CN112634686A - 现代教育学的互动反馈系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息交互技术领域，具体涉及现代教育学的互动反馈系统，包括学生子系统和教师子系统，学生子系统包括控制模块、反馈模块和收发模块，教师子系统包括处理模块、通信模块、采集模块和显示模块，采集模块采集教师的教学信息并发送至处理模块，处理模块识别教学信息中的进度信息，处理模块根据进度信息获取预设的案例信息，处理模块将案例信息发送至收发模块，处理模块获取案例信息对应的互动信息，处理模块在下一教学进度点之前根据互动信息统计反馈的分布状况图，处理模块将分布状况图发送至显示模块进行显示。本发明让教师提前直观地看到学生的互动信息，以让教师提前知晓学生对相关内容的了解状况，不会打断教师的授课进程。

Description

现代教育学的互动反馈系统

技术领域

本发明涉及信息交互技术领域，具体涉及现代教育学的互动反馈系统。

背景技术

现代教育伴随着社会发展而形成，为了提高教育水平和教育效果，将学生集中到一起进行教学，在教学课堂上，教师讲授内容供学生学习，为了提高教学效果，教师通常会通过向学生提问讨论的方式与学生进行互动，对于声音较小的学生，互动过程需要教师走进学生才能听清学生的回答。

针对课堂上的交互问题，公开号为CN109166384A的专利公开了一种现代教育教学互动反馈系统，包括复位系统、语音处理系统、蓝牙及NFC系统、摄录系统和4G系统；本发明利用复位系统可以方便不同学生使用反馈系统，避免了一台设备终生对应一个学生，节约了成本，语音处理系统集成了频带分离滤波器和数字解码器，实现语音传输，方便老师和学生直接进行语音沟通，蓝牙及NFC系统可以使得本系统与外部蓝牙移动设备或射频识别端相连，连接方式更加多样化；设置摄录系统可帮助教师更好的了解学生的上课情况，设置4G系统可将中央处理器的数据实时上传至手机端或者学校的教务系统，便于学校统一管控。

使用上述系统在课堂上进行交流互动时，学生数量较多，多个学生都进行交流互动，即如果学生的互动需求量大，会导致互动时间延长，耽搁授课的课程进度。

发明内容

本发明意在提供一种现代教育学的互动反馈系统，以解决互动时间长耽搁课程进度的问题。

本方案中的现代教育学的互动反馈系统，包括学生子系统和教师子系统，所述学生子系统包括控制模块、用于反馈互动信息的反馈模块和与教师子系统通信的收发模块，所述教师子系统包括处理模块和与学生子系统通信的通信模块，所述教师子系统还包括采集模块和显示模块，所述采集模块用于采集教师的教学信息并发送至处理模块，所述处理模块在预设的教学进度点之前识别教学信息中的进度信息，所述处理模块根据进度信息获取预设的案例信息，所述处理模块通过通信模块将案例信息发送至收发模块，所述处理模块获取案例信息对应的互动信息，所述处理模块在下一教学进度点之前根据互动信息统计反馈的分布状况图，所述处理模块将分布状况图发送至显示模块进行显示，所述显示模块用于显示分布状况图。

本方案的有益效果是：

在授课过程中，先由采集模块采集教学信息，教学信息可以是教学时的语音信息，让处理模块从教学信息中识别教学的进度信息，进度信息可以是某个章节的关键词，并让处理模块根据进度信息获取预设的案例信息发送指学生子系统，案例信息可以是学针对某个教学现象的看法；再通过反馈模块获取学生针对案例信息的互动信息，并由处理模块获取互动信息在下一教学进度点之前统计分布状况图进行显示，能够在下一教学进度点到来之前让教师直观地看到学生的互动信息，并主动自动地采集与学生的互动信息，无需教师单独停下授课来进行互动，交流互动也速度也较快，不会耽搁授课时间，以让教师提前知晓学生对相关内容的了解状况，全部过程自动进行，不会打断教师的授课进程。

进一步，所述学生子系统还包括与每个课桌一一对应的播放模块，所述反馈模块用于向控制模块发送学生编号，所述控制模块将学生编号通过收发模块发送至通信模块，所述处理模块从通信模块获取学生编号进行存储，所述控制模块根据每个学生唯一的学生编号给互动信息添加编号标签，所述处理模块根据互动信息的编号标签识别出未发送互动信息的学生编号，所述处理模块通过通信模块将教学信息发送至未发送互动信息学生的收发模块，所述控制模块从收发模块获取教学信息发送至未发送互动信息学生的播放模块处，所述播放模块用于语音播放教学信息。

有益效果是：将每个学生以唯一的学生编号进行区别，并给每个学生的互动信息添加编号标签，让处理模块能够识别出没有反馈互动信息的学生，再向该未反馈互动信息的学生发送教学信息进行播放，以此来吸引该未反馈互动信息学生的注意力，提高互动反馈的参与性，以让教师提前且准确地了解学生情况。

进一步，所述学生子系统还包括检测模块，所述检测模块和播放模块位于课桌的桌肚内壁上，所述检测模块用于检测学生是否在玩手机，所述检测模块在检测到学生玩手机时向控制模块发送播放信号，所述控制模块根据播放信号控制播放模块语音播放教学信息。

有益效果是：通过检测模块检测学生是否在玩手机，并在学生玩手机时向其播放教学信息，吸引学生注意力，还能警示学生不要玩手机，通过双方的互动提高学生的学习效果。

进一步，所述检测模块包括一个红外发射管、多个红外接收管和多个光亮度传感器，所述红外发射管设置在桌肚顶壁靠近端沿处，所述红外接收管并排设置在红外发射管的左右两侧处，所述红外接收管检测收到的红外线并向控制模块发送电信号，所述光亮度传感器位于桌肚顶壁远离端沿处，所述光亮度传感器检测亮度值发送至控制模块，所述控制模块在收到电信号后将亮度值与预设亮度进行对比，在亮度值大于预设亮度时，所述控制模块控制播放模块语音播放教学信息。

有益效果是：由于学生玩耍手机时，普遍会悄悄进行，且手机屏幕表面光滑，通过红外发射管发射出的红外光线，能够及时镜面反射走红外光线，让红外接收管接收到，并且同时检测桌肚内的亮度值，在亮度值较大且收到电信号时，从桌肚内部播放出教学信息，让学生以为教师在旁边，能够有效地警示学生，提高学习效果，且提高检测手机的准确性；本技术方案未单独使用检测光线亮度来检测是否玩手机，能够防止部分贴上功能防护膜的干扰，例如市面上的防偷窥膜贴上后会降低手机屏幕朝向四周的光线亮度，而通过桌肚顶壁的光亮度传感器却是能够检测到亮度值的，提高了判断学生玩手机情况检测的准确性。

进一步，所述控制模块在亮度值再次小于预设亮度时控制播放模块停止播放。

有益效果是：在亮度值减弱后，即学生未玩手机后，停止播放，避免一直播放引起学生反感。

进一步，所述检测模块还包括温度传感器，所述温度传感器位于桌肚内的桌肚底板上，所述温度传感器位于靠近桌肚底板的边沿处，所述温度传感器用于检测温度值发送至控制模块，所述控制模块在收到电信号且温度值小于预设温度时控制播放模块停止播放。

有益效果是：通过温度传感器从桌肚底板上检测温度值，在收到手机反射红外光线的电信号且温度值小于预设温度时，即将手机放置在桌肚内但未玩耍手机时，避免只放置手机而未玩耍手机时引起误播放。

附图说明

图1为本发明现代教育学的互动反馈系统实施例一的示意性框图；

图2为本发明现代教育学的互动反馈系统实施例一中课桌正对开口的主视图；

图3为图2中课桌沿着宽度方向的纵向截面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：桌肚1、温度传感器2、红外发射管3、红外接收管4、光亮度传感器5、播放模块6。

实施例一

现代教育学的互动反馈系统，如图1所示：包括学生子系统和教师子系统，学生子系统位于学生的课桌上，学生子系统包括控制模块、用于反馈互动信息的反馈模块和与教师子系统通信的收发模块，学生子系统针对每个座位设置一套反馈模块、控制模块和收发模块，反馈模块可用现有的按键来输入互动信息，控制模块可用现有的C8051F120单片机；教师子系统位于教师的讲台处，教师子系统包括处理模块、采集模块和显示模块与学生子系统通信的通信模块，处理模块可用现有的PC机，教师子系统还包括，采集模块可以是拾音器，显示模块可以是LCD显示屏，收发模块与通信模块间通过无线通信进行信息交互。

采集模块用于采集教师的教学信息并发送至处理模块，教学信息可以是教师授课过程中的语音信息，处理模块在预设的教学进度点之前识别教学信息中的进度信息，预设的教学进度点可以根据课程进度的时间或者内容进行设置，处理模块根据进度信息获取预设的案例信息，处理模块通过通信模块将案例信息发送至收发模块，处理模块获取案例信息对应的互动信息，处理模块在下一教学进度点之前根据互动信息统计反馈的分布状况图，处理模块将分布状况图发送至显示模块进行显示，显示模块用于显示分布状况图。

学生子系统还包括与每个课桌一一对应的播放模块6，反馈模块用于向控制模块发送学生编号，将每个学生与课桌的固定对应，每个课桌上的反馈模块预设学生编号，控制模块将学生编号通过收发模块发送至通信模块，处理模块从通信模块获取学生编号进行存储，控制模块根据每个学生唯一的学生编号给互动信息添加编号标签，处理模块根据互动信息的编号标签识别出未发送互动信息的学生编号，处理模块通过通信模块将教学信息发送至未发送互动信息学生的收发模块，控制模块从收发模块获取教学信息发送至未发送互动信息学生的播放模块6处，播放模块6用于语音播放教学信息。

如图2和图3所示，学生子系统还包括检测模块，检测模块和播放模块6位于课桌的桌肚1内壁上，检测模块用于检测学生是否在玩手机，具体为：检测模块包括一个红外发射管3、多个红外接收管4和多个光亮度传感器5，红外发射管3设置在桌肚1顶壁靠近端沿处，即红外发射管3位于桌肚1的开口处，且红外发射管3位于桌肚1中间位置处，红外接收管4并排设置在红外发射管3的左右两侧处，红外接收管4可根据实际需求进行设置，一个红外发射管3对应多个红外接收管4，不会因发射出太多的红外光线造成干扰；红外接收管4检测收到的红外线并向控制模块发送电信号，光亮度传感器5位于桌肚1顶壁远离端沿一侧，即光亮度传感器5位于桌肚1顶壁的中心处，光亮度传感器5检测亮度值发送至控制模块，控制模块在收到电信号后将亮度值与预设亮度进行对比，在亮度值大于预设亮度时，控制模块控制播放模块6语音播放教学信息，控制模块在亮度值再次小于预设亮度时控制播放模块6停止播放；检测模块还包括温度传感器2，温度传感器2位于桌肚1内的桌肚1底板上，温度传感器2位于靠近桌肚1底板的边沿处，温度传感器2用于检测温度值发送至控制模块，控制模块在收到电信号且温度值小于预设温度时控制播放模块6停止播放。

检测模块在检测到学生玩手机时向控制模块发送播放信号，检测到学生玩手机即红外接收管4收到红外光线且亮度值大于预设亮度，控制模块根据播放信号控制播放模块6语音播放教学信息。

具体实施过程如下：

在教师的授课过程中，通过采集模块采集教学信息，如教学信息可以是教学时的语音信息，让处理模块从教学信息中识别教学的进度信息，进度信息可以是某个章节的关键词，并让处理模块根据进度信息获取预设的案例信息发送指学生子系统，案例信息可以是学针对某个教学现象的看法；再通过反馈模块获取学生针对案例信息的互动信息，并由处理模块获取互动信息在下一教学进度点之前统计分布状况图进行显示，能够在下一教学进度点到来之前让教师直观地看到学生的互动信息，以让教师提前知晓学生对相关内容的了解状况，全部过程自动进行，不会打断教师的授课进程；将每个学生以唯一的学生编号进行区别，并给每个学生的互动信息添加编号标签，让处理模块能够识别出没有反馈互动信息的学生，再向该未反馈互动信息的学生发送教学信息进行播放，例如A学生未反馈互动信息，则由教学子系统向该A学生所在课桌的播放模块6发送教学信息，以此来吸引该未反馈互动信息学生的注意力，提高互动反馈的参与性，以让教师提前且准确地了解学生情况。

由于学生玩耍手机时，普遍会悄悄进行，且手机屏幕表面光滑，通过红外发射管3发射出的红外光线，能够及时镜面反射走红外光线，让红外接收管4接收到，并且同时检测桌肚1内的亮度值，在亮度值较大且收到电信号时，从桌肚1内部播放出教学信息，让学生以为教师在旁边，能够有效地警示学生，提高学习效果，且提高检测手机的准确性；再通过温度传感器2从桌肚1底板上检测温度值，在收到手机反射红外光线的电信号且温度值小于预设温度时，即将手机放置在桌肚1内但未玩耍手机时，避免只放置手机而未玩耍手机时引起误播放。

实施例二

与实施例一的区别在于，学生子系统还包括位于桌肚1顶壁上的摄像模块，摄像模块位于桌肚1靠近端缘的中心位置处，摄像模块拍摄手机屏幕的屏幕图像，控制模块在亮度值大于语塞亮度是获取屏幕图像通过收发模块发送至教师子系统；教师子系统的处理模块通过通信模块接收屏幕图像，处理模块识别屏幕图像中的浏览信息，例如屏幕图像中的浏览信息可以是购物信息、游戏信息、课堂知识点信息和生活信息等，浏览信息可以通过关键词进行表示，处理模块识别教学信息中的课程关键词，例如教学信息中的“自由落体运动”、“微波通信”和“傅里叶变换”等的关键词，处理模块将浏览信息与预设信息进行匹配，浏览信息与预设信息的匹配通过关键词匹配进行；当匹配成功时，处理模块通过通信模块向学生子系统发送终止播放信号，学生子系统的控制模块根据收发模块的终止播放信号终止向播放模块发送教学信息；当匹配失败时，处理模块根据浏览信息截取教学信息的段落信息，例如浏览信息为购物、游戏等时，截取教学信息中教师声音分贝值最高的部分作为段落信息，处理模块将段落信息通过通信模块发送至学生子系统，学生子系统的控制模块通过收发模块获取段落信息，控制模块获取段落信息发送至播放模块进行播放。

本实施例二通过获取学生玩手机时的屏幕图像，并识别屏幕图像上的浏览信息，将浏览信息与预设信息进行匹配，在匹配成功时，让学生子系统的播放模块终止播放教学信息，避免学生因为对知识点有疑惑而查阅知识时的误提醒，在匹配失败时，截取教学信息中的段落信息让学生子系统的播放模块进行播放，段落信息可能与当前的教学信息不同，通过段落信息可以提醒玩手机的学生及其旁边的同学，起到震慑玩手机的同学的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.现代教育学的互动反馈系统，包括学生子系统和教师子系统，所述学生子系统包括控制模块、用于反馈互动信息的反馈模块和与教师子系统通信的收发模块，所述教师子系统包括处理模块和与学生子系统通信的通信模块，其特征在于：所述教师子系统还包括采集模块和显示模块，所述采集模块用于采集教师的教学信息并发送至处理模块，所述处理模块在预设的教学进度点之前识别教学信息中的进度信息，所述处理模块根据进度信息获取预设的案例信息，所述处理模块通过通信模块将案例信息发送至收发模块，所述处理模块获取案例信息对应的互动信息，所述处理模块在下一教学进度点之前根据互动信息统计反馈的分布状况图，所述处理模块将分布状况图发送至显示模块进行显示，所述显示模块用于显示分布状况图。

2.根据权利要求1所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：所述学生子系统还包括与每个课桌一一对应的播放模块，所述反馈模块用于向控制模块发送学生编号，所述控制模块将学生编号通过收发模块发送至通信模块，所述处理模块从通信模块获取学生编号进行存储，所述控制模块根据每个学生唯一的学生编号给互动信息添加编号标签，所述处理模块根据互动信息的编号标签识别出未发送互动信息的学生编号，所述处理模块通过通信模块将教学信息发送至未发送互动信息学生的收发模块，所述控制模块从收发模块获取教学信息发送至未发送互动信息学生的播放模块处，所述播放模块用于语音播放教学信息。

3.根据权利要求2所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：所述学生子系统还包括检测模块，所述检测模块和播放模块位于课桌的桌肚内壁上，所述检测模块用于检测学生是否在玩手机，所述检测模块在检测到学生玩手机时向控制模块发送播放信号，所述控制模块根据播放信号控制播放模块语音播放教学信息。

4.根据权利要求3所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：所述检测模块包括一个红外发射管、多个红外接收管和多个光亮度传感器，所述红外发射管设置在桌肚顶壁靠近端沿处，所述红外接收管并排设置在红外发射管的左右两侧处，所述红外接收管检测收到的红外线并向控制模块发送电信号，所述光亮度传感器位于桌肚顶壁远离端沿处，所述光亮度传感器检测亮度值发送至控制模块，所述控制模块在收到电信号后将亮度值与预设亮度进行对比，在亮度值大于预设亮度时，所述控制模块控制播放模块语音播放教学信息。

5.根据权利要求4所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：所述控制模块在亮度值再次小于预设亮度时控制播放模块停止播放。

6.根据权利要求4所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：所述检测模块还包括温度传感器，所述温度传感器位于桌肚内的桌肚底板上，所述温度传感器位于靠近桌肚底板的边沿处，所述温度传感器用于检测温度值发送至控制模块，所述控制模块在收到电信号且温度值小于预设温度时控制播放模块停止播放。

7.根据权利要求4所述的现代教育学的互动反馈系统，其特征在于：学生子系统还包括位于桌肚顶壁上的摄像模块，摄像模块位于桌肚靠近端缘的中心位置处，摄像模块拍摄手机屏幕的屏幕图像，控制模块在亮度值大于语塞亮度是获取屏幕图像通过收发模块发送至教师子系统；教师子系统的处理模块通过通信模块接收屏幕图像，处理模块识别屏幕图像中的浏览信息，处理模块识别教学信息中的课程关键词，处理模块将浏览信息与预设信息进行匹配；当匹配成功时，处理模块通过通信模块向学生子系统发送终止播放信号，学生子系统的控制模块根据收发模块的终止播放信号终止向播放模块发送教学信息；当匹配失败时，处理模块根据浏览信息截取教学信息的段落信息，处理模块将段落信息通过通信模块发送至学生子系统，学生子系统的控制模块通过收发模块获取段落信息，控制模块获取段落信息发送至播放模块进行播放。

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