CN112017081A

CN112017081A - 一种智能教学尺以及基于智能教学尺的教学管理系统

Info

Publication number: CN112017081A
Application number: CN202010626892.1A
Authority: CN
Inventors: 潘教福; 李小超
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2020-12-01

Abstract

一种智能教学尺以及基于智能教学尺的教学管理系统，包括壳体、主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置，壳体内设有空腔，主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、触控翻页笔、光线传感装置以及影音装置均固定安装在空腔内，USP电源板与主板连接，压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均通过线路与主板连接。优点在于，教学管理更加科学高效。

Description

一种智能教学尺以及基于智能教学尺的教学管理系统

技术领域

本发明涉及一种教具，尤其涉及一种智能教学尺；本发明还涉及一种教学管理系统，尤其涉及一种基于智能教学尺的教学管理系统。

背景技术

教学尺为一种十分常用教学用具，现有的教学尺主要应用于课堂教学过程中，能够便于教师指示教学内容，部分教学尺上还设有刻度标识，能够用作测量器具。

然而，如今高效快速的教学环境下，如何利用物联网技术，一方面减轻教师的教学任务，另一方面能够提高学生的学习效率，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，特制作一种智能教学尺能够使得师生之间的管教行为有规则约束，并将规则数字化，能够帮助教师更好地教育学生，家长更直观地了解学生的课堂情况。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案得以解决：一种智能教学尺，包括壳体、主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置，壳体内设有空腔，主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均固定安装在空腔内，USP电源板与主板连接，压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均通过线路与主板连接。

进一步地，壳体内还设有显示屏，显示屏与主板线路连接，显示屏和压力传感装置分别设置在壳体的两端。

进一步地，压力传感装置为柔性薄膜压力传感器，柔性薄膜压力传感器包覆设置在壳体一端的四周。

进一步地，壳体上还设有触控翻页笔，触控翻页笔可活动地插接在壳体内。

本发明还提供了一种基于智能教学尺的教学管理系统，利用本发明所提供的智能教学尺，结合校园管理网络，有效提升校园管理效率。

一种基于智能教学尺的教学管理系统，包括教学系统和管理系统，教学系统包括师生服务平台、服务器和教学尺终端，教学尺终端将教学信息传输至服务器，师生服务平台与服务器连接，师生可以通过师生服务平台调取教学信息；管理系统包括服务器、教学尺终端、教师终端、家长终端、校方管理终端，教学尺终端采集管理信息，通过通讯模块将其采集的管理信息实时传输至服务器，服务器根据数据类型判断是否向家长终端或学校管理终端发送信息。

进一步地，教学信息包括教学相片、教学视频、教学课件、学生的作业以及学生的成绩记录。

进一步地，管理信息包括人脸识别信息、学生信息、学生联络人信息、教师信息、位置信息、体温信息、光线强度信息、压力信息、影音信息以及学生违纪相关信息的记录。

进一步地，教学尺终端设有定值阀，教学尺采集的数值未超出定值阀限定范围，则将教学尺采集的数值传输至服务器进行存储，教学尺采集的数值超出定值阀限定范围，则将教学尺采集的数值传输至服务器进行存储，同时向校方管理终端和家长终端发送信息。

进一步地，教学尺终端还设有变值阀，采集的影音信息传输至服务器进行存储，同时教学尺终端可设定变值阀直接决定是否需要向家长终端或者校方管理终端发送。

进一步地，教学尺终端与服务器之间通过局域网连接。

进一步地，服务器、教师终端以及家长终端之间通过蜂窝网络连接。

本发明的有益之处在于：

本发明中所提供的智能教学尺，既能够作为教师教学用的教具，也同时能够作为教学管理系统中的一个终端，该智能教学尺具有人脸识别、摄像、惩戒、信息发送、语音、测量体温、测量环境光线以及作为触控翻页笔的等等功能，将教师在课堂的教学情况和行为较为完整地记录下来，特别是针对现在师生以及家长矛盾较为突出的惩戒行为，通过该教学尺，能够将惩戒行为更加规范化，对于惩戒行为的追溯，也更加有据可循。

附图说明

图1为本发明一种智能教学尺的结构示意图。

图2为本发明一种智能教学尺的内部结构示意图。

图3为本发明一种基于智能教学尺的教学管理系统的示意图。

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。

一种智能教学尺，包括壳体1、主板7、USP电源板4、压力传感装置3、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置6、光线传感装置以及影音装置5，壳体内设有空腔，主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均固定安装在空腔内，USP电源板与主板连接，压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均通过线路与主板连接。

人脸识别系统，传统的人脸识别技术主要是基于可见光图像的人脸识别但这种方式有着难以克服的缺陷，尤其在环境光照发生变化时，识别效果会急剧下降，无法满足实际系统的需要。本设备使用的是红外图像多光源人脸识别技术，它的精度、稳定性、准确性都远远超过了三维图像的人脸识别。本设备自带摄像头，能对学生的面部进行精确的图像采集、人脸定位，识别完成后在系统中进行身份查找，身份确认，能够保证信息的准确信。

本设备可以针对违纪学生进行适当的惩戒教育，通过压力传感装置，结合影音装置实现，在惩戒时可以记录在何时、何地、何原因、何种惩戒方式、惩戒的力度等，一般记录到学工系统中去，(结合压力传感器、摄像头以及语音功能)如果严重的可以直接发送给家长。本功能可以让老师敢于惩戒违纪学生、让家长能清楚地知道老师惩戒孩子的原因、方式、力度等，让学生意识到，学生不是向老师低头，是向规则低头,压力传感装置设置在教学尺壳体一端的四周，确保其再任意角度都能够精确感应。

信息发送功能，影音装置将相关信息采集后，通过数据传输装置和通讯装置，将信息传输至服务器，服务器再根据数据类型判断是否接入家长终端和教师终端。智能教学尺系统有强大的信息处理能力，可以把像片、视频传送到学生辅助教学平台，可以把惩戒的各种信息记录在学工系统，还可以根据需要给家长发送各种有价值的信息，学生家长能第一时间知道自己孩子在校情况。

测量体温，利用红外体温测量装置实现，当下时疫情特殊时间，本产品内部装配红外测仪，可以实时测量学生体温，并且记录学生早中晚体温变化，若发现学生有体温异常，则会发出警示，老师及时采取合理的防护措施。在测量学生体温的同时，还能测量环境温度，能让老师根据环境温度做出合理的安排。

光线传感装置，产品内部具有环境光线传感器，可以感知周围光线情况。如果当教室内的光线低于一定值，就会发出提示，让老师打开教室内灯，保护中小学生的眼睛，因为现在中小学学生近视的情况也是很严重的。

影音装置，本发明具有摄影、摄像功能，给教学辅助平台传送教学的照片和视频，辅助老师教学。也可在学生违纪时拍照上传学工系统，做好记录，辅助老师做好管理。

触控翻页笔8，现在学校是采用了一体机了，所以每次上课需要一支触控翻页笔，另外在触控翻页笔上加入PPT翻页的功能，以及电子教鞭的功能，方便教师教学使用，而不用换来换去。

一种基于智能教学尺的教学管理系统，包括教学系统和管理系统，教学系统包括师生服务平台、服务器和教学尺终端，教学尺终端将教学信息传输至服务器，师生服务平台与服务器连接，师生可以通过师生服务平台调取教学信息；管理系统包括服务器、教学尺终端、教师终端、家长终端、校方管理终端，教学尺终端采集管理信息，通过通讯模块将其采集的管理信息实时传输至服务器，服务器根据数据类型判断是否向家长终端或学校管理终端发送信息。教学信息包括教学相片、教学视频、教学课件、学生的作业以及学生的成绩记录。管理信息包括人脸识别信息、学生信息、学生联络人信息、教师信息、位置信息、体温信息、光线强度信息、压力信息、影音信息以及学生违纪相关信息的记录。

一种基于智能教学尺的教学管理系统，该系统基于教学尺终端，教学尺终端具有采集信息、定位、决策以及发出提示等作用，教学尺终端所采集的信息与服务器内预录信息进行匹配，服务器内的信息预先进行录入，并且中途可以增减，每个教师均配备一个教学尺终端，与服务器局域网连接，确保其网络信息安全，每个教学尺终端在启动状态时与服务器实时通讯，服务器能够获取教学尺终端采集的信息以及教学尺终端本体的位置信息，根据其位置信息确定其所在位置，进而判断教师是否准时到课。如果未及时到课，则接入教师终端进行提醒。

教学尺终端所采集信息多数为教学行为以及课堂情况信息，相关信息均留存在服务器中，需要时可供调取，另外，部分紧急信息，将通过服务器阀值判断和教学尺终端人工决策，选择是否及时接入教师终端或者家长终端，例如，疫情期间出现学生体温异常，惩戒情况严重，学生信息与服务器预录信息不一致等等情况。

本发明教学尺终端所用采用的电子元器件为：柔性薄膜压力传感器电路、树莓派Zero UPS电源板、树莓派1.3寸IPS LCD扩展板显示屏2、MLX90614系列红外测温模块、光敏电阻传感器模块模块、 4G通讯模块、智能语音模块ReSpeaker、WiFi+蓝牙模块、摄像头模块、树莓派zero主板等。以上只是电路的硬件部分，还包括软件开发部分、网页设计部分、外观设计部分。

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。

Claims

1.一种智能教学尺，其特征在于：包括壳体、主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置，壳体内设有空腔，主板、USP电源板、压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体温测量装置、光线传感装置以及影音装置均固定安装在空腔内，USP电源板与主板连接，压力传感装置、数据传输装置、通讯装置、红外体测量装置、光线传感装置以及影音装置均通过线路与主板连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能教学尺，其特征在于：壳体内还设有显示屏，显示屏与主板线路连接，显示屏和压力传感装置分别设置在壳体的两端。

3.根据权利要求2所述的一种智能教学尺，其特征在于：压力传感装置为柔性薄膜压力传感器，柔性薄膜压力传感器包覆设置在壳体一端的四周。

4.根据权利要求3所述一种智能教学尺，其特征在于：壳体上还设有触控翻页笔，触控翻页笔可活动地插接在壳体内。

5.一种基于权利要求4所述的一种智能教学尺的教学管理系统，其特征在于：包括教学系统和管理系统，教学系统包括师生服务平台、服务器和教学尺终端，教学尺终端将教学信息传输至服务器，师生服务平台与服务器连接，师生可以通过师生服务平台调取教学信息；管理系统包括服务器、教学尺终端、教师终端、家长终端、校方管理终端，教学尺终端采集管理信息，通过通讯模块将其采集的管理信息实时传输至服务器，服务器根据数据类型判断是否向家长终端或学校管理终端发送信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于智能教学尺的教学辅助系统，其特征在于：教学信息包括教学相片、教学视频、教学课件、学生的作业以及学生的成绩记录。

7.根据权利要求6所述的一种基于智能教学尺的教学管理系统，其特征在于，管理信息包括人脸识别信息、学生信息、学生联络人信息、教师信息、位置信息、体温信息、光线强度信息、压力信息、影音信息以及学生违纪相关信息的记录。

8.根据权利要求7所述的一种基于智能教学尺的教学管理系统，其特征在于，教学尺终端设有定值阀，教学尺采集的数值未超出定值阀限定范围，则将教学尺采集的数值传输至服务器进行存储，教学尺采集的数值超出定值阀限定范围，则将教学尺采集的数值传输至服务器进行存储，同时向校方管理终端和家长终端发送信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于智能教学尺的教学管理系统，其特征在于，教学尺终端还设有变值阀，采集的影音信息传输至服务器进行存储，同时教学尺终端可设定变值阀直接决定是否需要向家长终端或者校方管理终端发送。

10.根据权利要求9所述的一种基于智能教学尺的教学管理系统，其特征在于，教学尺终端与服务器之间通过局域网连接，服务器、教师终端以及家长终端之间通过蜂窝网络连接。