本发明属于课堂教学技术领域，涉及到一种基于大数据的教学管理系统。
背景技术：
传统的课堂教学环境，是教师在讲台上讲课，学生在台下听讲，班级内的学生人数通常较多，教师不能兼顾到每个学生上课时的一些动作和说话声音。但是课堂上学生的小动作和与学习无关的声音都会影响到学生的学习效率，进而影响到学生成绩。
而现有的课堂教学管理过程中，无法检测学生课堂上是否出现小动作以及学生上课说话的内容是否跟学习有关，进而无法根据学生的小动作以及上课说话内容进行综合分析，为了实现有效地提高教学管理效率以及学生的学习状况，现设计一种基于大数据的教学管理系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于大数据的教学管理系统，解决了现有教学过程中，存在的学生学习效率低以及教学管理效率差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的教学管理系统，包括学生状态收集设备、管理系统库、管理控制终端和监控端，管理控制终端分别与学生状态收集设备、管理系统库和监控端连接。
进一步地，所述学生状态收集设备用于检测座位上学生的状态数据，判断检测的状态数据是否为该座位所对应的学生的状态数据，若为该学生的状态数据，则采集该学生上课过程的图像信息、语音信息以及输入的考试答案内容，并将该学生的图像信息、语音信息和输入的考试答案内容发送至管理控制终端；
管理系统库用于存储学生考试题目的标准答案内容、预先设置的标准动作对应的图像以及若干语音关键字，管理控制终端可以获取存储在管理系统库中的标准答案内容、预先设置的标准动作对应的图像以及语音关键字；
管理控制终端接收学生状态收集设备发送的学生上课过程中的图像信息、语音信息、输入的考试答案内容以及获取管理系统库中的考试题目的标准答案内容，通过对接收的该学生的图像和管理系统库中的预先设置的标准动作对应的图像对比，判断出该学生是否做了与学习无关的小动作，通过对接收的该学生的语音信息和管理系统库中的语音关键字进行对比，判断该学生上课过程中是否发出与学习无关的声音，同时，将该学生输入的考试内容与考试题目的标准答案内容进行对比，以判断该学生的考试得分情况，通过判断该学生上课过程中是否做小动作、是否发出与学习无关的声音以及考试得分情况，统计该学生成绩变化幅度，并根据成绩变化幅度，判断做小动作和发出与学习无关的声音对该学生成绩的影响程度，并将检测的影响系数发送至监控端；
监控端为电脑或智能手机，用于显示管理控制终端发送的该学生做小动作和发出与学习无关的声音对成绩的影响系数。
进一步地，学生状态收集设备包括状态检测模块、控制模块、图像采集模块、语音采集模块、答案输入模块和无线通信模块，控制模块分别与状态检测模块、图像采集模块、语音采集模块、答案输入模块和无线通信模块连接；
状态检测模块安装在每个学生的座位上，用于检测学生是否坐在座位上，当状态检测模块检测到有状态数据时，将检测的状态数据发送至控制模块；图像采集模块和语音采集模块安装在课桌上，分别用于采集学生的图像信息和语音信息，并分别将采集的图像信息和语音信息发送至控制模块；答案输入模块用于输入该学生的考试答案内容，并将输入的考试内容发送至控制模块；无线通信模块用于将学生状态收集设备采集的图像信息、语音信息和考试内容信息发送至控制模块；
控制模块接收检测的状态数据，判断检测的状态数据是否等于该学生预设的状态数据，若检测的状态数据与预设的状态数据的误差在-1％至+1％范围内，控制模块发送控制指令至图像采集模块、语音采集模块和答案输入模块，并接收图像采集模块、语音信息模块和答案输入模块发送的图像信息、语音信息和考试内容信息，控制模块将接收的图像信息、语音信息和考试内容信息经无线通信模块发送至管理控制终端。
本发明的有益效果：
本发明提供的基于大数据的教学管理系统，通过固定周期拍摄各学生上课的图像信息，将图像中学生上课时的动作与标准动作进行对比，可统计学生上课是否做小动作，通过采集课堂上学生发出的语音信息，将语音信息与预先设置的语音关键字进行对比，可统计出学生发出的与学习无关的声音，并通过分析学生两次考试的得分情况，以计算学生的成绩受到小动作和与学习无关的声音的干扰系数，便于教师了解学生的学习状况，同时，便于教师对学生进行管理，提高了教学的管理效率。
具体实施方式
下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种基于大数据的教学管理系统，包括学生状态收集设备、管理系统库、管理控制终端和监控端，管理控制终端分别与学生状态收集设备、管理系统库和监控端连接；
学生状态收集设备用于检测座位上学生的状态数据，判断检测的状态数据是否为该座位所对应的学生的状态数据，若为该学生的状态数据，则采集该学生上课过程的图像信息、语音信息以及输入的考试答案内容，并将该学生的图像信息、语音信息和输入的考试答案内容发送至管理控制终端；
管理系统库用于存储学生考试题目的标准答案内容、预先设置的标准动作对应的图像以及若干语音关键字，管理控制终端可以获取存储在管理系统库中的标准答案内容、预先设置的标准动作对应的图像以及语音关键字，其中，考试题目的题型包括选择题、填空题和解答题，选择题、填空题和解答题的总分值占比为2:2:3；
管理控制终端接收学生状态收集设备发送的学生上课过程中的图像信息、语音信息、输入的考试答案内容以及获取管理系统库中的考试题目的标准答案内容，通过对接收的该学生的图像和管理系统库中的预先设置的标准动作对应的图像对比，判断出该学生是否做了与学习无关的小动作。通过对接收的该学生的语音信息和管理系统库中的语音关键字进行对比，判断该学生上课过程中是否发出与学习无关的声音，同时，将该学生输入的考试内容与考试题目的标准答案内容进行对比，以判断该学生的考试得分情况。通过判断该学生上课过程中是否做小动作、是否发出与学习无关的声音以及考试得分情况，统计该学生成绩变化幅度，并根据成绩变化幅度，判断做小动作和发出与学习无关的声音对该学生成绩的影响程度，并将检测的影响系数发送至监控端，所述影响系数为大于0小于1的小数，数值越大表明学生成绩受到小动作和学习无关的声音的影响越大，数值越小说明成绩受到小动作和学习无关的声音的影响越小。
监控端为电脑或智能手机，用于显示管理控制终端发送的该学生做小动作和发出与学习无关的声音对成绩的影响系数。
学生状态收集设备包括状态检测模块、控制模块、图像采集模块、语音采集模块、答案输入模块和无线通信模块，控制模块分别与状态检测模块、图像采集模块、语音采集模块、答案输入模块和无线通信模块连接；
状态检测模块安装在每个学生的座位上，用于检测学生是否坐在座位上，当状态检测模块检测到有状态数据时，将检测的状态数据发送至控制模块；图像采集模块和语音采集模块安装在课桌上，分别用于采集学生的图像信息和语音信息，并分别将采集的图像信息和语音信息发送至控制模块；答案输入模块用于输入该学生的考试答案内容，并将输入的考试内容发送至控制模块；无线通信模块用于将学生状态收集设备采集的图像信息、语音信息和考试内容信息发送至控制模块；
控制模块接收检测的状态数据，判断检测的状态数据是否等于该学生预设的状态数据，若检测的状态数据与预设的状态数据的误差在-1％至+1％范围内，控制模块发送控制指令至图像采集模块、语音采集模块和答案输入模块，并接收图像采集模块、语音信息模块和答案输入模块发送的图像信息、语音信息和考试内容信息，控制模块将接收的图像信息、语音信息和考试内容信息经无线通信模块发送至管理控制终端。
所述管理控制终端接收学生状态收集设备发送的图像信息、语音信息和输入的考试内容并进行处理，处理的过程包括以下步骤：
s1、获取课堂内各学生的上课过程中的图像信息以及输入的考试内容，所述图像信息以固定周期进行拍摄一次，且每节课每个学生拍摄的图像次数固定，均为n次；
s2、实时采集课堂内各学生在上课过程中发出的语音信息，当每次语音信息的音量超过设定的标准音量时，语音采集模块则进行语音采集，累计采集次数为m；
s3、获取学生上课时的图像信息，将获取的n次拍摄的图像与设定的标准上课动作进行对比，筛选出学生符合标准上课动作的图像数量为a，其中，a的数值小于等于n的数值；
s4、获取学生上课时的语音信息，将获取的语音信息和设定的语音关键字进行对比，筛选出学生语音信息中与学习无关的语音信息次数为b，其中，b的数值小于等于m；
s5、获取学生输入的考试内容，将输入的考试内容与测评输入终端输入的考试题目的标准答案内容进行对比，分别得出学生的选择题、填空题和解答题的分值，累计获得学生的成绩为e；
s6、统计学生的上课动作和与学习无关的声音对学生成绩的干扰系数，所述干扰系数的计算公式为
s7、根据步骤s6中获得学生成绩的干扰系数q，并将该干扰系数发送至监控端。
本发明提供的基于大数据的教学管理系统，通过固定周期拍摄各学生上课的图像信息，将图像中学生上课时的动作与标准动作进行对比，可统计学生上课是否做小动作，通过采集课堂上学生发出的语音信息，将语音信息与预先设置的语音关键字进行对比，可统计出学生发出的与学习无关的声音，并通过分析学生两次考试的得分情况，以计算学生的成绩受到小动作和与学习无关的声音的干扰系数，便于教师了解学生的学习状况，同时，便于教师对学生进行管理，提高了教学的管理效率。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。