CN112801500A - 一种分析教育平板使用效率的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分析教育平板使用效率的系统及方法，系统包括摄像头模块、图像追踪模块、答题速度计算模块、学习状态分数计算模块。利用本发明可以自动分析孩子在本次教育平板使用过程中的学习效率与状态，减轻家长时刻管控孩子使用平板的负担，减少对学习动力的影响。

Description

一种分析教育平板使用效率的系统及方法
技术领域
本发明涉及智能教育技术领域，具体涉及一种分析教育平板使用效率的系统及方法。
背景技术
目前电子科技进入教育领域存在的最大问题是电子产品很容易让孩子在使用过程中分神，使用的学习效率不高。其中的原因很多，像电子屏造成的疲劳或看到电子产品就会想去做娱乐方面的事情。针对这种问题，当前最主流的方法就是通过家长远程管控平板，但这会占用不少家长时间，且对孩子的学习动力也会造成一定影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种分析教育平板使用效率的系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种分析教育平板使用效率的系统，包括：
摄像头模块：用于在教育平板进入使用状态后，持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块：用于对摄像头模块获得的使用者的头部图像进行眼球和头部位置的持续追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
答题速度计算模块：用于根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系是大于或等于第一预设平均答题速度阈值、小于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值，还是小于第二预设平均答题速度阈值；
学习状态分数计算模块：根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果，按照预设的计算规则计算学习状态分数，计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
进一步地，在上述系统中，所述预设的计算规则为：为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分。
本发明还提供一种利用上述系统的方法，具体过程如下：
当教育平板进入使用状态后，摄像头模块开始持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块对摄像头模块获得的使用者的头部图像，进行持续的眼球和头部位置的追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
本次使用教育平板结束后，答题速度计算模块根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系；
学习状态分数计算模块根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果，按照预设的计算规则计算学习状态分数，计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
进一步地，上述方法中，按照预设的计算规则计算学习状态分数的具体过程为：
为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分。
本发明的有益效果在于：利用本发明可以自动分析孩子在本次教育平板使用过程中的学习效率与状态，减轻家长时刻管控孩子使用平板的负担，减少对学习动力的影响。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种分析教育平板使用效率的系统，包括：
摄像头模块：用于在教育平板进入使用状态后，持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块：用于对摄像头模块获得的使用者的头部图像进行眼球和头部位置的持续追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
答题速度计算模块：用于根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系是大于或等于第一预设平均答题速度阈值、小于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值，还是小于第二预设平均答题速度阈值；
学习状态分数计算模块：根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果计算学习状态分数，学习状态分数的计算规则为：为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分；计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
需要说明的是，家长通过家长端(如手机、平板的APP等)接收到孩子的学习状态分数和判定结果后，可以据此对孩子进行奖励或相应的惩罚，以起到监督和管控作用。
需要说明的是，上述系统搭载在教育平板中，摄像头模块可以直接利用教育平板本身具备的摄像头模块。
实施例2
本实施例提供一种利用实施例1所述系统的方法，具体过程如下：
当教育平板进入使用状态后，摄像头模块开始持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块对摄像头模块获得的使用者的头部图像，进行持续的眼球和头部位置的追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
本次使用教育平板结束后，答题速度计算模块根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系；
学习状态分数计算模块根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果计算学习状态分数，学习状态分数的计算规则为：为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分；计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种分析教育平板使用效率的系统，其特征在于，包括：
摄像头模块：用于在教育平板进入使用状态后，持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块：用于对摄像头模块获得的使用者的头部图像进行眼球和头部位置的持续追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
答题速度计算模块：用于根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系是大于或等于第一预设平均答题速度阈值、小于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值，还是小于第二预设平均答题速度阈值；
学习状态分数计算模块：根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果，按照预设的计算规则计算学习状态分数，计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设的计算规则为：为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分。
3.一种利用权利要求1－2任一所述系统的方法，其特征在于，具体过程如下：
当教育平板进入使用状态后，摄像头模块开始持续拍摄使用者的头部图像；
图像追踪模块对摄像头模块获得的使用者的头部图像，进行持续的眼球和头部位置的追踪，并记录眼球活动幅度超过预设眼球活动幅度的次数以及头部活动幅度超过预设头部活动幅度的次数；
本次使用教育平板结束后，答题速度计算模块根据本次使用教育平板的时长和答题量计算使用者的平均答题速度，判断平均答题速度和预设平均答题速度阈值之间的关系；
学习状态分数计算模块根据眼球位置追踪情况、头部位置追踪情况以及答题速度计算结果，按照预设的计算规则计算学习状态分数，计算得到学习状态分数后，如果低于预设的分数阈值则判定为学习效率低，否则判定为学习效率高，将学习状态分数和判定结果发送至家长端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照预设的计算规则计算学习状态分数的具体过程为：
为眼球位置追踪情况赋予分数N，为头部位置追踪情况赋予分数M，为答题速度计算情况赋予分数Q，总分为N+M+Q＝100；在本次教育平板使用过程中，每发生一次眼球活动幅度大于预设眼球活动幅度的情况时减1分，每发生一次头部活动幅度大于预设头部活动幅度的情况时减5分，当平均答题速度低于第一预设平均答题速度阈值但大于或等于第二预设平均答题速度阈值时减5分，当平均答题速度小于第二预设平均答题速度阈值时减10分。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20040152060A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-05 Haru Ando Learning condition judging program and user condition judging system
CN106128188A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 华南理工大学 桌面教育专注度分析系统及其分析方法
CN111918133A (zh) * 2020-07-27 2020-11-10 深圳创维－Rgb电子有限公司 辅导和监督学生写作业的方法、电视机和存储介质

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