CN112785468A - 基于物联网的智能教学管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能教学管理系统技术领域,具体为一种基于物联网的智能教学管理系统,包括采集模块上课时采集教室的课程信息和学生的图像;识别模块,根据图像识别学生的基本信息和座位信息;查询模块查询学生当前所上课程最近一次的历史成绩;成绩排序模块根据历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,并对学生成绩进行评级;距离排序模块根据差级学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表;判断模块判断差级学生是否因为坐后排影响了其成绩,若是,则增加其距离排名,点名册生成模块按距离排序表的反序生成第一点名册。本发明能针对坐后排影响了其成绩的差级学生自动生成点名册,帮助教师进行智能教学管理。
Description
技术领域
本发明涉及智能教学管理系统技术领域,具体为一种基于物联网的智能教学管理系统。
背景技术
在课堂上,传统的教师提问学生的点名方式,通常是教师根据自己熟悉的学生或者随机根据学号进行点名回答问题,但是如果一个教师兼任多个班级的授课,难以记得每个班级学生的姓名,这样点名提问存在随机性过强的问题。
特别是大学课堂,教师不认识学生,且学生的位置每堂课都有变化,教师一般只能根据学生名册进行点名回答问题,不能有针对性的进行点名。而大学很多学生自制力有限,上课喜欢坐到后排,不认真听讲,从而造成期末成绩不理想,如果教师能多选择这样的学生回答问题,就可以尽可能的提高这些学生听讲的认真程度,但是现有智能教学管理系统又不能针对这一问题自动生成点名册。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能自动生成点名册的基于物联网的智能教学管理系统。
本发明提供的基础方案为:基于物联网的智能教学管理系统,包括采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块、点名册生成模块和数据存储模块;
所述采集模块,用于上课时采集当前教室所教学课程信息和教室内学生的图像;
所述识别模块,用于根据图像识别学生的基本信息和座位信息,所述基本信息包括姓名、学号和班级;
所述查询模块,用于根据学生的基本信息查询学生当前所上课程的测试日期最接近当前日期的历史成绩;
所述成绩排序模块,用于根据学生历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,并根据预设的成绩评价表,对学生成绩进行优级、良级和差级的评级;
所述距离排序模块,用于根据成绩评级为差级的学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表;
所述判断模块,用于根据距离排序表的反序逐一判断差级学生左右两侧的学生的成绩评级是否为差级,若左右两侧的学生的成绩评级不为差级,则将距离排序表上该差级学生距离排序的排名加一,若左右两侧的学生的成绩评级一人为差级一人不为差级,则将距离排序表上该差级学生和两侧学生中成绩评定为差级的学生的距离排序的排名加一;
所述点名册生成模块,用于按距离排序表的反序生成第一点名册;
所述数据存储模块与采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块和名册生成模块连接,用于存储当前教室所教学课程信息、教室内学生的图像、基本信息、座位信息、历史成绩、成绩排序表、成绩评价表、距离排序表和第一点名册。
与现有技术相比,本方案的优点在于:1、上课时采集当前教室所教学课程信息和教室内学生的图像,根据图像识别学生的基本信息和座位信息,根据学生的基本信息查询学生当前所上课程的测试日期最接近当前日期的历史成绩,根据学生历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,可以实时获得学生成绩排序表,帮助教师同步了解学生学习状况。
2、根据预设的成绩评价表,对学生成绩进行优级、良级和差级的评级,根据成绩评级为差级的学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表,可以明确了解到那些学生成绩差,又爱坐后排,教师可以重点帮助成绩为差级又爱坐后排的学生。
3、按距离排序表的反序生成第一点名册,而不是单纯的只依靠成绩排序和距离排序生成点名册,判断离讲台远的差级学生身边学生的学习情况,若其身边的学生成绩不为差级,那么可以看出其成绩差与其座位远离讲台且不听讲有关,因为其他做后排的学生成绩并不差,将这样的学生排到第一点名册的前面,教师就可以根据第一点名册点名,从而让该类差级学生上课认真听讲。
4、本方案通过采集模块采集信息后,对信息进行分析,自动生成了第一点名册,减轻教师制作点名册的负担。
进一步,所述点名册生成模块,还有用于对优级和良级的学生按成绩排序表的反序生成第二点名册。
有益效果:点名册生成模块对优级和良级的学生按成绩排序表的反序生成第二点名册,教师也可以根据问题的难易程度通过第二点名册选择优级和良级的学生进行回答。
进一步,所述点名册生成模块,还用于根据预设的合成规则将第一点名册和第二点名册合成为第三点名册。
有益效果:点名册生成模块根据预设的合成规则将第一点名册和第二点名册合成为第三点名册,教师根据第三点名册抽取学生回答问题,可以尽可能的保证全班学生都有回答问题的机会。
进一步,所述合成规则包括第一合成规则和第二合成规则,所述第一合成规则为将第二点名册中学生按其原本的顺序添加到第一点名册最后一名学生后,所述第二合成规则为随机抽取若干名优级学生穿插到第一点名册中的差级学生中,再将第二点名册中剩余的学生添加到第一点名册最后一名学生后;所述数据存储模块,还用于存储第一合成规则和第二合成规则。
有益效果:教师按根据第一合成规则生产的第三点名册选择学生回答问题,可以尽可能的多选择坐后排不听讲的差级学生,帮助这些学生提高注意力,上课听讲。教师按根据第二合成规则生产的第三点名册选择学生回答问题,在选择坐后排不听讲的差级学生回答问题的同时,穿插优级学生回答问题,为这些差级学生树立学习的榜样。
进一步,所述基于物联网的智能教学管理系统还包括设置模块,所述设置模块与数据存储模块连接,用于选择合成规则和设置采集模块采集周期,所述采集周期为采集教室内学生的图像的周期;所述数据存储模块,还用于存储采集周期。
有益效果:教师可以根据课程的实际情况和需求合理选择合成规则和设置采集模块的采集周期。
进一步,所述基于物联网的智能教学管理系统还包括第一点名册分析模块;所述点名册分析模块与数据存储模块连接,用于一个课程的所有第一点名册进行分析,统计该课程的学生出现在第一点名册的次数,并按次数由多到少排序,下次生成第一点名册时标记次数排序前若干名学生。
有益效果:采用第一点名册分析模块对一个课程的所有第一点名册进行分析,统计该课程的学生出现在第一点名册的次数,并按次数由多到少排序,下次生成第一点名册时标记次数排序前若干名学生,让教师能够了解到采用这样的点名方式后的效果,并且让教师可以明确那些学生多次出现在第一点名册上,并且成绩评级还是差级,教师可以重点帮助这类学生。
进一步,所述基于物联网的智能教学管理系统还包括检测模块;所述检测模块,用于在上课时检测该课程的学生成绩是否有更新,若有,则触发采集模块采教室内学生的图像。
有益效果:如果设置的采集周期过长,而再下次采集之前该课程的学生成绩有更新,则触发采集模块采教室内学生的图像,进而生产新的第一点名册、第二点名册和第三点名册,防止因为采集周期过程而未及时更新第一点名册、第二点名册和第三点名册的情况出现。
进一步,所述采集模块,还用于采集学生回答问题次数,并标记在对应的第一点名册、第二点名册和第三点名册上。
有益效果:教师可以根据学生回答问题的次数,合理规划下次选择回答问题的学生。
附图说明
图1是本实施例基于物联网的智能教学管理系统的模块示意图。
具体实施方式
实施例基本如附图1所示:基于物联网的智能教学管理系统,包括采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块、名册生成模块、数据存储模块、设置模块、点名册分析模块和检测模块。
所述采集模块,通过网络爬虫获取学校教务系统中的课程信息,也可直接和学习教务系统连接获取教务系统中的信息,并根据当前时间和教室号获得当前教室所教学的课程信息,所述课程信息包括:课程名称、教室号、授课教师和学生名单;通过设置在教室内的摄像头拍摄教室内学生的图像。
所述识别模块,用于根据图像对学生进行人脸识别,根据学生面部信息在学校教务系统上获取学生的基本信息,所述基本信息包括姓名、学号和班级;同时也根据图像识别学生的座位信息,所述位置信息为学生当前所坐位置在以讲台为原点的教室的相对位置。
所述查询模块,用于根据学生的基本信息在学校教务系统上查询学生当前所上课程的测试日期最接近当前日期的历史成绩。
所述成绩排序模块,用于根据学生历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,并根据预设的成绩评价表,对学生成绩进行优级、良级和差级的评级;所述成绩评价表为优级、良级和差级分别的成绩分数范围,例如该课程总成绩为100分,100-80分为优级,79-60分为良级,60以下为差级,成绩排序模块根据学生成绩由高到低进行排序,生成成绩排序表,然后按照成绩排序表的顺序,逐一的对每个学生的成绩进行评级,从而最后生成的成绩排序表上不仅是学生的成绩排序还有学生成绩的评级。
所述距离排序模块,用于将成绩评级为差级的学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表。
所述判断模块,用于根据距离排序表的反序逐一判断差级学生左右两侧的学生的成绩评级是否为差级,若左右两侧的学生的成绩评级不为差级,则将距离排序表上该差级学生距离排序的排名加一,若左右两侧的学生的成绩评级一人为差级一人不为差级,则将距离排序表上该差级学生和两侧学生中成绩评定为差级的学生的距离排序的排名加一。
所述点名册生成模块,用于按距离排序表的反序生成第一点名册,用于对优级和良级的学生按成绩排序表的反序生成第二点名册,用于根据预设的合成规则将第一点名册和第二点名册合成为第三点名册,所述合成规则包括第一合成规则和第二合成规则,所述第一合成规则为将第二点名册中学生按其原本的顺序添加到第一点名册最后一名学生后,所述第二合成规则为随机抽取若干名优级学生穿插到第一点名册中的差级学生中,再将第二点名册中剩余的学生添加到第一点名册最后一名学生后。教师可以自己选择采用第一合成规则或第二合成规则。所述第一点名册、第二点名册和第三点名册都包括序号、课程名称、教室号、授课教师、差级学生和学生成绩。第一点名册、第二点名册和第三点名册可发送到教室的计算机上,也可以通过网络发送给对应教师的智能终端上。教师可以按照第一点名册、第二点名册或第三点名册选择学生回答问题。
所述设置模块,直接设置在教室的计算机上,与数据存储模块连接,用于选择合成规则和设置采集模块采集周期,所述采集周期为采集教室内学生的图像的周期,本实施例的采集周期设置为两次课程,采集一次教室内学生的图像。
所述名册分析模块,与数据存储模块连接,用于对一个课程的所有第一点名册进行分析,统计该课程的学生出现在第一点名册的次数,并按次数由多到少排序,下次生成第一点名册时标记次数排序前10名学生。从而让教师能够了解到采用这样的点名方式后的效果,并且教师可以明确这10名学生多次出现在第一点名册上,并且成绩评级还是差级,教师可以重点帮助这10名学生。
所述检测模块,用于在上课时检测该课程的学生成绩是否有更新,若有,则触发采集模块采教室内学生的图像,即采集周期为两次课程才采集一次,那么在中间不采集的那次课程中,如果检测到教务系统上该课程的学生成绩有更新,则触发采集模块采集学生的图像。防止因为采集周期过程而未及时更新第一点名册、第二点名册和第三点名册的情况出现。
所述采集模块,还用于采集学生回答问题次数,并标记在对应的第一点名册、第二点名册和第三点名册上,采用机器视觉技术识别上课期间,学生站起来的次数,将此次数作为学生的回答问题次数,并标记在对应的第一点名册、第二点名册和第三点名册上,自动采集标记减轻教师上课负担,又方便教师查看。
所述数据存储模块采用云存储,与采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块、名册生成模块、设置模块、名册分析模块和检测模块连接,数据存储模块用于存储上述各模块产生的数据,具体为当前教室所教学课程信息、教室内学生的图像、基本信息、座位信息、历史成绩、成绩排序表、成绩评价表、距离排序表、第一点名册、第一合成规则、第二合成规则、第二点名册、第三点名册和采集周期。
工作原理:上课时采集当前教室所教学课程信息和教室内学生的图像,根据图像识别学生的基本信息和座位信息,根据学生的基本信息查询学生当前所上课程的测试日期最接近当前日期的历史成绩,根据学生历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,可以实时获得学生成绩排序表,帮助教师同步了解学生学习状况。根据预设的成绩评价表,对学生成绩进行优级、良级和差级的评级,根据成绩评级为差级的学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表,可以明确了解到那些学生成绩差,又爱坐后排,教师可以重点帮助成绩为差级又爱坐后排的学生。
按距离排序表的反序生成第一点名册,而不是单纯的只依靠成绩排序和距离排序生成点名册,判断离讲台远的差级学生身边学生的学习情况,若其身边的学生成绩不为差级,那么可以看出其成绩差与其座位远离讲台且不听讲有关,因为其他做后排的学生成绩并不差,将这样的学生排到第一点名册的前面,教师就可以根据第一点名册点名,从而让该类差级学生上课认真听讲。
教师也可以根据问题的难易程度通过第二点名册选择优级和良级的学生进行回答,教师根据第三点名册抽取学生回答问题,可以尽可能的保证全班学生都有回答问题的机会,而且第三点名根据合成规则不同生成的第三点名册也不同,教师按根据第一合成规则生产的第三点名册选择学生回答问题,可以尽可能的多选择坐后排不听讲的差级学生,帮助这些学生提高注意力,上课听讲。教师按根据第二合成规则生产的第三点名册选择学生回答问题,在选择坐后排不听讲的差级学生回答问题的同时,穿插优级学生回答问题,为这些差级学生树立学习的榜样。
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 (8)
1.基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:包括采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块、点名册生成模块和数据存储模块;
所述采集模块,用于上课时采集当前教室所教学课程信息和教室内学生的图像;
所述识别模块,用于根据图像识别学生的基本信息和座位信息,所述基本信息包括姓名、学号和班级;
所述查询模块,用于根据学生的基本信息查询学生当前所上课程的测试日期最接近当前日期的历史成绩;
所述成绩排序模块,用于根据学生历史成绩由高到低对学生进行排序,生成成绩排序表,并根据预设的成绩评价表,对学生成绩进行优级、良级和差级的评级;
所述距离排序模块,用于根据成绩评级为差级的学生与讲台的直线距离由短到长对差级学生进行排序,生成距离排序表;
所述判断模块,用于根据距离排序表的反序逐一判断差级学生左右两侧的学生的成绩评级是否为差级,若左右两侧的学生的成绩评级不为差级,则将距离排序表上该差级学生距离排序的排名加一,若左右两侧的学生的成绩评级一人为差级一人不为差级,则将距离排序表上该差级学生和两侧学生中成绩评定为差级的学生的距离排序的排名加一;
所述点名册生成模块,用于按距离排序表的反序生成第一点名册;
所述数据存储模块与采集模块、识别模块、查询模块、成绩排序模块、距离排序模块、判断模块和名册生成模块连接,用于存储当前教室所教学课程信息、教室内学生的图像、基本信息、座位信息、历史成绩、成绩排序表、成绩评价表、距离排序表和第一点名册。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:所述点名册生成模块,还有用于对优级和良级的学生按成绩排序表的反序生成第二点名册。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:所述点名册生成模块,还用于根据预设的合成规则将第一点名册和第二点名册合成为第三点名册。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:所述合成规则包括第一合成规则和第二合成规则,所述第一合成规则为将第二点名册中学生按其原本的顺序添加到第一点名册最后一名学生后,所述第二合成规则为随机抽取若干名优级学生穿插到第一点名册中的差级学生中,再将第二点名册中剩余的学生添加到第一点名册最后一名学生后,所述数据存储模块,还用于存储第一合成规则和第二合成规则。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:还包括设置模块,所述设置模块与数据存储模块连接,用于选择合成规则和设置采集模块采集周期,所述采集周期为采集教室内学生的图像的周期;所述数据存储模块,还用于存储采集周期。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:还包括第一点名册分析模块;所述点名册分析模块与数据存储模块连接,用于一个课程的所有第一点名册进行分析,统计该课程的学生出现在第一点名册的次数,并按次数由多到少排序,下次生成第一点名册时标记次数排序前若干名学生。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:还包括检测模块;
所述检测模块,用于在上课时检测该课程的学生成绩是否有更新,若有,则触发采集模块采教室内学生的图像。
8.根据权利要求4所述的基于物联网的智能教学管理系统,其特征在于:所述采集模块,还用于采集学生回答问题次数,并标记在对应的第一点名册、第二点名册和第三点名册上。
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