一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，包括移动终端、无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台；所述无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台构成C/S系统架构；移动终端发送终端信号；无线网络嗅探器获取移动终端的终端信号；服务器端平台接收无线网络嗅探器发送数据并进行处理分析；本发明专利技术提供的课堂表现评价系统方便高效，可以减少因人工点名带来的课堂时间损失，提高课堂表现评价标准的客观性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及教学设备领域，尤其涉及一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统。
技术介绍
目前大学生课堂到课率、课堂参与活跃度等都是高校在教学实施中面对的困难，各高校及教师采取了许许多多的课堂考勤方法，但现实效果欠佳，特别是一些人数较多的课堂，效果更是不如人意。纵观现有技术方法及手段，包括随机抽查、课堂练习、课堂随机提问、微信答题考勤、人脸设别、指纹考勤、WiFi登录考勤、蓝牙考勤等等。这些考勤往往占用较大课堂时间，效率低下，效果较差，而且不能及时摸清课堂学生学习效率，特别是针对一些学习存在困难的学生，不能得到及时督促和帮助。据调研表明，学生的学习成绩与课堂表现直接相关，课堂效率与学生选择的座位位置存在较大的相关性，一般而言，学生听课选择的座位越靠前，越接近老师，说明该学生对于课堂的积极性越高，对于该课程的课堂表现也越好，因此课堂效率较高。因此，需要一种采用无线嗅探技术来实现点名和区域分布，通过学生在课堂不同区域来完成课堂表现评估。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题是提供一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统；该系统具有自动实时、效率高效、自动评价、提升互动性、实时督促等优点，可以极大的提高课堂学习效率和学习积极性。(二)技术方案本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术提供的一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，包括移动终端、无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台；所述无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台构成C/S系统架构；所述移动终端发送终端信号；所述无线网络嗅探器获取移动终端的终端信号并生成移动终端状态数据；所述服务器端平台接收无线网络嗅探器发送的状态数据并进行处理分析。进一步，所述无线网络嗅探器包括WiFi嗅探模块、WiFi通信模块和中央处理器模块；所述WiFi嗅探模块接收移动终端发送的无线信号并根据无线信号生成移动终端的MAC地址；所述WiFi通信模块用于无线网络嗅探器与中央处理器模块的数据通信；所述WiFi通信模块与服务器端平台连接；所述中央处理器模块用于对WiFi嗅探模块解析的信号类型进行控制，对WiFi嗅探模块获取到的数据进行筛选并通过WiFi通信模块进行网络传输。进一步，所述无线网络嗅探器设置在各教室讲台上通过WiFi通信模块将数据传输至服务器平台。进一步，所述服务器端平台包括数据库、服务器分析评价系统和网络通信模块；所述数据库用于存储学生信息、MAC地址信息、移动终端信号强度信息，以及课堂表现评估结果；所述服务器分析评价系统负责调用数据库的信息，并与从通信模块中获取的信息进行对比，进而对学生的课堂表现进行分析与评价；所述网络通信模块与网络嗅探器连接，负责接收网络嗅探器嗅获取的信息，并将数据交付给分析评价系统。进一步，所述数据库中设置有第一特征统计信息模块、所述第二特征统计信息模块和所述第三特征统计信息模块；所述第一特征统计信息模块用于存储服务器中的选课学生名单和相应手机的MAC信息；所述第二特征统计信息模块用于存储通过无线网络嗅探器获取的手机设备的MAC地址信息；所述第三特征统计信息模块用于存储无线网络嗅探器获取的移动终端信号强度。进一步，所述服务器分析评价系统包括评价模块，所述评价模块用于筛选出同时出现在第一特征统计信息和第二特征统计信息中数据，判定该类学生是否到堂听课，并通过第三特征统计信息评估该类学生的课堂活跃度表现；所述第三特征统计信通过以下公式来计算的移动终端的信号强度：RSSI＝-(10nlog10d+A)；式中，n表示信号传播常数，A表示信号源和信号接收器距离预设值时测定得到的接收信号强度；d为移动终端与无线网络嗅探器之间的距离。进一步，所述服务器分析评价系统包括评价课堂表现等级模块，所述评价课堂表现等级模块按以下公式计算：level＝d/MaxDistance；然后根据level的数值将课堂活跃度分为五个等级，具体如下：level处在区间[0,1/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对最近，课堂活跃度相对最好，评价等级为A；level处在区间[1/5,2/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对较近，课堂活跃度相对较好，评价等级为B；level处在区间[2/5,3/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对居中，课堂活跃度相对一般，评价等级为C；level处在区间[3/5,4/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对较远，课堂活跃度相对较差，评价等级为D；level处在区间[4/5,1]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对最远，课堂活跃度相对最差，评价等级为E。本专利技术还提供了一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控方法，包括以下步骤：S1：预设服务器数据库，预存学生手机设备MAC地址信息，筛选出选课的学生名单和MAC信息，作为第一统计信息；S2：网络嗅探器根据服务器的命令开始进行嗅探，获取周围的手机设备的MAC地址，作为第二统计信息；S3：服务器通过与选课的学生MAC信息进行对比，筛选出有效数据并存储，完成学生课堂考勤，再通过信号来计算学生的大致位置；S4：筛选出同时出现在第一特征统计信息和第二特征统计信息中数据，判定该类学生是否到堂听课，并通过第三特征统计信息评估该类学生的课堂活跃度表现。进一步，所述第三特征统计信通过以下公式来计算的移动终端的信号强度：RSSI＝-(10nlog10d+A)；式中，n表示信号传播常数，A表示信号源和信号接收器距离预设值时测定得到的接收信号强度；d为移动终端与无线网络嗅探器之间的距离。进一步，所述评价课堂表现等级按以下公式计算：level＝d/MaxDistance；然后根据level的数值将课堂活跃度分为五个等级，具体如下：level处在区间[0,1/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对最近，课堂活跃度相对最好，评价等级为A；level处在区间[1/5,2/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对较近，课堂活跃度相对较好，评价等级为B；level处在区间[2/5,3/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对居中，课堂活跃度相对一般，评价等级为C；level处在区间[3/5,4/5]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对较远，课堂活跃度相对较差，评价等级为D；level处在区间[4/5,1]之间的学生，评估此类学生离讲台距离相对最远，课堂活跃度相对最差，评价等级为E。(三)有益效果与现有技术和产品相比，本专利技术有如下优点：本专利技术提供的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，通过该系统学生只要携带手机并开启WiFi，在进入教室的时候，系统会自动获取手机的特定信息(无需连接WiFi),完成自动签到。系统可以根据需要，采用无线嗅探技术实现高校课堂点名和区域分布，不仅随时自动的进行点名，而且通过点名数据，分析学生课堂的座位位置分布情况，按区域位置对学生的课堂表现做出评估，通过学生在课堂不同区域来完成课堂活跃度评估、听课效率监测、督促、评估及提醒，以提高高校大学生课堂听课到课率及课堂学习效果；及时督促学习困难学生，提高学习效率；且可减少因人工点名带来的课堂时间损失，提高课堂表现评价标准的客观性。附图说明本专利技术的附图说明如下。图1是本专利技术的系统布局示意图。图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，包括移动终端、无线网络嗅探器和服务器端平台；所述无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台构成C/S系统架构；所述移动终端发送终端信号；所述无线网络嗅探器获取移动终端的终端信号并生成移动终端状态数据；所述服务器端平台接收无线网络嗅探器发送的状态数据并进行处理分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，包括移动终端、无线网络嗅探器和服务器端平台；所述无线网络嗅探器、移动终端和服务器端平台构成C/S系统架构；所述移动终端发送终端信号；所述无线网络嗅探器获取移动终端的终端信号并生成移动终端状态数据；所述服务器端平台接收无线网络嗅探器发送的状态数据并进行处理分析。2.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述无线网络嗅探器包括WiFi嗅探模块、WiFi通信模块和中央处理器模块；所述WiFi嗅探模块接收移动终端发送的无线信号并根据无线信号生成移动终端的MAC地址；所述WiFi通信模块用于无线网络嗅探器与中央处理器模块的数据通信；所述WiFi通信模块与服务器端平台连接；所述中央处理器模块用于对WiFi嗅探模块解析的信号类型进行控制，对WiFi嗅探模块获取到的数据进行筛选并通过WiFi通信模块进行网络传输。3.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述无线网络嗅探器设置在各教室讲台上通过WiFi通信模块将数据传输至服务器平台。4.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述服务器端平台包括数据库、服务器分析评价系统和网络通信模块；所述数据库用于存储学生信息、MAC地址信息、移动终端信号强度信息，以及课堂表现评估结果；所述服务器分析评价系统负责调用数据库的信息，并与从通信模块中获取的信息进行对比，进而对学生的课堂表现进行分析与评价；所述网络通信模块与网络嗅探器连接，负责接收网络嗅探器嗅获取的信息，并将数据交付给分析评价系统。5.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述数据库中设置有第一特征统计信息模块、所述第二特征统计信息模块和所述第三特征统计信息模块；所述第一特征统计信息模块用于存储服务器中的选课学生名单和相应手机的MAC信息；所述第二特征统计信息模块用于存储通过无线网络嗅探器获取的手机设备的MAC地址信息；所述第三特征统计信息模块用于存储无线网络嗅探器获取的移动终端信号强度。6.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述服务器分析评价系统包括评价模块，所述评价模块用于筛选出同时出现在第一特征统计信息和第二特征统计信息中数据，判定该类学生是否到堂听课，并通过第三特征统计信息评估该类学生的课堂活跃度表现；所述第三特征统计信通过以下公式来计算的移动终端的信号强度：RSSI＝-(10nlog10d+A)；式中，n表示信号传播常数，A表示信号源和信号接收器距离预设值时测定得到的接收信号强度；d为移动终端与无线网络嗅探器之间的距离。7.根据权利要求1所述的基于WiFi的高校课堂教学效率监控系统，其特征在于，所述服务器分析评价系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑钟，吴雪潇，陈思浓，蔡建平，霍梅梅，胡隽，郑增威，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33