CN111772370A - 一种基于5g大数据的高等院校智慧教学系统 - Google Patents

一种基于5g大数据的高等院校智慧教学系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，包括教学讲桌、前挡板、教学电脑和座椅本体，所述教学讲桌的顶部设有教学电脑，所述教学讲桌的前端设有前挡板，所述前挡板的顶部中间设有盖板，所述前挡板的内部设有收纳腔，所述收纳腔的内侧底部设有电动推杆，所述电动推杆的顶部连接有连接杆，所述连接杆的顶部经过转轴连接有投影仪，所述教学讲桌的后端底部设有座椅本体，所述座椅本体的底部后端经过活动轴连接有支撑腿，所述座椅本体的前端经过液压连接杆连接有液压装置，所述液压装置安装于教学讲桌的内部，启动投影进行教学，方便直接控制翻转调节投影角度，方便教师直接坐立办公，收纳方便合理，适用于高等院校智慧教学。

Description

一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统
技术领域
本发明涉及智慧教学技术领域，具体为一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统。
背景技术
高等院校指按照国家规定的设置标准和审批程序批准举办，通过普通高等学校、成人高等学校招生全国统一考试。智慧教学服务平台专注于为高校提供教学信息化服务，精准对接高校教务，建立基于移动端、稳定高效、强交互性的教务服务系统。全面覆盖课堂教学、考试测评、资源库、实习实践、毕业论文等教学活动的各个环节，通过移动化信息交互、智能化数据处理以及电子化资源管理，有效降低教学管理成本，规范教学工作，提高教学效率与灵活度，为学校提供精确可靠的教学改革依据，实现高校教务的移动化、高效化、过程化管理。智慧教育即教育信息化，是指在教育领域(教育管理、教育教学和教育科研)全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作、泛在。以教育信息化促进教育现代化，用信息技术改变传统模式。
现有的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统不能高效升降控制投影，不能调节投影的角度，收纳不便，不能限位遮挡灰尘，智慧教学难以控制实现，教师不便坐立，收纳伸缩使用不便，新颖性不足，难以适用于高等院校智慧教学。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，解决了背景技术中所提出现有的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统不能高效升降控制投影，不能调节投影的角度，收纳不便，不能限位遮挡灰尘，智慧教学难以控制实现，教师不便坐立，收纳伸缩使用不便，新颖性不足，难以适用于高等院校智慧教学的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，包括教学讲桌、前挡板、教学电脑和座椅本体，所述教学讲桌的顶部设有教学电脑，所述教学讲桌的前端设有前挡板，所述前挡板的顶部中间设有盖板，所述前挡板的内部设有收纳腔，所述收纳腔的内侧底部设有电动推杆，所述电动推杆的顶部连接有连接杆，所述连接杆的顶部经过转轴连接有投影仪，所述教学讲桌的后端底部设有座椅本体，所述座椅本体的底部后端经过活动轴连接有支撑腿，所述座椅本体的前端经过液压连接杆连接有液压装置，所述液压装置安装于教学讲桌的内部，所述教学电脑电性连接有CPU处理单元，所述CPU处理单元连接有电脑启动控制模块和投影仪启动模块，所述投影仪启动模块连接有升降控制模块和转动控制模块。
优选的，所述教学讲桌的前部两端安装有收纳柜，所述座椅本体的顶部粘接有乳胶垫，且所述座椅本体的顶部后端固定设有靠背。
优选的，所述盖板的底部连接有合页，且所述盖板的底部一周粘接有橡胶密封圈。
优选的，所述支撑腿的底部粘接有硅胶垫，且所述座椅本体的底部两端开设有凹槽。
优选的，所述活动轴的侧部连接有转动控制按钮，且所述活动轴的内部啮合连接有齿轮。
优选的，所述教学电脑包括记录模块、恢复模块；其中，
所述记录模块，用于：
记录教师针对学生的听课表现给出的分数；
记录教师发起的投票活动所得到的投票数据；
在教师未完成教学材料的教学时，记录教师对教学材料的教学进度信息；
所述恢复模块，与所述记录模块连接，用于接收教师对教学材料的教学进度信息，并在教师下次教学时快速定位上次退出页面。
优选的，所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括：人脸信息获取模块，人脸识别模块；其中，
所述人脸信息获取模块，用于在上课签到时，获取学生的人脸信息并发送至人脸识别模块；
所述人脸识别模块，与所述人脸信息获取模块连接，用于接收所述人脸信息获取模块发送的人脸信息并将所述人脸信息与预设人脸信息进行匹配，在确定所述人脸信息与预设人脸信息匹配成功时，记录学生签到完成。
优选的，所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括：
指纹信息获取模块，用于在上课签到时，获取学生的指纹信息并发送至指纹识别模块；
所述指纹识别模块，与所述指纹信息获取模块连接，用于接收所述指纹信息获取模块发送的指纹信息并将所述指纹信息与指纹数据库中的预设指纹信息进行匹配，计算得到指纹匹配度，在确定所述指纹匹配度大于等于预设匹配度时，记录学生签到完成；
所述计算指纹匹配度的算法包括：
根据如下公式计算出指纹匹配度K：
Figure BDA0002621083330000031
其中，n为所述指纹信息或预设指纹信息中包含的脊线向量的总个数，Fi为所述指纹信息中第i个脊线向量与预设指纹信息中第i个脊线向量的相似度；
Figure BDA0002621083330000041
其中，bi为预设指纹信息中第i个脊线向量的长度，Bi为所述指纹信息中第i个脊线向量的长度，ti为预设指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，Ti为所述指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，di为预设指纹信息中第i个脊线向量的方向角，Di为所述指纹信息第i个脊线向量的方向角。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统。具备以下有益效果：
1、该基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，通过在教学讲桌前端前挡板的顶部中间设置的盖板，便于遮挡灰尘，限位安全，通过在收纳腔的内侧底部设置的电动推杆，可高效的控制连接杆升降使得投影仪启动投影进行教学，并且通过在连接杆的顶部经过转轴连接的投影仪，方便直接控制翻转调节投影角度，设计合理。
2、该基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，通过在教学讲桌的后端底部设置的座椅本体，方便教师直接坐立办公，通过在座椅本体的底部后端经过活动轴连接的支撑腿，方便支撑收纳，稳定可靠，使用方便，通过在座椅本体的前端经过液压连接杆连接的液压装置，可直接抽拉伸缩调节，收纳方便合理，新颖性高，适用于高等院校智慧教学。
附图说明
图1为本发明一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的挡板内部结构示意图；
图3为本发明一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的座椅连接结构示意图；
图4为本发明一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的系统结构示意图；
图5为根据本发明一实施例的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的框图；
图6为根据本发明又一实施例的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的框图；
图7为根据本发明又一实施例的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统的框图。
图中：教学讲桌1、前挡板2、教学电脑3、座椅本体4、盖板5、收纳腔6、电动推杆7、投影仪8、连接杆9、转轴10、液压连接杆11、支撑腿12、活动轴13、靠背14、液压装置15、记录模块16、恢复模块17、人脸信息获取模块18、人脸识别模块19、指纹信息获取模块20、指纹识别模块21、指纹数据库22。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，包括教学讲桌1、前挡板2、教学电脑3和座椅本体4，所述教学讲桌1的顶部设有教学电脑3，所述教学讲桌1的前端设有前挡板2，所述前挡板2的顶部中间设有盖板5，所述前挡板2的内部设有收纳腔6，所述收纳腔6的内侧底部设有电动推杆7，所述电动推杆7的顶部连接有连接杆9，所述连接杆9的顶部经过转轴10连接有投影仪8，所述教学讲桌1的后端底部设有座椅本体4，所述座椅本体4的底部后端经过活动轴13连接有支撑腿12，所述座椅本体4的前端经过液压连接杆11连接有液压装置15，所述液压装置15安装于教学讲桌1的内部，所述教学电脑3电性连接有CPU处理单元，所述CPU处理单元连接有电脑启动控制模块和投影仪启动模块，所述投影仪启动模块连接有升降控制模块和转动控制模块。
所述教学讲桌1的前部两端安装有收纳柜，方便直接收纳教学用品，所述座椅本体4的顶部粘接有乳胶垫，舒适柔软，且所述座椅本体4的顶部后端固定设有靠背14，方便靠立，结构简单。
所述盖板5的底部连接有合页，且所述盖板5的底部一周粘接有橡胶密封圈，转动顺畅，密封性能高，防尘防水。
所述支撑腿12的底部粘接有硅胶垫，且所述座椅本体4的底部两端开设有凹槽，防摩擦，缓冲减震，收纳方便。
所述活动轴13的侧部连接有转动控制按钮，且所述活动轴13的内部啮合连接有齿轮，可直接按动转动控制按钮使得齿轮啮合转动。
工作原理：教学讲桌1前端前挡板2顶部中间的盖板5遮挡灰尘，限位安全，通过收纳腔6内侧底部的电动推杆7控制连接杆9升降使得投影仪8启动投影进行教学，并且通过连接杆9顶部经过转轴10连接的投影仪8直接控制翻转调节投影角度，通过教学讲桌1后端底部的座椅本体4方便教师直接坐立办公，通过座椅本体4底部后端经过活动轴13连接的支撑腿12支撑收纳，稳定可靠，通过座椅本体4前端经过液压连接杆11连接的液压装置15直接抽拉伸缩调节，收纳方便合理，适用于高等院校智慧教学。
本发明的教学讲桌1、前挡板2、教学电脑3、座椅本体4、盖板5、收纳腔6、电动推杆7、投影仪8、连接杆9、转轴10、液压连接杆11、支撑腿12、活动轴13、靠背14、液压装置15，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术领域人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是现有的基于5G大数据的高等院校智慧教学系统不能高效升降控制投影，不能调节投影的角度，收纳不便，不能限位遮挡灰尘，智慧教学难以控制实现，教师不便坐立，收纳伸缩使用不便，新颖性不足，难以适用于高等院校智慧教学，本发明通过上述部件的互相组合，便于遮挡灰尘，限位安全，启动投影进行教学，方便直接控制翻转调节投影角度，设计合理，方便教师直接坐立办公，方便支撑收纳，稳定可靠，使用方便，可直接抽拉伸缩调节，收纳方便合理，新颖性高，适用于高等院校智慧教学。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
如图5所示，本发明提供一种技术方案，所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括：
所述教学电脑3包括记录模块16、恢复模块17；其中，
所述记录模块16，用于：
记录教师针对学生的听课表现给出的分数；
记录教师发起的投票活动所得到的投票数据；
在教师未完成教学材料的教学时，记录教师对教学材料的教学进度信息；
所述恢复模块17，与所述记录模块16连接，用于接收教师对教学材料的教学进度信息，并在教师下次教学时快速定位上次退出页面。
上述方案的工作原理：该基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，所述教学电脑3包括记录模块16、恢复模块17；记录模块16用于记录教师针对学生的听课表现给出的分数、记录教师发起的投票活动所得到的投票数据、在教师未完成教学材料的教学时，记录教师对教学材料的教学进度信息，恢复模块17于接收教师对教学材料的教学进度信息，并在教师下次教学时快速定位上次退出页面。
上述方案的有益效果：计录模块3自动记录学生的听课表现分数，可以作为平时分数的一部分，减去了教师手动记录的步骤，具有很高的智能化，节省了教师的时间；同时，恢复模块17可以接收教师的教学进度信息，在下次教学时快速定位上次退出页面，节省了时间，增强了的教师的教学效率。
如图6所示，本发明提供一种技术方案，所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括：
人脸信息获取模块18，人脸识别模块19；其中，
所述人脸信息获取模块18，用于在上课签到时，获取学生的人脸信息并发送至人脸识别模块19；
所述人脸识别模块19，与所述人脸信息获取模块连接18，用于接收所述人脸信息获取模块发送的人脸信息并将所述人脸信息与预设人脸信息进行匹配，在确定所述人脸信息与预设人脸信息匹配成功时，记录学生签到完成。
上述方案的工作原理：基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括人脸信息获取模块18、人脸识别模块19；人脸信息获取模块用于在上课签到时，获取学生的人脸信息；人脸识别模块19用于接收所述人脸信息获取模块发送的人脸信息并将所述人脸信息与预设人脸信息基于AI人脸识别技术进行匹配，在确定所述人脸信息与预设人脸信息匹配成功时，记录学生签到完成。
上述方案的有益效果：通过人脸识别模块19基于AI人脸识别技术可以判断来上课的学生是否为本人，增加了系统的智能性，杜绝了学生的替课行为，提高了学生的到课率，同时也使得高等院校智慧教学系统具备很强的严谨性。
如图7所示，本发明提供一种技术方案，所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，还包括：
指纹信息获取模块20，用于在上课签到时，获取学生的指纹信息并发送至指纹识别模块；
所述指纹识别模块21，与所述指纹信息获取模块20连接，用于接收所述指纹信息获取模块发送的指纹信息并将所述指纹信息与指纹数据库22中的预设指纹信息进行匹配，计算得到指纹匹配度，在确定所述指纹匹配度大于等于预设匹配度时，记录学生签到完成；
所述计算指纹匹配度的算法包括：
根据如下公式计算出指纹匹配度K：
Figure BDA0002621083330000091
其中，n为所述指纹信息或预设指纹信息中包含的脊线向量的总个数，Fi为所述指纹信息中第i个脊线向量与预设指纹信息中第i个脊线向量的相似度；
Figure BDA0002621083330000101
其中，bi为预设指纹信息中第i个脊线向量的长度，Bi为所述指纹信息中第i个脊线向量的长度，ti为预设指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，Ti为所述指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，di为预设指纹信息中第i个脊线向量的方向角，Di为所述指纹信息第i个脊线向量的方向角。
上述方案的工作原理：指纹识别模块21用于接收所述指纹信息获取模块发送的指纹信息，为了保证识别的准确性，指纹识别模块21与指纹数据库22中的预设指纹信息进行匹配，计算得到指纹匹配度，在确定所述指纹匹配度大于等于预设匹配度时，记录学生签到完成，其中，脊线向量为一种描述指纹脊线趋势的特征向量。符合用户自定义的指纹数据的脊线为标准脊线，标准脊线向量为描述标准脊线趋势的特征向量。
上述方案的有益效果：通过与指纹数据库中储存的预设指纹信息进行比较，保证了识别的准确率，同时，指纹签到基于生物识别技术签到比传统的身份鉴定方法具有更安全、更保密、和方便性，同时，减少了学生的替课行为，提高了教师的教学效率。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：包括教学讲桌(1)、前挡板(2)、教学电脑(3)和座椅本体(4)，所述教学讲桌(1)的顶部设有教学电脑(3)，所述教学讲桌(1)的前端设有前挡板(2)，所述前挡板(2)的顶部中间设有盖板(5)，所述前挡板(2)的内部设有收纳腔(6)，所述收纳腔(6)的内侧底部设有电动推杆(7)，所述电动推杆(7)的顶部连接有连接杆(9)，所述连接杆(9)的顶部经过转轴(10)连接有投影仪(8)，所述教学讲桌(1)的后端底部设有座椅本体(4)，所述座椅本体(4)的底部后端经过活动轴(13)连接有支撑腿(12)，所述座椅本体(4)的前端经过液压连接杆(11)连接有液压装置(15)，所述液压装置(15)安装于教学讲桌(1)的内部，所述教学电脑(3)电性连接有CPU处理单元，所述CPU处理单元连接有电脑启动控制模块和投影仪启动模块，所述投影仪启动模块连接有升降控制模块和转动控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：所述教学讲桌(1)的前部两端安装有收纳柜，所述座椅本体(4)的顶部粘接有乳胶垫，且所述座椅本体(4)的顶部后端固定设有靠背(14)。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：所述盖板(5)的底部连接有合页，且所述盖板(5)的底部一周粘接有橡胶密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：所述支撑腿(12)的底部粘接有硅胶垫，且所述座椅本体(4)的底部两端开设有凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：所述活动轴(13)的侧部连接有转动控制按钮，且所述活动轴(13)的内部啮合连接有齿轮。
6.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：所述教学电脑(3)包括记录模块(16)、恢复模块(17)；其中，
所述记录模块(16)，用于：
记录教师针对学生的听课表现给出的分数；
记录教师发起的投票活动所得到的投票数据；
在教师未完成教学材料的教学时，记录教师对教学材料的教学进度信息；
所述恢复模块(17)，与所述记录模块(16)连接，用于接收教师对教学材料的教学进度信息，并在教师下次教学时快速定位上次退出页面。
7.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：还包括：人脸信息获取模块(18)，人脸识别模块(19)；其中，
所述人脸信息获取模块(18)，用于在上课签到时，获取学生的人脸信息并发送至人脸识别模块(19)；
所述人脸识别模块(19)，与所述人脸信息获取模块连接(18)，用于接收所述人脸信息获取模块发送的人脸信息并将所述人脸信息与预设人脸信息进行匹配，在确定所述人脸信息与预设人脸信息匹配成功时，记录学生签到完成。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G大数据的高等院校智慧教学系统，其特征在于：还包括：
指纹信息获取模块(20)，用于在上课签到时，获取学生的指纹信息并发送至指纹识别模块；
所述指纹识别模块(21)，与所述指纹信息获取模块(20)连接，用于接收所述指纹信息获取模块发送的指纹信息并将所述指纹信息与指纹数据库(22)中的预设指纹信息进行匹配，计算得到指纹匹配度，在确定所述指纹匹配度大于等于预设匹配度时，记录学生签到完成；
所述计算指纹匹配度的算法包括：
根据如下公式计算出指纹匹配度K：
Figure FDA0002621083320000031
其中，n为所述指纹信息或预设指纹信息中包含的脊线向量的总个数，所述指纹信息与预设指纹信息中包含的脊线向量的总个数相同，Fi为所述指纹信息中第i个脊线向量与预设指纹信息中第i个脊线向量的相似度；
Figure FDA0002621083320000032
其中，bi为预设指纹信息中第i个脊线向量的长度，Bi为所述指纹信息中第i个脊线向量的长度，ti为预设指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，Ti为所述指纹信息中第i个脊线向量的起点与终点连线相对于标准脊线向量的偏移量，di为预设指纹信息中第i个脊线向量的方向角，Di为所述指纹信息第i个脊线向量的方向角。
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