[發明專利]形成性評測系統

有效

• 申請號: 201210019047.3
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102542849A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 禹東川;韋鈺
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G09B5/00
• 分類號: G09B5/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

1.形成性評測系統，其特征是包括無線網關、教師手持控制器、若干學生手持終端、若干行為記錄與分析系統、若干便攜式生理信號采集與分析系統、教室計算機系統、教務處管理系統和若干家長手持終端；學生手持終端、行為記錄與分析系統、便攜式生理信號采集與分析系統、教師手持控制器和教師計算機系統通過無線網關實現通訊連接，教室計算機系統與教務處管理系統雙向通訊連接，教務處管理系統與家長手持終端雙向通訊連接；

所述學生手持終端、行為記錄與分析系統、便攜式生理信號采集與分析系統組成檢測終端；學生手持終端包括計時模塊、鍵盤、無線收發模塊，通過無線收發模塊實現無線通訊，由鍵盤得到學生答題結果，計時模塊得到學生答題的反應時間，并將結果和反應時間通過無線收發模塊傳送給教師手持控制器和教室計算機系統；行為記錄與分析系統記錄分析學生的行為和面部表情信號；便攜式生理信號采集與分析系統記錄分析學生的生理信號；

所述教師手持控制器包括功能選擇按鍵、顯示模塊和無線收發模塊，功能選擇按鍵包括“答題開始”、“答題結束”和“答題結果”三種，當所述教師手持控制器上“答題開始”功能選擇鍵被按下時，教師手持控制器通過無線網關以廣播方式發送同步啟動信號，實現所有學生手持終端、行為記錄與分析系統、便攜式生理信號采集與分析系統之間的同步啟動，同時通過無線網關控制教室計算機系統發出答題開始語音，學生聽到答題開始語音后開始答題；當所述教師手持控制器上“答題結束”功能選擇鍵被按下時，教師手持控制器通過無線網關控制教室計算機系統發出答題結束語音，學生聽到答題結束提示語音后停止答題，同時教師手持控制器通過無線網關以廣播方式發送“答題結束”信號至所有學生手持終端、行為記錄與分析系統和便攜式生理信號采集與分析系統，學生手持終端發送答題結果和反應時間至教室計算機系統，行為記錄與分析系統發送學生答題期間的行為分析結果至教室計算機系統，便攜式生理信號采集與分析系統發送學生答題期間的生理計算指標至教室計算機系統；教室計算機系統對接收的所述答題結果、反應時間、行為分析結果和生理計算指標進行統計，當教師手持控制器上“答題結果”功能選擇鍵被按下時，教師手持控制器控制教室計算機系統顯示答題正確率、反應時間、行為分析結果和生理計算指標的統計結果。

2.根據權利要求1所述的形成性評測系統，其特征是所述行為記錄與分析系統包括嵌入式平臺、攝像機、安裝在學生椅子上的壓力傳感器、佩戴在學生手腕上的加速度傳感器、無線收發模塊和SD卡讀寫模塊；嵌入式平臺通過攝像機實時記錄和分析學生答題過程中的行為和面部表情，通過安裝在學生椅子上的壓力傳感器以及佩戴在學生手腕上的加速度傳感器記錄學生答題過程中姿態位置，所述行為和面部表情以及姿態位置的數據存儲在SD卡讀寫模塊中，同時通過無線收發模塊實時發送給教師手持控制器和教室計算機系統。

3.根據權利要求1所述的形成性評測系統，其特征是所述便攜式生理信號采集與分析系統整體封裝在頭戴式外殼中，包括微處理器、雙導腦電采集模塊、耳夾式紅外心率采集模塊、無線收發模塊和SD卡讀寫模塊；雙導腦電采集模塊采集原始腦電信號，耳夾式紅外心率采集模塊采集與心率同步的脈沖信號，所述原始腦電信號與脈沖信號存儲在SD卡讀寫模塊中；微處理器對SD卡讀寫模塊中的數據進行分析處理，從所述原始腦電信號中提取反映大腦活動節律的腦電波功率譜，腦電波包括δ波：1-3Hz、θ波：4-7Hz、α波：8-13Hz、β波：14-25Hz、和γ波：25Hz以上，從所述脈沖信號中計算產生心率變異性HRV時域和頻率指標，所述分析處理結果通過無線收發模塊實時發送給教師手持控制器和教室計算機系統。

4.根據權利要求3所述的形成性評測系統，其特征是雙導腦電采集模塊采用干電極，腦電信號采集的頭皮位置為雙側前額葉，參考電極和地電極分別位布置在左右耳垂。

5.根據權利要求1所述的形成性評測系統，其特征是所述教室計算機系統通過USB接口與無線網關相連，接收來自教師手持控制器發送的“答題開始”和“答題結束”信號，同時接收并存儲來自學生手持終端、行為記錄與分析系統、便攜式生理信號采集與分析系統的數據；所述教室計算機系統與教務處管理系統通過GPRS模塊實現雙向無線通訊，教室計算機系統發送的信息包括：學生的出勤情況、學生回答問題的正確率、回答問題所需反應時間、所有學生反應時間統計的分布情況、學生的行為分析結果、面部表情計算結果、腦電活動節律的δ波、θ波、α波、β波、γ波功率譜、心率變異性時域和頻率指標。