一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统的制作方法

1.本发明属于少儿教育领域，涉及线上教育技术，具体是一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统。


背景技术：

2.在线教育顾名思义，是以网络为介质的教学方式，通过网络，学员与教师即使相隔万里也可以开展教学活动；此外，借助网络课件，学员还可以随时随地进行学习，真正打破了时间和空间的限制，对于工作繁忙，学习时间不固定的职场人而言网络远程教育是最方便不过的学习方式。
3.但是，由于学生在家里就能进行上课学习，导致一些自制力较差的学生会在邻近上课时才会起床，起床之后直接打开电脑进行上课，然而刚刚睡醒的状态很难投入到课程学习当中，从而导致了这部分学生的上课状态较差、学习效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统，用于解决一些自制力较差的学生会在邻近上课时才会起床，起床之后直接打开电脑进行上课，然而刚刚睡醒的状态很难投入到课程学习当中，从而导致了这部分学生的上课状态较差、学习效率较低的问题；
5.本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种用户学习状态好、学习效率高的少儿线上教育教学系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统，包括处理器，所述处理器通信连接有签到模块、学习检测模块、回访模块、效率评级模块以及云平台；
8.所述签到模块用于记录学生每天的签到情况，签到模块具体的记录过程包括以下步骤：
9.步骤s1：学生通过用户信息进行系统登录，用户信息包括学生的用户名以及密码，老师在课程开始之前设置签到时间，签到时间为课程开始之前二十分钟、四十分钟或六十分钟，签到时间由老师设置确定；
10.步骤s2：学生登录成功之后通过摄像头进行照片拍摄并将拍摄的照片发送至签到模块进行签到，签到模块接收到照片后将照片标记为签到照片，通过云平台获取学生的对比照片，通过图像对比对签到照片与对比照片进行对比判断，若判断结果为签到照片与对比照片一致，签到模块向处理器发送签到成功信号；若判断结果为签到照片与对比照片不一致，签到模块向处理器发送重新签到信号，处理器接收到重新签到信号后将重新签到信号发送至用户端；
11.步骤s3：处理器接收到签到成功信号后向用户端发送预习资料，用户通过预习资料进行课程预习。
12.进一步地，所述学习检测模块用于在课程进行过程中对学生的学习状态进行检测分析，具体的检测分析过程包括以下步骤：
13.步骤p1：将用户标记为i，i＝1，2，
……
，n，通过用户端的摄像头对用户进行视频拍摄，将拍摄的视频标记为检测视频，对检测视频通过视频分解技术分解为一帧一帧的图像，将得到的图像标记为检测图像；
14.步骤p2：通过签到模块获取到签到照片，通过图像对比对签到照片与检测图像进行对比，分析得到用户的眨眼次数、用户离开摄像头的次数与每次离开摄像头的时间；
15.步骤p3：将用户的闭眼次数标记为byi，将用户离开摄像头的次数标记为lki，将用户离开摄像头的总计时长标记为sci，通过公式得到用户的学习系数xxi，其中α1、α2以及α3均为比例系数；
16.步骤p4：通过云平台获取到用户的学习系数阈值xxmin与xxmax，将用户的学习系数xxi与学习系数阈值xxmin、xxmax进行比较：
17.若xxmax≤xxi，则判定用户的学习状态为不合格，学习检测模块向处理器发送学习不合格信号；
18.若xxmin≤xxi《xxmax，则判定用户的学习状态为合格，学习检测模块向处理器发送学习合格信号；
19.若xxi《xxmin，则判定用户的学习状态为认真，学习检测模块向处理器发送学习认真信号。
20.进一步地，所述效率评级模块用于对用户的课程学习效率进行分析评定，具体的分析评定过程包括以下步骤：
21.步骤z1：获取用户的考试成绩的排名，将排名位于前百分之二十的用户标记为成绩优秀用户，将排名位于前百分之二十至百分之七十的用户标记为成绩良好用户，将排名位于后百分之三十的用户标记为成绩一般用户；
22.步骤z2：向所有的用户发送课后测试试卷，用户接收到课后测试试卷后进行课后测试，并在完成后将答案发送至效率评级模块，效率评级模块接收到测试答案后对答案进行审阅，并将用户测试答案的审阅结果标记为测试分数；
23.步骤z3：对测试分数按照由高到低进行排名，将得到的测试排名与考试排名进行比较，将测试排名小于等于考试排名的用户标记为上升用户，将测试排名大于考试排名的用户标记为下降用户；
24.步骤z4：将上升用户的成绩排名上升位数标记为ssi，获取上升用户的学习系数xxi，通过公式得到上升用户的效率系数xlsx，其中β1与β2均为比例系数，k为修正因子，获取上升用户的效率系数阈值xlsmax，将上升用户的效率系数xlsx与上升用户的效率系数阈值xlsmax进行对比：
25.若xlsx≤xlsmax，则判定该上升用户的学习效率为二等级，效率评级模块将对应上升用户的编号以及学习效率二等级信号发送至处理器；
26.若xlsx》xlsmax，则判定该上升用户的学习效率为一等级，效率评级模块将对应上升用户的编号以及学习效率一等级信号发送至处理器；
27.步骤z5：将下降用户的成绩排名上升位数标记为xji，获取下降用户的学习系数
xxi，通过公式得到下降用户的效率系数xljx，其中γ1与γ2均为比例系数，p为修正因子，获取下降用户的效率系数阈值xljmin，将下降用户的效率系数xljx与下降用户的效率系数阈值xljmin进行对比：
28.若xljx≤xljmin，则判定该下降用户的学习效率为三等级，效率评级模块将对应下降用户的编号以及学习效率三等级信号发送至处理器；
29.若xljx》xljmin，则判定该下降用户的学习效率为四等级，效率评级模块将对应下降用户的编号以及学习效率四等级信号发送至处理器。
30.本发明具备下述有益效果：
31.1、通过设置的签到模块可以对学生每天的签到情况进行记录总结，并且签到时间可设置为上课前的二十分钟、四十分钟或六十分钟，使得学生在上课之前的一段时间内需要起床打卡签到，避免学生起床后直接上课影响学习效率，签到的方式为拍照签到，通过云平台对用户照片进行获取，并对签到照片进行比对，判断照片是否为用户本人照片，验证完成后处理器向用户端发送预习资料供用户预习，这种方式可以有效防止用户赖床，在邻近课程开始时才起床上课，从而保证了用户的学习效率，同时签到时间可由老师自行设置，老师可针对不同类型的学生设置不同的签到时间，适用性很高；
32.2、通过学习检测模块可以在课程进行过程中对学生的学习状态进行检测分析，通过用户端的摄像头对用户进行拍摄，并将拍摄的视频分解为一帧一帧的图像，通过图像分析得到用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长，通过对用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长进行分析得到用户的学习系数，同时通过学习系数与学习系数阈值进行对比对用户的学习状态进行判定，学习状态判定结果反映出学生上课时的状态的好与坏，从而可以针对一些学习状态较差的用户进行针对性的原因分析；
33.3、通过设置的回访模块可以在课程结束之后对用户的家长进行回访，在课程结束之后向用户家长的手机终端发送预约信息，在回访时间确定后，到达确定的回访时间时向用户家长的手机终端发送回访记录表，通过用户家长对回访记录表的填写可以得到用户每天的睡觉、起床时间以及上课时家中噪声对其上课效率的影响；
34.4、通过设置的效率评级模块可以对用户的课程学习效率进行分析评定，获取用户之前的考试成绩排名情况，在课程结束之后对用户进行试卷测试，将测试得到的成绩排名与之前的考试成绩排名进行比较，从而对用户的访客学习效率进行判定，确认用户在课程学习之后是进步了还是退步了，对进步的学生与退步的学生分别进行效率分析，进步学生的学习效率为一等级或二等级，退步学生的学习效率为三等级或四等级，通过用户上升排名位数与下降排名位数对用户的进步程度与退步程度进行进一步的分析，从而可以得出用户网课学习效率的真实情况。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
37.下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
38.如图1所示，一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统，包括处理器，所述处理器通信连接有签到模块、学习检测模块、回访模块、效率评级模块以及云平台；
39.所述签到模块用于记录学生每天的签到情况，签到模块具体的记录过程包括以下步骤：
40.步骤s1：学生通过用户信息进行系统登录，用户信息包括学生的用户名以及密码，老师在课程开始之前设置签到时间，签到时间为课程开始之前二十分钟、四十分钟或六十分钟，签到时间由老师设置确定；
41.步骤s2：学生登录成功之后通过摄像头进行照片拍摄并将拍摄的照片发送至签到模块进行签到，签到模块接收到照片后将照片标记为签到照片，通过云平台获取学生的对比照片，通过图像对比对签到照片与对比照片进行对比判断，若判断结果为签到照片与对比照片一致，签到模块向处理器发送签到成功信号；若判断结果为签到照片与对比照片不一致，签到模块向处理器发送重新签到信号，处理器接收到重新签到信号后将重新签到信号发送至用户端；
42.步骤s3：处理器接收到签到成功信号后向用户端发送预习资料，用户通过预习资料进行课程预习。
43.所述学习检测模块用于在课程进行过程中对学生的学习状态进行检测分析，具体的检测分析过程包括以下步骤：
44.步骤p1：将用户标记为i，i＝1，2，
……
，n，通过用户端的摄像头对用户进行视频拍摄，将拍摄的视频标记为检测视频，对检测视频通过视频分解技术分解为一帧一帧的图像，将得到的图像标记为检测图像；
45.步骤p2：通过签到模块获取到签到照片，通过图像对比对签到照片与检测图像进行对比，分析得到用户的眨眼次数、用户离开摄像头的次数与每次离开摄像头的时间；
46.步骤p3：将用户的闭眼次数标记为byi，将用户离开摄像头的次数标记为lki，将用户离开摄像头的总计时长标记为sci，通过公式得到用户的学习系数xxi，其中α1、α2以及α3均为比例系数；
47.步骤p4：通过云平台获取到用户的学习系数阈值xxmin与xxmax，将用户的学习系数xxi与学习系数阈值xxmin、xxmax进行比较：
48.若xxmax≤xxi，则判定用户的学习状态为不合格，学习检测模块向处理器发送学习不合格信号；
49.若xxmin≤xxi《xxmax，则判定用户的学习状态为合格，学习检测模块向处理器发送学习合格信号；
50.若xxi《xxmin，则判定用户的学习状态为认真，学习检测模块向处理器发送学习认真信号。
51.所述效率评级模块用于对用户的课程学习效率进行分析评定，具体的分析评定过程包括以下步骤：
52.步骤z1：获取用户的考试成绩的排名，将排名位于前百分之二十的用户标记为成绩优秀用户，将排名位于前百分之二十至百分之七十的用户标记为成绩良好用户，将排名位于后百分之三十的用户标记为成绩一般用户；
53.步骤z2：向所有的用户发送课后测试试卷，用户接收到课后测试试卷后进行课后测试，并在完成后将答案发送至效率评级模块，效率评级模块接收到测试答案后对答案进行审阅，并将用户测试答案的审阅结果标记为测试分数；
54.步骤z3：对测试分数按照由高到低进行排名，将得到的测试排名与考试排名进行比较，将测试排名小于等于考试排名的用户标记为上升用户，将测试排名大于考试排名的用户标记为下降用户；
55.步骤z4：将上升用户的成绩排名上升位数标记为ssi，获取上升用户的学习系数xxi，通过公式得到上升用户的效率系数xlsx，其中β1与β2均为比例系数，k为修正因子，获取上升用户的效率系数阈值xlsmax，将上升用户的效率系数xlsx与上升用户的效率系数阈值xlsmax进行对比：
56.若xlsx≤xlsmax，则判定该上升用户的学习效率为二等级，效率评级模块将对应上升用户的编号以及学习效率二等级信号发送至处理器；
57.若xlsx》xlsmax，则判定该上升用户的学习效率为一等级，效率评级模块将对应上升用户的编号以及学习效率一等级信号发送至处理器；
58.步骤z5：将下降用户的成绩排名上升位数标记为xji，获取下降用户的学习系数xxi，通过公式得到下降用户的效率系数xljx，其中γ1与γ2均为比例系数，p为修正因子，获取下降用户的效率系数阈值xljmin，将下降用户的效率系数xljx与下降用户的效率系数阈值xljmin进行对比：
59.若xljx≤xljmin，则判定该下降用户的学习效率为三等级，效率评级模块将对应下降用户的编号以及学习效率三等级信号发送至处理器；
60.若xljx》xljmin，则判定该下降用户的学习效率为四等级，效率评级模块将对应下降用户的编号以及学习效率四等级信号发送至处理器；
61.图像对比技术包括图像分割、图像增强、灰度变换以及灰度对比。
62.一种大数据云平台的少儿线上教育教学系统，使用时，签到模块对学生每天的签到情况进行记录总结，并且签到时间可设置为上课前的二十分钟、四十分钟或六十分钟，使得学生在上课之前的一段时间内需要起床打卡签到，避免学生起床后直接上课影响学习效率，签到的方式为拍照签到，通过云平台对用户照片进行获取，并对签到照片进行比对，判断照片是否为用户本人照片，验证完成后处理器向用户端发送预习资料供用户预习，这种方式可以有效防止用户赖床，在邻近课程开始时才起床上课，从而保证了用户的学习效率，同时签到时间可由老师自行设置，老师可针对不同类型的学生设置不同的签到时间，适用性很高；学习检测模块在课程进行过程中对学生的学习状态进行检测分析，通过用户端的
摄像头对用户进行拍摄，并将拍摄的视频分解为一帧一帧的图像，通过图像分析得到用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长，通过对用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长进行分析得到用户的学习系数，同时通过学习系数与学习系数阈值进行对比对用户的学习状态进行判定，学习状态判定结果反映出学生上课时的状态的好与坏，从而可以针对一些学习状态较差的用户进行针对性的原因分析；回访模块在课程结束之后对用户的家长进行回访，在课程结束之后向用户家长的手机终端发送预约信息，在回访时间确定后，到达确定的回访时间时向用户家长的手机终端发送回访记录表，通过用户家长对回访记录表的填写可以得到用户每天的睡觉、起床时间以及上课时家中噪声对其上课效率的影响；效率评级模块对用户的课程学习效率进行分析评定，获取用户之前的考试成绩排名情况，在课程结束之后对用户进行试卷测试，将测试得到的成绩排名与之前的考试成绩排名进行比较，从而对用户的访客学习效率进行判定，确认用户在课程学习之后是进步了还是退步了，对进步的学生与退步的学生分别进行效率分析，进步学生的学习效率为一等级或二等级，退步学生的学习效率为三等级或四等级，通过用户上升排名位数与下降排名位数对用户的进步程度与退步程度进行进一步的分析，从而可以得出用户网课学习效率的真实情况；
63.本发明具备下述有益效果：
64.1、通过设置的签到模块可以对学生每天的签到情况进行记录总结，并且签到时间可设置为上课前的二十分钟、四十分钟或六十分钟，使得学生在上课之前的一段时间内需要起床打卡签到，避免学生起床后直接上课影响学习效率，签到的方式为拍照签到，通过云平台对用户照片进行获取，并对签到照片进行比对，判断照片是否为用户本人照片，验证完成后处理器向用户端发送预习资料供用户预习，这种方式可以有效防止用户赖床，在邻近课程开始时才起床上课，从而保证了用户的学习效率，同时签到时间可由老师自行设置，老师可针对不同类型的学生设置不同的签到时间，适用性很高；
65.2、通过学习检测模块可以在课程进行过程中对学生的学习状态进行检测分析，通过用户端的摄像头对用户进行拍摄，并将拍摄的视频分解为一帧一帧的图像，通过图像分析得到用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长，通过对用户的闭眼次数、离开摄像头的次数以及离开摄像头的总计时长进行分析得到用户的学习系数，同时通过学习系数与学习系数阈值进行对比对用户的学习状态进行判定，学习状态判定结果反映出学生上课时的状态的好与坏，从而可以针对一些学习状态较差的用户进行针对性的原因分析；
66.3、通过设置的回访模块可以在课程结束之后对用户的家长进行回访，在课程结束之后向用户家长的手机终端发送预约信息，在回访时间确定后，到达确定的回访时间时向用户家长的手机终端发送回访记录表，通过用户家长对回访记录表的填写可以得到用户每天的睡觉、起床时间以及上课时家中噪声对其上课效率的影响；
67.4、通过设置的效率评级模块可以对用户的课程学习效率进行分析评定，获取用户之前的考试成绩排名情况，在课程结束之后对用户进行试卷测试，将测试得到的成绩排名与之前的考试成绩排名进行比较，从而对用户的访客学习效率进行判定，确认用户在课程学习之后是进步了还是退步了，对进步的学生与退步的学生分别进行效率分析，进步学生的学习效率为一等级或二等级，退步学生的学习效率为三等级或四等级，通过用户上升排
名位数与下降排名位数对用户的进步程度与退步程度进行进一步的分析，从而可以得出用户网课学习效率的真实情况。
68.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
69.上述公式均是归一化处理取其数值，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
72.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
73.对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。