CN104200328A - 一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 - Google Patents
一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104200328A CN104200328A CN201410456898.3A CN201410456898A CN104200328A CN 104200328 A CN104200328 A CN 104200328A CN 201410456898 A CN201410456898 A CN 201410456898A CN 104200328 A CN104200328 A CN 104200328A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- student
- teacher
- desk
- blackboard
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000003238 somatosensory effect Effects 0.000 title abstract 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 73
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 29
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 24
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 238000009937 brining Methods 0.000 abstract 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 abstract 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于体感技术的智能教室教学***,包括显示模块、语音提示模块、图像识别模块、控制模块、数据库模块、数据处理模块、检测模块、无线通信模块;同时也公开了基于该***的教学管理方法,将图像识别技术、体感技术与智能教室教学***相结合,利用图像识别技术鉴别用户身份,并识别用户的非正常行为;利用体感技术带给学生非凡的3D虚拟课堂体验,提高课堂效率。本发明主要面向小学生,帮助小学生改善不良坐姿,利用先进的体感技术提高学生自主学习能力和自我表达能力,实现了真正的无人监考。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于体感技术的智能教室教学***及方法,属于教学管理领域。
背景技术
体感技术使得人们可以很直接地使用肢体动作,无需使用任何复杂的控制设备,实现与周边的装置或环境互动,目前主要应用于游戏领域。
图像识别技术属于人工智能,该技术利用模版匹配模型,编制模拟人类图像识别活动的计算机程序来识别某个图像。当前的刺激与大脑中的模板相匹配,该图像即被识别。
发明内容
本发明提供了一种基于体感技术的智能教室教学***方法,将体感技术、图像识别技术与智能教室教学***相结合。利用体感技术可以为学生打造虚拟的3D课堂环境,提高学生对学习兴趣与参与积极性;利用无线通信技术使得智能教室可控设备管理***和后台管理***安全高效地进行通信。
本发明所采用的技术方案是:
一种基于体感技术的智能教室教学***,包括后台管理***、教室可控设备管理***;所述后台管理***包括后台数据库模块、后台数据处理模块、后台无线通信模块和后台控制模块;所述教室可控设备管理***包括智能触摸屏黑板、智能课桌、电灯、门、窗、摄像机和电子发生器;所述智能课桌包括课桌显示模块、课桌语音提示模块、课桌图像识别模块、课桌数据库模块、课桌数据处理模块、课桌检测模块、课桌控制模块和课桌无线通信模块;智能触摸屏黑板包括黑板显示模块、黑板语音提示模块、黑板图像识别模块、黑板数据库模块、黑板数据处理模块、黑板检测模块、黑板控制模块和黑板无线通信模块;所述电灯包括电灯检测模块和电灯无线通信模块;所述门包括门检测模块和门无线通信模块,所述窗包括窗检测模块和窗无线通信模块;所述摄像机包括摄像机检测模块和摄像机无线通信模块;所述电子发生器包括发生器数据库模块、发生器数据处理模块、发生器检测模块和发生器无线通信模块;
所述后台数据库模块用于保存学生信息、教师信息、课程信息、学校通知;所述学生信息包括学生的学号、姓名等学籍信息和成绩、奖惩、等级、出勤的表现记录;所述教师信息包括姓名、授课情况、出勤的信息;所述课程信息包括作业、课件、学期课表安排与计划、教室分配;所述学校通知包括学校开展的活动、学校政策;
所述后台数据处理模块用于统计全部学生、老师出勤情况、对数据库中的信息增删查改;
所述后台控制模块用于控制教室可控设备的启停与调节;
所述黑板显示模块用于显示课程相关资料;
所述黑板语音提示模块用于提示考试开始和结束和课堂信息;所述课堂信息包括学生坐姿、考试开始与结束;
所述黑板图像识别模块用于指纹识别老师的身份、识别于学生上课或考试期间非正常行为;
所述黑板数据库模块用于保存教师出勤情况、学生课堂表现情况、教师课件的学习资料;
所述黑板数据处理模块用于教师对学习资料修改、学生课堂表现的记录;
所述黑板检测模块用于检测教师授课时肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述黑板控制模块根据检测模块的检测结果控制黑板上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述课桌显示模块用于显示教室课堂内容、学生笔记、作业、试卷;
所述课桌语音提示模块用于指导学生收拾课桌步骤、提示是否需要打包课件、作业;
所述课桌图像识别模块用于识别学生上课或考试期间非正常行为、指纹识别老师的身份;
所述课桌数据库模块用于保存学生出勤情况、教师课件、学生笔记、作业的学习资料;
所述课桌数据处理模块用于统计学生出勤情况并支持学生对学习资料修改、做笔记、做作业;
所述课桌检测模块用于检测学生周围温度和学生的肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述课桌控制模块根据课桌检测模块的检测结果控制课桌显示模块上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述电灯检测模块、门检测模块、窗检测模块用于检测当前工作状态,方便后台管理***的控制;
所述摄像机检测模块用于图像识别学生考试期间非正常行为和当前工作状态;
所述发生器检测模块用于识别噪声是否超出指标;
所述发生器数据库模块用于保存检测到的噪声频谱的结果;
所述发生器数据处理模块用于根据数据库中保存的噪声信息,产生与噪声相位反相180度的声音,有效消除噪声;
所述各个***的无线通信模块用于后台管理***和教室可控设备管理***的通信。
所述智能课桌和智能触摸屏黑板上装备有体感设备;所述体感设备包括手柄、教鞭、电子笔;所述智能课桌装备有温度传感器和微型空调;所述电灯装备有光学传感器。
一种基于体感技术的智能教室教学方法,利用上述***,包括以下步骤:
步骤一,后台管理***调用后台数据库中课程信息,根据上课时间与地点,提前打开教室门及相关设备,课桌显示模块及黑板显示模块显示所需学习资料,转至步骤二;
步骤二,若为课前查勤模式,转至步骤三;若为上课模式,转至步骤八;若为下课模式,转至步骤十七;若为考试模式,转至步骤二十;若为假期通知模式,转至步骤二十七;否则教室处于空闲状态,自动关闭教室所有设备及门窗;
步骤三,学生、老师进入教室,黑板图像识别模块、课桌图像识别模块识别用户指纹确定身份,若上课时间已到,转入步骤四,否则继续进行指纹识别工作,并实时将签到结果上传给后台服务管理***;
步骤四,后台数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将迟到、缺勤的信息保存到后台数据库模块中,自动发送给学生家长手机,转至步骤五;
步骤五,若有教师缺勤,转至步骤六;否则准备上课;
步骤六,将未到老师的缺勤信息发送给学校相关领导,若已经有老师代课,,准备上课,否则转至步骤七;
步骤七,通知代课老师或者同课程空闲老师到上课地点代课,并准备上课;
步骤八,若当前发生器检测模块检测出噪声超出指标,转至步骤九,否则,转至步骤十;
步骤九,关闭窗户,发生器数据处理模块利用以声消声技术生成与源噪声相位反相180度的声音,消除噪声,转至步骤十;
步骤十,电灯检测模块检测光线亮度,将检测结果发送给后台数据处理模块,控制调节电灯亮度,转至步骤十一;
步骤十一,课桌检测模块检测学生周围温度,将学生附近温度调节为最佳温度范围,转至步骤十二;
步骤十二,黑板图像识别模块和课桌图像识别模块识别学生的不良坐姿,课桌的LED闪烁,并语音提示教师进行提醒,转至步骤十三;
步骤十三,摄像机检测模块图像识别学生有反常行为,经教师核实,自动发送到后台数据库模块保存,作为评优依据,转至步骤十四;
步骤十四,教师使用体感设备,通过体感技术或者直接触屏进行授课,转至步骤十五;
步骤十五,学生使用体感技术或触屏学习,做笔记、作业,转至步骤十六;
步骤十六,若语音提示需要学生演示,则学生通过体感技术进行课程演示,否则,教师正常授课;
步骤十七,保存学生的笔记、作业等记录于课桌数据库模块中,若需要将学习资料打包发送,则转至步骤十八,否则转至步骤十九;
步骤十八,将学习资料打包上传到学生的云盘,转至步骤十九;
步骤十九,若学生需要继续使用智能课桌,则转至步骤八,进入上课模式;否则学生通过课桌语音提示模块指导将智能课桌配套设备归位整理;
步骤二十,学生进入教室,指纹识别确定身份,转至步骤二十一;
步骤二十一,若黑板语音提示模块语音提示考试时间已到,转至步骤二十二,否则继续指纹识别身份验证;
步骤二十二,打开所有摄像机,开始考试,课桌数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将未到考生的信息发送到班主任的手机,由班主任查明情况,转至步骤二十三;
步骤二十三, 若考试结束,学生在线提交答卷,发送到后台数据库模块中;由老师批改答卷,并将成绩记录都后台数据库模块中;否则,转至步骤二十四;
步骤二十四,若摄像机检测模块图像识别出考生非正常行为,转至步骤二十五;否则,继续考试,直至考试结束;
步骤二十五,摄像机将视频发送到后台数据库模块,并通知相关老师查明,若确认学生发生晕厥等身体不良状况,立即将考生送人医务室或者医院,其他考生继续考试;否则,转至步骤二十六;
步骤二十六,若查明学生有作弊等违规行为,立即将考生试卷提交,成绩归零,违规行为记录至后台数据库模块中;否则,确认计算机误判,考生继续考试;
步骤二十七,将假期作业发送到学生的云盘,老师根据后台数据库模块中记录是学生平时表现及成绩、考试成绩的相关信息,评定等级,转至步骤二十八;
步骤二十八,将后台数据库模块中的学生成绩、等级、假期作业的相关信息发送到家长手机,帮助学校督促学生学习。
本发明的有益效果是:本发明将体感技术、图像识别技术与智能教室教学***相结合。利用图像识别技术鉴别用户身份,并识别用户的非正常行为;利用体感技术带给学生非凡的3D虚拟课堂体验,提高课堂效率。本发明主要面向小学生,帮助小学生改善不良坐姿,利用先进的体感技术提高学生自主学习能力和自我表达能力,实现了真正的无人监考。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图,对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1为一种基于体感技术的智能教室教学***的结构图
如图1所示, 一种基于体感技术的智能教室教学***,包括后台管理***、教室可控设备管理***;所述后台管理***包括后台数据库模块、后台数据处理模块、后台无线通信模块和后台控制模块;所述教室可控设备管理***包括智能触摸屏黑板、智能课桌、电灯、门、窗、摄像机和电子发生器;所述智能课桌包括课桌显示模块、课桌语音提示模块、课桌图像识别模块、课桌数据库模块、课桌数据处理模块、课桌检测模块、课桌控制模块和课桌无线通信模块;智能触摸屏黑板包括黑板显示模块、黑板语音提示模块、黑板图像识别模块、黑板数据库模块、黑板数据处理模块、黑板检测模块、黑板控制模块和黑板无线通信模块;所述电灯包括电灯检测模块和电灯无线通信模块;所述门包括门检测模块和门无线通信模块,所述窗包括窗检测模块和窗无线通信模块;所述摄像机包括摄像机检测模块和摄像机无线通信模块;所述电子发生器包括发生器数据库模块、发生器数据处理模块、发生器检测模块和发生器无线通信模块;
所述后台数据库模块用于保存学生信息、教师信息、课程信息、学校通知;所述学生信息包括学生的学号、姓名等学籍信息和成绩、奖惩、等级、出勤的表现记录;所述教师信息包括姓名、授课情况、出勤的信息;所述课程信息包括作业、课件、学期课表安排与计划、教室分配;所述学校通知包括学校开展的活动、学校政策;
所述后台数据处理模块用于统计全部学生、老师出勤情况、对数据库中的信息增删查改;
所述后台控制模块用于控制教室可控设备的启停与调节;
所述黑板显示模块用于显示课程相关资料;
所述黑板语音提示模块用于提示考试开始和结束和课堂信息;所述课堂信息包括学生坐姿、考试开始与结束;
所述黑板图像识别模块用于指纹识别老师的身份、识别于学生上课或考试期间非正常行为;
所述黑板数据库模块用于保存教师出勤情况、学生课堂表现情况、教师课件的学习资料;
所述黑板数据处理模块用于教师对学习资料修改、学生课堂表现的记录;
所述黑板检测模块用于检测教师授课时肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述黑板控制模块根据检测模块的检测结果控制黑板上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述课桌显示模块用于显示教室课堂内容、学生笔记、作业、试卷;
所述课桌语音提示模块用于指导学生收拾课桌步骤、提示是否需要打包课件、作业;
所述课桌图像识别模块用于识别学生上课或考试期间非正常行为、指纹识别老师的身份;
所述课桌数据库模块用于保存学生出勤情况、教师课件、学生笔记、作业的学习资料;
所述课桌数据处理模块用于统计学生出勤情况并支持学生对学习资料修改、做笔记、做作业;
所述课桌检测模块用于检测学生周围温度和学生的肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述课桌控制模块根据课桌检测模块的检测结果控制课桌显示模块上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述电灯检测模块、门检测模块、窗检测模块用于检测当前工作状态,方便后台管理***的控制;
所述摄像机检测模块用于图像识别学生考试期间非正常行为和当前工作状态;
所述发生器检测模块用于识别噪声是否超出指标;
所述发生器数据库模块用于保存检测到的噪声频谱的结果;
所述发生器数据处理模块用于根据数据库中保存的噪声信息,产生与噪声相位反相180度的声音,有效消除噪声;
所述各个***的无线通信模块用于后台管理***和教室可控设备管理***的通信。
所述智能课桌和智能触摸屏黑板上装备有体感设备;所述体感设备包括手柄、教鞭、电子笔;所述智能课桌装备有温度传感器和微型空调;所述电灯装备有光学传感器。
图2为一种基于体感技术的智能教室教学***方法的流程图。
如图2所示,一种基于体感技术的智能教室教学***,利用上述***,包括以下步骤:
步骤一,后台管理***调用后台数据库中课程信息,根据上课时间与地点,提前打开教室门及相关设备,课桌显示模块及黑板显示模块显示所需学习资料,转至步骤二;
步骤二,若为课前查勤模式,转至步骤三;若为上课模式,转至步骤八;若为下课模式,转至步骤十七;若为考试模式,转至步骤二十;若为假期通知模式,转至步骤二十七;否则教室处于空闲状态,自动关闭教室所有设备及门窗;
步骤三,学生、老师进入教室,黑板图像识别模块、课桌图像识别模块识别用户指纹确定身份,若上课时间已到,转入步骤四,否则继续进行指纹识别工作,并实时将签到结果上传给后台服务管理***;
步骤四,后台数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将迟到、缺勤的信息保存到后台数据库模块中,自动发送给学生家长手机,转至步骤五;
步骤五,若有教师缺勤,转至步骤六;否则准备上课;
步骤六,将未到老师的缺勤信息发送给学校相关领导,若已经有老师代课,,准备上课,否则转至步骤七;
步骤七,通知代课老师或者同课程空闲老师到上课地点代课,并准备上课;
步骤八,若当前发生器检测模块检测出噪声超出指标,转至步骤九,否则,转至步骤十;
步骤九,关闭窗户,发生器数据处理模块利用以声消声技术生成与源噪声相位反相180度的声音,消除噪声,转至步骤十;
步骤十,电灯检测模块检测光线亮度,将检测结果发送给后台数据处理模块,控制调节电灯亮度,转至步骤十一;
步骤十一,课桌检测模块检测学生周围温度,将学生附近温度调节为最佳温度范围,转至步骤十二;
步骤十二,黑板图像识别模块和课桌图像识别模块识别学生的不良坐姿,课桌的LED闪烁,并语音提示教师进行提醒,转至步骤十三;
步骤十三,摄像机检测模块图像识别学生有反常行为,经教师核实,自动发送到后台数据库模块保存,作为评优依据,转至步骤十四;
步骤十四,教师使用体感设备,通过体感技术或者直接触屏进行授课,转至步骤十五;
步骤十五,学生使用体感技术或触屏学习,做笔记、作业,转至步骤十六;
步骤十六,若语音提示需要学生演示,则学生通过体感技术进行课程演示,否则,教师正常授课;
步骤十七,保存学生的笔记、作业等记录于课桌数据库模块中,若需要将学习资料打包发送,则转至步骤十八,否则转至步骤十九;
步骤十八,将学习资料打包上传到学生的云盘,转至步骤十九;
步骤十九,若学生需要继续使用智能课桌,则转至步骤八,进入上课模式;否则学生通过课桌语音提示模块指导将智能课桌配套设备归位整理;
步骤二十,学生进入教室,指纹识别确定身份,转至步骤二十一;
步骤二十一,若黑板语音提示模块语音提示考试时间已到,转至步骤二十二,否则继续指纹识别身份验证;
步骤二十二,打开所有摄像机,开始考试,课桌数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将未到考生的信息发送到班主任的手机,由班主任查明情况,转至步骤二十三;
步骤二十三, 若考试结束,学生在线提交答卷,发送到后台数据库模块中;由老师批改答卷,并将成绩记录都后台数据库模块中;否则,转至步骤二十四;
步骤二十四,若摄像机检测模块图像识别出考生非正常行为,转至步骤二十五;否则,继续考试,直至考试结束;
步骤二十五,摄像机将视频发送到后台数据库模块,并通知相关老师查明,若确认学生发生晕厥等身体不良状况,立即将考生送人医务室或者医院,其他考生继续考试;否则,转至步骤二十六;
步骤二十六,若查明学生有作弊等违规行为,立即将考生试卷提交,成绩归零,违规行为记录至后台数据库模块中;否则,确认计算机误判,考生继续考试;
步骤二十七,将假期作业发送到学生的云盘,老师根据后台数据库模块中记录是学生平时表现及成绩、考试成绩的相关信息,评定等级,转至步骤二十八;
步骤二十八,将后台数据库模块中的学生成绩、等级、假期作业的相关信息发送到家长手机,帮助学校督促学生学习。
本发明将体感技术、图像识别技术与智能教室教学***相结合。利用图像识别技术鉴别用户身份,并识别用户的非正常行为;利用体感技术带给学生非凡的3D虚拟课堂体验,提高课堂效率。本发明主要面向小学生,帮助小学生改善不良坐姿,利用先进的体感技术提高学生自主学习能力和自我表达能力,实现了真正的无人监考。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种基于体感技术的智能教室教学***,其特征在于:包括后台管理***、教室可控设备管理***;所述后台管理***包括后台数据库模块、后台数据处理模块、后台无线通信模块和后台控制模块;所述教室可控设备管理***包括智能触摸屏黑板、智能课桌、电灯、门、窗、摄像机和电子发生器;所述智能课桌包括课桌显示模块、课桌语音提示模块、课桌图像识别模块、课桌数据库模块、课桌数据处理模块、课桌检测模块、课桌控制模块和课桌无线通信模块;智能触摸屏黑板包括黑板显示模块、黑板语音提示模块、黑板图像识别模块、黑板数据库模块、黑板数据处理模块、黑板检测模块、黑板控制模块和黑板无线通信模块;所述电灯包括电灯检测模块和电灯无线通信模块;所述门包括门检测模块和门无线通信模块,所述窗包括窗检测模块和窗无线通信模块;所述摄像机包括摄像机检测模块和摄像机无线通信模块;所述电子发生器包括发生器数据库模块、发生器数据处理模块、发生器检测模块和发生器无线通信模块;
所述后台数据库模块用于保存学生信息、教师信息、课程信息、学校通知;所述学生信息包括学生的学号、姓名等学籍信息和成绩、奖惩、等级、出勤的表现记录;所述教师信息包括姓名、授课情况、出勤的信息;所述课程信息包括作业、课件、学期课表安排与计划、教室分配;所述学校通知包括学校开展的活动、学校政策;
所述后台数据处理模块用于统计全部学生、老师出勤情况、对数据库中的信息增删查改;
所述后台控制模块用于控制教室可控设备的启停与调节;
所述黑板显示模块用于显示课程相关资料;
所述黑板语音提示模块用于提示考试开始和结束和课堂信息;所述课堂信息包括学生坐姿、考试开始与结束;
所述黑板图像识别模块用于指纹识别老师的身份、识别于学生上课或考试期间非正常行为;
所述黑板数据库模块用于保存教师出勤情况、学生课堂表现情况、教师课件的学习资料;
所述黑板数据处理模块用于教师对学习资料修改、学生课堂表现的记录;
所述黑板检测模块用于检测教师授课时肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述黑板控制模块根据检测模块的检测结果控制黑板上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述课桌显示模块用于显示教室课堂内容、学生笔记、作业、试卷;
所述课桌语音提示模块用于指导学生收拾课桌步骤、提示是否需要打包课件、作业;
所述课桌图像识别模块用于识别学生上课或考试期间非正常行为、指纹识别老师的身份;
所述课桌数据库模块用于保存学生出勤情况、教师课件、学生笔记、作业的学习资料;
所述课桌数据处理模块用于统计学生出勤情况并支持学生对学习资料修改、做笔记、做作业;
所述课桌检测模块用于检测学生周围温度和学生的肢体动作的物理参数和人体映像,为体感技术采集信息;所述物理参数包括加速度、角速度和磁场;
所述课桌控制模块根据课桌检测模块的检测结果控制课桌显示模块上图片旋转、翻页,从而呈现物体的3D效果;
所述电灯检测模块、门检测模块、窗检测模块用于检测当前工作状态,方便后台管理***的控制;
所述摄像机检测模块用于图像识别学生考试期间非正常行为和当前工作状态;
所述发生器检测模块用于识别噪声是否超出指标;
所述发生器数据库模块用于保存检测到的噪声频谱的结果;
所述发生器数据处理模块用于根据数据库中保存的噪声信息,产生与噪声相位反相180度的声音,有效消除噪声;
所述各个***的无线通信模块用于后台管理***和教室可控设备管理***的通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于体感技术的智能教室教学***,其特征在于:所述智能课桌和智能触摸屏黑板上装备有体感设备;所述体感设备包括手柄、教鞭、电子笔;所述智能课桌装备有温度传感器和微型空调;所述电灯装备有光学传感器。
3.一种基于体感技术的智能教室教学方法,其特征在于利用权利要求-2所述的***,包括以下步骤:
步骤一,后台管理***调用后台数据库中课程信息,根据上课时间与地点,提前打开教室门及相关设备,课桌显示模块及黑板显示模块显示所需学习资料,转至步骤二;
步骤二,若为课前查勤模式,转至步骤三;若为上课模式,转至步骤八;若为下课模式,转至步骤十七;若为考试模式,转至步骤二十;若为假期通知模式,转至步骤二十七;否则教室处于空闲状态,自动关闭教室所有设备及门窗;
步骤三,学生、老师进入教室,黑板图像识别模块、课桌图像识别模块识别用户指纹确定身份,若上课时间已到,转入步骤四,否则继续进行指纹识别工作,并实时将签到结果上传给后台服务管理***;
步骤四,后台数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将迟到、缺勤的信息保存到后台数据库模块中,自动发送给学生家长手机,转至步骤五;
步骤五,若有教师缺勤,转至步骤六;否则准备上课;
步骤六,将未到老师的缺勤信息发送给学校相关领导,若已经有老师代课,,准备上课,否则转至步骤七;
步骤七,通知代课老师或者同课程空闲老师到上课地点代课,并准备上课;
步骤八,若当前发生器检测模块检测出噪声超出指标,转至步骤九,否则,转至步骤十;
步骤九,关闭窗户,发生器数据处理模块利用以声消声技术生成与源噪声相位反相180度的声音,消除噪声,转至步骤十;
步骤十,电灯检测模块检测光线亮度,将检测结果发送给后台数据处理模块,控制调节电灯亮度,转至步骤十一;
步骤十一,课桌检测模块检测学生周围温度,将学生附近温度调节为最佳温度范围,转至步骤十二;
步骤十二,黑板图像识别模块和课桌图像识别模块识别学生的不良坐姿,课桌的LED闪烁,并语音提示教师进行提醒,转至步骤十三;
步骤十三,摄像机检测模块图像识别学生有反常行为,经教师核实,自动发送到后台数据库模块保存,作为评优依据,转至步骤十四;
步骤十四,教师使用体感设备,通过体感技术或者直接触屏进行授课,转至步骤十五;
步骤十五,学生使用体感技术或触屏学习,做笔记、作业,转至步骤十六;
步骤十六,若语音提示需要学生演示,则学生通过体感技术进行课程演示,否则,教师正常授课;
步骤十七,保存学生的笔记、作业等记录于课桌数据库模块中,若需要将学习资料打包发送,则转至步骤十八,否则转至步骤十九;
步骤十八,将学习资料打包上传到学生的云盘,转至步骤十九;
步骤十九,若学生需要继续使用智能课桌,则转至步骤八,进入上课模式;否则学生通过课桌语音提示模块指导将智能课桌配套设备归位整理;
步骤二十,学生进入教室,指纹识别确定身份,转至步骤二十一;
步骤二十一,若黑板语音提示模块语音提示考试时间已到,转至步骤二十二,否则继续指纹识别身份验证;
步骤二十二,打开所有摄像机,开始考试,课桌数据处理模块统计未经指纹识别的学生,将未到考生的信息发送到班主任的手机,由班主任查明情况,转至步骤二十三;
步骤二十三, 若考试结束,学生在线提交答卷,发送到后台数据库模块中;由老师批改答卷,并将成绩记录都后台数据库模块中;否则,转至步骤二十四;
步骤二十四,若摄像机检测模块图像识别出考生非正常行为,转至步骤二十五;否则,继续考试,直至考试结束;
步骤二十五,摄像机将视频发送到后台数据库模块,并通知相关老师查明,若确认学生发生晕厥等身体不良状况,立即将考生送人医务室或者医院,其他考生继续考试;否则,转至步骤二十六;
步骤二十六,若查明学生有作弊等违规行为,立即将考生试卷提交,成绩归零,违规行为记录至后台数据库模块中;否则,确认计算机误判,考生继续考试;
步骤二十七,将假期作业发送到学生的云盘,老师根据后台数据库模块中记录是学生平时表现及成绩、考试成绩的相关信息,评定等级,转至步骤二十八;
步骤二十八,将后台数据库模块中的学生成绩、等级、假期作业的相关信息发送到家长手机,帮助学校督促学生学习。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410456898.3A CN104200328B (zh) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | 一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410456898.3A CN104200328B (zh) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | 一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104200328A true CN104200328A (zh) | 2014-12-10 |
CN104200328B CN104200328B (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=52085617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410456898.3A Expired - Fee Related CN104200328B (zh) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | 一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104200328B (zh) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104616544A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-05-13 | 马盼盼 | 一种智能教学*** |
CN105261076A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-20 | 广西职业技术学院 | 一种学生课堂表现综合考评设备 |
CN105303336A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-02-03 | 安徽理工大学 | 一种用于检测学生出勤和上课状况的电路***和使用方法 |
CN106056995A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-10-26 | 合肥东上多媒体科技有限公司 | 网络课堂数字多媒体播放器 |
CN106875310A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 哈尔滨理工大学 | 基于智能视频的智能教室教学多功能*** |
CN107154202A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-12 | 昆明理工大学 | 智能教室*** |
CN107424459A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-01 | 黑龙江大学 | 电子教学管理*** |
CN107464039A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-12 | 广东小天才科技有限公司 | 一种电子签到方法、装置及*** |
CN107644320A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-30 | 安徽辉墨教学仪器有限公司 | 一种智能教室分配方法 |
CN107800765A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-03-13 | 广州今也社教育科技有限公司 | 一种信息处理方法、终端及*** |
CN108648523A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 贾建平 | 一种小学生智能综合管理装置及方法 |
CN109743394A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-10 | 李特 | 基于远程交互的智能桌面装置、***及其播放、测试方法 |
CN110189430A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 深圳供电局有限公司 | 一种基于海量数据流环境下自动化巡检平台 |
CN110494874A (zh) * | 2017-04-13 | 2019-11-22 | 国际商业机器公司 | 配置教室物理资源 |
CN111680557A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-18 | 江苏加信智慧大数据研究院有限公司 | 一种基于行为识别的智能教学平台及方法 |
TWI711987B (zh) * | 2019-08-28 | 2020-12-01 | 南開科技大學 | 智能化課表生成以控制空調的系統 |
CN112235627A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-15 | 江苏欧帝电子科技有限公司 | 一种本地存储分时传送方法 |
CN112419115A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-02-26 | 上海光数信息科技有限公司 | 一种学生成长可视化展示***及展示方法 |
CN114281196A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-05 | Oook(北京)教育科技有限责任公司 | 用于直播课堂的体感互动方法、装置、介质和电子设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203455963U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 李凯 | 一种远程互动仿真教学*** |
CN103871283A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-06-18 | 中央大学 | 拼接式互动教学***与教学方法 |
CN203721052U (zh) * | 2014-01-25 | 2014-07-16 | 崔爱国 | 一种思想政治理论课课堂互动教学*** |
-
2014
- 2014-09-09 CN CN201410456898.3A patent/CN104200328B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203455963U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 李凯 | 一种远程互动仿真教学*** |
CN103871283A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-06-18 | 中央大学 | 拼接式互动教学***与教学方法 |
CN203721052U (zh) * | 2014-01-25 | 2014-07-16 | 崔爱国 | 一种思想政治理论课课堂互动教学*** |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104616544A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-05-13 | 马盼盼 | 一种智能教学*** |
CN105261076A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-20 | 广西职业技术学院 | 一种学生课堂表现综合考评设备 |
CN105303336A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-02-03 | 安徽理工大学 | 一种用于检测学生出勤和上课状况的电路***和使用方法 |
CN106056995A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-10-26 | 合肥东上多媒体科技有限公司 | 网络课堂数字多媒体播放器 |
CN110494874A (zh) * | 2017-04-13 | 2019-11-22 | 国际商业机器公司 | 配置教室物理资源 |
CN106875310A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 哈尔滨理工大学 | 基于智能视频的智能教室教学多功能*** |
CN107464039A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-12 | 广东小天才科技有限公司 | 一种电子签到方法、装置及*** |
CN107154202A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-12 | 昆明理工大学 | 智能教室*** |
CN107800765A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-03-13 | 广州今也社教育科技有限公司 | 一种信息处理方法、终端及*** |
CN107800765B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-04-16 | 广州今之港教育咨询有限公司 | 一种信息处理方法、终端及*** |
CN107424459A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-01 | 黑龙江大学 | 电子教学管理*** |
CN107644320A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-30 | 安徽辉墨教学仪器有限公司 | 一种智能教室分配方法 |
CN108648523A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 贾建平 | 一种小学生智能综合管理装置及方法 |
CN109743394A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-10 | 李特 | 基于远程交互的智能桌面装置、***及其播放、测试方法 |
CN110189430A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 深圳供电局有限公司 | 一种基于海量数据流环境下自动化巡检平台 |
TWI711987B (zh) * | 2019-08-28 | 2020-12-01 | 南開科技大學 | 智能化課表生成以控制空調的系統 |
CN111680557A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-18 | 江苏加信智慧大数据研究院有限公司 | 一种基于行为识别的智能教学平台及方法 |
CN112235627A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-15 | 江苏欧帝电子科技有限公司 | 一种本地存储分时传送方法 |
CN112419115A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-02-26 | 上海光数信息科技有限公司 | 一种学生成长可视化展示***及展示方法 |
CN114281196A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-05 | Oook(北京)教育科技有限责任公司 | 用于直播课堂的体感互动方法、装置、介质和电子设备 |
CN114281196B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-01-26 | Oook(北京)教育科技有限责任公司 | 用于直播课堂的体感互动方法、装置、介质和电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104200328B (zh) | 2017-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104200328A (zh) | 一种基于体感技术的智能教室教学***及方法 | |
CN106228982B (zh) | 一种基于教育服务机器人的交互式学习***与交互方法 | |
Rose | Back to school: Why everyone deserves a second chance at education | |
CN107316261A (zh) | 一种基于人脸分析的教学质量评估*** | |
CN103543769B (zh) | 智能教室管理*** | |
US11043135B2 (en) | Systems and methods for monitoring learner engagement during a learning event | |
CN111796752B (zh) | 一种基于pc的互动教学*** | |
CN206209894U (zh) | 高校教学管理*** | |
CN105303632A (zh) | 一种移动监控签到***及工作方法 | |
CN109961033A (zh) | 职业教育现场培训监管*** | |
CN105825732A (zh) | 汉语言文学教学用辅助*** | |
CN105070109A (zh) | 一种基于云计算和物联网技术的混合式学习评价***及方法 | |
CN110444061B (zh) | 物联网教学一体机 | |
CN107240050A (zh) | 一种基于云平台的学生教学安全管理方法 | |
CN111477055A (zh) | 基于虚拟现实技术的教师培训***及方法 | |
CN107016887A (zh) | 一种五元三步一体化的化工实训装置 | |
CN202948595U (zh) | 触控式智能课桌教学*** | |
CN109559266A (zh) | 一种基于大数据的智能教育设备 | |
Adipat et al. | The world of technology: Artificial intelligence in education | |
CN110992748A (zh) | 一种便于行政管理教学的多媒体教室 | |
CN111583739A (zh) | 一种基于vr的多媒体教学*** | |
Rehberg et al. | Classroom versus computer-based CPR training: a comparison of the effectiveness of two instructional methods | |
CN206584538U (zh) | 一种便于行政管理教学的多媒体教室 | |
Zarraonandia et al. | Augmented lectures around the corner? | |
Emery et al. | 328 enhancing learning with simulation: Setting “SMART” learning goals during debriefing improves self-directed learning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Han Guangjie Inventor after: Hua Jiaojiao Inventor after: Zhu Chuan Inventor after: Quan Kangning Inventor before: Han Guangjie Inventor before: Hua Jiaojiao Inventor before: Zhou Chencheng Inventor before: Shen Tianyi Inventor before: Dong Fang |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170815 |