CN109829839A - 一种智能教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能教学系统，包括总控系统以及分别与所述总控系统通信连接的基础数据录入模块、走班选课管理模块、智能排课管理模块、课表管理模块和课表展示模块。该系统可以根据学生的学习水平和科目兴趣进行选课走班，帮助每届学生在多学期进行多次选科，最终完成高考“3+3”科目的学习，同时通过系统各模块之间的协同配合、数据互通使学校的教室、教师、课时资源实现最优化组合，帮助学校迅速适应和实现高考改革对课程体系构建及课程实施的要求，彻底解决学校在走班教学背景下的排选课难题。

Description

一种智能教学系统

技术领域

本发明涉及教学技术领域，尤其是涉及一种智能教学系统。

背景技术

高考改革新方案将考试科目实行“3+3”模式，统一高考科目调整为语文、数学、外语3门，不分文理科，每门科目满分150分，总分450分。报考普通本科院校的考生的高考成绩由语文、数学、外语3门统一高考成绩和考生选考的3门普通高中学业水平考试等级性考试科目成绩构成。传统行政班教学实施高中教育改革新方案后，除了语文、数学、外语3门统一高考科目外，学生可从6门普通高中学业水平等级性考试科目中自主选3门，“6选3”理论上可有20种选择。

在新的高考制度下，很多学校的教学模式也发生了改变，一种新的走班制教学模式已逐渐在全国各地普及。但是从整体上来说，现有的走班形式还是给学校带来了诸多难题。

难题一：硬件设施的建设严重不足

走班制度下，因为学生选考科目的多样组合，理论上至少有20个班，每个学生所选的6个学科上课时间是不能重复的，因为选择每科的人数不均衡的，自然也就需要更多的教室。此时，实验室、阅览室等众多基础设施都可能会出现严重的“供不应求”。

难题二：教师资源严重不足

过去的文理分科高考，学校只需根据班级情况配备教师资源，高考改革的出台.更加强调学生的差异化发展，学生的自主选择性增加，学校无法预料有多少学生选择某一学科，极大可能会出现有的学科教师严重不足，有的科任教师课时排不满的问题。

难题三：学生选择的盲目与盲从

走班制在给学生带来了选课的自由、充分的主动权的同时，也由于学生的兴趣、爱好十分广泛而不稳定，可能出现选课的盲目性，造成自身的知识结构不合理的现象。

难题四：走班管理难度加大

固定班级授课制，老师通过座位的空缺情况即可知悉学生考勤情况，走班制度下因为频繁更换上课教室，学生流动性大，对于学生考勤的管理、课后学习情况反馈等教学工作的管理也更为复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的至少一个技术问题，提出一种智能教学系统，该系统可以根据学生的学习水平和科目兴趣进行选课走班，帮助每届学生在多学期进行多次选科，最终完成高考“3+3”科目的学习，同时通过系统各模块之间的协同配合、数据互通使学校的教室、教师、课时资源实现最优化组合，帮助学校迅速适应和实现高考改革对课程体系构建及课程实施的要求，彻底解决学校在走班教学背景下的排选课难题。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能教学系统，包括总控系统以及分别与所述总控系统通信连接的基础数据录入模块、走班选课管理模块、智能排课管理模块、课表管理模块和课表展示模块，

所述基础数据录入模块用于提供总控系统内基础数据的输入及更改；

所述走班选课管理模块用于学生选课，并将选课结果存储至所述总控系统；

所述智能排课管理模块从总控系统调取基础数据和选课结果进行排列组合，得出排课表，并将所述排课表存储至所述总控系统；

所述课表管理模块可从总控系统实时调取排课表进行手动更改；

所述课表展示模块从总控系统调取当日的排课表进行展示。

进一步地，所述基础数据至少包括节次时间、教室信息、学籍信息、教师信息、年级班级、科目信息、考勤规则。

进一步地，所述走班选课管理模块包括登陆模块、测评模块和选课模块，选课学生通过登陆模块进入选课系统后，首先进入测评模块获得推荐选报科目的测评信息，然后进入选课模块自主选课。

进一步地，所述测评模块包括历史成绩收录模块和测评量表评估模块，所述历史成绩收录模块与所述测评量表评估模块各自独立测评得出第一推荐选报科目，且所述历史成绩收录模块与所述测评量表评估模块相互综合测评得出第二推荐选报科目。

进一步地，所述智能排课管理模块包括手动排课模块和自动排课模块，利用所述手动排课模块可对具有特定要求的课程先行排定，再利用所述自动排课模块排满剩余的课程，从而得到最终的排课表。

进一步地，所述走班选课管理模块还包括学生分层模块，选课学生自行选定自己所属的层级，并通过所述学生分层模块传输至所述总控系统，所述智能排课管理模块在调取选课学生所属的层级信息后进行分组，然后对各个分组中选课学生进行排课。

进一步地，所述智能排课管理模块还包括优先级分配模块，从总控系统调取基础数据中的节次时间、教室信息、科目信息以及教师信息均由所述优先级分配模块分配一个特定的优选级，当自动排课模块进行排课时，优选级高一组信息会优先配对成组。

进一步地，所述智能教学系统还包括信息通讯模块，当总控系统实存储的排课表被修改时，所述信息通讯模块可立刻发出通报信息给关联师生。

进一步地，所述课表管理模块还包括管理员模块，通过在所述管理员模块输入用户名和密码可进入至所述课表管理模块。

进一步地，所述课表展示模块包括若干个分别布设于各个教室，所述总控系统与所述课表展示模块之间通过有线/无线网络连接。

本发明的有益效果是：

本发明一种智能教学系统，该系统可以根据学生的学习水平和科目兴趣进行选课走班，帮助每届学生在多学期进行多次选科，最终完成高考“3+3”科目的学习，同时通过系统各模块之间的协同配合、数据互通使学校的教室、教师、课时资源实现最优化组合，帮助学校迅速适应和实现高考改革对课程体系构建及课程实施的要求，彻底解决学校在走班教学背景下的排选课难题。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明实施例中一种智能教学系统的结构框图；

图2：本发明实施例中一种智能教学系统的走班选课管理模块的结构框图；

图3：本发明实施例中一种智能教学系统的测评模块的结构框图；

图4：本发明实施例中一种智能教学系统的智能排课管理模块的结构框图；

图5：本发明实施例中一种智能教学系统的课表管理模块的结构框图。

各部件名称及其标号

100、总控系统；200、基础数据录入模块；300、走班选课管理模块；400、智能排课管理模块；500、课表管理模块；600、课表展示模块；700、信息通讯模块；301、登陆模块；302、测评模块；303、选课模块；304、学生分层模块；401、手动排课模块；402、自动排课模块；403、优先级分配模块；501、管理员模块；3021、历史成绩收录模块；3022、测评量表评估模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图1-5所示，本发明的实施例公开一种智能教学系统，包括总控系统100以及分别与所述总控系统100通信连接的基础数据录入模块200、走班选课管理模块300、智能排课管理模块400、课表管理模块500和课表展示模块600。

所述基础数据录入模块200用于提供总控系统100内基础数据的输入及更改。所述基础数据至少包括节次时间、教室信息、学籍信息、教师信息、年级班级、科目信息、考勤规则。教务老师需要按要求对节次时间、教室信息、学籍信息、教师信息、年级班级、科目信息、考勤规则等相关基础数据进行录入，为选课任务的开始做准备。

发布选课。教务根据课程课时、选课对象、选课科目、选课类型、人数限制、开放年级以及选课时间，进行选课任务的发布。具体包括：

(1)设置走班课程、周课时、人数限制、是否选课；

(2)选课课程必须设置选课数量上限、开放权限、报名起止时间，报名方式。

所述走班选课管理模块300用于学生选课，并将选课结果存储至所述总控系统100。所述走班选课管理模块300包括登陆模块301、测评模块302和选课模块303，选课学生通过登陆模块301进入选课系统后，首先进入测评模块302获得推荐选报科目的测评信息，然后进入选课模块303自主选课。

新高考改革后，在不分文理的环境下，学生科目的选择将会直接影响大学专业以及未来职业的选择，但是高中阶段的学生大多对未来发展没有太明确的认识。为了清晰学生职业目标，系统通过提供大量的数据，为学生选课提供分析建议，让学生了解自己优势，再通过了解这些职业、专业等信息确定好自己的职业目标。

具体的，系统通过测评模块302为学生选课提供分析建议。所述测评模块302包括历史成绩收录模块3021和测评量表评估模块3022，所述历史成绩收录模块3021与所述测评量表评估模块3022各自独立测评得出第一推荐选报科目，且所述历史成绩收录模块3021与所述测评量表评估模块3022相互综合测评得出第二推荐选报科目。

其中，历史成绩收录模块3021对学生成绩分析：对学生的历史成绩进行分析，帮助学生更好地了解自己成绩现状，选出自己的优势科目；测评量表评估模块3022对学生生涯评测：包含兴趣、能力、价值观等多种类型的测评量表，提供科学合理的分析和生涯发展评估，实现智能推荐匹配专业、职业，生成个人测评报告。

系统发布选课后，学生可在移动端进行选课并查看选课进度，选课完成后可查看个人课程表。具体的，系统展示选课的时间状态，分为“进行中”“未开始”“已结束”；选课模式：分为“先选先得”和“先选后审核”模式；学生通过登陆模块301进入系统，登录模块支持人脸、刷卡、指纹、账号密码等识别方式；进入系统后，正在进行的选课有“我要报名”入口，惦记入口，该选课会显示剩余时间，选课科目，周课时，人数限制和报名人数。

另外，总控系统100后台自动进行数据统计，选课结束后，教师可在后台查看选课详情，手动添加学生做选课微调，最后统计选报学生。

所述智能排课管理模块400从总控系统100调取基础数据和选课结果进行排列组合，得出排课表，并将所述排课表存储至所述总控系统100。智能排课功能是先将语文、数学、英语三门常规基础课程进行统一排课，再在已排好的常规课表基础上进行走班排课，最后生成总课表。

所述智能排课管理模块400包括手动排课模块401和自动排课模块402，利用所述手动排课模块401可对具有特定要求的课程先行排定，再利用所述自动排课模块402排满剩余的课程，从而得到最终的排课表。

进入排课系统后，根据系统的提示完成常规课表的编排。具体操作步骤如下：

步骤一：新建常规课表，填写课表名称和选择学期；

步骤二：点击“排课”，如果没有预先设置基础信息，根据提示进行基础信息输入，如已输入，可再次核对；

步骤三：规则排课设置：设置班级、课程、老师不排课情况；可以设置单节，或者上午节次、下午节次不排课；

步骤四：常规预排：对班级的科目进行预排，预排之后排课时会优先考虑预排的课程；

步骤五：生成常规课表：根据基础信息、规则设置、预排规则条件，结合先进排课算法，生成常规课表。

另外，利用手动排课模块401可手动预排，即直接选中需要排的科目放置在课表中。设置排课规则使可设置禁排，比如设置体育、音乐等次要课程禁排时间，如上午一二三节课禁排，避免影响其他学科学习。

另外，排课规则还包括以下：

(1)连堂设置：语文、数学、英语等重要课程连堂课设置，以确保重、难点知识讲解的完整性，达到最佳的教学效果；

(2)任课分布：根据学生大脑接收知识的规律，将一门课程的课时量平均分布在课表的每一天，达到教学质量的最优选择；

(3)上课时间：同一教师带多个不同教学班时，可设置同一科目不同时间上课，减少因师资不足引起的课程冲突；

(4)优先级设置：课程排课时间优先设置，可设置上午优先或下午优先。

进一步地，所述走班选课管理模块300还包括学生分层模块304，选课学生自行选定自己所属的层级，并通过所述学生分层模块304传输至所述总控系统100，所述智能排课管理模块400在调取选课学生所属的层级信息后进行分组，然后对各个分组中选课学生进行排课。

教师可根据学生情况与教学目标对学生进行分层分班，以提高教学效率。分层分班可根据学生不同的学习水平，可对班级进行自定义分层。班级分层设置：可分为先锋班、常态版、基础班，等级考、合格考5个不同层次。

在系统自动分层排班前，教师可在后台对学生进行审核，移除不符合要求的学生到回收站，也可以在回收站中撤销移除。

所述智能排课管理模块400还包括优先级分配模块403，从总控系统100调取基础数据中的节次时间、教室信息、科目信息以及教师信息均由所述优先级分配模块403分配一个特定的优选级，当自动排课模块402进行排课时，优选级高一组信息会优先配对成组。可以理解的是，上述排课规则中优先级设置亦可通过所述先级分配模块分配各项优先权实现。

所述课表管理模块500可从总控系统100实时调取排课表进行手动更改。进一步地，所述智能教学系统还包括信息通讯模块700，当总控系统100实存储的排课表被修改时，所述信息通讯模块700可立刻发出通报信息给关联师生。调整的课表变动系统通过信息通讯模块700及时传送给关联师生，以避免师生内部出现错上课的情况发生。

进一步地，所述课表管理模块500还包括管理员模块501，通过在所述管理员模块501输入用户名和密码可进入至所述课表管理模块500。

所述课表展示模块600从总控系统100调取当日的排课表进行展示。进一步地，所述课表展示模块600包括若干个分别布设于各个教室，所述总控系统100与所述课表展示模块600之间通过有线/无线网络连接。

另外，该系统还可增设考勤管理模块，学生可通过刷卡、指纹、人脸识别、账号密码等方式在所述课表展示模块600上进行考勤打卡，系统后台实时形成统计报表，并且在所述课表展示模块600上同步计算、展示人员出勤情况，帮助老师更高效地了解学生出勤状况，进行班级管理。

再者，该系统还可增设课后评价模块。为了给学校提供教学质量评价，系统支持学生和教师的双向评价。学生上完课后，在所述课表展示模块600上对教师的教学进行评价和课后反馈，教师也可在所述课表展示模块600或后台对学生课堂表现、综合素质评价、积极性等方面对学生的表现进行记录。

通过对学生的学业成绩和教师教学质量进行科学的量化分析，精确反馈学生学业进步状况，便于教师进行知识点分析和学生认知水平分析，随时了解教学目标的达成度，让校长和教导主任等教育行政管理人员跟踪教师的教学质量，为教学质量从粗犷管理到精细化管理提供有效的评测工具。

综上所述，本发明一种智能教学系统，该系统可以根据学生的学习水平和科目兴趣进行选课走班，帮助每届学生在多学期进行多次选科，最终完成高考“3+3”科目的学习，同时通过系统各模块之间的协同配合、数据互通使学校的教室、教师、课时资源实现最优化组合，帮助学校迅速适应和实现高考改革对课程体系构建及课程实施的要求，彻底解决学校在走班教学背景下的排选课难题。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能教学系统，包括总控系统以及分别与所述总控系统通信连接的基础数据录入模块、走班选课管理模块、智能排课管理模块、课表管理模块和课表展示模块，其特征在于，

所述基础数据录入模块用于提供总控系统内基础数据的输入及更改；

所述走班选课管理模块用于学生选课，并将选课结果存储至所述总控系统；

所述智能排课管理模块从总控系统调取基础数据和选课结果进行排列组合，得出排课表，并将所述排课表存储至所述总控系统；

所述课表管理模块可从总控系统实时调取排课表进行手动更改；

所述课表展示模块从总控系统调取当日的排课表进行展示。

2.根据权利要求1所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述基础数据至少包括节次时间、教室信息、学籍信息、教师信息、年级班级、科目信息、考勤规则。

3.根据权利要求2所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述走班选课管理模块包括登陆模块、测评模块和选课模块，选课学生通过登陆模块进入选课系统后，首先进入测评模块获得推荐选报科目的测评信息，然后进入选课模块自主选课。

4.根据权利要求3所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述测评模块包括历史成绩收录模块和测评量表评估模块，所述历史成绩收录模块与所述测评量表评估模块各自独立测评得出第一推荐选报科目，且所述历史成绩收录模块与所述测评量表评估模块相互综合测评得出第二推荐选报科目。

5.根据权利要求2所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述智能排课管理模块包括手动排课模块和自动排课模块，利用所述手动排课模块可对具有特定要求的课程先行排定，再利用所述自动排课模块排满剩余的课程，从而得到最终的排课表。

6.根据权利要求5所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述走班选课管理模块还包括学生分层模块，选课学生自行选定自己所属的层级，并通过所述学生分层模块传输至所述总控系统，所述智能排课管理模块在调取选课学生所属的层级信息后进行分组，然后对各个分组中选课学生进行排课。

7.根据权利要求5所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述智能排课管理模块还包括优先级分配模块，从总控系统调取基础数据中的节次时间、教室信息、科目信息以及教师信息均由所述优先级分配模块分配一个特定的优选级，当自动排课模块进行排课时，优选级高一组信息会优先配对成组。

8.根据权利要求1所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述智能教学系统还包括信息通讯模块，当总控系统实存储的排课表被修改时，所述信息通讯模块可立刻发出通报信息给关联师生。

9.根据权利要求1所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述课表管理模块还包括管理员模块，通过在所述管理员模块输入用户名和密码可进入至所述课表管理模块。

10.根据权利要求1所述的一种智能教学系统，其特征在于，所述课表展示模块包括若干个分别布设于各个教室，所述总控系统与所述课表展示模块之间通过有线/无线网络连接。