一种教师课堂教学数据采集系统技术方案

本发明专利技术涉及信息化教学技术领域，具体公开了一种教师课堂教学数据采集系统，包括中控平台以及多个采集端；每个教室内设置的采集端至少包括别与电脑的第一采集终端和与投影仪连接的第二采集终端；采集端包括微控制器以及分别与微控制器连接的触发单元和收发模块；微控制器内预设有用来进行屏幕录像的屏幕录像软件；微控制器在接收到启动信号后，微控制器控制收发模块向中控平台发送连接信号并建立网络连接；中控平台向处于同一教室的所有采集端发送确认信号；第一采集终端在接收到确认信号后，通过微控制器启动屏幕录像软件进行屏幕录像并形成屏幕录像视频。本发明专利技术解决了现在通过巡逻查看的方式无法及时准确地获取教师使用多媒体和电子课件情况的问题。

A Data Acquisition System for Teachers'Classroom Teaching

The invention relates to the field of information-based teaching technology, and specifically discloses a data acquisition system for teachers'classroom teaching, including a central control platform and a plurality of acquisition terminals; the acquisition terminal set up in each classroom includes at least a first acquisition terminal separated from a computer and a second acquisition terminal connected with a projector; the acquisition terminal includes a microcontroller and trigger units separately connected with a microcontroller and a projector. The transceiver module; the microcontroller is equipped with screen video recording software for screen video recording; the microcontroller controls the transceiver module to send connection signals to the central control platform and establish network connection after receiving the start signal; the central control platform sends confirmation signals to all acquisition terminals in the same classroom; the first acquisition terminal receives confirmation signals, and then micro-controls them. The manufacturer starts the screen video software to record the screen video and form the screen video. The invention solves the problem that teachers can not acquire timely and accurately the situation of using multimedia and electronic courseware by patrol inspection.

【技术实现步骤摘要】
一种教师课堂教学数据采集系统
本专利技术涉及信息化教学
，具体涉及一种用来监督和引导教师使用多媒体设备上课的教学数据采集系统。
技术介绍
随着多媒体设备在各大学校的推广，越来越多的学校已经放弃了以手写板书为主的传统教学方式。现在的信息化教学方式一般采用电脑、投影仪等多媒体设备，将预先备课时准备好的电子课件在课堂上播放讲解，只在极少数的情况下才会用到黑板进行辅助讲解。相比于手写板书等传统教学方式，信息化教学方式中教室对于同一堂课，只需要准备一份电子课件，就能够在不同的班级进行反复讲解，极大节省了教师手写板书的时间。而且，通过电子课件，能够更加清楚地在屏幕上呈现每个字每个图，避免了因为教师的书写能力而使有些教师的手写板书存在不清晰的情况。使用电子课件，相比于上完课就会被擦掉的手写板书，更加利于知识的保存和收集，有利于教师对该门课程的学习内容进行总结和不断完善。此外，使用多媒体设备呈现电子课件，使教师能够充分调用动画、声音等不同形式来丰富课堂吸引同学们的注意力。正是因为信息化教学方式相比于传统教学方式，具有诸多优点，因此很多学校都在大力推广应用。然而，对于一些不太熟练使用多媒体设备的教师而言，缺乏有效的引导和监督他们使用多媒体设备和电子课件进行教学的方法。现在很多学校只能通过人工巡逻的方式，在各个教师上课的时候查看教师是否有使用多媒体进行教学。然而，这样的方式，不仅没有使这些不习惯使用多媒体教学的教师利用多媒体提高教学效果，反而会拖累这些教师原有的教学质量。此外，这样通过巡逻查看的方式来监督，只能粗浅地看到教师是否使用了多媒体，而对其使用后的教学效果无法监督。大多数学校都是用枯燥的培训来引导教师如何使用多媒体，然而这样的培训因为缺乏实际操作而效果有限。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种教师课堂教学数据采集系统，以解决现在通过巡逻查看的方式无法及时准确地获取教师使用多媒体和电子课件情况的问题。为解决以上问题，提供以下方案：本方案中的教师课堂教学数据采集系统，包括中控平台以及分别与中控平台网络连接的多个采集端；每个教室内设置的采集端至少包括别与电脑的第一采集终端和与投影仪连接的第二采集终端；第一采集终端和第二采集终端均包括微控制器以及分别与微控制器连接的触发单元和收发模块；所述触发单元，用来在启动电脑或者投影仪的时候同步发送启动信号给微控制器；所述微控制器内预设有用来进行屏幕录像的屏幕录像软件；所述微控制器在接收到启动信号后，微控制器控制收发模块向中控平台发送连接信号并建立网络连接；中控平台在规定时间范围内至少分别接收到第一采集终端和第二采集终端发送来的连接信号，中控平台向在规定时间范围内所有发送连接信号且处于同一教室的采集端发送确认信号；第一采集终端在接收到确认信号后，通过微控制器启动屏幕录像软件进行屏幕录像并形成屏幕录像视频；第一采集终端通过收发模块将屏幕录像视频和录像时间发送给中控平台。本方案的优点在于：通过采集端的屏幕录像软件，将电脑上呈现的包括PPT在内的所有电子课件以及运用这些电子课件进行教学的所有操作，都录像形成视频保存下来，能够使学校的监督工作人员直接通过传递到中控平台的屏幕录像视频，及时准确地获取每个教师每堂课的信息化教学开展情况，有效解决了现在通过巡逻查看的方式无法及时准确地获取教师使用多媒体和电子课件情况的问题。因为电脑和投影仪是进行信息化教学必须使用的多媒体设备，通过中控平台事先判断是否将电脑和投影仪开启，然后才使屏幕录像软件开始工作，使对教师的教学数据采集得更加准确，避免只开了电脑未开启投影仪这样蒙混过关的操作出现。进一步，所述中控平台包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的数据库和网络传输模块；所述网络传输模块与所述收发模块建立网络连接通信；所述中央处理器从屏幕录像视频中提取主讲内容和主讲人，中央处理器将主讲内容、主讲人和录像时间一起形成该屏幕录像视频的属性标签；中央处理器将屏幕录像视频和对应的属性标签一起形成该第一采集终端的采集数据保存到数据库中。主讲内容、主讲人和录像时间，能够作为区分一堂课与其它课的关键要素，因此被中央处理器提取出来作为属性标签。经过中央处理器的处理后，屏幕录像视频和其属性标签就作为采集端发送给中控平台的采集数据存储，以便后面使用。对于连接在非电脑的其它多媒体上的采集端，因为无法获取屏幕录像视频，因此不会向中控平台发送采集数据，不影响该教室中教师的教学数据采集。进一步，每个教室内至少设置有一个与中控平台连接的接口端；所述接口端连接有用来摄取端；所述摄取端包括拾音模块和摄像模块；所述拾音模块，用来录取课堂中学生们发出的声音形成反馈声音；所述摄像模块，用来拍摄课堂中学生们的脸部表情画面形成反馈图像；接口端从摄取端获取反馈声音和反馈图像并发送给中控平台。通过摄取端，使学生在接收教师的信息化教学时，通过学生的声音和表情等形成的图像，充分反应课堂氛围和学生接受程度。通过接口模块，将反馈声音和反馈图像发送给中控平台，有利于准确客观地评估每一个教师每堂课的效果。进一步，所述中央处理器按照声音大小和声音频率将接收到的反馈声音按照判断规则表换算成第一个分数值，中央处理器经过表情识别按照笑脸个数将接收到的反馈图像按照判断规则表换算成第二个分数值；中央处理器将第一个分数值和第二个分数值相加得到反馈对应屏幕录像视频教学效果的总分数值。判断规则表包括声音大小、声音频率的各种范围以及对应的换算数值，得到第一个分数值。同时，判断规则表还规定了眼角、嘴角的弯曲弧度范围用来判断是否是笑脸，进而能够统计反馈图像的笑脸个数；将笑脸个数和课堂总人数进行计算，能够得到第二个分数值。通过中央处理器对反馈声音和反馈图像的处理，将其量化成具体的一个数值，有利于对每个屏幕录像视频以及该堂课的教学效果，有一个直观的评价，有助于学校的监督和后面的引导。进一步，中央处理器将主讲内容相同的所有屏幕录像视频按照其对应的总分数值进行数值从大到小排列形成等级从小到大的推荐等级；中央处理器将推荐等级作为等级标签与对应的反馈声音和反馈图像一起形成反馈数据。通过总分数值的计算，将每个屏幕录像视频的教学效果都数字化，使得比较更加准确直观，这样方便相同主讲内容的屏幕录像视频的比较，由此得到的推荐等级和等级标签，使各个教师的教学效果都有一个直观且便于后面利用的评估结果。进一步，若某一教室的第一采集终端发送到中控平台的屏幕录像视频的推荐等级大于该主讲内容的中间等级时，中央处理器将该主讲内容的第一等级屏幕录像视频发送给该教室的接口端。这样可以使刚上完课的教师，能够通过接口端传递来的第一等级屏幕录像视频，学习如何更好地利用多媒体设备和电子课件完成相同主讲内容的课程，有助于引导那些不习惯使用多媒体设备和电子课件的教师尽快地完成相关技能学习。附图说明图1为本专利技术实施例的逻辑框图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例基本如附图1所示：本实施例中的教师课堂教学数据采集系统，包括设置在云端的中控平台以及分别通过互联网与中控平台连接的多个采集端和多个接口端。每个接口端可以连接播放端和摄取端。其中，将与电脑连接的采集端称为第一采集终端，将与投影仪连接的采集端称为第二采集终端。中控平台，包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教师课堂教学数据采集系统，其特征在于：包括中控平台以及分别与中控平台网络连接的多个采集端；每个教室内设置的采集端至少包括别与电脑的第一采集终端和与投影仪连接的第二采集终端；第一采集终端和第二采集终端均包括微控制器以及分别与微控制器连接的触发单元和收发模块；所述触发单元，用来在启动电脑或者投影仪的时候同步发送启动信号给微控制器；所述微控制器内预设有用来进行屏幕录像的屏幕录像软件；所述微控制器在接收到启动信号后，微控制器控制收发模块向中控平台发送连接信号并建立网络连接；中控平台在规定时间范围内至少分别接收到第一采集终端和第二采集终端发送来的连接信号，中控平台向在规定时间范围内所有发送连接信号且处于同一教室的采集端发送确认信号；第一采集终端在接收到确认信号后，通过微控制器启动屏幕录像软件进行屏幕录像并形成屏幕录像视频；第一采集终端通过收发模块将屏幕录像视频和录像时间发送给中控平台。

【技术特征摘要】
1.一种教师课堂教学数据采集系统，其特征在于：包括中控平台以及分别与中控平台网络连接的多个采集端；每个教室内设置的采集端至少包括别与电脑的第一采集终端和与投影仪连接的第二采集终端；第一采集终端和第二采集终端均包括微控制器以及分别与微控制器连接的触发单元和收发模块；所述触发单元，用来在启动电脑或者投影仪的时候同步发送启动信号给微控制器；所述微控制器内预设有用来进行屏幕录像的屏幕录像软件；所述微控制器在接收到启动信号后，微控制器控制收发模块向中控平台发送连接信号并建立网络连接；中控平台在规定时间范围内至少分别接收到第一采集终端和第二采集终端发送来的连接信号，中控平台向在规定时间范围内所有发送连接信号且处于同一教室的采集端发送确认信号；第一采集终端在接收到确认信号后，通过微控制器启动屏幕录像软件进行屏幕录像并形成屏幕录像视频；第一采集终端通过收发模块将屏幕录像视频和录像时间发送给中控平台。2.根据权利要求1所述的教师课堂教学数据采集系统，其特征在于：所述中控平台包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的数据库和网络传输模块；所述网络传输模块与所述收发模块建立网络连接通信；所述中央处理器从屏幕录像视频中提取主讲内容和主讲人，中央处理器将主讲内容、主讲人和录像时间一起形成该屏幕录像视频的属性标签；中央处理器将屏幕录像视频和对应的属性标签一起形成该第一采集终...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德佳，叶婉娜，吴德伟，林云娟，
申请(专利权)人：广东精标科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44