一种教育信息处理系统的制作方法

本实用新型涉及计算机网络和通信技术设备领域，尤其涉及一种教育信息处理系统。

背景技术：

传统的学校课堂教学中，教师面授讲课，是一种广播式的教育，在一节课的几十分钟时间里，教师需要面对班上几十个学生，无法及时了解每个学生对知识点的掌握情况。

有经验的教师知道哪个知识点难以理解，可以讲解的慢一些，反之就快点，以便提高学生的学习效率。因此把控班上学生对知识点的理解率非常重要。

学生在学习的过程中需要建立错题本，以便对自己知识体体系的薄弱环节进行有针对性的复习和掌握。

另一方面，家长也需要了解自己孩子在学习过程中的难点，并有针对性的提供帮助。

因此，教师、学生和学生家长均需要及时了解和记录教学过程中学生对所讲授的知识的认知情况及表现情况，并对记录的信息进行综合分析和加以利用，以有效的帮助学生成长。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本实用新型提出了一种教育信息处理系统，能够在学校、教师、学生和家长之间建立有效的信息采集、应用和沟通机制，提高教学领域的信息化、智能化水平。

本实用新型的技术方案是：

一种教育信息处理系统，该系统主要包括与教育云端相连的教室端和教师端，

其中：

所述教室端，主要包括学生信息采集终端，用于采集和识别学生身份信息及学习状态，并将学生输入的信息传送给所述教育云端；

还包括学生动态识别设备，用于识别全体同学的情绪，如厌倦、聚精会神，从而让教师知道所有学生听课时的动态和反应，以便及时调整讲课重点。

所述教师端，用于根据教学需要制作教学内容、讲解知识点和设计测验题，并通过所述教育云端与所述教室端的学生进行教学互动。

所述教育云端，用于通过学生信息采集终端采集和识别学生身份信息，并能够并行接收和记录学生输入的信息，及按照相应的规则统计结果；还用于通过教师端根据日常采集的学生对知识点的掌握程度，对学习效果进行统计和支持查询。

进一步的，包括家庭端，用于接收所述教育云端上形成的数据记录。

其中，所述的学生信息采集终端，进一步包括学生身份识别模块、显示模块、信息处理模块、输入模块、表情识别模块和网络通信模块；其中：所述学生身份识别模块，用于识别或录入学生的身份信息；所述信息输入模块，用于输入答题信息的内容；所述显示模块，用于显示所输入的内容和显示从教育云端接收的信息内容；所述信息处理模块，用于连接所述的以上各功能模块，并处理各个模块相关的信息；表情识别模块，用于识别学生学习时表现的情绪，如烦躁、平静或愉悦等，通过分析学生的情绪进一步分析个体学生学习的状态；所述网络通信模块，用于与所述教育云端进行数据交换。

所述学生身份识别模块为键盘或指纹识别模块。

所述信息输入模块为键盘、鼠标、手写板、触摸屏中的一种或多种。

所述显示模块具体为投影仪或液晶显示屏。

所述信息处理模块为DSP、CPU或MPU。

所述表情识别模块为带摄像头的，内置基于表情模板的匹配程序的检测器。

所述网络通信模块为以太网卡或WIFI无线网卡或其他形式的网络适配器。

具体操作步骤为：

A、将教室端和教师端接入教育云端，通过教室端的学生信息采集终端获取学生身份信息和输入信息；

B、通过教师端根据教学需要制作教学内容、讲解知识点和设计测验题，并通过所述教育云端与所述教室端的学生进行教学互动；

C、教育云端并行接收和记录学生输入的信息，及按照相应的规则统计结果，以及通过教师端根据日常采集的学生对知识点的掌握程度，对学习效果进行统计和支持查询。

还包括：通过所述教育云端将该教育云端上形成的数据记录发送给家庭端的信息终端。

本实用新型的有益效果是

本实用新型借助计算机网络技术和通信技术，采集学生的学习反馈信息，并能够进行长期的积累，形成学生的知识掌握曲线，从而使教师和学生家长能够及时掌握每个学生的学习情况，并可根据反馈信息有针对性的对学生提供学习帮助。

附图说明

图1是教育信息处理系统的组成结构示意图；

图2是生信息采集终端的功能结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，该系统主要由分别连接教育云端的教室端、教师端和家庭端四部分组成。其中：

所述教室端，主要由触屏终端、学生信息采集终端、教室显示设备、学生动态识别设备等几部分组成。所述学生信息采集终端，主要用于采集和识别学生身份信息，并将学生输入的信息以及学生动态的表现传送给所述教育云端。所述学生动态识别设备，用于识别同学的情绪，如厌倦、聚精会神，从而让教师知道学生听课时的动态和反应，以便及时调整讲课重点。

所述教师端，即设置在教师办公室的电脑。用于根据教学需要制作教学内容、讲解知识点和设计测验题，并通过所述教育云端与所述教室端的学生进行教学互动。

所述家庭端，主要包括家庭电脑，智能终端等信息终端。用于接收所述教育云端上形成的数据记录。

所述教育云端，可以部署在学校或教育主管部门，用于通过教室端的学生信息采集终端进行采集和识别学生身份信息，并能够并行接收和记录学生输入的信息(如通过键盘、鼠标等外设输入的答案等)，和按照知识点生成学生错题本等统计结果。

教育云端，也可用于通过教师端的PC机根据日常采集的学生对知识点的掌握程度，对学习效果进行统计和查询，以弥补学习的不足之处。

教育云端，还可将在所述教育云端上形成的数据记录向学生家长和学生本人进行发布。以便根据学生的学习档案及学习表现掌握学习情况，并提供有针对性的帮助。

图2为图1所示的学生信息采集终端的功能结构示意图。如图2所示，学生信息采集终端主要包括学生身份识别模块、显示模块、信息处理模块、输入模块、表情识别模块和网络通信模块。其中：

所述学生身份识别模块，用于识别或录入学生的身份信息，例如，可以通过输入学生身份ID或指纹识别模块来鉴权。

所述信息输入模块，用于输入答题信息等内容。这里，所述信息输入模块可以是键盘、鼠标、手写板、触摸屏等的一种或多种。

所述显示模块，用于显示所输入的内容和显示从教育云端接收的信息内容。通常为显示屏，包括投影仪和液晶显示屏。

所述信息处理模块，用于连接所述的以上各功能模块，并处理各个模块相关的信息。该信息处理模块，具体可以是DSP、CPU或MPU。

所述表情识别模块，用于识别学生学习时表现的情绪，如烦躁、平静或愉悦等，通过分析学生的情绪进一步分析个体学生学习的状态。该模块为带摄像头的，内置基于表情模板的匹配程序的检测器。

所述网络通信模块，用于与所述教育云端进行数据交换。这里，所述的网络通信模块，具体可以是以太网卡或WIFI无线网卡等网络适配器。

下面结合图1和图2所示的教育信息处理系统，根据不同的应用场景举例对上述信息处理及其实现过程进行详细说明。

1、课堂应用。

教师可以利用教师端的办公电脑针对课件设计测验题。

在进行系统初始化过程后，建立课堂学生成绩表、表中主要记录学生ID、知识点ID、题号ID、答案ID、课堂表现信息等。

还可以利用所述教育信息处理系统实现如下功能：

1)教师课件制作。

教师首先可用来编写课程内容及讲解知识点。系统同时为知识点内容分配知识点ID。

教师在讲解的内容后，还可设计相应的一道或多道测验题。所述的测验题主要以选择题为主，包括：题号id、问题、答案、思考时间time四个部分。题号保持唯一并同答案进行关联。

2)课堂情绪反馈

上课时，教师在讲解过程中，同步看到全班学生的情绪表现，教育云端自动分析全班学生的表现占比，如烦躁或聚精会神比例，并向教师提出建议如进一步讲解或提高讲解速度。

3)课程讲解。

上课时，教师可根据教案要求在教室显示设备(如大屏、投影等)显示知识点。知识点讲解结束后，教师还可以选择测验题，将其投影在大屏上进行当场测试。

4)学生答题。

题目显示后，教师可对题目进行讲解，并点解屏幕上开始答题。

系统可调用计时方法timer()，开始倒计时。并同时开始接收学生信息采集终端的数据。采集的信息内容包括学生ID，及学生提供的答案。

5)系统数据处理。

倒计时结束后，系统将采集的信息用check()方法与正确的答案进行比对和处理，按照学生的ID、问题ID、写入学生的课堂成绩表。

6)系统统计及展示。该教育信息处理系统还可对学生回答的问题结果进行统计。

显示结果可采用饼图或柱状图进行展示。

教师根据即时同步统计结果判断学生对知识点的掌握程度。决定是否进入下一个知识点的讲解。

7)课堂结束及总评。在课堂即将进行结束前，系统按照答题成绩的进行排序，教师对学生进行有针对性的点评。服务器的即时同步统计结果在教师触屏终端上进行显示。并将字典化评语增加到学生信息中，如答题积极、准确率高、进步很大等。

2、教师端应用。

教师可通过办公电脑，根据日常采集的学生对知识点的掌握程度，对学习效果进行统计和查询，用来弥补学生的不足之处。

3、学生应用。

该系统可按照知识点生成学生错题本。例如，错题本的内容可包括：知识点内容、问题ID、问题内容、参考答案。

4、家长应用。

在教育云端上形成的数据积累，还可对家长和学生本人进行发布。家长根据学生的学习档案及学习表现，可以掌握学生的学习情况，并提供有针对性的帮助。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。