继端获取问题中的第一关键词和已教学内容中的第二关键词，所述匹配模块对第一关键词和第二关键词进行匹配，所述匹配模块在匹配度小于30％时中继端形成第一扰乱信号，所述中继端根据第一扰乱信号存储该问题。

4.根据权利要求1所述的在线教育交互系统，其特征在于：所述中继端还包括时间差模块，所述时间差模块获取同一学生端编号标签的问题的时间差，所述中继端在时间差小于时间阈值时存储该问题。

5.根据权利要求3或4所述的在线教育交互系统，其特征在于：所述中继端还包括临时存储模块，所述临时存储模块用于存储控制模块获取的问题信息。

6.根据权利要求1所述的在线教育交互系统，其特征在于：所述提示模块包括储水单元、受控阀和提示杯，所述储水单元存放有饮用水，所述受控阀根据中继端的打开信号打开并在打开预设时长后关闭，所述受控阀用于供储水单元中的水流入提示杯中所述提示杯中水的重量大于重量阈值后提示教师进行问题解答。