CN111815490A - 一种基于学生终端的课堂检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于学生终端的课堂检测方法，由教师端和多个学生端通过云平台进行数据交互，教师端包含添加检测题目、开始检测、互动中查看答题情况、提交结果、结束检测、发布批改，查看检测详情；学生端包含加入检测、互动答题、互助批改、查看检测详情；形式新颖、学生更易接受，通过课堂信息数据来实现对教学质量和学生学习行为的评价和反馈，不仅获取信息的渠道方便快捷，而且能够减少大量的时间成本，可以巩固学习效果，有效提高教师的教学效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及课堂检测技术，尤其是一种基于学生终端的课堂检测方法。
【背景技术】
随着近几年来教育制度不断改革，如何有效提高课堂的教学质量，早已成为教学管理者的焦点。良好的高校课堂教学管理不仅对对高校的教师实现教学目标以及完成教学任务具有重要的意义，而且对于协调师生间的关系以及培养优秀的人才同样具有重要的作用。
但是，如今的课堂存在许多问题，如学生经常逃课、课堂出勤率低，上课睡觉玩手机等现象普遍以及学生消极上课打发时间。尽管教学管理者制定了一些制度来解决这些问题，如增加了课堂点名，无手机化课堂，但也出现了代签到、代课团等学生所谓的应对措施。而对于有些课堂的教师台上授课、学生安静地记笔记的现象看似和谐，却不符合当代的大学生素质教育要求。这种缺乏互动的知识的单方面灌输会使得学生没有空间去发现问题和创新，同时教师也不能获得学生学习情况的反馈，进而导致课堂效率低下并且难以提高。
为此，智能教学系统应运而生，通过多项技术、互联网以及计算机系统提供有效的、全面的学习和诊断以及针对性教学等功能，被广泛运用于高校课堂。如通过摄像头等视频录取设备捕捉学生上课时的状态和面部表情变化情况；或者通过人脸识别和麦克风检测学生与老师的听课授课状态；以及较为普遍的通过人脸识别实现课堂点名和语音识别实现实时板书的教学系统。但是，当前智能教学系统大多着重于课教学水平，但是以通过高校课堂的智能教学管理以及质量分析来对学生的学习情况以及教师的教学质量进行双向评估的相关教育产品尚不多见。特别是为了强化学生的学习效果，提高学生的学习成绩，老师在授课之余需要经常给学生做些当堂检测，以获得学生的正反馈，进而促使学生的不断进步。为了做当堂检测，传统的做法是学生用各自的账号密码直接登录教学平台进行测试。但是，传统的做法存在有如下缺点：1、教师无法对当堂检测的过程进行整体性的控制，例如无法同时开始和结束当堂检测、无法知道当堂检测结束时所有的学生是否已经提交了答案；2、学生用各自的账号密码直接登录教学平台各自进行检测，增加了教学平台的服务器的压力；3、课堂上老师无法快速了解学生对课堂知识的掌握情况，得分结果得不到快速反馈；4、课堂上老师无法实现对所有学生的题目快速批改，增加老师批改工作的压力。
因此，开发以这些技术为基础并加以改进和创新的课堂质量双向评估系统，可以节约大量宝贵的时间成本，为学生提供课堂学习情况的分析以及反馈信息，以便于学生对自己的学习行为进行全面地反思和改进，促进学习效率的提高，还能为教师提供课堂教学质量的反馈信息以便于了解学生对知识的掌握情况和对教学方法的评估以便于改进不足的地方，提高教学效率，对课堂质量的提高具有深刻的意义和价值。
【发明内容】
本发明提供一种基于学生终端的课堂检测方法，由教师端和若干学生端通过云平台进行数据交互，学生容易接受，便于巩固学习效果，且通过课堂信息数据来实现对教学质量和学生学习行为的评价和反馈，不仅获取信息的渠道方便快捷，而且能够减少大量的时间成本，有效提高教师的教学效率。
为达到上述明目的，采用的技术方案如下：
一种基于学生终端的课堂检测方法，由教师端和多个学生端通过云平台进行数据交互，包括以下步骤：
步骤S1，作业发布，云平台收到教师端指定的当堂检测试题信息、以及设定的模型参数后，完成当堂检测发布，学生端接收邀请后开始答题，教师在学生答题过程能查看每个题的作答情况，学生完成测试，进行互批后，通过计算模块和答题情况分析模块进行计算分析；
步骤S2，根据移动端课堂教学中的当堂检测所需的若干个状态，在云平台中建立有限状态机模型，并设置不同状态间变迁所需的时间条件和用户动作，各个状态间的变迁通过对应的时间条件和用户动作进行触发；
步骤S3，根据时间条件及用户的不同动作，在有限状态机模型中划分三类状态迁移路径：一条为学生端正常状态迁移路径、一条为学生端异常状态迁移路径和一条为教师端状态迁移路径，并对于每一条迁移路径设置触发其状态变迁的时间条件和/或用户动作；
步骤S4，依据有限状态机模型和所要存储的数据，定义若干数据表，用于保存当堂检测的所有记录；
在步骤S5，在云平台中设置得分计算模块，用于根据学生当堂检测所处状态计算平时成绩，平时成绩包括互批情况及当堂检测得分情况。
进一步地，所述步骤S1的作业发布中，还包括以下步骤：云平台自动生成难度不同的三份当堂检测供老师使用，每一份当堂检测是链接题库的，老师直接在生成的当堂检测基础上增加或者删除题目，得到题目质量较好的当堂检测；随后需填写测试截止时间和互批截止时间、测试建立名称，并选择是否允许补交；云平台收到教师端指定和输入的所有信息后，按照信息中的要求向学生端发送检测邀请；学生端接收邀请后开始答题。
进一步地，所述步骤S1中，教师同时开始和结束当堂检测，实时查看学生每道选择题作答情况的方法：学生客户端向信号管道处理中心发送请求，信号管道处理中心收到请求，运用调度算法进行数据加工处理，再传送给服务端，服务端再向云端消息器进行传输信号，减轻服务端数据压力。
进一步地，所述步骤S2和步骤S3中，所述有限状态机模型中定义的状态共10个状态，包括开始、未提交、提交、已互批、查看成绩、补交、未互批、教师批改、测试结束和查看班级测试结果；状态变迁的触发条件中，时间条件包括提交截止时间T1、互批截止时间T2，用户动作包括学生提交作业、进行互批、查看成绩、教师发布当堂检测、批改当堂检测、查看班级测试结果，教师发布当堂检测时需设置参数F，控制是否允许补交，F＝0不允许补交，F＝1允许补交；学生最终成绩S与学生批改成绩S1和教师批改成绩S2的关系是影响状态变迁的触发条件。
进一步地，所述步骤S3中，还包括以下步骤：
在有限状态机模型中，状态迁移路径分为三类，
所述学生端正常状态迁移路径为：1)、开始--未提交，收到指令开始当堂检测，触发状态变迁；2)、未提交--提交，在当前时间T＜T1时，学生提交作业，触发状态变迁；3)、提交--已互批，当T1＜T＜T2时，学生进行互批，触发状态变迁；4)、已互批--查看成绩，当T＞T2时，学生查看自己成绩，触发状态变迁；5)、查看成绩--测试结束，当S＝S1时，触发状态变迁；
所述学生端异常状态迁移路径为：1)、未提交--结束，当F＝0，T＞T1，学生未提交测试；2)、未提交--补交，当F＝1，T1＜T＜T2，收到学生补交测试时，触发状态变迁；3)、补交--教师批改，当T＞T2且收到补交测试时，触发状态变迁；5)、提交--未互批，当T＞T2，学生未进行互批时，触发状态变迁；6)、未互批--教师批改，当T＞T2且教师收到未互批测试时，触发状态变迁；
所述教师端状态迁移路径为：1)、开始--教师批改，当T＞T2，教师收到补交测试、未互批测试时，触发状态变迁；2)、测试结束--教师批改，当S＝S2时，触发状态变迁；3)、教师批改--查看班级测试结果，当对班级学生的数据分析完成后，触发状态变迁。
进一步地，所述步骤S4中，在数据库中建立的三张表分别是当堂检测记录表、当堂检测试题表和当堂检测成绩表；当堂检测记录表用于存放创建的当堂检测的相关信息，当堂检测试题表用于存放当堂检测的试题相关信息，当堂检测成绩表用于记录学生当堂检测的成绩和互批人信息。
进一步地，所述步骤S5中，还包括以下步骤：在得分计算模块中，平时成绩的计算公式如下：其中，n为当堂检测次数，Ui表示第i次测试是否提交，提交为1，未提交为0；P表示提交测试在平时成绩中所占的百分比，Fi表示第i次测试是否补交，补交为1，未补交为0；Q表示补交测试在平时成绩中所占的百分比；Si表示第i次测试学生所得的分数，S表示第i次测试的总分；M表示完成互批在平时成绩中所占的比重，Ei表示第i次测试是否完成互批，完成为1，未完成为0。
进一步地，所述步骤S5中，还包括以下步骤：在答题情况分析模块中，所有学生端均完成测试之后，云平台会对每一道题的得分率进行统计，相应的每个同学也会有该套题的学情分析，平台还会记录连续五次检测的成绩轨迹；并计算出班级名次，进步和退步情况，云平台会将这些统计报告推送到老师端和学生端。
本发明的优点：
本发明包括教师端和多个学生端，教师端包含添加检测题目、开始检测、互动中查看答题情况、提交结果、结束检测、发布批改，查看检测详情；学生端包含加入检测、互动答题、互助批改、查看检测详情；教师端和多个学生端通过云平台进行数据交互，该课堂检测方法形式新颖，易于学生接受，可以有效巩固学习成果、提高提高教师的教学效率。
而且，该课堂检测方法，教师可实现对当堂检测的整体性控制，可以同时开始和结束当堂检测，查看每道选择题作答情况，查看提交结果；学生在终端的平板电脑处只需要等待老师的邀请，加入检测即可，可以有效减轻教学平台服务器的压力。同时，该课堂检测方法还能够帮助教师在课堂上快速了解学生对课堂知识点的掌握情况，使学生成绩的计算更加公正合理；便于老师结束当堂检测后，发布批改，学生互助批改，有效减轻老师批改作业的压力。
【说明书附图】
图1是本发明当堂检测流程的逻辑框图；
图2是本发明当堂检测的状态迁移图。
【具体实施方式】
下面通过具体实例对本发明的内容作进一步的说明。
该具体实施方式中，以平板电脑端的教学平台为例，教师和多个学生作为客户端，该客户端基于webSocket方式通信、云端部署在后台的代码和数据库，以及rocketMQ消息中间件实现功能，通过客户端发送与云端交互的websocket方式通信后台，经云端后台查询数据库校验和分发消息到指定消息通道，rocketMQ通过消息通道获取消息后回发到云端的websocket，再转发到对应的websocket客户端接收消息，实现页面与消息动态渲染和交互，实现当堂检测互动功能。
一种基于学生终端的课堂检测方法，如图1所示，由教师端1和若干学生端2通过云平台3进行数据交互，以装有该课堂检测软件的平板电脑作为教师端1和学生端2，一般学生端具有多个，具体以实际学生人数为准，各平板电脑移动端通过云平台进行数据交互，包括以下步骤：
步骤S1，作业发布，云平台3收到教师端1指定的当堂检测试题信息、以及设定的模型参数后，完成当堂检测发布，学生端2接收邀请后开始答题，教师在学生答题过程能查看每个题的作答情况，学生完成测试，进行互批后，通过计算模块和答题情况分析模块进行计算分析。
其中，在步骤S1的作业发布中，云平台自动生成难度不同的三份当堂检测供老师使用，每一份当堂检测是链接题库的，老师直接在生成的当堂检测基础上增加或者删除题目，得到题目质量较好的当堂检测；随后需填写测试截止时间和互批截止时间、测试建立名称，并选择是否允许补交；云平台收到教师端1指定和输入的所有信息后，按照信息中的要求向学生端2发送检测邀请；学生端2接收邀请后开始答题。
而且，在步骤S1中，教师还可以同时开始和结束当堂检测，实时查看学生每道选择题作答情况的方法：学生客户端向信号管道处理中心发送请求，信号管道处理中心收到请求，运用调度算法进行数据加工处理，再传送给服务端，服务端再向云端消息器进行传输信号，减轻服务端数据压力。
步骤S2，如图2所示，根据移动端课堂教学中的当堂检测所需的若干个状态，在云平台中建立有限状态机模型，并设置不同状态间变迁所需的时间条件和用户动作，各个状态间的变迁通过对应的时间条件和用户动作进行触发；该有限状态机模型中定义的状态共10个状态，包括开始、未提交、提交、已互批、查看成绩、补交、未互批、教师批改、测试结束和查看班级测试结果；状态变迁的触发条件中，时间条件包括提交截止时间T1、互批截止时间T2，用户动作包括学生提交作业、进行互批、查看成绩、教师发布当堂检测、批改当堂检测、查看班级测试结果，教师发布当堂检测时需设置参数F，控制是否允许补交，F＝0不允许补交，F＝1允许补交；学生最终成绩S与学生批改成绩S1和教师批改成绩S2的关系是影响状态变迁的触发条件。
步骤S3，继续如图2所示，根据时间条件及用户的不同动作，在有限状态机模型中划分三类状态迁移路径：一条为学生端2正常状态迁移路径、一条为学生端2异常状态迁移路径和一条为教师端1状态迁移路径，并对于每一条迁移路径设置触发其状态变迁的时间条件和/或用户动作。
其中，在图2中，学生端2正常状态迁移路径为：1)、开始--未提交，收到指令开始当堂检测，触发状态变迁；2)、未提交--提交，在当前时间T＜T1时，学生提交作业，触发状态变迁；3)、提交--已互批，当T1＜T＜T2时，学生进行互批，触发状态变迁；4)、已互批--查看成绩，当T＞T2时，学生查看自己成绩，触发状态变迁；5)、查看成绩--测试结束，当S＝S1时，触发状态变迁；。
继续如图2所示，该学生端2异常状态迁移路径为：1)、未提交--结束，当F＝0，T＞T1，学生未提交测试；2)、未提交--补交，当F＝1，T1＜T＜T2，收到学生补交测试时，触发状态变迁；3)、补交--教师批改，当T＞T2且收到补交测试时，触发状态变迁；5)、提交--未互批，当T＞T2，学生未进行互批时，触发状态变迁；6)、未互批--教师批改，当T＞T2且教师收到未互批测试时，触发状态变迁；
继续如图2所示，该教师端1状态迁移路径为：1)、开始--教师批改，当T＞T2，教师收到补交测试、未互批测试时，触发状态变迁；2)、测试结束--教师批改，当S＝S2时，触发状态变迁；3)、教师批改--查看班级测试结果，当对班级学生的数据分析完成后，触发状态变迁。
步骤S4，依据有限状态机模型和所要存储的数据，定义若干数据表，用于保存当堂检测的所有记录；该实施例中，在数据库中建立三张数据表，分别是当堂检测记录表、当堂检测试题表和当堂检测成绩表；当堂检测记录表用于存放创建的当堂检测的相关信息，当堂检测试题表用于存放当堂检测的试题相关信息，当堂检测成绩表用于记录学生当堂检测的成绩和互批人信息。
在步骤S5，在云平台中设置得分计算模块和答题情况分析模块，得分计算模块用于根据学生当堂检测所处状态计算平时成绩，平时成绩包括互批情况及当堂检测得分情况，答题情况分析模块根据得分计算模块检测的得分情况机型统计分析。
其中，在得分计算模块中，平时成绩的计算公式如下：其中，n为当堂检测次数，Ui表示第i次测试是否提交，提交为1，未提交为0；P表示提交测试在平时成绩中所占的百分比，Fi表示第i次测试是否补交，补交为1，未补交为0；Q表示补交测试在平时成绩中所占的百分比；Si表示第i次测试学生所得的分数，S表示第i次测试的总分；M表示完成互批在平时成绩中所占的比重，Ei表示第i次测试是否完成互批，完成为1，未完成为0。
在答题情况分析模块中，所有学生端均完成测试之后，云平台会对每一道题的得分率进行统计，相应的每个同学也会有该套题的学情分析，平台还会记录连续五次检测的成绩轨迹；并计算出班级名次，进步和退步情况，云平台会将这些统计报告推送到老师端和学生端。
以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，除了具体实施例中列举的情况外；凡依本发明之方法及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于学生终端的课堂检测方法，由教师端和多个学生端通过云平台进行数据交互，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，作业发布，云平台收到教师端指定的当堂检测试题信息、以及设定的模型参数后，完成当堂检测发布，学生端接收邀请后开始答题，教师在学生答题过程能查看每个题的作答情况，学生完成测试，进行互批后，通过计算模块和答题情况分析模块进行计算分析；
步骤S2，根据移动端课堂教学中的当堂检测所需的若干个状态，在云平台中建立有限状态机模型，并设置不同状态间变迁所需的时间条件和用户动作，各个状态间的变迁通过对应的时间条件和用户动作进行触发；
步骤S3，根据时间条件及用户的不同动作，在有限状态机模型中划分三类状态迁移路径：一条为学生端正常状态迁移路径、一条为学生端异常状态迁移路径和一条为教师端状态迁移路径，并对于每一条迁移路径设置触发其状态变迁的时间条件和/或用户动作；
步骤S4，依据有限状态机模型和所要存储的数据，定义若干数据表，用于保存当堂检测的所有记录；
在步骤S5，在云平台中设置得分计算模块，用于根据学生当堂检测所处状态计算平时成绩，平时成绩包括互批情况及当堂检测得分情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S1的作业发布中，还包括以下步骤：云平台自动生成难度不同的三份当堂检测供老师使用，每一份当堂检测是链接题库的，老师直接在生成的当堂检测基础上增加或者删除题目，得到题目质量较好的当堂检测；随后需填写测试截止时间和互批截止时间、测试建立名称，并选择是否允许补交；云平台收到教师端指定和输入的所有信息后，按照信息中的要求向学生端发送检测邀请；学生端接收邀请后开始答题。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，教师同时开始和结束当堂检测，实时查看学生每道选择题作答情况的方法：学生客户端向信号管道处理中心发送请求，信号管道处理中心收到请求，运用调度算法进行数据加工处理，再传送给服务端，服务端再向云端消息器进行传输信号，减轻服务端数据压力。
4.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S2和步骤S3中，所述有限状态机模型中定义的状态共10个状态，包括开始、未提交、提交、已互批、查看成绩、补交、未互批、教师批改、测试结束和查看班级测试结果；状态变迁的触发条件中，时间条件包括提交截止时间T1、互批截止时间T2，用户动作包括学生提交作业、进行互批、查看成绩、教师发布当堂检测、批改当堂检测、查看班级测试结果，教师发布当堂检测时需设置参数F，控制是否允许补交，F＝0不允许补交，F＝1允许补交；学生最终成绩S与学生批改成绩S1和教师批改成绩S2的关系是影响状态变迁的触发条件。
5.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，还包括以下步骤：
在有限状态机模型中，状态迁移路径分为三类，
所述学生端正常状态迁移路径为：1)、开始--未提交，收到指令开始当堂检测，触发状态变迁；2)、未提交--提交，在当前时间T＜T1时，学生提交作业，触发状态变迁；3)、提交--已互批，当T1＜T＜T2时，学生进行互批，触发状态变迁；4)、已互批--查看成绩，当T＞T2时，学生查看自己成绩，触发状态变迁；5)、查看成绩--测试结束，当S＝S1时，触发状态变迁；
所述学生端异常状态迁移路径为：1)、未提交--结束，当F＝0，T＞T1，学生未提交测试；2)、未提交--补交，当F＝1，T1＜T＜T2，收到学生补交测试时，触发状态变迁；3)、补交--教师批改，当T＞T2且收到补交测试时，触发状态变迁；5)、提交--未互批，当T＞T2，学生未进行互批时，触发状态变迁；6)、未互批--教师批改，当T＞T2且教师收到未互批测试时，触发状态变迁；
所述教师端状态迁移路径为：1)、开始--教师批改，当T＞T2，教师收到补交测试、未互批测试时，触发状态变迁；2)、测试结束--教师批改，当S＝S2时，触发状态变迁；3)、教师批改--查看班级测试结果，当对班级学生的数据分析完成后，触发状态变迁。
6.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，在数据库中建立的三张表分别是当堂检测记录表、当堂检测试题表和当堂检测成绩表；当堂检测记录表用于存放创建的当堂检测的相关信息，当堂检测试题表用于存放当堂检测的试题相关信息，当堂检测成绩表用于记录学生当堂检测的成绩和互批人信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括以下步骤：在得分计算模块中，平时成绩的计算公式如下：其中，n为当堂检测次数，Ui表示第i次测试是否提交，提交为1，未提交为0；P表示提交测试在平时成绩中所占的百分比，Fi表示第i次测试是否补交，补交为1，未补交为0；Q表示补交测试在平时成绩中所占的百分比；Si表示第i次测试学生所得的分数，S表示第i次测试的总分；M表示完成互批在平时成绩中所占的比重，Ei表示第i次测试是否完成互批，完成为1，未完成为0。
8.根据权利要求1所述的一种基于学生终端的课堂检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括以下步骤：在答题情况分析模块中，所有学生端均完成测试之后，云平台会对每一道题的得分率进行统计，相应的每个同学也会有该套题的学情分析，平台还会记录连续五次检测的成绩轨迹；并计算出班级名次，进步和退步情况，云平台会将这些统计报告推送到老师端和学生端。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110807718A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-18 | 浙江工商大学 | 在线教学平台中基于有限状态机的课后作业流程管理办法 |
| CN110827180A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-21 | 浙江工商大学 | 小规模移动端课堂教学系统中的随堂测试流程管理方法 |
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2020
- 2020-08-20 CN CN202010846392.9A patent/CN111815490A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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