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专利号: 2018103889063
申请人: 浙江商业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:包括:

采集终端(1),该采集终端(1)包括随身采集装置(11)和教室采集装置(12),所述随身采集装置(11)设置于学生身上,用于采集学生的学习结果信息和学习状态信息后打包成学习数据包输出,所述教室采集装置(12)设置在学校教室内,用于采集学生的位置信息和行为信息后打包成行为数据包输出;

云服务器(2),耦接于随身采集装置(11)和教室采集装置(12),以接收随身采集装置(11)输出的学习数据包和教室采集装置(12)输出的行为数据包,该云服务器(2)内部还具有分析模块(21),所述分析模块(21)接收学习数据包和行为数据包,用于分析学习数据包内的学习结果信息和学习状态信息后输出学习诊断方案以及分析行为数据包内的位置信息和行为信息后输出行为诊断方案;

报告服务器(3),该报告服务器(3)内具有整合模块(31),所述整合模块(31)与分析模块(21)耦接,以接收学习诊断方案和行为诊断方案后输出学生报表,该报告服务器(3)内还具有调整模块(32),所述调整模块(32)与整合模块(31)耦接,以接收整合模块(31)输出的学生报表后进行调整。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述随身采集装置(11)包括数码笔(111)和学生手环(112),所述学生手环(112)佩戴于学生的手臂上,并与云服务器(2)耦接,所述数码笔(111)与学生手环(112)通信连接,所述数码笔(111)内具有压力传感器和高速摄像机,所述压力传感器内具有压力阈值,并与高速摄像机耦接以控制高速摄像机的开关,所述高速摄像机与学生手环(112)通信连接,用于输出学生做题数据以及笔迹的轨迹至学生手环(112)内,所述学生手环(112)内置有学生资料,所述学生手环(112)内具有核对模块(1121),该核对模块(1121)与高速摄像机耦接,以接收高速摄像机输出的做题数据后对做题情况进行核对,核对完成以后根据正误情况与学生资料结合输出学习结果信息,同时将学生资料与笔迹的轨迹结合输出学习状态信息,然后通过核对模块(1121)打包形成学习数据包。

3.根据权利要求2所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述教室采集装置(12)包括RFID感应器(121)和摄像头(122),所述RFID感应器(121)与摄像头(122)耦接,所述RFID感应(121)和摄像头(122)均设置在教室天花板的角落上,并与教室编号一一对应,所述摄像头(122)与云服务器(2)耦接,所述RFID感应器(121)内具有计时器,并与学生手环(112)感应,以在感应到学生手环(112)时将时间数据和教室编号打包作为位置信息传输至摄像头(122)内,所述摄像头(122)实时采集学生动作图像作为行为信息,并将行为信息和位置信息打包成行为数据包后输入到云服务器(2)内。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述数码笔(111)包括笔杆(1111)和笔头(1112),所述压力传感器和高速摄像机均设置在笔杆(1111)内,所述笔头(1112)设置在笔杆(1111)的一端上,所述压力传感器与笔头(1112)连接,以检测笔头(1112)所受到的压力,所述笔杆(1111)内设有发电机,所述笔杆(1111)的侧面靠近笔头(1112)的位置上可旋转的设有发电轮,所述发电轮与发电机连接,所述发电机与高速摄像机和压力传感器耦接,当学生拿着数码笔(111)写字时,发电轮在外部纸上滚动,带动发电机旋转发电。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述分析模块(12)分析学习数据包的步骤如下:

步骤一,按照题目学科年级的不同,对应每个学科每个年纪,参照教学大纲将课程内容进行分解、关联,形成知识点树形网络库存放到云服务器(2)内,其中在树形网络库中,其内部的知识点分为一级知识点,并按照逻辑关系分解为二级知识点和三级知识点,并依据每个知识点为基础,将对应知识点的教师讲解视频、课件教案和作业试题打包成为知识点学习数字包存放到云服务器(2)内,构建整个课程的的知识点树形网络数字包库,之后提取学习结果信息内的学生做好的题目、提取学习状态信息内的学生的笔迹轨迹以及相对应的学生资料,同时匹配题目所对应的类型,以及提取各个题目的正误情况;

步骤二,计算各个题目类型的正确比例,然后将正确比例与学生资料相对应,同时设定比例阈值,将正确比例与比例阈值相比较,若正确比例大于比例阈值,则输出该学生该类型题目掌握较好的诊断结果,若正确比例小于比例阈值,则输出该学生该类型题目掌握较差的诊断结果,同时设定正确笔迹轨迹图案,比较学生的笔迹轨迹与正确笔迹轨迹的偏差情况,若偏差较大,则输出该学生学习不够认真的诊断结果,若偏差较小,则输出该学生学习认真的诊断结果;

步骤三,将步骤二中获取到的两个诊断结果进行整合,输出学习诊断方案,同时提取行为数据包内的学生每个时间的位置和行为情况,之后根据学习诊断方案对于学生对知识点的掌握情况进行定级后输出;

步骤四,将提取到的行为情况传输至教师电脑,通过教师电脑判断是否符合行为规范,若符合,则输出行为良好的诊断结果,若不符合则输出行为不良的诊断结果;

步骤五,将步骤四中获取到的一个诊断结果进行整合,输出行为诊断方案。

6.根据权利要求5所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述整合模块(31)输出学生报表的步骤如下:

步骤1,接收学习诊断方案和行为诊断方案以及学生定级数据,同时提取各个题目的正确比例和学生资料,将正确比例、学生资料以及学习诊断方案和行为诊断方案和定级数据组合成列表一行,然后将多行组合构成学生报表后输出。

7.根据权利要求6所述的基于大数据的个性化的动态教学诊断与改进系统,其特征在于:所述调整模块(32)输出建议的步骤如下:

步骤a,接收整合模块(31)输出的学生报表,根据学生报表内的定级数据调取云服务器(2)内知识点学习数字包内的教师讲解视频、课件教案和作业试题后输出供学生学习做题;

步骤b,通过采集终端(1)重新采集学生学习结果信息和学习状态信息,并且通过分析模块(12)对于新采集到的学习结果信息和学习状态信息进行分析,在分析完成以后更新判定学生对于知识点的学习掌握等级。