[發明專利]一種智能翻轉教育應用及數據基礎平臺

在審

• 申請號: 201710157277.9
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN108062880A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 肖晨;吳永治
• 申請（專利權）人: 北京朗星耀世光學技術有限公司
• 主分類號: G09B5/12
• 分類號: G09B5/12;G06F17/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能翻轉教育應用及數據基礎平臺，其特征在于包括服務端和客戶端，所述客戶端為用戶系統，所述用戶系統包括教師端、學生端、家長端；所述服務端包括處理系統、游戲系統、測評系統、群組管理系統，所述處理系統分別和用戶系統、游戲系統、測評系統、群組管理系統連接，所述用戶系統和游戲系統、測評系統、群組管理系統連接，所述處理系統包括數據分析模塊、數據存儲模塊、數據挖掘模塊、數據采集模塊、數據清洗模塊，所述數據存儲模塊分別和數據分析模塊、數據挖掘模塊、數據采集模塊、數據清洗模塊連接；所述數據采集模塊包括數據采集單元和操作軌跡錄制單元，所述數據采集單元和用戶系統連接，所述數據采集單元對用戶系統操進行采集并將其傳遞給數據分析模塊進行分析，分析后傳給數據存儲模塊進行存儲；所述操作軌跡錄制單元使用html5的canvas技術讓用戶可以再web上操作；同時記錄用戶鼠標移動時在web上的坐標點及相應時間；當用戶點擊回放時，根據坐標點結合出現的時間順序依次展現坐標點及把點連成線，達到軌跡回放的目的；所述數據存儲模塊為結構化和非結構化混合的大規模數據及，具體存儲采取關系型數據庫、列式存儲與分布式文件系統相結合的存儲方式；所述數據分析分為實時數據分析和離線數據分析，實時數據分析對實時數據流進行分析，采用主流技術，對多路數據源進行實時的分析；離線分析是對實施性要求不高，采用mapreduce的方法，對大量的離線數據進行批量處理；所述數據挖掘模塊為對原始數據及分析后的數據，采用指定的數據挖掘算法如線性回歸等，使用監督學習的方式，在指定模型內進行訓練，以達到對長期結果及可能發生的問題進行預測的目的；所述數據采集模塊是數據獲取的源頭，通過與第三方的關聯數據對接、用戶行為數據記錄、用戶屬性數據上傳、客觀環境數據獲取等手段得到數據；所述數據采集模塊是數據獲取的源頭，通過與第三方的關聯數據對接、用戶行為數據記錄、用戶屬性數據上傳、客觀環境數據獲取等手段得到數據；所述數據清洗是在數據采集后進行，針對異常數據即遠偏離真實情況的數據進行去除的操作；

所述游戲系統包括競技模塊、積分模塊、任務模塊、榮耀模塊、等級模塊、動畫模塊，所述動畫模塊分別和競技模塊、積分模塊、任務模塊、榮耀模塊、等級模塊連接，所述動畫模塊為動畫形象、動畫表情、動畫動作，所述競技模塊、任務模塊分別和積分模塊、榮耀模塊、等級模塊連接，所述競技模塊包括學習戰場和競技場，所述學習戰場和競技場中將知識點、對手設置成動畫怪模樣，答題對題目即輸出攻擊，完成題目即達到怪物；所述競技模塊和數據存儲模塊連接，所述積分模塊、榮耀模塊、等級模塊的評判根據競技模塊、任務模塊所得到的積分、經驗進行設定，所述榮耀模塊中的榮耀名稱可以自行設置，所述積分模塊、榮耀模塊、等級模塊具有分享功能，所述競技模塊針對不同的知識點，會從題庫抽取一定數量的習題，供大家參與答題，完成結果最優者可獲取一定的積分、等級和榮耀的獎勵，當學生等級升級、獲得榮耀時，動畫模塊自動彈出動畫對學生進行慶祝；

所述測評系統包括測評上傳模塊、題目障礙設置模塊、評審結果模塊、自動判卷模塊、打亂模塊，所述測評上傳模塊分別和題目障礙設置模塊、評審結果模塊、自動判卷模塊連接，測評上傳模塊用于教師端上傳測評題目和答案，題目障礙設置模塊用于設置簡單答題障礙，確保學生在線，所述評審結果模塊用于顯示學生端測試結果，教師可以對學生學習成果進行點評，所述自動判卷模塊根據上傳的答案對學生的答案進行判斷，所述打亂模塊和測評上傳模塊連接，所述打亂模塊用于再次答題時將測評上傳模塊的測試題進行順序打亂，用于學生再次答題，便于學生對知識的掌握，所述測評上傳模塊包括題目轉化模式和預覽答題模式，所述題目轉化模式通過記錄每道題的正確答案內容、錯誤答案內容及題干；在題目展現時，可以打亂答案順序，當提交答案時，在于正確答案內容做匹配，一致時判斷為正確，否則為錯誤；預覽答題模式使用js技術及解析相應文件格式，達到預覽題目的目的；同時在同一頁面的右側區域展示答案書寫區；

所述群組管理系統包括班級管理模塊和興趣組管理模塊，班級管理模塊用于教師對所負責班級進行管理，所述興趣組管理模塊用于教師、學生對所感興趣進行分組交流；

所述用戶系統包括教師端、學生端、家長端，所述教師端、學生端、家長端分別和處理系統連接，所述教師端包括測試模塊、發布模塊、考試模塊、管理模塊、統計模塊，所述教師端具有課中教學功能、課下發布任務功能、直播教學功能，所述測試模塊包括上傳單元、設置單元，所述測試上傳單元和設置單元連接，所述測試上傳單元上傳格式為word、PDF、圖片格式，所述設置單元進行答案設置；所述發布模塊包括發布上傳單元、測試設置單元、完成度設置單元，所述發布上傳單元上傳格式為word、PDF、PPT、圖片、網址格式、涂鴉，所述測試設置單元可以對發布上傳單元內容穿插測試內容和答案，所述測試設置單元采用html5播放器及對主流視頻的解碼技術，實時監控視頻播放時間，并與評測出現時間做對比，當時間相等時，暫停視頻，顯示評測題目；所述完成度設置單元可以對任務完成度程度進行設置，該完成度可以是觀看視頻的長度、評測題的完成程度等；所述考試模塊包括上傳單元、設置單元，所述考試上傳單元和設置單元連接，所述考試上傳單元上傳格式為word、PDF、圖片、涂鴉格式，所述設置單元進行答案設置，系統可以根據設置自動對學生提交的答案進行評分；

所述管理模塊包括上傳內容管理單元、學生端管理單元、權限管理單元，所述內容管理單元和發布模塊連接，所述學生端管理單元和學生端連接，所述學生端管理單元具有學生端控制功能、抓屏功能、隨機點名功能，所述學生端控制功能通過系統對學生端進行控制，便于教師對學生進行教學展示，所述隨機點名功能可以隨機對學生進行點名，所述抓屏功能通過TCP協議，每個學生端上傳自己的學生ID標示，當教師選擇某個學生的屏幕時，通過學生端存儲的學生答題過程記過記錄及涂鴉軌跡記錄，在教師端屏幕上按照時間順序重新展示學生的答題過程及涂鴉軌跡，達到屏幕抓取的功能；

所述統計模塊和數據分析模塊、數據存儲模塊連接，所述統計模塊用于統計同學任務完成情況，包括查看學生視頻觀看時間、觀看次數、測試答復情況、停頓時間，便于老師對學生任務完成情況進行了解，所述統計模塊分別對整體學生、單個學生進行統計；

所述學生端包括任務管理單元、筆記單元、個人統計單元、興趣分組單元、上傳單元，所述任務管理單元、上傳單元和數據存儲模塊連接，所述任務管理單元分別和筆記單元、個人統計單元、興趣分組單元連接，所述任務管理單元用于接收數據存儲模塊中收集的教師端發布的任務并完成，所述筆記單元包括涂鴉筆記功能、打點筆記功能、普通筆記功能、所述筆記單元和任務管理單元連接，所述筆記單元用于在完成任務管理單元中的任務時進行筆記記錄，所述涂鴉筆記功能用于學生在完成任務時抓屏并對其進行涂鴉、記錄，所述打點筆記功能用于學生在學習時對不懂知識點進行打點記錄，便于查看，所述普通筆記功能用于學生進行文字筆記記錄，所述上傳單元用于學生將所需資料進行上傳，便于后期使用，上傳資料可以為word、PDF、PPT、圖片、網址格式、涂鴉；

所述家長端包括交流模塊、分析模塊，所述交流模塊和教師端連接，所述分析模塊和數據分析模塊連接。