CN112714174A - 一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，包括智慧教育云数据中心、与智慧教育云数据中心进行数据传输的智慧教室、智慧学生端、智慧教师端，所述智慧教育云数据中心包括数据采集中心、数据存储中心、数据分析中心、数据传输中心，本申请通过智慧教育云数据中心、与智慧教育云数据中心进行数据传输的智慧教室、智慧学生端、智慧教师端，使得校园、学生、教师形成一个整体，有利于教师对学生用户数据的掌握，并且，本发明中通过视频数据采集模块、音频数据采集模块、考勤数据采集模块以及作业数据采集模块、考试数据采集模块、定位数据采集模块，能够采集目标学生各方面的数据，有利于后续分析的客观性。
Description
技术领域
本发明涉及大数据领域，具体涉及一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统。
背景技术
随着科技的发展，物联网技术逐渐成为当前热门话题之一，物联网技术的进步以及传统教育模式的局限性，促使教育信息化在近几年来迅速发展，与此同时，数字校园建设作为教育信息化建设的基础，信息化建设的需求推动了相关技术的发展和更新，其中，大数据是目前最为热门的一种技术和能力，它是从海量的多维度的寻常数据中寻找有意义的关联、挖掘事物变化规律，准确预测事物发展趋势的能力。但是，目前的智慧教育存在一些问题，主要表现为获取到的数据不够全面，无法准确的涵盖教学中的方方面面，不能满足实际使用的需求，因此，设计一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统是相关领域内技术人员急需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种教育课堂数据分析系统，包括云数据中心、与云数据中心进行数据通信的教室端、学生端、教师端；
所述教室端包括基于签到器的签到模块、以及基于教室内摄像头的人数实时识别模块、人脸识别模块、学生行为数据采集模块、教师行为数据采集模块、声音采集模块、授课内容采集模块；
所述签到模块用于确定目标学生的人数以及每个目标学生对应的学生信息；所述人数实时识别模块用于在设定时间区间内判断教室内人数，并与签到模块采集的目标学生数量进行对应，得到设定时间区间内的人数增减量；所述人脸识别模块用于识别教室内的目标学生人脸，并与签到模块的已签到目标学生进行比对，当人脸识别模块将教室内的目标学生人脸与签到模块的已签到目标学生进行比对且结果不匹配时，人脸识别模块标记不匹配的目标学生，当比对结果匹配时，人脸识别模块获取目标学生名称，并构建目标学生数据库存储至云数据中心；所述学生行为数据采集模块用于学生表情数据采集以及学生动作行为采集；所述教师行为数据采集模块用于教师动作采集；所述声音采集模块用于分类采集教室内的学生声音信息以及教师声音信息；所述授课内容采集模块用于采集智能黑板上的授课内容；
所述云数据中心包括云端数据库、数据分析模块，所述云端数据库用于存储教室端、学生端、教师端的数据，所述数据分析模块用于分类、整合数据内容。
进一步地，所述教师端包括随堂测验库、随堂测验发送模块、随堂测验批阅模块以及学生评价模块；
进一步地，所述学生端包括随堂测验存储模块、随堂测验作答模块以及课堂评价模块。
进一步地，所述签到模块获取的学生信息包括学生姓名、学生班级以及学生照片。
进一步地，所述学生行为数据采集模块采集的学生动作行为包括脸部动作行为、肢体动作行为，所述脸部动作行为判断基于眼球动作、嘴部动作，所述肢体动作行为判断基于头部动作、躯干动作、四肢动作；所述学生动作行为包括坐、站立、行走、举手、听讲、阅读、瞌睡、讨论、书写；所述学生行为数据采集模块将学生动作行为分别存储至对应的目标学生数据库中。
进一步地，所述授课内容采集模块采集的内容还包括授课时间、授课地点、授课教师和课程名称。
进一步地，所述学生评价模块的内容包括目标学生课堂行为评价、课堂专注度评价、随堂测验成绩评价。
进一步地，所述课堂评价模块的内容包括教师授课行为评价、教师讲解质量评价以及学生感受评价。
进一步地，所述学生端、教师端分别可查看学生评价模块、课堂评价模块上传至云数据中心的内容。
采用以上方案后，本发明具有如下优点：与现有技术相比，本申请通过智慧教育云数据中心、与智慧教育云数据中心进行数据传输的智慧教室、智慧学生端、智慧教师端，使得校园、学生、教师形成一个整体，有利于教师对学生用户数据的掌握，并且，本发明中通过视频数据采集模块、音频数据采集模块、考勤数据采集模块以及作业数据采集模块、考试数据采集模块、定位数据采集模块，能够采集目标学生各方面的数据，有利于后续分析的客观性。
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是本发明一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统的模块示意图。
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。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，包括智慧教育云数据中心、与智慧教育云数据中心进行数据传输的智慧教室、智慧学生端、智慧教师端；
所述智慧教育云数据中心包括数据采集中心、数据存储中心、数据分析中心、数据传输中心；
所述数据采集中心包括设置于智慧教室内的视频数据采集模块、音频数据采集模块、考勤数据采集模块、师生互动数据采集模块；以及，设置于智慧学生端内的作业数据采集模块、考试数据采集模块、定位数据采集模块、教学质量反馈数据采集模块；以及，设置于智慧教师端内的试题库、试题发送模块、作业批阅模块、考试批阅数据采集模块；
所述数据存储中心用于接收数据采集中心发送的数据，并存储；
所述数据分析中心对数据采集中心采集的数据进行整理、分析、加工，形成分析结果并存储于数据存储中心内；
所述数据传输中心用于智慧教师端上传或下载目标学生的数据内容。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述数据分析中心对数据的处理包括将数据按照目标学生为单位进行分类、整合。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述视频数据采集模块、音频数据采集模块基于智慧教室内设置的多个摄像机，所述视频数据采集模块、音频数据采集模块采集的内容有目标学生的人脸数据、表情数据、动作数据、语言数据。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述教师端的试题库用于存储试题资料及试题答案，所述试题发送模块从试题库中抽取试题资料并通过无线通信向学生端提供试题材料；所述学生端通过考试数据采集模块接收试题材料并将作答内容发送至教师端，所述教师端的考试批阅数据采集模块对学生答题内容进行批改，并将学生的正误率、分数发送至智慧教育云数据中心。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述学生端的作业数据采集模块用于扫描上传作业；所述老师端的作业批阅单元用于对学生作业进行批阅，并将学生的完成率、正误率发送至智慧教育云数据中心。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述作业数据采集模块上传的作业内容还包括作业接收时间、作业完成时间。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述定位数据采集模块基于学生端的定位器，其在设定时间段内采集学生端的位置。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述教学质量反馈数据采集模块用于学生上传课堂内容疑问及课堂评价。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述智慧教育云数据中心、智慧教室、智慧学生端、智慧教师端之间的数据传输均为加密数据传输。
通过设置于智慧教室内的视频数据采集模块、音频数据采集模块的设置，可以采集学生上课时的状态数据，通过考勤数据采集模块的设置，可以掌握学生上课的进行情况，通过学生端的作业数据采集模块、考试数据采集模块，可以采集学生课后的学习成果，通过定位数据采集模块的设置，可以在设定时间内确定学生在学校的位置；本发明能够采集学生的课堂表现、课后成果、课余活动，符合学生全面发展的数据采集需求。
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 (9)
1.一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，包括智慧教育云数据中心、与智慧教育云数据中心进行数据传输的智慧教室、智慧学生端、智慧教师端；
所述智慧教育云数据中心包括数据采集中心、数据存储中心、数据分析中心、数据传输中心；
所述数据采集中心包括设置于智慧教室内的视频数据采集模块、音频数据采集模块、考勤数据采集模块、师生互动数据采集模块；以及，设置于智慧学生端内的作业数据采集模块、考试数据采集模块、定位数据采集模块、教学质量反馈数据采集模块；以及，设置于智慧教师端内的试题库、试题发送模块、作业批阅模块、考试批阅数据采集模块；
所述数据存储中心用于接收数据采集中心发送的数据，并存储；
所述数据分析中心对数据采集中心采集的数据进行整理、分析、加工，形成分析结果并存储于数据存储中心内；
所述数据传输中心用于智慧教师端上传或下载目标学生的数据内容。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述数据分析中心对数据的处理包括将数据按照目标学生为单位进行分类、整合。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述视频数据采集模块、音频数据采集模块基于智慧教室内设置的多个摄像机，所述视频数据采集模块、音频数据采集模块采集的内容有目标学生的人脸数据、表情数据、动作数据、语言数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述教师端的试题库用于存储试题资料及试题答案，所述试题发送模块从试题库中抽取试题资料并通过无线通信向学生端提供试题材料；所述学生端通过考试数据采集模块接收试题材料并将作答内容发送至教师端，所述教师端的考试批阅数据采集模块对学生答题内容进行批改，并将学生的正误率、分数发送至智慧教育云数据中心。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述学生端的作业数据采集模块用于扫描上传作业；所述老师端的作业批阅单元用于对学生作业进行批阅，并将学生的完成率、正误率发送至智慧教育云数据中心。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述作业数据采集模块上传的作业内容还包括作业接收时间、作业完成时间。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述定位数据采集模块基于学生端的定位器，其在设定时间段内采集学生端的位置。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述教学质量反馈数据采集模块用于学生上传课堂内容疑问及课堂评价。
9.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的智慧教育数据采集系统，其特征在于，所述智慧教育云数据中心、智慧教室、智慧学生端、智慧教师端之间的数据传输均为加密数据传输。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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