一种基于物联网使用的教学管理用监控装置

1.本发明属于教学管理领域，涉及数据分析技术，具体是一种基于物联网使用的教学管理用监控装置。


背景技术：

2.各个高校不断制定完善校园管理措施，结合各校实际情况，健全完善管理体系，对学生进出校园、上课就餐、宿舍管理、后勤服务等方面做出详细规定，在强化离校外出管理的同时，满足学生合理的外出诉求，确保师生生命安全和身体健康。
3.但是，由于疫情导致的日常活动范围缩小、日益严峻的就业压力等原因，高校学生在生命安全和身体健康得到保障的同时，心理问题也逐渐显现，部分学生因为活动空间的闭塞而沉默寡言，另外一部分学生由于面对的就业压力而产生焦虑，而学生存在的心理问题如果及时进行防治，大学生活则不会对学生的人生起到良性影响，甚至直接影响学生的个人发展。
4.针对上述技术问题，本技术提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于物联网使用的教学管理用监控装置，用于解决现有的教学管理用监控装置无法对学生的心理问题进行监控与防治的问题；
6.本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对学生的心理问题进行监控与防治的教学管理用监控装置。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种基于物联网使用的教学管理用监控装置，包括监控平台，所述监控平台通信连接有学生管理模块、校园管理模块、培训辅导模块、教师管理模块以及存储模块，所述学生管理模块通信连接有若干个自检终端，自检终端包括智能手环以及与智能手环通信连接的智能体重秤；
9.所述学生管理模块用于通过自检终端对学生的心理压力进行监控分析并得到学压系数，通过学压系数的数值大小对学生心理压力是否存在问题进行判定；
10.所述培训辅导模块用于为学生开设培训辅导课程，培训辅导课程包括就业培训课程与心理辅导课程，培训辅导课程开设完成后，培训辅导模块向标记对象的手机终端发送邀请信号，标记对象接收到邀请信号后进行课程预约并上课；
11.所述教师管理模块用于对培训辅导课程的教师进行管理分析；
12.所述校园管理模块用于对学生群体的心理状态进行监控分析并得到活跃系数，建立监控时段，获取监控时段内标记对象的数量最大值并标记为监控时段的标记值，以监控时长为x轴、活跃系数为y轴建立直角坐标系，在直角坐标系中标出若干个标记点，标记点的横坐标为监控时段的开始时间，监控时段的纵坐标为监控时段的活跃系数，将标记点从左至右依次进行连线得到标记折线，将标记折线的拐点标记为突出点，将突出点从左至右依
次进行连线得到突出折线，获取突出折线的上升段以及上升系数，通过上升系数的数值大小对校园学生的活动状态是否满足要求进行判定。
13.作为本发明的一种优选实施方式，学压系数的获取过程包括：学生通过智能体重秤进行体重称量时，将当前系统时间标记为称量时间，获取学生上一次通过体重秤进行体重秤量的时间并标记为追溯时间，将称量时间与追溯时间学生的体重值分别标记为称量值与追溯值，将称量时间与追溯时间之间的时间差值标记为追溯时长，通过智能手环获取追溯时长内学生每天消耗的能量值并标记为耗能值，将学生在追溯时长内的耗能值建立耗能集合，对耗能集合进行方差计算得到耗能系数，通过对称量值、追溯值以及耗能系数进行数值计算得到学生在追溯时长内的学压系数。
14.作为本发明的一种优选实施方式，对学生心理压力是否存在问题进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到学压阈值，将学生的学压系数与学压阈值进行比较：若学压系数yx小于学压阈值，则判定学生的心理压力不存在问题；若学压系数大于等于学压阈值，则判定学生的心理压力存在问题，将对应的学生标记为标记对象。
15.作为本发明的一种优选实施方式，教师管理模块对培训辅导课程的教师进行管理分析的具体过程包括：将培训辅导课程的教师标记为管理对象，获取每次辅导培训课程开课时的上课人数并标记为签到总数，通过存储模块获取签到阈值，将签到人数与签到阈值进行比较：若签到总数小于签到阈值，则对管理对象进行差异分析；若签到总数大于等于签到阈值，则判定培训辅导课程的开设状态满足要求。
16.作为本发明的一种优选实施方式，对管理对象进行差异分析的具体过程包括：获取管理对象负责班级的签到人数并建立签到集合，对签到集合进行方差计算得到差异系数，通过存储模块获取到差异阈值，将差异系数与差异阈值进行比较：若差异系数小于差异阈值，则判定培训课程内容需要更换，教师管理模块向监控平台发送课程更换信号，监控平台接收到课程更换信号后将课程更换信号发送至管理人员的手机终端；若差异系数大于等于差异阈值，则判定培训管理对象需要更换，教师管理模块向监控平台发送教师更换信号，监控平台接收到教师更换信号后将教师更换信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到教师更换信号后对签到人数最小的l2个管理对象进行更换。
17.作为本发明的一种优选实施方式，活跃系数的获取过程包括：通过摄像头获取校园活动区域的活跃人数，校园活动区域包括：篮球场、足球场、图书馆等；将l1天内校园活动区域的每天活跃人数进行求和取平均值得到活动人数，将校园活动区域当天的活跃人数与活动人数的比值标记为活跃系数，校园管理模块将活跃系数发送至监控平台，监控平台接收到活跃系数后将活跃系数发送至存储模块进行存储。
18.作为本发明的一种优选实施方式，上升段与上升系数的获取过程包括：将第一个标记点的纵坐标数值与第一个突出点的纵坐标数值进行比较：若第一个标记点的纵坐标数值大于第一个突出点的纵坐标数值，则选取突出折线的奇数段并标记为上升段；若第一个标记点的纵坐标数值小于第一个突出点的纵坐标数值，则将突出折线的偶数段标记为上升段；获取上升段两个端点的横坐标，将上升段两个端点的横坐标的差值的绝对值标记为上升段的上升时长，对所有上升段的上升时长进行求和得到上升值，将上升值与最后一个标记点的横坐标的比值标记为上升系数。
19.作为本发明的一种优选实施方式，对校园学生的活动状态是否满足要求的具体过
程包括：通过存储模块获取到上升阈值，将上升系数与上升阈值进行比较：若上升系数小于上升阈值，则判定校园学生的活动状态不满足要求，校园管理模块向监控平台发送活动状态不合格信号，监控平台接收到活动状态不合格信号后将活动状态不合格信号发送至管理人员的手机终端；若上升系数大于等于上升阈值，则判定校园学生的活动状态满足要求，校园管理模块向监控平台发送活动状态合格信号。
20.作为本发明的一种优选实施方式，该基于物联网使用的教学管理用监控装置的工作方法，包括以下步骤：
21.步骤一：通过自检终端对学生的心理压力进行监控分析并得到学生的学压系数，通过学压系数的数值大小对学生心理压力是否存在问题进行判定；
22.步骤二：为学生开设培训辅导课程，培训辅导课程开设完成后，培训辅导模块向标记对象的手机终端发送邀请信号，标记对象接收到邀请信号后进行课程预约并上课；
23.步骤三：对培训辅导课程的教师进行管理分析并对培训辅导课程的开设状态是否满足要求进行判定，在培训辅导课程开设状态不满足要求时对课程内容与教师进行更换分析；
24.步骤四：对学生群体的心理状态进行监控分析并得到活跃系数，建立监控时段，获取监控时段内标记对象的数量最大值并标记为监控时段的标记值，以监控时长为x轴、活跃系数为y轴建立直角坐标系，在直角坐标系中标出若干个标记点，通过标记点的分布状态对校园学生的活动状态是否满足要求进行判定。
25.本发明具备下述有益效果：
26.1、通过学生管理模块与自检终端可以对学生的心理压力状态进行监控，学生通过智能终端设备将体征数据上传，学生管理模块进行数据分析之后对学生的心理压力是否存在问题进行判定，然后将分析结果发送至对应学生的手机终端，用于提醒学生放松心态，同时不对学生自检结果进行大数据分析，学生仅通过自检终端进行一对一检测，保护学生隐私，避免数据公开或泄露引起学生焦虑；
27.2、通过开设培训辅导课程专门为学生解决心理问题，为学生提供一个解决心理问题的窗口，从而使学生能够克服心理问题，拥有一个快乐、自信的大学生活，通过教师管理模块对培训辅导课程的签到人数进行数据分析，从而对培训辅导课程的开设效果进行监控，在出现开设效果不满足要求时，通过数据分析结果对课程内容或授课老师进行更换，保证开设的培训辅导课程能够切实的解决学生的心理问题；
28.3、通过校园管理模块可以从数据分析的角度对学生群体的心理状态进行监控分析，通过校园区域的学生活跃状态对学生群体的心理状态进行判定，结合曲线分析的方式对校园学生的活跃状态进行趋势分析，督促学校重视学生的心理健康问题。
附图说明
29.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。
30.图1为本发明整体的系统框图；
31.图2为本发明实施例一的系统框图；
32.图3为本发明实施例二的系统框图；
33.图4为本发明实施例三的方法流程图。
具体实施方式
34.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。
35.如图1所示，一种基于物联网使用的教学管理用监控装置，包括监控平台，监控平台通信连接有学生管理模块、校园管理模块、培训辅导模块、教师管理模块以及存储模块。
36.实施例一
37.如图2所示，学生管理模块通信连接有若干个自检终端，自检终端包括智能手环以及与智能手环通信连接的智能体重秤。
38.学生管理模块用于通过自检终端对学生的心理压力进行监控分析：学生通过智能体重秤进行体重称量时，将当前系统时间标记为称量时间，获取学生上一次通过体重秤进行体重秤量的时间并标记为追溯时间，将称量时间与追溯时间学生的体重值分别标记为称量值cl与追溯值zs，将称量时间与追溯时间之间的时间差值标记为追溯时长，通过智能手环获取追溯时长内学生每天消耗的能量值并标记为耗能值，将学生在追溯时长内的耗能值建立耗能集合，对耗能集合进行方差计算得到耗能系数hn，通过公式xy＝α1*|zs-cl| α2*hn得到学生在追溯时长内的学压系数xy，其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；通过存储模块获取到学压阈值yxmax，将学生的学压系数yx与学压阈值yxmax 进行比较：若学压系数yx小于学压阈值yxmax，则判定学生的心理压力不存在问题；若学压系数yx大于等于学压阈值yxmax，则判定学生的心理压力存在问题，将对应的学生标记为标记对象；对学生的心理压力状态进行监控，学生通过智能终端设备将体征数据上传，学生管理模块进行数据分析之后对学生的心理压力是否存在问题进行判定，然后将分析结果发送至对应学生的手机终端，用于提醒学生放松心态，同时不对学生自检结果进行大数据分析，学生仅通过自检终端进行一对一检测，保护学生隐私，避免数据公开或泄露引起学生焦虑。
39.培训辅导模块用于为学生开设培训辅导课程，培训辅导课程包括就业培训课程与心理辅导课程，培训辅导课程开设完成后，培训辅导模块向标记对象的手机终端发送邀请信号，标记对象接收到邀请信号后进行课程预约并上课，同时学校的所有学生均可以同样的方式进行课程预约并上课；开设培训辅导课程专门为学生解决心理问题，为学生提供一个解决心理问题的窗口，从而使学生能够克服心理问题，拥有一个快乐、自信的大学生活。
40.教师管理模块用于对培训辅导课程的教师进行管理分析：将培训辅导课程的教师标记为管理对象，获取每次辅导培训课程开课时的上课人数并标记为签到总数，通过存储模块获取签到阈值，将签到人数与签到阈值进行比较：若签到总数小于签到阈值，则对管理对象进行差异分析：获取管理对象负责班级的签到人数并建立签到集合，对签到集合进行方差计算得到差异系数，通过存储模块获取到差异阈值，将差异系数与差异阈值进行比较：若差异系数小于差异阈值，则判定培训课程内容需要更换，教师管理模块向监控平台发送
课程更换信号，监控平台接收到课程更换信号后将课程更换信号发送至管理人员的手机终端；若差异系数大于等于差异阈值，则判定培训管理对象需要更换，教师管理模块向监控平台发送教师更换信号，监控平台接收到教师更换信号后将教师更换信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到教师更换信号后对签到人数最小的l2个管理对象进行更换，l2为数值常量，l2的数值由管理人员自行设置；若签到总数大于等于签到阈值，则判定培训辅导课程的开设状态满足要求；对培训辅导课程的签到人数进行数据分析，从而对培训辅导课程的开设效果进行监控，在出现开设效果不满足要求时，通过数据分析结果对课程内容或授课老师进行更换，保证开设的培训辅导课程能够切实的解决学生的心理问题。
41.实施例二
42.如图3所示，校园管理模块用于对学生群体的心理状态进行监控分析：通过摄像头获取校园活动区域的活跃人数，校园活动区域包括：篮球场、足球场、图书馆等；将l1天内校园活动区域的每天活跃人数进行求和取平均值得到活动人数，l1为数值常量，l1的数值由管理人员自行设置；将校园活动区域当天的活跃人数与活动人数的比值标记为活跃系数，校园管理模块将活跃系数发送至监控平台，监控平台接收到活跃系数后将活跃系数发送至存储模块进行存储；建立监控时段，获取监控时段内标记对象的数量最大值并标记为监控时段的标记值，以监控时长为x轴、活跃系数为y轴建立直角坐标系，在直角坐标系中标出若干个标记点，标记点的横坐标为监控时段的开始时间，监控时段的纵坐标为监控时段的活跃系数，将标记点从左至右依次进行连线得到标记折线，将标记折线的拐点标记为突出点，将突出点从左至右依次进行连线得到突出折线，将第一个标记点的纵坐标数值与第一个突出点的纵坐标数值进行比较：若第一个标记点的纵坐标数值大于第一个突出点的纵坐标数值，则选取突出折线的奇数段并标记为上升段；若第一个标记点的纵坐标数值小于第一个突出点的纵坐标数值，则将突出折线的偶数段标记为上升段；获取上升段两个端点的横坐标，将上升段两个端点的横坐标的差值的绝对值标记为上升段的上升时长，对所有上升段的上升时长进行求和得到上升值，将上升值与最后一个标记点的横坐标的比值标记为上升系数，通过存储模块获取到上升阈值，将上升系数与上升阈值进行比较：若上升系数小于上升阈值，则判定校园学生的活动状态不满足要求，校园管理模块向监控平台发送活动状态不合格信号，监控平台接收到活动状态不合格信号后将活动状态不合格信号发送至管理人员的手机终端；若上升系数大于等于上升阈值，则判定校园学生的活动状态满足要求，校园管理模块向监控平台发送活动状态合格信号；从数据分析的角度对学生群体的心理状态进行监控分析，通过校园区域的学生活跃状态对学生群体的心理状态进行判定，结合曲线分析的方式对校园学生的活跃状态进行趋势分析，督促学校重视学生的心理健康问题。
43.实施例三
44.如图4所示，一种基于物联网使用的教学管理用监控方法，包括以下步骤：
45.步骤一：通过自检终端对学生的心理压力进行监控分析并得到学生的学压系数，通过学压系数的数值大小对学生心理压力是否存在问题进行判定；
46.步骤二：为学生开设培训辅导课程，培训辅导课程开设完成后，培训辅导模块向标记对象的手机终端发送邀请信号，标记对象接收到邀请信号后进行课程预约并上课；
47.步骤三：对培训辅导课程的教师进行管理分析并对培训辅导课程的开设状态是否满足要求进行判定，在培训辅导课程开设状态不满足要求时对课程内容与教师进行更换分
析；
48.步骤四：对学生群体的心理状态进行监控分析并得到活跃系数，建立监控时段，获取监控时段内标记对象的数量最大值并标记为监控时段的标记值，以监控时长为x轴、活跃系数为y轴建立直角坐标系，在直角坐标系中标出若干个标记点，通过标记点的分布状态对校园学生的活动状态是否满足要求进行判定。
49.一种基于物联网使用的教学管理用监控装置，工作时，通过自检终端对学生的心理压力进行监控分析并得到学生的学压系数，通过学压系数的数值大小对学生心理压力是否存在问题进行判定，不对学生自检结果进行大数据分析，学生仅通过自检终端进行一对一检测，保护学生隐私，避免数据公开或泄露引起学生焦虑；为学生开设培训辅导课程，培训辅导课程开设完成后，培训辅导模块向标记对象的手机终端发送邀请信号，标记对象接收到邀请信号后进行课程预约并上课，使学生能够克服心理问题，拥有一个快乐、自信的大学生活。
50.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。
51.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式xy＝α1*|zs-cl| α2*hn；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的学压系数；将设定的学压系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1 以及α2的取值分别为3.57和2.34；
52.系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的学压系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如学压系数与耗能系数的数值成正比。
53.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。
54.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。