CN114445046A - 一种教育系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种教育系统，包括：数据采集层，用于采集教育系统中的数据；汇聚处理层，用于对数据进行汇总和分析处理，得到分析结果信息；展示应用层，用于将分析结果信息进行输出展示。本发明的教育系统，通过建立多个模块对在线教育平台的使用的数据信息以及其他信息进行分门别类的调取分析，进而对在线教育平台的教学资源进行有效的甄别和规整，在减少在线教育平台冗余度负担的同时，也实现了在线教育平台资源的最大化的利用。

Description

一种教育系统
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种教育系统。
背景技术
目前，智慧教育即教育信息化，是指在教育领域(教育管理、教育教学和教育科研)全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作、泛在。以教育信息化促进教育现代化，用信息技术改变传统模式。
现有的在线教育平台的运行机制过于庞大、内容过于杂乱，难以对教育资源进行规整和准确的甄别，且存在在线平台冗余度高的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种教育系统，通过建立多个模块对在线教育平台的使用的数据信息以及其他信息进行分门别类的调取分析，进而对在线教育平台的教学资源进行有效的甄别和规整，在减少在线教育平台冗余度负担的同时，也实现了在线教育平台资源的最大化的利用。
为实现上述目的，本发明提供了一种教育系统，所述教育系统包括：
数据采集层，用于采集教育系统中的数据；
汇聚处理层，用于对所述数据进行汇总和分析处理，得到分析结果信息；
展示应用层，用于将所述分析结果信息进行输出展示。
优选的，所述数据采集层包括：
视频采集设备，用于采集用户的课堂中的视频数据；
测验信息采集模块，用于采集用户的历史测验信息；
纸笔采集模块，用于采集用户课堂中的书写数据。
优选的，所述汇聚处理层包括：
教育教学模块，用于对用户的教学信息进行分析处理；
教育管理模块，用于对用户所在的环境信息进行分析处理。
进一步优选的，所述教育教学模块包括：
智慧教室模块，用于根据用户需求组合并控制教室内的智能设备；
行为分析模块，用于识别用户的情绪状态和行为状态；
纸笔互动模块，用于识别并上传用户的书写数据。
优选的，所述展示应用层包括：
教育情况统计模块，用于进行设备统计、用户信息统计；
教育详情模块，用于教学点播、在线巡课；
教育决策模块，用于数据展示、问题预警和生成策略信息。
优选的，所述教育系统还包括：数据安全管理模块，用于对所述教育系统的数据进行安全管理。
进一步优选的，所述数据安全管理模块包括：
数据加密子模块，用于对教育系统中的数据进行加密；
数据脱敏子模块，用于对对教育系统中的数据进行脱敏；
数据审计子模块，用于对教育系统中的数据进行审计。
本发明实施例提供的教育系统，通过建立多个模块对在线教育平台的使用的数据信息以及其他信息进行分门别类的调取分析，进而对在线教育平台的教学资源进行有效的甄别和规整，在减少在线教育平台冗余度负担的同时，也实现了在线教育平台资源的最大化的利用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的教育系统的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供的教育系统，通过建立多个模块对在线教育平台的使用的数据信息以及其他信息进行分门别类的调取分析，进而对在线教育平台的教学资源进行有效的甄别和规整，在减少在线教育平台冗余度负担的同时，也实现了在线教育平台资源的最大化的利用。
图1为本发明实施例提供的教育系统的示意图，以下结合图1对本发明技术方案进行详述。
本发明的教育系统包括：数据采集层1，用于采集教育系统中的数据；汇聚处理层2，用于对数据进行汇总和分析处理，得到分析结果信息；展示应用层3，用于将分析结果信息进行输出展示。
其中，数据采集层1包括：视频采集设备，用于采集用户的课堂中的视频数据；测验信息采集模块，用于采集用户的历史测验信息；纸笔采集模块，用于采集用户课堂中的书写数据。
所汇聚处理层2包括：教育教学模块，用于对用户的教学信息进行分析处理；教育管理模块，用于对用户所在的环境信息进行分析处理。
其中，教育教学模块包括：智慧教室模块，用于根据用户需求组合并控制教室内的智能设备；行为分析模块，用于识别用户的情绪状态和行为状态；纸笔互动模块，用于识别并上传用户的书写数据。
智慧教室模块具体包括：多个控制终端，用于管理员实时监控智慧黑板，远程查看设备允许状态；智能物联管理平台，用于提供控制终端的访问平台，实现远程移动管理子系统；绿色光环境子系统，用于对智慧教室内的光线进行管控；智慧温湿度环境子系统，用于对智慧教室内的温湿度进行管控；智慧空气环境子系统，用于对智慧教室内的环境进行管控；多媒体设备管理子系统，用于对智慧教室内的电子设备进行管控；智慧用电管理子系统，用于对智慧教室内的电源进行管控；管理员通过物联网访问智能物联管理平台；智能物联管理平台通过智能物联网网关分别与绿色光环境子系统、智慧温湿度环境子系统、智慧空气环境子系统、多媒体设备管理子系统和智慧用电管理子系统。
其中，绿色光环境子系统包括智慧教室灯、智慧黑板灯、智慧窗帘控制器、照明智控终端、智能人体感应模块和后端应用管理平台；智慧窗帘控制器支持不同教学场景对于窗帘的控制需求；后端应用管理平台接入后台大数据平台，实现设备故障报警、寿命预测、远程控制、报表生成及导出等功能。
本发明的智慧教室模块通过物联网无线通讯、智慧感知和分布式智能控制，构建了一套智慧教室管理系统及平台，解决了现有的智慧教室智能化不足，影响教师授课质量和学生效率的问题。
行为分析模块具体：根据视频数据中语音信号行处理，得到语音识别信息和文本识别信息；将语音识别信息和文本识别信息进行语音情绪识别和文本情绪识别，得到语音情绪识别信息和文本情绪识别信息；根据预设计算规则，将语音情绪识别信息和文本情绪识别信息进行计算，得到语音信号的情绪信息。
需要说明的是，本发明是实时采集语音信号。采集语音信号可以采用抽样采集或者固定时间窗形势采集。例如，采用抽样采集时将视频数据过程中的第5-7秒、9-11秒等的行语音采集；采用固定时间窗采集时将通话过程中的第10-25秒的视频数据进行语音采集。本领域技术人员可根据实际需要选择采集的方式，但任何采用本发明进行语音采集判断情绪的方法都将落入本发明保护范围中。
进一步的，在采集了语音信号之后，将语音信号进行处理，得到语音识别信息和文本识别信息。其中语音识别信息用于通过语音情绪识别的方式获取情绪信息，文本识别信息用于通过文本情绪识别的方式获取情绪信息。每种不同的识别方式得到的情绪信息可能并不相同，所以在最后需要将两者得到的情绪信息进行综合处理得到情绪信息。通过对两种识别结果的综合处理，可以保证情绪识别的准确性。
行为分析模块还包括：第一检测模块、检测控制模块、图像采集模块以及通信模块；其中，第一检测模块用于当检测到目标区域存在待确认识别行为时，向检测控制模块发送第一控制信号，以使检测控制模块根据第一控制信号控制图像采集模块采集目标区域的图像信息；检测控制模块还用于：将图像信息上传至预设行为识别特征信息库以判断待确认识别行为是否与预设行为识别特征信息库中的行为模型匹配；响应于待确认识别行为与预设行为识别特征信息库中的行为模型匹配，将所述图像信息上传至预设身份识别特征信息库以判断图像信息是否与预设身份识别特征信息库中的身份模型匹配，以获取身份模型对应的身份信息；以及响应于获取的身份模型对应的身份信息，根据身份信息控制通信模块发送确认识别行为信息至该身份信息所对应的用户设备或用户软件。
纸笔互动模块具体为将学生用户的书写数据上传至指定终端，便于教室针对于各学生用户的书写数据进行讲解和展示。同时，教师在黑板上的书写数据也可以同步至学生终端，以便学生用户在此基础上进行答题。
展示应用层3包括：教育情况统计模块，用于进行设备统计、用户信息统计；教育详情模块，用于教学点播、在线巡课；教育决策模块，用于数据展示、问题预警和生成策略信息。
在优选的方案中，教育系统还包括：数据安全管理模块，用于对教育系统的数据进行安全管理。
其中，数据安全管理模块包括：数据加密子模块，用于对教育系统中的数据进行加密；数据脱敏子模块，用于对对教育系统中的数据进行脱敏；数据审计子模块，用于对教育系统中的数据进行审计。
本发明的数据安全管理模块的目的在于为大数据环境的数据资产提供一系列的审计、访问控制、加密、脱敏等保护措施及管控，对数据的收集、加工、存储、应用等全生命周期的每个环节进行自动监测和实时处理。提供数据在事前、事中、事后的安全应对方案和处理机制，形成事前能预测，事中有方法，事后可追踪的安全闭环。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，确定模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上确定模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所描述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Signal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，SOC)的形式实现。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所描述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。上述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，上述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线路((Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、蓝牙、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
需要说明的是，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中提供的方法和处理过程。
本发明实施例还提供运行指令的芯片，该芯片用于执行上述实施例中提供的方法和处理过程。
本发明实施例还提供程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在存储介质中，至少一个处理器可以从上述存储介质读取上述计算机程序，上述至少一个处理器执行上述实施例中提供的方法和处理过程。
本发明的教育系统，通过建立多个模块对在线教育平台的使用的数据信息以及其他信息进行分门别类的调取分析，进而对在线教育平台的教学资源进行有效的甄别和规整，在减少在线教育平台冗余度负担的同时，也实现了在线教育平台资源的最大化的利用。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种教育系统，其特征在于，所述教育系统包括：
数据采集层，用于采集教育系统中的数据；
汇聚处理层，用于对所述数据进行汇总和分析处理，得到分析结果信息；
展示应用层，用于将所述分析结果信息进行输出展示。
2.根据权利要求1所述的教育系统，其特征在于，所述数据采集层包括：
视频采集设备，用于采集用户的课堂中的视频数据；
测验信息采集模块，用于采集用户的历史测验信息；
纸笔采集模块，用于采集用户课堂中的书写数据。
3.根据权利要求1所述的教育系统，其特征在于，所述汇聚处理层包括：
教育教学模块，用于对用户的教学信息进行分析处理；
教育管理模块，用于对用户所在的环境信息进行分析处理。
4.根据权利要求3所述的教育系统，其特征在于，所述教育教学模块包括：
智慧教室模块，用于根据用户需求组合并控制教室内的智能设备；
行为分析模块，用于识别用户的情绪状态和行为状态；
纸笔互动模块，用于识别并上传用户的书写数据。
5.根据权利要求1所述的教育系统，其特征在于，所述展示应用层包括：
教育情况统计模块，用于进行设备统计、用户信息统计；
教育详情模块，用于教学点播、在线巡课；
教育决策模块，用于数据展示、问题预警和生成策略信息。
6.根据权利要求1所述的教育系统，其特征在于，所述教育系统还包括：数据安全管理模块，用于对所述教育系统的数据进行安全管理。
7.根据权利要求6所述的教育系统，其特征在于，所述数据安全管理模块包括：
数据加密子模块，用于对教育系统中的数据进行加密；
数据脱敏子模块，用于对对教育系统中的数据进行脱敏；
数据审计子模块，用于对教育系统中的数据进行审计。
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