一种基于物联网的多媒体教学的远程管理系统及方法与流程

本发明涉及教学远程管理，具体为一种基于物联网的多媒体教学的远程管理系统及方法。

背景技术：

1、多媒体教学主要帮助老师在课堂授课中丰富教学形式和内容，帮助学生进一步学习讲解内容，随着学校师资力量和教学需求的差距逐渐增大，远程多媒体教学的需求日益凸显，远程多媒体教学方式能够满足远程教育的需求，实现教学资源的即时共享；

2、然而，现有的多媒体教学远程管理方式存在一些问题：首先，现有技术通过物联网技术将教学资源发送给学生终端以实现远程教学的目的，在学生观看远程教学内容过程中一般会弹出打卡页面以监测学生学习情况，现有技术一般随机设置打卡间隔时间，监测结果精度不高；其次，打卡页面弹出时可能会遮挡住演示内容中正在讲解的文字，会对教学效果带来不好的影响，现有技术无法及时发现打卡异常信息并调整合适的打卡方式以减少这种不好的影响。

3、所以，人们需要一种基于物联网的多媒体教学的远程管理系统及方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的多媒体教学的远程管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的多媒体教学的远程管理系统，所述系统包括：物联网控制模块、数据采集模块、数据库、教学信息分析模块和教学管理模块；

3、所述物联网控制模块的输出端连接所述数据采集模块和数据库的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述教学信息分析模块和教学管理模块的输入端，所述教学信息分析模块的输出端连接所述教学管理模块的输入端；

4、所述物联网控制模块用于监测教学环境并控制传输多媒体教学演示内容；

5、所述数据采集模块用于采集教学信息和学生观看教学演示内容信息，将采集到的所有数据传输到所述数据库中；

6、所述数据库用于存储采集到的全部数据；

7、所述教学信息分析模块用于分析教学演示过程中弹出的打卡信息对学生的影响程度；

8、所述教学管理模块用于调整打卡信息的弹出方式。

9、进一步的，所述物联网控制模块包括教学环境监测单元和教学资源传输单元；

10、所述教学环境监测单元的输出端连接所述数据库的输入端；

11、所述教学环境监测单元用于利用传感器对教学环境进行监测，并将监测数据通过互联网反馈到所述数据库中，利用物联网技术首先对教学环境进行监测，有利于保证教学演示的顺利进行；

12、所述教学资源传输单元用于通过服务器将教学演示内容传输到学生终端，通过物联网技术将教学演示内容传输给远程终端，即时分享教学资源，实现了远程的多媒体教学。

13、进一步的，所述数据采集模块包括教学信息采集单元和打卡信息采集单元；

14、所述教学信息采集单元的输入端连接所述教学资源传输单元的输出端，所述教学信息采集单元和打卡信息采集单元的输出端连接所述数据库的输入端；

15、所述教学信息采集单元用于采集教学演示内容的时长信息；

16、所述打卡信息采集单元用于采集在学生观看教学演示内容时弹出的打卡页面位置以打卡页面弹出的时间信息。

17、进一步的，所述教学信息分析模块包括打卡信息调取单元、时间影响分析单元和内容影响分析单元；

18、所述打卡信息调取单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述打卡信息调取单元的输出端连接所述时间影响分析单元的输入端，所述时间影响分析单元的输出端连接所述内容影响分析单元的输入端；

19、所述打卡信息调取单元用于从所述数据库中调取打卡时间信息和打卡页面显示信息；

20、所述时间影响分析单元用于分析打卡信息在学生终端上弹出的时间对学生观看教学演示内容的影响程度；

21、所述内容影响分析单元用于分析打卡页面弹出位置对终端上显示文字的遮挡信息，并分析打卡页面弹出位置对学生观看教学演示内容的影响程度，得到打卡信息对学生学习的综合影响程度。

22、进一步的，所述教学管理模块包括打卡时间设置单元和页面显示调整单元；

23、所述打卡时间设置单元的输入端连接所述内容影响分析单元和数据库的输出端，所述页面显示调整单元的输入端连接所述数据库的输出端；

24、所述打卡时间设置单元用于设置综合影响程度阈值，比较综合影响程度和阈值，若综合影响程度超出阈值，重新设置打卡页面的弹出间隔时间；

25、所述页面显示调整单元用于若综合影响程度超出阈值，调整打卡页面的弹出位置。

26、一种基于物联网的多媒体教学的远程管理方法，包括以下步骤：

27、s1：监测教学环境并控制传输多媒体教学演示内容；

28、s2：采集教学信息和学生观看教学演示内容信息；

29、s3：分析教学演示过程中弹出的打卡时间信息对学生的影响程度；

30、s4：分析教学演示过程中打卡页面的弹出位置对学生的影响程度；

31、s5：调整打卡信息的弹出方式。

32、进一步的，在步骤s1中：在教师进行教学讲解过程中，利用传感器对教学环境进行实时监测，将监测到的数据通过互联网反馈到所述数据库中，在教师完成教学讲解后通过服务器将教学演示内容以及教师布置的作业数据传输到学生终端，学生通过终端观看和学习教学内容，在观看完成后完成作业，并将完成的作业传输到教师所在终端；

33、在步骤s2中：采集到以往传输的教学演示内容时长集合为t＝{t1，t2，…，tn}，学生观看对应教学演示内容过程中打卡页面的弹出次数集合为m＝{m1，m2，…，mj，…，mn}，在教学演示内容播放过程中对讲解语音进行识别，获取到打卡页面弹出使得教学演示内容中断的次数集合为a＝{a1，a2，…，an}，共采集了n次教学演示内容数据，采集学生观看完成随机一个教学演示内容后完成的作业分数和教师对学生日常的学习能力评估分数，学生总数为k，采集到弹出的打卡页面所在区域与正在播放的讲解文字所在区域的相交面积集合为s＝{s1，s2，…，sf}，其中，f＝mj，f表示随机一次采集到的学生观看对应教学演示内容过程中打卡页面的弹出次数。

34、进一步的，在步骤s3中：调取到学生观看完成随机一个教学演示内容后，低于学习能力评估分数的作业分数集合为r＝{r1，r2，…，rm}，对应学生的学习能力评估分数集合为r＝{r1，r2，…，rm}，其中，m表示作业分数低于学习能力评估分数的学生数量，根据下列公式计算以往随机一次教学演示过程中弹出的打卡时间信息对学生的影响程度wj：

35、wj＝[tj/(mj-1)]/[∑nj＝1[tj/(mj-1)]]+[∑mi＝1(ri-ri)*(m/k)]+∑nj＝1(aj/mj)；

36、其中，tj表示随机一个教学演示内容时长，aj表示打卡页面弹出使得随机一个教学演示内容中断的次数，ri表示观看完成随机一个教学演示内容后，随机一个作业分数低于学习能力评估分数的学生的作业分数，ri表示对应学生的学习能力评估分数，通过相同计算方式得到n次教学演示过程中弹出的打卡时间信息对学生的影响程度集合为w＝{w1，w2，...，wj，...，wn}，计算打卡时间对学生的影响程度的目的在于判断打卡页面弹出的时间是否合适，在计算影响程度时添加了学生作业分数与能力分数间的差异参数以及弹出的打卡页面中断教学演示内容的频次参数，提高了打卡时间对学生影响程度分析结果的准确度。

37、进一步的，在步骤s4中：根据公式wj＝(∑fi＝1(si))/f计算随机一次教学演示过程中打卡页面的弹出位置对学生的影响程度wj，通过相同计算方式得到n次教学演示过程中打卡页面的弹出位置对学生的影响程度集合为w＝{w1，w2，...，wj，...，wn}，通过打卡页面与弹出时正讲解的文字区域的相交面积分析打卡页面弹出位置对学生的影响程度，面积越大说明打卡页面遮挡住文字区域的范围越大，即影响程度越高。

38、进一步的，在步骤s5中：根据公式q＝[∑nj＝1(wj)+∑nj＝1(wj)]/n得到打卡信息对学生学习的综合影响程度q，设置综合程度影响阈值为q，比较q和q：若q≤q，说明综合影响程度未超出阈值；若q>q，说明综合影响程度超出阈值，判断需要调整打卡信息的弹出方式：调取到k个学生观看完随机一次教学演示内容后，完成的作业分数集合r’＝{r1’，r2’，…，rk’}，教师对学生日常的学习能力评估分数集合为r’＝{r1’，r2’，…，rk’}，得到观看对应教学演示内容的学生作业分数与学习能力评估分数的平均差值为pj，pj＝[∑ki＝1(ri’-ri’)]/k，其中，ri’表示随机一个学生观看完随机一次教学演示内容后完成的作业分数，ri’表示教师对随机一个学生日常的学习能力评估分数，通过相同计算方式得到观看n次教学演示内容的学生作业分数与学习能力评估分数的平均差值集合为p＝{p1，p2，...，pn}，筛选出最大平均差值对应的教学演示内容，调取到对应教学演示内容的时长为t，t∈t，学生观看对应教学演示内容过程中打卡页面的弹出次数为b，获取到当前的教学演示内容的时长为h，调整当前教学演示过程中弹出打卡页面的间隔时间为p＝h/[(b/t)*h-1]，对(b/t)*h做取整处理，并调整弹出的打卡页面所在区域与正在播放的讲解文字所在区域不相交，综合分析时间和位置对学生的影响程度，提高了分析结果的准确性，有利于及时判断以往设置的打卡方式是否合适以及时调整打卡页面的弹出时间和弹出位置，在调整弹出时间时，选择学生作业分数与学习能力评估分数的最大平均差值对应的演示内容中设置的打卡页面弹出数据为基准，作业分数能够更直接地反映学生学习情况，学生作业分数不低于学习能力评估分数且差值越大，说明设置的打卡次数越合适，有利于减少打卡页面对学生远程学习的影响，同时提高学习情况监测精度。

39、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

40、本发明通过物联网技术对教学环境进行监测，有利于保证教学演示的顺利进行，将教学演示内容传输给远程终端，即时分享教学资源，实现了远程的多媒体教学；综合分析打卡时间对学生的影响程度、打卡页面的弹出位置对学生的影响程度，有利于及时判断以往设置的打卡方式是否合适以及时调整打卡页面的弹出时间和弹出位置，调整合适的打卡页面弹出时间和位置，减少了打卡页面对学生远程学习带来的不好影响，同时提高了学习情况监测精度。