本发明涉及电子教学系统领域，具体涉及一种课堂教学效果大数据分析系统。
背景技术：
现阶段我国正处于应试教育向素质教育转型的攻坚阶段，实现教学过程的有效控制，切实提高课堂教学效率，是摆在教学管理者和教师面前的一大难题。随着技术的发展，出现了多种电子教学产品，这些教学产品丰富了教师的教学手段，简化了教师对教学设施的操作，提高了教学效果。
现在常用的教学系统，一般主要是满足教师端和学生端互动，为教师提供教学内容管理、为学生提供学习内容，有效实现教师的与学生端的信息互动，但是没有为教学研究或者管理部分提供决策管理支持，教学研究或者管理部门要想获得课堂教学效果的相关数据，需要单独调取，无法及时准确地了解区域课堂教学情况。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供课堂教学大数据分析系统，本发明的系统能够完成区域内教学课堂整体的大数据分析，为教学研究和管理部门提供决策管理支持；能够完成课堂教学大数据分析，为教师提供课堂教学调整的依据；能够完成课堂教学中学生个体的大数据分析，为学生的自主学习提供针对性指导。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种课堂教学效果大数据分析系统，包括：主机服务器、无线路由器、教师端、学生端、教育管理端、家长端、云服务器，
所述主机服务器安装于课堂内，通过网络与所述云服务器连接，所述主机服务器通过所述无线路由器分别与若干所述教师端和学生端连接，所述主机服务器在所述云服务器上注册，注册后获得所述主机服务器唯一的ID号，唯一的ID号为所述云服务器向所述主机服务器推送信息的唯一身份认证号码；所述主机服务器接收来自所述教师端的身份认证、课堂教学指令，向所述教师端发送教学内容文件；所述主机服务器接收来自所述学生端的身份认证、针对课堂教学指令的响应操作指令；所述主机服务器接收来自所述家长端的问题信息，并将所述家长端需要的信息推送至所述家长端；所述主机服务器接收来自所述教育管理端的指令信息，并且将收集的课堂教学指令、针对课堂教学指令响应的操作指令、所述家长端的问题信息、所述教育管理端的指令信息发送至所述云服务器；
所述云服务器通过网络与若干所述主机服务器连接，所述云服务器能够对所述教师端和学生端进行认证，并且能够将认证信息同步至所述主机服务器上；所述云服务器接收来自所述教师端的课堂教学指令和来自所述学生端的响应操作指令，将采集到的课堂教学信息以及学生响应信息投入到大数据系统中进行分析处理，并且能够形成数据分析报告，根据所述教师端、学生端、家长端、教育管理端不同的请求，提供大数据分析报告；
所述教师端分别通过所述无线路由器与所述主机服务器连接，所述教师端向所述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆所述主机服务器，所述教师端向所述主机服务器发送认证信息失败后，向所述云服务器发送认证信息，所述云服务器认证通过后，所述教师端登录所述主机服务器，从所述主机服务器中获取课堂教学信息，并且通过所述主机服务器向所述学生端发送课堂教学指令；所述教师端登录所述主机服务器，从所述主机服务器中获取来自所述家长端的问题信息，并且通过所述主机服务器向所述家长端发送解答信息；所述教师端登录所述主机服务器，从所述主机服务器中获取来自所述教育管理端的指令信息，并通过所述主机服务器向所述教育管理端推送相关信息；
所述学生端分别通过所述无线路由器与所述主机服务器连接，所述学生端向所述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆所述主机服务器，所述学生端向所述主机服务器发送认证信息失败后，向所述云服务器发送认证信息，所述云服务器认证通过后，所述学生端登录所述主机服务器，从所述主机服务器中获取课堂教学指令，并且将响应课堂教学指令，然后将响应指令传送至所述主机服务器；
所述家长端通过网络与所述主机服务器连接，所述家长端向所述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆所述主机服务器，所述家长端向所述主机服务器发送认证信息失败后，向所述云服务器发送认证信息，所述云服务器认证通过后，所述家长端登录所述主机服务器，向所述主机服务器发送问题请求，并且从所述主机服务器中获取了答案信息；
所述教育管理端通过网络与所述主机服务器连接，所述教育管理端向所述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆所述主机服务器，所述教育管理端向所述主机服务器发送认证信息失败后，向所述云服务器发送认证信息，所述云服务器认证通过后，所述教育管理端登录所述主机服务器，从所述主机服务器中获取课堂教学信息，并且将课堂教学效果测评卷传送至所述云服务器，所述云服务器将课堂教学效果测评卷共享至所述主机服务器。
进一步优选地，所述主机服务器包括：认证模块、指令处理模块、云端服务接口模块、数据接收模块、数据分析模块、数据传送模块、通讯模块，
所述认证模块用于认证所述教师端、学生端、家长端以及教育管理端的身份；
所述指令处理模块用于处理来自所述教师端的课堂教学指令，处理来自所述学生端针对课堂教学指令的响应指令；
所述云端服务接口模块用于与所述云服务器连接，将信息推送至所述云服务器，以及接收来自所述云服务器共享的信息；
所述数据接收模块用于接收来自所述云服务器共享的教学信息内容以及课堂教学效果测评卷；
所述数据分析模块用于结合所述云服务器中的数据分析课堂教学指令，生成教学内容建议；
所述数据传送模块用于将所述教师端的课堂教学指令和学生端的课堂响应指令传送至所述云服务器，将若干所述教师端的教学课件内容共享至所述云服务器，将来自所述家长端的问题内容共享至所述云服务器；
所述通讯模块用于与所述云服务器、若干学生端、教师端、家长端以及教育管理端分别建立网络通讯。
进一步优选地，所述主机服务器还包括安全模块和存储模块，所述安全模块对读取的数据进行解密，对写入的数据进行加密，所述存储模块用于存储数据信息。
进一步优选地，还包括展示端，所述展示端用于展示所述教师端的课堂教学指令，展示教学内容，展示所述学生端的响应指令。
进一步优选地，所述云服务器包括：验证模块、主机服务接口模块、数据接收模块、数据处理模块、数据分类模块、数据推送模块、通讯模块，
所述验证模块用于验证所述教师端、学生端、家长端以及教育管理端的身份；
所述主机服务接口模块用于与所述主机服务器连接，与所述主机服务器之间信息交互；
所述数据接收模块用于接收来自所述教师端、学生端、家长端、教育管理端的信息；
所述数据处理模块用于处理分析采集到的课堂教学信息、学生响应信息、家长端信息以及教育管理端的信息，并且将信息投入到大数据系统中进行分析处理，能够形成数据分析报告；
所述数据分类模块根据所述数据处理模块形成的分析报告分类，根据所述教师端、学生端、家长端、教育管理端不同的请求，提供大数据分析报告；
所述数据推送模块将分类的信息分别推送至所述教师端、学生端、家长端、教育管理端。
本发明的有益效果是:
本发明的课堂教学效果大数据分析系统是一种借助于互联网云技术构建的课堂教学智能分析系统，该系统能够实现课堂教学效果测试数据的自动采集、自动传输、自动分析，对教学效果的诊断、教学过程管理、教学工作评价提供了科学依据，帮助教师把握课堂教学效果，及时调整教学方案，改进教学方法，高效高质的进行课堂教学；并且能够帮助教学研究和管理部门准确的了解区域课堂教学的情况，帮助学生诊断学习效果，分析学习状态，调整学习策略，并且能够帮助家长及时了解子女的学习情况。
本发明的课堂教学效果大数据分析系统能够成为教学管理者、教师、学生、家长互动的平台，使整个课堂教学系统化，师生互动及时化，教学效果检验实时化，并且都是基于实时数据分析，数据真实有效。能够为教学研究和管理部门提供决策管理支撑，为教师提供课堂教学反思的依据，为学生的自主学习提供针对性指导。
本发明的系统可以广泛应用，将为教师提升教学质量，激发学生参与学习热情，该系统在当下的课堂教学中具有较强的使用价值和理想的应用前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明系统原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1所示，实施例中的课堂教学效果大数据分析系统，包括：主机服务器、无线路由器、教师端、学生端、教育管理端、家长端、云服务器，以及展示端。其中上述教育管理端为教育大数据分析管理端，其基于云服务器的大数据分析，了解区域课堂教学的情况，起到真正的引导管理功能。
其中，上述主机服务器设置在课堂内，上述主机服务器通过网络与上述云服务器连接，上述主机服务器通过上述无线路由器分别与若干上述教师端和学生端连接，上述主机服务器在上述云服务器上注册，注册后获得上述主机服务器唯一的ID号，唯一的ID号为上述云服务器向上述主机服务器推送信息的唯一身份认证号码；上述主机服务器接收来自上述教师端的身份认证、课堂教学指令，向上述教师端发送教学内容文件；上述主机服务器接收来自上述学生端的身份认证、针对课堂教学指令的响应操作指令；上述主机服务器接收来自上述家长端的问题信息，并将上述家长端需要的信息推送至上述家长端；上述主机服务器接收来自上述教育管理端的指令信息，并且将收集的课堂教学指令、针对课堂教学指令响应的操作指令、上述家长端的问题信息、上述教育管理端的指令信息发送至上述云服务器。
上述云服务器通过网络与若干上述主机服务器连接，上述云服务器能够对上述教师端和学生端进行认证，并且能够将认证信息同步至上述主机服务器上；上述云服务器接收来自上述教师端的课堂教学指令和来自上述学生端的响应操作指令，将采集到的课堂教学信息以及学生响应信息投入到大数据系统中进行分析处理，并且能够形成数据分析报告，根据上述教师端、学生端、家长端、教育管理端不同的请求，提供大数据分析报告。
上述教师端分别通过上述无线路由器与上述主机服务器连接，上述教师端向上述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆上述主机服务器，上述教师端向上述主机服务器发送认证信息失败后，向上述云服务器发送认证信息，上述云服务器认证通过后，上述教师端登录上述主机服务器，从上述主机服务器中获取课堂教学信息，并且通过上述主机服务器向上述学生端发送课堂教学指令；上述教师端登录上述主机服务器，从上述主机服务器中获取来自上述家长端的问题信息，并且通过上述主机服务器向上述家长端发送解答信息；上述教师端登录上述主机服务器，从上述主机服务器中获取来自上述教育管理端的指令信息，并通过上述主机服务器向上述教育管理端推送相关信息。
上述学生端分别通过上述无线路由器与上述主机服务器连接，上述学生端向上述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆上述主机服务器，上述学生端向上述主机服务器发送认证信息失败后，向上述云服务器发送认证信息，上述云服务器认证通过后，上述学生端登录上述主机服务器，从上述主机服务器中获取课堂教学指令，并且将响应课堂教学指令，然后将响应指令传送至上述主机服务器。
上述家长端通过网络与上述主机服务器连接，上述家长端向上述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆上述主机服务器，上述家长端向上述主机服务器发送认证信息失败后，向上述云服务器发送认证信息，上述云服务器认证通过后，上述家长端登录上述主机服务器，向上述主机服务器发送问题请求，并且从上述主机服务器中获取了答案信息。
上述教育管理端通过网络与上述主机服务器连接，上述教育管理端向上述主机服务器发送认证信息，认证成功后登陆上述主机服务器，上述教育管理端向上述主机服务器发送认证信息失败后，向上述云服务器发送认证信息，上述云服务器认证通过后，上述教育管理端登录上述主机服务器，从上述主机服务器中获取课堂教学信息，并且将课堂教学效果测评卷传送至上述云服务器，上述云服务器将课堂教学效果测评卷共享至上述主机服务器。
上述展示端用于展示上述教师端的课堂教学指令，展示教学内容，展示上述学生端的响应指令。其可以是计算机及大屏幕显示器，如投影仪、电子白板或电视等
在本实施例中，具体的，上述主机服务器包括：认证模块、指令处理模块、云端服务接口模块、数据接收模块、数据分析模块、数据传送模块、通讯模块，安全模块和存储模块。
上述认证模块用于认证上述教师端、学生端、家长端以及教育管理端的身份；上述指令处理模块用于处理来自上述教师端的课堂教学指令，处理来自上述学生端针对课堂教学指令的响应指令；上述云端服务接口模块用于与上述云服务器连接，将信息推送至上述云服务器，以及接收来自上述云服务器共享的信息；上述数据接收模块用于接收来自上述云服务器共享的教学信息内容以及课堂教学效果测评卷；上述数据分析模块用于结合上述云服务器中的数据分析课堂教学指令，生成教学内容建议；上述数据传送模块用于将上述教师端的课堂教学指令和学生端的课堂响应指令传送至上述云服务器，将若干上述教师端的教学课件内容共享至上述云服务器，将来自上述家长端的问题内容共享至上述云服务器；上述通讯模块用于与上述云服务器、若干学生端、教师端、家长端以及教育管理端分别建立网络通讯。上述安全模块对读取的数据进行解密，对写入的数据进行加密，上述存储模块用于存储数据信息。
上述云服务器包括：验证模块、主机服务接口模块、数据接收模块、数据处理模块、数据分类模块、数据推送模块、通讯模块，上述验证模块用于验证上述教师端、学生端、家长端以及教育管理端的身份；上述主机服务接口模块用于与上述主机服务器连接，与上述主机服务器之间信息交互；上述数据接收模块用于接收来自上述教师端、学生端、家长端、教育管理端的信息；上述数据处理模块用于处理分析采集到的课堂教学信息、学生响应信息、家长端信息以及教育管理端的信息，并且将信息投入到大数据系统中进行分析处理，能够形成数据分析报告；上述数据分类模块根据上述数据处理模块形成的分析报告分类，根据上述教师端、学生端、家长端、教育管理端不同的请求，提供大数据分析报告；上述数据推送模块将分类的信息分别推送至上述教师端、学生端、家长端、教育管理端。
其中，上述学生端可以是学生遥控器或者是学生平板，上述教师端可以是教师平板，教师PC，上述家长端可以是智能手机或平板，在智能手机或平板中安装有APP。
硬件运行环境：老师教学平板通过教室路由器和教室里的PC计算机形成一个局域网，老师平板要求16GB存储以上，内存2GB以上，教室PC计算机4核i3以上，内存4GB以上，硬盘500GB以上。
系统软件配置：主要含有备课系统、出卷系统、授课系统、标准化测评系统、数据采集与大数据分析系统。
软件运行环境:老师教学平板需要安装安卓操作系统4.1及以上版本，需要带有800万像素以上摄像头，教室PC计算机需要安装Win XP SP2及以上或Win7操作系统，需安装Office2013工具软件或金山WPS 2013办公工具软件等。
在本实施例中，上述课堂教学效果大数据分析系统的功能：
(1)可以在线测评：即时测试学生的学习成果；
(2)抢答模式：学生端可以通过抢答，实现课堂与教师端的互动；
(3)演示：教师可以直接在课堂上演示教学互动测评分析结果，学生无需作答。
(4)调查：教学管理端可以向学生发放意见调查，教师也可以向学生调查对题目的看法与意见。
(5)询问：家长端可以调看一些公开分享的课堂信息，家长端还可以向教师端进行提问。
课堂教学效果大数据分析系统是一种借助于互联网云技术构建的课堂教学智能分析系统，该系统能够实现课堂教学效果测试数据的自动采集、自动传输、自动分析，对教学效果的诊断、教学过程管理、教学工作评价提供了科学依据，帮助教师把握课堂教学效果，及时调整教学方案，改进教学方法，高效高质的进行课堂教学；并且能够帮助教学研究和管理部门准确的了解区域课堂教学的情况，帮助学生诊断学习效果，分析学习状态，调整学习策略，并且能够帮助家长及时了解子女的学习情况。
上述课堂教学效果大数据分析系统能够成为教学管理者、教师、学生、家长互动的平台，使整个课堂教学系统化，师生互动及时化，教学效果检验实时化，并且都是基于实时数据分析，数据真实有效。能够为教学研究和管理部门提供决策管理支撑，为教师提供课堂教学反思的依据，为学生的自主学习提供针对性指导。
上述系统可以广泛应用于课堂教学，将为教师提升教学质量，激发学生参与学习热情，该系统在当下的课堂教学中具有较强的使用价值和理想的应用前景。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。