CN210271294U - 一种语言辅助学习系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种语言辅助学习系统，属于语言辅助学习领域，本实用新型提供的这种语言辅助学习系统，包括学生端系统、无人机系统和教师端系统，学生端系统采用低端的处理器就能够完成工作，从而降低了学生端的成本和能耗；无人机系统工作灵活，可以在移动的环境中为学生端处理复杂的数据；教师端系统得到学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息，教师再根据相关信息实时调整课堂教学方法。
Description
技术领域
本实用新型属于语言辅助学习领域，具体涉及一种语言辅助学习系统。
背景技术
随着世界经济的发展，经济全球化和贸易全球化已经是一种世界潮流，地球变成了“地球村”，全世界人民之间的文化交流日益增多，而语言是不同人类文明之间进行文化、经济、政治交流的重要载体，对于大多数人而言，掌握一门甚至多门外语迫在眉睫。
传统的语言学习以黑板为载体，教学方式单一，不能充分调动学生学习积极性和主动性，且不同语言之间存在相当大的差异，往往忽视了学生的学习情绪、学习状态和学习纪律，导致学习效率低下，教学效果不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种语言辅助学习系统，在语言教学过程中，通过捕捉学生的面部图像、脑电信号和语音信号，监测学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息，以此来调整课堂上的教学计划和教学方法。
本实用新型提供的这种语言辅助学习系统，包括学生端系统1、无人机系统2和教师端系统3；
所述学生端系统1包括微处理器101、面部摄像头102、脑电传感器103、话筒104、通信模块105、存储器106、触摸屏107、电源模块108，微处理器101与面部摄像头102、脑电传感器103、话筒104、通信模块105、存储器106、触摸屏107、电源模块108相连；面部摄像头102用于捕捉学生的面部图像，并发送至微处理器101；脑电传感器103用于采集学生的脑电信号，并发送至微处理器101；话筒104用于采集学生的语音信号，并发送至微处理器101；通信模块105用于学生端系统1与无人机系统2的数据通信，微处理器101将采集的面部图像、脑电信号和语音信号发送至无人机系统2；存储器106用于存储学生端的配置数据；触摸屏107用于I/O交互；电源模块108为整个学生端系统供电；
所述无人机系统2包括边缘服务器201、通信模块202、电源模块203，边缘服务器201用于对学生端系统采集的数据进行处理，将采集的面部图像、脑电信号和语音信号转换为面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息，并发送至教师端系统3；通信模块202用于无人机系统2和学生端系统1、教师端系统3之间的数据通信；电源模块203为整个无人机系统2供电；
所述教师端系统3包括微处理器ARM 301、通信模块302、存储器303、触摸屏304、高清摄像头305、话筒306、电源模块307，微处理器ARM 301与通信模块302、存储器303、触摸屏304、高清摄像头305、话筒306、电源模块307相连；微处理器ARM 301对面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息进行处理，得到学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息；通信模块302用于无人机系统2与教师端系统3的数据通信；存储器303用于存储教师端的配置数据；触摸屏304用于I/O交互，输出当前的学生状态信息；高清摄像头305用于采集教师的教学视频，并发送至微处理器ARM 301；话筒306用于采集教师的教学语音，并发送至微处理器ARM 301；微处理器ARM 301将采集的教学视频、教学语音传输至学生端系统1，通过触摸屏107播放，供学生进行语言学习；电源模块307为整个教师端系统3供电。
优选的，学生端的微处理器101采用Cortex-M3，学生端不需要进行复杂的数据处理，采用低端的处理器就能够完成工作，降低了学生端的成本和能耗。
优选的，脑电传感器的型号为TGAM。
优选的，通信模块为4G模块。
优选的，电源模块为可充电的二次电池；更优选为锂电池。
优选的，触摸屏用于播放视频、语音数据，也用于接收用户的操作指令并上传至微处理器。
优选的，边缘服务器的型号为Jetson Nano。
优选的，教师端的微处理器ARM的型号为Exynos 4412。
本实用新型提供的这种语言辅助学习系统，包括学生端系统、无人机系统和教师端系统，学生端系统采用低端的处理器就能够完成工作，从而降低了学生端的成本和能耗；无人机系统工作灵活，可以在移动的环境中为学生端处理复杂的数据；教师端系统得到学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息，教师再根据相关学生信息实时调整课堂教学方法。
附图说明
图1为本实用新型语言辅助学习系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例和附图对本实用新型进行详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供一种语言辅助学习系统，包括学生端系统1、无人机系统2和教师端系统3；
学生端系统1包括微处理器101、面部摄像头102、脑电传感器103、话筒104、通信模块105、存储器106、触摸屏107、电源模块108，微处理器101与面部摄像头102、脑电传感器103、话筒104、通信模块105、存储器106、触摸屏107、电源模块108相连；面部摄像头102用于捕捉学生的面部图像，并发送至微处理器101；脑电传感器103用于采集学生的脑电信号，并发送至微处理器101；话筒104用于采集学生的语音信号，并发送至微处理器101；通信模块105用于学生端系统1与无人机系统2的数据通信，微处理器101将采集的面部图像、脑电信号和语音信号发送至无人机系统2；存储器106用于存储学生端的配置数据；触摸屏107用于I/O交互；电源模块108为整个学生端系统供电；
无人机系统2包括边缘服务器201、通信模块202、电源模块203，边缘服务器201用于对学生端系统采集的数据进行处理，将采集的面部图像、脑电信号和语音信号转换为面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息，并发送至教师端系统3；通信模块202用于无人机系统2和学生端系统1、教师端系统3之间的数据通信；电源模块203为整个无人机系统2供电；
教师端系统3包括微处理器ARM 301、通信模块302、存储器303、触摸屏304、高清摄像头305、话筒306、电源模块307，微处理器ARM 301与通信模块302、存储器303、触摸屏304、高清摄像头305、话筒306、电源模块307相连；微处理器ARM 301对面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息进行处理，得到学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息；通信模块302用于无人机系统2与教师端系统3的数据通信；存储器303用于存储教师端的配置数据；触摸屏304用于I/O交互，输出当前的学生状态信息；高清摄像头305用于采集教师的教学视频，并发送至微处理器ARM 301；话筒306用于采集教师的教学语音，并发送至微处理器ARM 301；微处理器ARM 301将采集的教学视频、教学语音传输至学生端系统1，通过触摸屏107播放，供学生进行语言学习；电源模块307为整个教师端系统3供电。
在具体实施例中，学生端的微处理器101采用Cortex-M3，学生端不需要进行复杂的数据处理，采用低端的处理器就能够完成工作，降低了学生端的成本和能耗。
在具体实施例中，脑电传感器的型号为TGAM。
在具体实施例中，通信模块为4G模块。
在具体实施例中，电源模块为锂电池。
在具体实施例中，触摸屏用于播放视频、语音数据，也用于接收用户的操作指令并上传至微处理器。
在具体实施例中，边缘服务器的型号为Jetson Nano。
在具体实施例中，教师端的微处理器ARM的型号为Exynos 4412。
上述实施例所涉及的设备、模块等，若无特别说明，均可通过正规商业途径获得，所涉及的方法，均为现有技术中常用的方法。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种语言辅助学习系统，其特征在于，包括学生端系统(1)、无人机系统(2)和教师端系统(3)；
所述学生端系统(1)包括微处理器(101)、面部摄像头(102)、脑电传感器(103)、话筒(104)、通信模块(105)、存储器(106)、触摸屏(107)、电源模块(108)，微处理器(101)与面部摄像头(102)、脑电传感器(103)、话筒(104)、通信模块(105)、存储器(106)、触摸屏(107)、电源模块(108)相连；面部摄像头(102)用于捕捉学生的面部图像，并发送至微处理器(101)；脑电传感器(103)用于采集学生的脑电信号，并发送至微处理器(101)；话筒(104)用于采集学生的语音信号，并发送至微处理器(101)；通信模块(105)用于学生端系统(1)与无人机系统(2)的数据通信，微处理器(101)将采集的面部图像、脑电信号和语音信号发送至无人机系统(2)；存储器(106)用于存储学生端的配置数据；触摸屏(107)用于I/O交互；电源模块(108)为整个学生端系统供电；
所述无人机系统(2)包括边缘服务器(201)、通信模块(202)、电源模块(203)，边缘服务器(201)用于对学生端系统采集的数据进行处理，将采集的面部图像、脑电信号和语音信号转换为面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息，并发送至教师端系统(3)；通信模块(202)用于无人机系统(2)和学生端系统(1)、教师端系统(3)之间的数据通信；电源模块(203)为整个无人机系统(2)供电；
所述教师端系统(3)包括微处理器ARM(301)、通信模块(302)、存储器(303)、触摸屏(304)、高清摄像头(305)、话筒(306)、电源模块(307)，微处理器ARM(301)与通信模块(302)、存储器(303)、触摸屏(304)、高清摄像头(305)、话筒(306)、电源模块(307)相连；微处理器ARM(301)对面部表情信息、脑电专注度信息和语音情感信息进行处理，得到学生的学习情绪、学习状态和学习纪律信息；通信模块(302)用于无人机系统(2)与教师端系统(3)的数据通信；存储器(303)用于存储教师端的配置数据；触摸屏(304)用于I/O交互，输出当前的学生状态信息；高清摄像头(305)用于采集教师的教学视频，并发送至微处理器ARM(301)；话筒(306)用于采集教师的教学语音，并发送至微处理器ARM(301)；微处理器ARM(301)将采集的教学视频、教学语音传输至学生端系统(1)，通过触摸屏(107)播放，供学生进行语言学习；电源模块(307)为整个教师端系统(3)供电。
2.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，学生端的微处理器(101)采用Cortex-M3。
3.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，脑电传感器(103)的型号为TGAM。
4.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，通信模块为4G模块。
5.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，电源模块为可充电的二次电池。
6.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，触摸屏用于播放视频、语音数据，也用于接收用户的操作指令并上传至微处理器。
7.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，边缘服务器(201)的型号为Jetson Nano。
8.根据权利要求1所述的语言辅助学习系统，其特征在于，教师端的微处理器ARM(301)的型号为Exynos 4412。
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| CN201920772976.9U Expired - Fee Related CN210271294U (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 一种语言辅助学习系统 |
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2019
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