一种基于大数据与人工智能的教学方法精准分析系统

1.本发明涉及教育教学技术领域，尤其涉及一种基于大数据与人工智能的教学方法精准分析系统。


背景技术：

2.现有的教育领域，教师在上课前，一般会进行根据对学生的基本了解和教学要求，制定大致的教学计划，但由于不同的学生其接收知识的效率和有效的理解方法不同，所以教师的教学质量和效率难以保证。
3.目前对教师教学质量的评价和分析标准，多单纯的依赖于学生的考试或平时的测评成绩，评价和分析的标准单一，且反馈慢，而且在分析后只能阶段性的修改教学方法，无法及时的对教学方法进行调整，不利于教学质量和效率的提高，随着科技的进步，可以在大数据的基础上，通过人工智能增加师生之间的互动，并提高评价教学方法的维度，实现对教学方法的快速、精准和全面的分析。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的教学效果反馈慢且分析评价标准单一，不利于教学质量和效率提高的缺点，而提出的一种基于大数据与人工智能的教学方法精准分析系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于大数据与人工智能的教学方法精准分析系统，包括控制中心、教师控制端和学生反馈端，所述控制中心与教师控制端通过无线网络相连，所述学生反馈端包括桌面反馈模块和情绪反馈模块；
7.所述教师控制端包括显示模块、登录模块、发起模块、统计模块、录入模块、状态修改模块、存储模块和预处理模块，预处理模块的输出端与显示模块和统计模块的输入端相连，统计模块的输出端与显示模块和存储模块的输入端相连，预处理模块的输入端与登录模块、发起模块、录入模块、状态修改模块的输出端相连，桌面反馈模块的输出端通过蓝牙与预处理模块的输入端相连；
8.所述控制中心包括终端处理模块和本地数据库，本地数据库的输入端与云端大数据库相连，终端处理模块的输入端通过网络与预处理模块和情绪反馈模块的输出端相连，终端处理模块通过网络与预处理模块相连。
9.优选的，所述学情绪反馈模块为安装在教室内的摄像头，在上课期间获取学生的学习表情和反应状态，发送至终端处理模块上，经过大数据分析后，判断学生的学习积极性。
10.优选的，所述桌面反馈模块为装在桌面的反馈器，学生可在老师要求作出反馈时，学生根据对知识点或题目的理解情况做出是或否的反馈，出现故障或未反馈则亮灯提示。
11.优选的，所述状态修改模块用于老师在限定时间内关闭学生反馈的通道，或者退
出登陆模块。
12.优选的，所述录入模块用于老师课前学习流程、知识点测试题检测结果和阶段考试结果的录入。
13.优选的，所述终端处理模块通过大数据中教学大纲与保存在存储模块中学习流程进行对比分析，保证学习方法的侧重点符合教学大纲，并根据学生反馈情况综合得出教学方法分析报告。
14.优选的，所述显示模块包括情绪反馈结果、学习流程、登陆人员、录入结果的显示，方便老师根据显示情况，及时调整自己的知识点讲解和方式。
15.优选的，所述桌面反馈模块的输出端通过蓝牙与预处理模块的输入端相连，当桌面反馈模块离开教室的范围后，预处理模块接收不到信号，会及时将信息反馈到显示模块和终端处理模块中，便于老师或管控人员及时发现。
16.优选的，所述教师控制终端安装在教师讲桌和办公桌上，登陆后可查询上课时学生的反馈信息，方便教师课后及时对教学方法进行调整。
17.本发明的有益效果为：
18.1、本发明的系统中，教师控制端可安装在办公桌和教师讲台，便于教师课前根据学习方法录入教学流程和其他考试测试结果等信息，同时也便于课后进行总结，使用灵活方便；
19.2、本发明的分析系统对学生在上课过程中的情绪状态反馈和接收知识点的情况反馈进行综合收集，并上传给教师控制端和控制中心，便于教师实时的掌握自己的教学质量和学生对知识点的理解程度，从而及时调整自己的教课速度和方法，调动学生的积极性，提高教学质量和效率；
20.3、本发明中的桌面反馈模块通过蓝牙与教师控制端相连，当桌面反馈模块离开教室的范围后，预处理模块接收不到信号，会及时将信息反馈到显示模块和终端处理模块中，便于老师或管控人员及时发现，避免设备的丢失；
21.4、本发明中的控制中心在接收到学生反馈端和教师控制端的信息后，会结合大数据进行分析，对老师的教学方法进行综合分析判断，并得出报告，便于老师根据分析报告及时调整教学方法。
22.综上，本发明结合大数据与人工智能互动的方式对教师的教学方法进行精准和综合的分析，便于老师根据分析报告及时调整教学方法，有助于提高教学质量和效率。
附图说明
23.图1为本发明的系统结构示意图；
24.图2为本发明的教师控制端的系统结构示意图；
25.图3为本发明的控制中心的系统结构示意图。
具体实施方式
26.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。
27.参照图1
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3，本发明涉及一种基于大数据与人工智能的教学方法精准分析系统，包
括控制中心、教师控制端和学生反馈端，控制中心与教师控制端通过无线网络相连，学生反馈端包括桌面反馈模块和情绪反馈模块，学情绪反馈模块为安装在教室内的摄像头，在上课期间获取学生的学习表情和反应状态，发送至终端处理模块上，经过大数据分析后，判断学生的学习积极性；
28.教师控制端包括显示模块、登录模块、发起模块、统计模块、录入模块、状态修改模块、存储模块和预处理模块，预处理模块的输出端与显示模块和统计模块的输入端相连，统计模块的输出端与显示模块和存储模块的输入端相连，预处理模块的输入端与登录模块、发起模块、录入模块、状态修改模块的输出端相连，桌面反馈模块的输出端通过蓝牙与预处理模块的输入端相连，桌面反馈模块为装在桌面的反馈器，学生可在老师要求作出反馈时，学生根据对知识点或题目的理解情况做出是或否的反馈，出现故障或未反馈则亮灯提示；
29.控制中心包括终端处理模块和本地数据库，本地数据库的输入端与云端大数据库相连，本地数据库起到存储数据的功能，用于检查教学流程与教学大纲是否有出入，也可用于分析学生的上课状态和对教学方法的综合评价分析，终端处理模块的输入端通过网络与预处理模块和情绪反馈模块的输出端相连，终端处理模块通过网络与预处理模块相连。
30.实施例一
31.教师在办公室登陆自己办公桌上的教师控制端，可查询自己在上课时学生的反馈信息，根据学生知识点的理解情况，课后调整教学方法，并及时修改录入的学习流程，在每次随堂测试、阶段考试后，可将错题总结等情况录入系统中，便于在教室登陆后根据录入情况与学生沟通成绩和学习情况，便于教师上课前的准备和课后总结。
32.实施例二
33.教师在教师登陆自己的账号后，根据录入的学习流程进行上课，需要反馈的阶段，提醒学生通过桌面反馈模块进行信息反馈，老师可根据反馈情况进行讲课速度的调整，如大部分学生掌握了该部分的知识点，则加快讲课速度，并在课后习题等方法对学习情况进行检测即可，如较多的学生反馈否，则需要降低讲课速度，或者换种方式对知识点进行讲解，提高讲课质量和学生接收知识的效率；
34.根据学生的桌面反馈情况，可以统计出经常反馈知识点理解困难的学生，便于教师对这些学生进行针对性的教学辅导，既可以避免耽误大部分同学的时间，提高上课效率，又可以对知识点理解有问题的同学单独了解情况，耐心对这部分同学用新的方法进行重新解释，保证学生对知识点的理解，有助于提高班级的综合成绩；
35.老师在限定时间内可关闭学生反馈的通道，或者退出登陆模块，避免学生长时间未反馈亮灯引起其他学生的注意，桌面反馈模块的输出端通过蓝牙与预处理模块的输入端相连，现有的教室规格为6
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9m，而蓝牙的信号传输范围为10m的圆形范围内，所以教室在蓝牙能传输信号的范围内，当桌面反馈模块被带离开教室的范围后，预处理模块接收不到信号，会及时将信息反馈到显示模块和终端处理模块中，便于老师或管控人员及时发现，避免设备的丢失，办公桌上安装的教师控制端则不需要与连接学生反馈端和控制中心连接。
36.实施例三
37.上课时，情绪反馈端将学生的学习状态发送给控制中心，终端处理模块通过大数据分析接收到的信息，并将分析结果反馈给预处理模块，展示在显示模块上，便于老师清楚的知道听课的学生的学习状态，然后根据学生的学习状态进行授课方式的微调，调动学生
的上课积极性，在上课过程中老师根据提前录入的学习流程进行授课，并接收学生通过桌面反馈模块信息，及时根据学生反馈了解学生的学习情况，同时将反馈信息发送给终端处理模块，终端处理模块根据每堂课老师在教学过程中学生的情绪和知识点理解反馈，以及老师课下录入的随堂测试、阶段考试等信息，同时参照教学大纲，综合分析教学方法的优缺点，并得出报告，便于老师根据分析报告及时调整教学方法。
38.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。