CN113240976A - 一种基于pbl的在线英语教学的智能辅助调整系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理。本发明通过采用辅助装置与场景装置相互配合，使得学生的需求能够被采集，同时，基于学生的数据触发对英语教学环境场景的建立，形成一个交流的环境，进一步的提升整个教学环境智能辅助。

Description

一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统。

背景技术

目前，用户通过智能设备在线观看老师播放的教学视频或者与老师进行视频对话时，如果对教学视频中或者与老师对话过程中老师提及到的某些知识点不能理解，一般用户为了不打断老师的讲解思路或者不打扰其他同学观看教学视频，只能在事后自行查询知识点进行理解。

如CN109102722A现有技术公开了一种用于英语教学的智能辅助系统，教学过程中需要展示大量的图表，虽然采用投影的方式也能很方便的展示这些图表，但是投影播放的课件都是提前做好的，实际教学过程中可能出现各种情况，现场对这些图表进行调整或修改会比较麻烦。而且一味的使用多媒体教学会让学生产生厌倦感，不利于提升教学质量。在视频教学结束后可能已经忘记了教学过程中自己不理解的知识点有哪些或者事后由于有其他事情要忙而没空对知识点进行查询，就会导致用户不懂的知识点不能得到及时的解答从而降低了视频教学的质量，也降低了用户的学习效率。经过大量检索发现存在的现有技术如KR101412644B1、EP24914266B1和US04201910B1，在一般的交互式课堂上，老师会针对讲课内容向学生提问，学生通过举手的方式向老师示意，老师通过从举手的学生中选择一名或者多名学生来回答问题。教学过程中需要展示大量的图表，虽然采用投影的方式也能很方便的展示这些图表，但是投影播放的课件都是提前做好的，实际教学过程中可能出现各种情况，现场对这些图表进行调整或修改会比较麻烦。而且一味的使用多媒体教学会让学生产生厌倦感，不利于提升教学质量。

为了解决本领域普遍存在场景交互缺乏、不能监控学生的状态、展示不方便、极易产生疲劳、无法对历史知识点进行查看和缺乏英语交流环境等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前教学设备所存在的不足，提出了一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理。

可选的，所述监控装置包括监控机构、采样机构和卡接机构，所述监控机构用于对所述学生的状态进行监控；所述采样机构用于对所述学生的动作和姿势进行采集；所述卡接机构用于对所述学生的肢体进行卡接；所述监控机构包括通信机构、存储模块和交互模块，所述通信模块用于对所述采样机构的数据与所述存储模块进行数据连接；所述交互模块基于设定采集周期对所述学生的动作和姿势数据进行交互；所述存储模块用于对一个监控周期的数据进行存储。

可选的，所述辅助装置包括辅助机构、以及若干个服务终端，所述辅助机构设置在各个所述服务终端上，并对各个所述学生的需求进行采集；所述辅助机构包括检录模块和上载模块，所述检录模块采集学生的需求清单并通过所述上载模块进行传输操作；所述上载模块用于将各个所述服务终端的请求发送给发布服务器，并建立发布场景，其中，所述发布服务器是在虚拟执行环境中由处理器器在各个所述服务终端的远程桌面上建立。

可选的，所述场景装置包括场景模块和转换模块，所述场景模块建立多个角色模型，所述多个角色模型中的每个模型都针对一个角色配置了相应的多个问题和响应对至少基于满足一个或多个条件的角色模型来从多个角色模型中识别一个角色模型；所述转换模块用于对所述角色模型的输入生成相对应的问题的至少一个响应。

可选的，所述触发装置包括交互接口和启动字典，所述交互接口用于对触发所述场景装置的终端进行数据链路的传输，并进一步被编程以执行语言场景；所述启动字典用于对词汇文件和数据库表从全局环境到本地分支环境的迁移。

可选的，所述检测装置包括检测机构和校准机构，所述检测机构用于对所述学生的输入数据进行采集；所述校准机构用于对所述学生的输入数据进行校准；所述检测机构包括知识列表和意图列表，所述知识列表基于设定的对话场景；所述意图列表包括各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的含义。

可选的，所述处理装置包括处理模块，所述处理模块用于对所述辅助装置的需求并响应对所述场景装置的处理请求；所述处理模块执行的步骤包括：基于所述场景装置从所述辅助装置接收需求信息块，所述需求信息块包括广播状态参数，所述广播状态参数指示按需提供用于辅助通信的场景信息块；基于广播状态参数，发送需求信息块的请求以建立用于辅助通信的资源控制场景连接；基于资源控制场景连接，发送对用于辅助通信的辅助资源的辅助请求并接收指示辅助资源的控制场景消息。

可选的，所述校准机构使用各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的特征向量来计算协方差矩阵；求出协方差矩阵的最大值，并根据协方差矩阵的最大值确定用户输入词汇的准确性。

可选的，采集输入数据的特征向量R，并对所述特征向量R进行匹配最相近的数据集D，则存在：

其中，R₁有n个概念：S₁₁，S₁₂，S₁₃，…，S_1n；D₂有m个概念：S₂₁，S₂₂，S₂₃，…，S_2m；i∈[1，n]；j∈[1，m]。

可选的，根据意图列表中词汇的相似程度，若存在：

其中，P₁，P₂为数据集中的两个词汇的意思；d是P₁和P₂在意图列表中的距离，取值为正整数，且所述意图列表均按意思相近进行排列；α是一个调节参数。

本发明所取得的有益效果是：

1.通过采用辅助装置与场景装置相互配合，使得学生的需求能够被采集，同时，基于学生的数据触发对英语教学环境场景的建立，形成一个交流的环境，进一步的提升整个教学环境智能辅助；

2.通过采用监控装置与检测装置配合使用，使得学生的状态能够被精准的检测，并基于监控装置的监控数据，根据学生的疲劳程度制定相应的学习计划，使得学生的学习效率能够更加的高效；

3.通过采用通过触发机构与感应机构、移动设备进行配合，使得各个学生的需求能够被传输，使得教师基于各个学生的需求进行教学，提升整个英语教学的质量；

4.通过采用通过对各个学生的肢体的动作进行分析，使得各个学生状态能够被监控，有效对各个学生的状态进行自我调整，保证各个学生的上课的状态能够进行适应性的调整；

5.通过采用教师通过监控装置对各个学生进行检测，了解自己的教学的讲法或者教学方式进行了解，提升整体学生对英语教学的质量；

6.通过采用场景装置、显示装置和触发装置相互配合，使得各种对话场景能够进行，保证各个学生均能在一个英语的环境中进行英语的交流；

7.通过采用触发装置与场景模式相互配合，使得学生在进行交流过程中，能够基于各个场景进行交流。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的控制流程示意图。

图2为所述显示装置的应用场景示意图。

图3为所述采集机构的结构示意图。

图4为所述显示装置的结构示意图。

图5为图4中A处的结构示意图。

图6为所述检测装置与所述场景装置的控制流程示意图。

附图标号说明：1-支撑构件；2-限位块；3-移动终端；4-听筒；5-话筒；6-显示装置；7-显示机构；8-感应机构。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理；

进一步的，所述监控装置包括监控机构、采样机构和卡接机构，所述监控机构用于对所述学生的状态进行监控；所述采样机构用于对所述学生的动作和姿势进行采集；所述卡接机构用于对所述学生的肢体进行卡接；所述监控机构包括通信机构、存储模块和交互模块，所述通信模块用于对所述采样机构的数据与所述存储模块进行数据连接；所述交互模块基于设定采集周期对所述学生的动作和姿势数据进行交互；所述存储模块用于对一个监控周期的数据进行存储；

进一步的，所述辅助装置包括辅助机构、以及若干个服务终端，所述辅助机构设置在各个所述服务终端上，并对各个所述学生的需求进行采集；所述辅助机构包括检录模块和上载模块，所述检录模块采集学生的需求清单并通过所述上载模块进行传输操作；所述上载模块用于将各个所述服务终端的请求发送给发布服务器，并建立发布场景，其中，所述发布服务器是在虚拟执行环境中由处理器器在各个所述服务终端的远程桌面上建立；

进一步的，所述场景装置包括场景模块和转换模块，所述场景模块建立多个角色模型，所述多个角色模型中的每个模型都针对一个角色配置了相应的多个问题和响应对至少基于满足一个或多个条件的角色模型来从多个角色模型中识别一个角色模型；所述转换模块用于对所述角色模型的输入生成相对应的问题的至少一个响应；

进一步的，所述触发装置包括交互接口和启动字典，所述交互接口用于对触发所述场景装置的终端进行数据链路的传输，并进一步被编程以执行语言场景；所述启动字典用于对词汇文件和数据库表从全局环境到本地分支环境的迁移；

进一步的，所述检测装置包括检测机构和校准机构，所述检测机构用于对所述学生的输入数据进行采集；所述校准机构用于对所述学生的输入数据进行校准；所述检测机构包括知识列表和意图列表，所述知识列表基于设定的对话场景；所述意图列表包括各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的含义；

进一步的，所述处理装置包括处理模块，所述处理模块用于对所述辅助装置的需求并响应对所述场景装置的处理请求；所述处理模块执行的步骤包括：基于所述场景装置从所述辅助装置接收需求信息块，所述需求信息块包括广播状态参数，所述广播状态参数指示按需提供用于辅助通信的场景信息块；基于广播状态参数，发送需求信息块的请求以建立用于辅助通信的资源控制场景连接；基于资源控制场景连接，发送对用于辅助通信的辅助资源的辅助请求并接收指示辅助资源的控制场景消息；

进一步的，所述校准机构使用各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的特征向量来计算协方差矩阵；求出协方差矩阵的最大值，并根据协方差矩阵的最大值确定用户输入词汇的准确性；

进一步的，采集输入数据的特征向量R，并对所述特征向量R进行匹配最相近的数据集D，则存在：

其中，R₁有n个概念：S₁₁，S₁₂，S₁₃，…，S_1n；D₂有m个概念：S₂₁，S₂₂，S₂₃，…，S_2m；i∈[1，n]；j∈[1，m]；

进一步的，根据意图列表中词汇的相似程度，若存在：

其中，P₁，P₂为数据集中的两个词汇的意思；d是P₁和P₂在意图列表中的距离，取值为正整数，且所述意图列表均按意思相近进行排列；α是一个调节参数。

实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述辅助装置、所述场景装置、所述触发装置、所述监控装置和所述处理装置控制连接，并在所述处理器的集中控制下对各个装置进行精准的控制，使得整个系统能够进行场景交互的建立，还能够对所述学生的状态进行监控；所述辅助装置与所述场景装置相互配合，使得所述学生的需求能够被采集，同时，基于所述学生的数据触发对英语教学环境场景的建立，形成一个交流的环境，进一步的提升整个教学环境智能辅助；所述监控装置与所述检测装置配合使用，使得所述学生的状态能够被精准的检测，并基于监控装置的监控数据，根据所述学生的疲劳程度制定相应的学习计划，使得所述学生的学习效率能够更加的高效；另外，所述辅助装置还对进行教学的过程中能够对笔记进行记录，使得对在英语教学的过程中，能够对不明晰的地方进行标记并生成相应的需求清单；同时，教师在进行教学的过程中能够实时对所述需求清单进行查看，并对各个所述学生的疑惑的地方进行重点的降解；在本实施例中，通过使用本系统也能应用在线上或者线下的学习的场景中；同时，所述学生也能够根据所述监控装置的数据进行自我约束；

所述调整系统还包括显示装置，所述显示装置用于对教师的教学内容进行展示，同时，还能对各个所述学生的需求进行采集；另外，所述显示装置还与所述处理球控制连接，同时，通过连接若干台显示装置形成教学网络；所述显示装置包括显示机构、调整机构、感应机构和触发机构，所述显示机构用于对显示内容进行显示；所述调整机构用于对所述显示机构的角度或者高度进行检测；所述感应机构设置在所述显示机构上，并感应移动设备或者移动终端的数据；在本实施例中，所述移动终端和所述移动设备在与所述感应机构进行感应并建立传输链路，且当所述移动终端或者所述移动设备进行触碰并建立请求，所述触发机构响应所述请求并把消息通过所述显示装置与所述处理器进行传输；通过所述触发机构与所述感应机构、所述移动设备进行配合，使得各个所述学生的需求能够被传输；同时，所述教师基于各个所述学生的需求进行教学，提升整个英语教学的质量；另外，所述教师还能对不同的需求进行响应，对所述场景装置进行出触发；所述显示装置分别与所述处理器、所述场景装置进行配合，使得所述场景装置能够基于所述需求进行触发；特别的，所述场景装置的触发需所述教师进行控制或者验证，使得所述英语教学的质量更加的好；现有的英语教学的过程中，通常通过显示装置对各个所述学生进行教学；

所述监控装置包括监控机构、采样机构和卡接机构，所述监控机构用于对所述学生的状态进行监控；所述采样机构用于对所述学生的动作和姿势进行采集；所述卡接机构用于对所述学生的肢体进行卡接；所述监控机构包括通信机构、存储模块和交互模块，所述通信模块用于对所述采样机构的数据与所述存储模块进行数据连接；所述交互模块基于设定采集周期对所述学生的动作和姿势数据进行交互；所述存储模块用于对一个监控周期的数据进行存储；所述监控机构和所述采样机构和所述卡接机构相互配合，使得各个所述学生的状态能够被精准的检测出来；所述卡接机构嵌套在所述学生的手腕或者课桌上用于对各个所述学生进行数据的采集，同时，通过对各个所述学生的肢体的动作进行分析，使得各个所述学生状态能够被监控，有效对各个所述学生的状态进行自我调整，保证各个所述学生的上课的状态能够进行适应性的调整；所述监控机构对各个所述学生的姿势进行检测，同时，通过所述交互模块对各个所述学生在进行需求清单的填写的过程中，能进行需求的交互；所述监控机构还包括监控探头，所述监控探头用于对各个所述学生的动作进行采集，并对各个所述学生的动作幅度超过阈值进行警示，使得所述学生的学习状态能够进行精准的控制；另外；所述监控探头分别与所述通信机构、所述存储模块所述交互机构相互配合使用，使得所述学生的动作参数或者动作能够被检测出来，并在设定的控制策略下对所述学生的动作进行纠正；另外，所述教师通过所述监控装置对各个所述学生进行检测，了解自己的教学的讲法或者教学方式进行了解，提升整体学生对所述英语教学的质量；

所述采样机构包括话筒、听筒和支撑构件，所述话筒和所述听筒均设置在所述支撑构件上，所述支撑构件与所述学生头部进行嵌套；所述听筒设置在所述支撑构件的两端并正对所述学生耳朵；且所述听筒用于对老师播放的内容或者场景模式的对话等进行听音；所述话筒用于对所述学生的英语对话的内容进行录入，使得各个所述学生的对话能够被采集，并传输到所述处理器中，并通过建立的对话的标准对话场景进行比对，并指出英语发音问题，同时触发对所述学生的纠正；所述支撑构件包括支撑条、偏移检测件、容纳腔，所述容纳腔设置在所述支撑调条的对称中心处，且沿着所述支撑条的长度方向延伸；所述偏移检测件设置在所述容纳腔中，且所述偏移检测件与所述容纳腔适配；所述偏移检测件用于对倾斜的角度进行检测，若超过设定的阈值，则触发对所述学生的动作预警，使得所述教师能够对各个所述学生的学习状态进行监控；

所述辅助装置包括辅助机构、以及若干个服务终端，所述辅助机构设置在各个所述服务终端上，并对各个所述学生的需求进行采集；所述辅助机构包括检录模块和上载模块，所述检录模块采集学生的需求清单并通过所述上载模块进行传输操作；所述上载模块用于将各个所述服务终端的请求发送给发布服务器，并建立发布场景，其中，所述发布服务器是在虚拟执行环境中由处理器器在各个所述服务终端的远程桌面上建立；所述辅助机构与各个服务终端进行配合使用，使得各个所述学生的需求进行提交，同时，在本实施例中，各个所述服务终端包括但是不局限于以下列举的几种：移动终端、手机、NFC设备等用于进行需求录入的设备；所述辅助机构在与所述显示装置进行触碰后，则把所述需求的清单进行提交；同时，所述发布服务器接收所述需求清单的信息，并在所述教师的远程桌面进行清单的建立，同时，显示在所述显示装置的显示屏上；在所述移动终端或者所述服务终端与所述显示装置的所述感应机构进行靠近后，在设定的范围内，建立连接关系，同时通过所述检录模块、所述上载模块的辅助配合下对所述移动终端或者所述服务终端上；另外，在所述移动终端与所述感应机构进行抵靠后，建立的需求清单均被标记为特殊的标识符，所述标识符是所述需求清单的唯一标识符；

所述场景装置包括场景模块和转换模块，所述场景模块建立多个角色模型，所述多个角色模型中的每个模型都针对一个角色配置了相应的多个问题和响应对至少基于满足一个或多个条件的角色模型来从多个角色模型中识别一个角色模型；所述转换模块用于对所述角色模型的输入生成相对应的问题的至少一个响应；所述场景模块和所述转换模块相互配合，使得所述场景能够根据所述需求清单进行建立；同时，所述场景包括但是不局限于以下列举的几种：对话场景，模拟场景、交流场景等用于对英语学习的场景；所述场景模块接收所述处理器的请求，建立所述需求清单中的对话，同时，响应对各个学生的谈话的内容，还可以对各个所述模型的说话的风格进行更改；说话的风格包括美式发音、英式发音；另外，所述转换模块还对各个所述角色进行转换，使得各个所述学生能够进行不同语境或者不同英语表述的联系，进一步的提升所述学生的英语水平；同时，通过多次练习对话的场景能够使得所述学生的英语水平能够得到提高；同时，所述场景装置还能够进行单人练习和多人练习；所述多人练习，即：通过与同学进行练习，并建立模拟场景，使得对话能够展开；所述单人练习是单个学生与所述触发装置进行对话，且在该模式下，所述学生随意与所述触发装置进行日常的聊天，使得各种对话场景能够进行，保证各个所述学生均能在一个英语的环境中进行英语的交流；同时，在交流的过程中，还在所述教师的监督下进行，使得所述学生对话的内容或者技巧能够被指导，当出现问题时，能够进行纠正；

所述触发装置包括交互接口和启动字典，所述交互接口用于对触发所述场景装置的终端进行数据链路的传输，并进一步被编程以执行语言场景；所述启动字典用于对词汇文件和数据库表从全局环境到本地分支环境的迁移；所述触发装置与所述场景模式相互配合，使得所述学生在进行交流过程中，能够基于各个所述场景进行交流；同时，当各个所述学生通过所述话筒进行语音输入或通过键盘进行文字输入并通过所述交互接口进行数据的传输；所述启动字典就基于所述处理器的控制，触发对不同场景中的对话，同时，显示在所述显示装置上，并锻炼所述学生的英语的认知能力；另外，所述触发装置还与所述检测装置进行配合使用，使得所述学生在进行语音输入或文字输入的过程中，能够触发对不同场景词汇或者场景的建立，使得交互更加的顺畅且高效；

所述检测装置包括检测机构和校准机构，所述检测机构用于对所述学生的输入数据进行采集；所述校准机构用于对所述学生的输入数据进行校准；所述检测机构包括知识列表和意图列表，所述知识列表基于设定的对话场景；所述意图列表包括各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的含义；所述校准机构使用各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的特征向量来计算协方差矩阵；求出协方差矩阵的最大值，并根据协方差矩阵的最大值确定用户输入词汇的准确性；所述检测机构与所述校准机构相互配合，使得所述学生的输入的数据能够被精准识别；输入数据包括语音数据和文字数据，同时，在进行校准的过程中，通过所述知识列表和意图列表进行输入数据的校准，使得所述学生在进行场景对话或者文字输入的过程中，能够基于所述对话场景中的意图进行校准，使得所述对话的场景能够自动且智能的进行；在本实施例中，所述终端包括移动终端或者服务终端；

所述处理装置包括处理模块，所述处理模块用于对所述辅助装置的需求并响应对所述场景装置的处理请求；所述处理模块执行的步骤包括：基于所述场景装置从所述辅助装置接收需求信息块，所述需求信息块包括广播状态参数，所述广播状态参数指示按需提供用于辅助通信的场景信息块；基于广播状态参数，发送需求信息块的请求以建立用于辅助通信的资源控制场景连接；基于资源控制场景连接，发送对用于辅助通信的辅助资源的辅助请求并接收指示辅助资源的控制场景消息；所述处理装置分别与所述辅助装置、场景装置进行配合，使得所述数据或者需求清单能够被处理；同时，所述场景信息块与所述需求信息块相互配合，使得所述场景能够基于各个所述学生提交的需求信息块进行收集，并通过所述触发装置和所述检测装置相互配合，有效的提升所述场景信息块信息的收集，并通过所述场景装置进行各个角色的分配，同时，触发对所述学生提出问题的响应。

实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述辅助装置、所述场景装置、所述触发装置、所述监控装置和所述处理装置控制连接，并在所述处理器的集中控制下对各个装置进行精准的控制，使得整个系统能够进行场景交互的建立，还能够对所述学生的状态进行监控；所述辅助装置与所述场景装置相互配合，使得所述学生的需求能够被采集，同时，基于所述学生的数据触发对英语教学环境场景的建立，形成一个交流的环境，进一步的提升整个教学环境智能辅助；所述监控装置与所述检测装置配合使用，使得所述学生的状态能够被精准的检测，并基于监控装置的监控数据，根据所述学生的疲劳程度制定相应的学习计划，使得所述学生的学习效率能够更加的高效；另外，所述辅助装置还对进行教学的过程中能够对笔记进行记录，使得对在英语教学的过程中，能够对不明晰的地方进行标记并生成相应的需求清单；同时，教师在进行教学的过程中能够实时对所述需求清单进行查看，并对各个所述学生的疑惑的地方进行重点的降解；在本实施例中，通过使用本系统也能应用在线上或者线下的学习的场景中；同时，所述学生也能够根据所述监控装置的数据进行自我约束；

所述调整系统还包括显示装置，所述显示装置用于对教师的教学内容进行展示，同时，还能对各个所述学生的需求进行采集；另外，所述显示装置还与所述处理球控制连接，同时，通过连接若干台显示装置形成教学网络；所述显示装置包括显示机构、调整机构、感应机构和触发机构，所述显示机构用于对显示内容进行显示；所述调整机构用于对所述显示机构的角度或者高度进行检测；所述感应机构设置在所述显示机构上，并感应移动设备或者移动终端的数据；在本实施例中，所述移动终端和所述移动设备在与所述感应机构进行感应并建立传输链路，且当所述移动终端或者所述移动设备进行触碰并建立请求，所述触发机构响应所述请求并把消息通过所述显示装置与所述处理器进行传输；通过所述触发机构与所述感应机构、所述移动设备进行配合，使得各个所述学生的需求能够被传输；同时，所述教师基于各个所述学生的需求进行教学，提升整个英语教学的质量；另外，所述教师还能对不同的需求进行响应，对所述场景装置进行出触发；所述显示装置分别与所述处理器、所述场景装置进行配合，使得所述场景装置能够基于所述需求进行触发；特别的，所述场景装置的触发需所述教师进行控制或者验证，使得所述英语教学的质量更加的好；现有的英语教学的过程中，通常通过显示装置对各个所述学生进行教学；

所述监控装置包括监控机构、采样机构和卡接机构，所述监控机构用于对所述学生的状态进行监控；所述采样机构用于对所述学生的动作和姿势进行采集；所述卡接机构用于对所述学生的肢体进行卡接；所述监控机构包括通信机构、存储模块和交互模块，所述通信模块用于对所述采样机构的数据与所述存储模块进行数据连接；所述交互模块基于设定采集周期对所述学生的动作和姿势数据进行交互；所述存储模块用于对一个监控周期的数据进行存储；所述监控机构和所述采样机构和所述卡接机构相互配合，使得各个所述学生的状态能够被精准的检测出来；所述卡接机构嵌套在所述学生的手腕或者课桌上用于对各个所述学生进行数据的采集，同时，通过对各个所述学生的肢体的动作进行分析，使得各个所述学生状态能够被监控，有效对各个所述学生的状态进行自我调整，保证各个所述学生的上课的状态能够进行适宜性的调整；所述监控机构对各个所述学生的姿势进行检测，同时，通过所述交互模块对各个所述学生在进行需求清单的填写的过程中，能进行需求的交互；所述监控机构还包括监控探头，所述监控探头用于对各个所述学生的动作进行采集，并对各个所述学生的动作幅度超过阈值进行警示，使得所述学生的学习状态能够进行精准的控制；另外；所述监控探头分别与所述通信机构、所述存储模块所述交互机构相互配合使用，使得所述学生的动作参数或者动作能够被检测出来，并在设定的控制策略下对所述学生的动作进行纠正；另外，所述教师通过所述监控装置对各个所述学生进行检测，了解自己的教学的讲法或者教学方式进行了解，提升整体学生对所述英语教学的质量；

所述采样机构包括话筒、听筒和支撑构件，所述话筒和所述听筒均设置在所述支撑构件上，所述支撑构件与所述学生头部进行嵌套；所述听筒设置在所述支撑构件的两端并正对所述学生耳朵；且所述听筒用于对老师播放的内容或者场景模式的对话等进行听音；所述话筒用于对所述学生的英语对话的内容进行录入，使得各个所述学生的对话能够被采集，并传输到所述处理器中，并通过建立的对话的标准对话场景进行比对，并指出英语发音问题，同时触发对所述学生的纠正；所述支撑构件包括支撑条、偏移检测件、容纳腔，所述容纳腔设置在所述支撑调条的对称中心处，且沿着所述支撑条的长度方向延伸；所述偏移检测件设置在所述容纳腔中，且所述偏移检测件与所述容纳腔适配；所述偏移检测件用于对倾斜的角度进行检测，若超过设定的阈值，则触发对所述学生的动作预警，使得所述教师能够对各个所述学生的学习状态进行监控；

采集所述偏移检测件的当前位置(x₀，y₀，z₀)，并对所述学生的平移量进行检测，基于所述当前位置点建立虚拟三维坐标(x-y-z)；所述偏移量包括横向偏移量(x-y平面)和纵向偏移量(x-z平面)，若存在：

其中，L_x-y为在x-y平面横向偏移量；T为采样周期；t为动作触发时刻；θ为横向偏移角度；

其中，L_x-z为在x-z平面横向偏移量；T为采样周期；t为动作触发时刻；θ为横向偏移角度；

其中，n为超过设定阈值的数量；ΔW为振动的幅值函数；β为权重误差因子，其值根据下面公式得出：

其中，n为超过设定阈值的数量；t₁f₁+t₂f₂+t₃f₃+…+t_kf_k为幅值的权；t_k为作用时间；f_k为作用时间内的幅值；

通过对所述偏移检测件的偏移量进行检测，若超过设定的阈值，则触发预警信号，警示所述教师能与所述学生进行互动，增强所述教师与所述学生对知识讲解的疑惑进行解释，提升整个英语教育水平的提升；

所述检测装置包括检测机构和校准机构，所述检测机构用于对所述学生的输入数据进行采集；所述校准机构用于对所述学生的输入数据进行校准；所述检测机构包括知识列表和意图列表，所述知识列表基于设定的对话场景；所述意图列表包括各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的含义；所述校准机构使用各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的特征向量来计算协方差矩阵；求出协方差矩阵的最大值，并根据协方差矩阵的最大值确定用户输入词汇的准确性；所述检测机构与所述校准机构相互配合，使得所述学生的输入的数据能够被精准识别；输入数据包括语音数据和文字数据，同时，在进行校准的过程中，通过所述知识列表和意图列表进行输入数据的校准，使得所述学生在进行场景对话或者文字输入的过程中，能够基于所述对话场景中的意图进行校准，使得所述对话的场景能够自动且智能的进行；在本实施例中，所述终端包括移动终端或者服务终端；

通过所述检测机构采集所述学生的输出数据，所述输出数据包括但是不局限于以下的几种：语音输入数据、文字输入数据等数据；当所述学生的输入数据为语音输入数据时，通过语音识别软件进行识别生成文字数据，同时通过以下的检测算法进行识别操作：

采集输入数据的特征向量R，并对所述特征向量R进行匹配最相近的数据集D，则存在：

其中，R₁有n个概念：S₁₁，S₁₂，S₁₃，…，S_1n；D₂有m个概念：S₂₁，S₂₂，S₂₃，…，S_2m；i∈[1，n]；j∈[1，m]；

其中，P₁，P₂为数据集中的两个词汇的意思；d是P₁和P₂在意图列表中的距离，取值为正整数，且所述意图列表均按意思相近进行排列；α是一个调节参数；

根据意图列表中的相似程度，若存在：

其中，β₁+β₁+β₁+β₁＝1，β₁≥β₁≥β₁≥β₁；k为意图列表中的相似的个数；h∈[1，k],由于在计算的过程中提取了最主要的特征向量，所以应该将对R的权重值进行计算，本实施例中，特征向量的权重值取值为0.5以上；对于权重值的计算是本领域的技术人员所熟知的技术手段，因而，在本实施例中不再一一赘述；若存在最接近的数据，则该词汇为列表中的词汇。

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述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，包括检测装置、辅助装置、场景装置、触发装置、监控装置、处理装置和处理器，所述监控装置用于对学生的状态进行检测；所述场景装置用于对教学情境进行转换；所述检测装置用于对学生的操作进行采集；所述辅助装置用于对对所述学生的需求进行采集；所述触发装置用于对所述辅助装置和所述场景装置的数据生成语言环境；所述处理装置用于对所述场景装置、所述辅助装置和所述监控装置的数据进行处理。

2.如权利要求1所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述监控装置包括监控机构、采样机构和卡接机构，所述监控机构用于对所述学生的状态进行监控；所述采样机构用于对所述学生的动作和姿势进行采集；所述卡接机构用于对所述学生的肢体进行卡接；所述监控机构包括通信机构、存储模块和交互模块，所述通信模块用于对所述采样机构的数据与所述存储模块进行数据连接；所述交互模块基于设定采集周期对所述学生的动作和姿势数据进行交互；所述存储模块用于对一个监控周期的数据进行存储。

3.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述辅助装置包括辅助机构、以及若干个服务终端，所述辅助机构设置在各个所述服务终端上，并对各个所述学生的需求进行采集；所述辅助机构包括检录模块和上载模块，所述检录模块采集学生的需求清单并通过所述上载模块进行传输操作；所述上载模块用于将各个所述服务终端的请求发送给发布服务器，并建立发布场景，其中，所述发布服务器是在虚拟执行环境中由处理器器在各个所述服务终端的远程桌面上建立。

4.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述场景装置包括场景模块和转换模块，所述场景模块建立多个角色模型，所述多个角色模型中的每个模型都针对一个角色配置了相应的多个问题和响应对至少基于满足一个或多个条件的角色模型来从多个角色模型中识别一个角色模型；所述转换模块用于对所述角色模型的输入生成相对应的问题的至少一个响应。

5.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述触发装置包括交互接口和启动字典，所述交互接口用于对触发所述场景装置的终端进行数据链路的传输，并进一步被编程以执行语言场景；所述启动字典用于对词汇文件和数据库表从全局环境到本地分支环境的迁移。

6.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述检测装置包括检测机构和校准机构，所述检测机构用于对所述学生的输入数据进行采集；所述校准机构用于对所述学生的输入数据进行校准；所述检测机构包括知识列表和意图列表，所述知识列表基于设定的对话场景；所述意图列表包括各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的含义。

7.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述处理装置包括处理模块，所述处理模块用于对所述辅助装置的需求并响应对所述场景装置的处理请求；所述处理模块执行的步骤包括：基于所述场景装置从所述辅助装置接收需求信息块，所述需求信息块包括广播状态参数，所述广播状态参数指示按需提供用于辅助通信的场景信息块；基于广播状态参数，发送需求信息块的请求以建立用于辅助通信的资源控制场景连接；基于资源控制场景连接，发送对用于辅助通信的辅助资源的辅助请求并接收指示辅助资源的控制场景消息。

8.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，所述校准机构使用各个终端采集的知识列表中的一个或多个词汇以及多个输入词汇的特征向量来计算协方差矩阵；求出协方差矩阵的最大值，并根据协方差矩阵的最大值确定用户输入词汇的准确性。

9.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，根据意图列表中词汇的相似程度，若存在：

其中，P₁，P₂为数据集中的两个词汇的意思；d是P₁和P₂在意图列表中的距离，取值为正整数，且所述意图列表均按意思相近进行排列；α为调节参数。

10.如前述权利要求之一所述的一种基于PBL的在线英语教学的智能辅助调整系统，其特征在于，根据意图列表中词汇的相似程度，若存在：

其中，P₁，P₂为数据集中的两个词汇的意思；d是P₁和P₂在意图列表中的距离，取值为正整数，且所述意图列表均按意思相近进行排列；α为调节参数。

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