CN112634100A - 一种基于大数据的行为分析教育系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的行为分析教育系统，包括云服务器、学生端、教师端，学生端包括数据采集模块、暂存模块、学生端互动模块，云服务器包括存储模块、行为识别模块，教师端包括查询模块、评价模块、教师端互动模块，本发明通过学生端的数据采集模块实现目标学生行为的识别和采集，并通过预先设置行为种类、标记人体关键点来实现对学生的动作类型的判断，并记录学生的上课状态，从而使教师能够了解学生的上课状态，有利于教学方案的改进和教学效果的提高。
Description
技术领域
本发明涉及大数据领域，具体涉及一种基于大数据的行为分析教育系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，互联网和信息技术带来了教育资源的跨时空整合、教育资源利用率的提高和教学质量的提升，在线教育正推动本行业产生广泛和深刻的变革；
教育的一个重要目的是提高教学效果，让学习者能够有效快速掌握知识，而在上课过程中，学生的学习情绪对课程的学习效果有着直接的影响，注意力被归类为认知投入的因素之一，是指人的心理活动指向和集中于某种事物的能力，注意力就是在忽略干扰的情况下认知对信息的持续关注能力；在教育领域，注意力反应在课堂教学中就是指学生专注于课堂内容的集中程度，持续注意力或警觉性是用来描述长时间保持注意力集中的能力，比如在教师在课堂上讲课的时候，教学研究的重点通常是确保学生的注意力集中，因为持续的注意力是评估课堂学习效果的一个重要因素，学生课堂注意力集中程度是学生听课状态的直接反馈，也是衡量课堂教学质量的重要指标。
因此，设计一种基于大数据的行为分析教育系统是相关领域内技术人员急需解决的问题，可以提高老师的教学水准，更好地在课程中激发学生的积极情绪。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于大数据的行为分析教育系统，包括云服务器、学生端、教师端，所述学生端包括数据采集模块，用于采集学生行为数据，并通过无线通信上传至云服务器；
暂存模块，用于暂时存储数据采集单元采集的数据信息；
学生端互动模块，用于与教师端进行通信，进行教学互动；
所述云服务器包括存储模块，用于接收并存储学生端发送的行为数据；
行为识别模块，用于根据学生端发送的行为数据识别目标学生的行为种类，并进行行为标记，同时存储至存储模块；
所述教师端包括查询模块，用于从云服务器中查看目标学生的行为分析；
评价模块，用于对目标学生的行为进行评价，并发送至学生端；
教师端互动模块，用于与学生端进行通信，进行教学互动。
进一步地，所述数据采集模块的实现方法包括：(1)使用基于采集学生动作信息的摄像头、以及采集学生情绪信息的心电采集仪进行数据采集；(2)根据采集的信息以图片、表格的形式进行存储、展示。
进一步地，所述行为识别模块的实现方法包括；(1)预先存储每个目标学生的行为种类，并将行为种类分为第一行为种类和第二行为种类，其中，第一行为种类包括坐、起立、举手、书写，第二行为种类包括趴、躺、扭头、交谈、进食；(2)对每一行为种类设置对应代号；(3)对每一行为种类标记人体关键点；(4)通过心电采集仪针对第一行为种类、第二行为种类中的每一行为种类提取对应心电变化图；(5)通过摄像头采集的动作信息、以及心电采集仪采集的心电变化图判断目标学生的动作类型，当目标学生当前的动作类型持续设定时间后，则进行行为标记同时存储至存储模块。
进一步地，所述人体关键点包括人体眨眼关键点、嘴部轮廓关键点、人体头部位置关键点、人体躯干位置关键点以及人体四肢位置关键点。
进一步地，所述行为标记的内容包括行为种类代号、行为持续时间以及行为出现次数。
进一步地，所述教师端互动模块与学生端互动模块的互动包括问答交互、试题作答交互。
本发明还公开了一种教育平台，所述教育平台包括如权利要求1-6中任一项所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统。
采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明通过学生端的数据采集模块实现目标学生行为的识别和采集，并通过预先设置行为种类、标记人体关键点来实现对学生的动作类型的判断，并记录学生的上课状态，从而使教师能够了解学生的上课状态，有利于教学方案的改进和教学效果的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种基于大数据的行为分析教育系统的模块示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例
一种基于大数据的行为分析教育系统，包括云服务器、学生端、教师端，所述学生端包括数据采集模块，用于采集学生行为数据，并通过无线通信上传至云服务器；
暂存模块，用于暂时存储数据采集单元采集的数据信息；
学生端互动模块，用于与教师端进行通信，进行教学互动；
所述云服务器包括存储模块，用于接收并存储学生端发送的行为数据；
行为识别模块，用于根据学生端发送的行为数据识别目标学生的行为种类，并进行行为标记，同时存储至存储模块；
所述教师端包括查询模块，用于从云服务器中查看目标学生的行为分析；
评价模块，用于对目标学生的行为进行评价，并发送至学生端；
教师端互动模块，用于与学生端进行通信，进行教学互动。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述数据采集模块的实现方法包括：(1)使用基于采集学生动作信息的摄像头、以及采集学生情绪信息的心电采集仪进行数据采集；(2)根据采集的信息以图片、表格的形式进行存储、展示。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述行为识别模块的实现方法包括；(1)预先存储每个目标学生的行为种类，并将行为种类分为第一行为种类和第二行为种类，其中，第一行为种类包括坐、起立、举手、书写，第二行为种类包括趴、躺、扭头、交谈、进食；(2)对每一行为种类设置对应代号；(3)对每一行为种类标记人体关键点；(4)通过心电采集仪针对第一行为种类、第二行为种类中的每一行为种类提取对应心电变化图；(5)通过摄像头采集的动作信息、以及心电采集仪采集的心电变化图判断目标学生的动作类型，当目标学生当前的动作类型持续设定时间后，则进行行为标记同时存储至存储模块。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述人体关键点包括人体眨眼关键点、嘴部轮廓关键点、人体头部位置关键点、人体躯干位置关键点以及人体四肢位置关键点。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述行为标记的内容包括行为种类代号、行为持续时间以及行为出现次数。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述教师端互动模块与学生端互动模块的互动包括问答交互、试题作答交互。
本发明还公开了一种教育平台，所述教育平台包括上述内容一种基于大数据的行为分析的教育系统。
通过应用本发明的技术方案，提出了采集学生动作信息的摄像头、以及采集学生情绪信息的心电采集仪，采集学生行为数据，并通过识别设定的人体关键点，判断学生的行为种类，进而能够准确地识别出课堂中学生的学生行为类型，并能够为后续的教育分析或专注度分析等提供有效的数据支持。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种基于大数据的行为分析教育系统，其特征在于，包括云服务器、学生端、教师端，所述学生端包括数据采集模块，用于采集学生行为数据，并通过无线通信上传至云服务器；
暂存模块，用于暂时存储数据采集单元采集的数据信息；
学生端互动模块，用于与教师端进行通信，进行教学互动；
所述云服务器包括存储模块，用于接收并存储学生端发送的行为数据；
行为识别模块，用于根据学生端发送的行为数据识别目标学生的行为种类，并进行行为标记，同时存储至存储模块；
所述教师端包括查询模块，用于从云服务器中查看目标学生的行为分析；
评价模块，用于对目标学生的行为进行评价，并发送至学生端；
教师端互动模块，用于与学生端进行通信，进行教学互动。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统，其特征在于，所述数据采集模块的实现方法包括：(1)使用基于采集学生动作信息的摄像头、以及采集学生情绪信息的心电采集仪进行数据采集；(2)根据采集的信息以图片、表格的形式进行存储、展示。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统，其特征在于，所述行为识别模块的实现方法包括；(1)预先存储每个目标学生的行为种类，并将行为种类分为第一行为种类和第二行为种类，其中，第一行为种类包括坐、起立、举手、书写，第二行为种类包括趴、躺、扭头、交谈、进食；(2)对每一行为种类设置对应代号；(3)对每一行为种类标记人体关键点；(4)通过心电采集仪针对第一行为种类、第二行为种类中的每一行为种类提取对应心电变化图；(5)通过摄像头采集的动作信息、以及心电采集仪采集的心电变化图判断目标学生的动作类型，当目标学生当前的动作类型持续设定时间后，则进行行为标记同时存储至存储模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统，其特征在于，所述人体关键点包括人体眨眼关键点、嘴部轮廓关键点、人体头部位置关键点、人体躯干位置关键点以及人体四肢位置关键点。
5.根据权利要求3所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统，其特征在于，所述行为标记的内容包括行为种类代号、行为持续时间以及行为出现次数。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统，其特征在于，所述教师端互动模块与学生端互动模块的互动包括问答交互、试题作答交互。
7.一种教育平台，其特征在于，所述教育平台包括如权利要求1-6中任一项所述的一种基于大数据的行为分析的教育系统。
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Cited By (1)
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| CN113435827A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-24 | 广州番禺职业技术学院 | 一种智慧场域下的课堂知识应用传播系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109035082A (zh) * | 2017-06-09 | 2018-12-18 | 曾静怡 | 教育管理自动评价系统 |
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