[發明專利]一種紙云智能教育系統及使用方法

在審

• 申請號: 201910666371.6
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110364043A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 陳浩;馬星;吳文婭;王哲;商劍鋒
• 申請（專利權）人: 湖南紙云互動智能科技有限公司
• 主分類號: G09B5/12
• 分類號: G09B5/12;G09B5/14;G09B5/06;H04L29/08
• 代理公司: 長沙市標致專利代理事務所(普通合伙) 43218
• 代理人: 徐邵華

一種紙云智能教育系統，其特征在于，包括云端和由教室端、學生端、教師端和家長端所組成的多個終端，各終端使用與其對應的紙云互動交互系統。云端是為終端提供云計算服務的云服務器，云計算服務包括云存儲、實時數據分析、內容點播、智能閱卷和遠程協助輔導。本發明具有終端種類多、應用范圍廣、智能化高等特點，解決了現有技術中學生參與被動、學習效率不高，使用環境單一的問題。

技術領域

本發明涉及多媒體教育技術領域，特別是一種紙云智能教育系統及使用方法。

背景技術

計算機技術和互聯網通信技術在近年來的飛速發展，給教育領域的發展提供了新的思路和方向，遠程教學資源的分享成為可能。教學資源的在線化逐步成為發展趨勢，教學不再僅僅是傳統的線下課堂，越來越多的人士則需要通過線上課堂來隨時隨地進行學習。而智能教育系統是一種基于傳統的線下課堂教育模式所改進的通過智能檢測、分析等功能實現對教育定制化的遠程教育系統。

目前，智能教育系統的實現方案主要是以課堂端與云服務器端配套。這種智能教育系統利用座位壓力感應裝置、圖像識別技術、云平臺分析技術組合成系統。座位壓力感應裝置用以確定學生是否落座；圖像識別技術用于教室內學生動作捕捉識別，將壓力感應信息結合所捕捉圖像上傳云計算分析平臺；云計算分析平臺返回分析結果。如此，獲得學生聽課時的行為分析結果包括每位學生的學習狀態，以便教師在教學中隨時調整教學方式和糾正學生不良習慣，最終提高綜合教學質量。使用這類智能教育系統，能幫助教師及時獲取每位學生的聽課習慣和情緒變化，可以有效輔助教師在授課時精力合理分配，能幫助教師把握學生狀態，合理分配授課精力，輔助學生改正不良習慣。

但是，上述現有技術在實際使用過程之中，還存在著以下不足之處：（1）學生被動參與教學過程。在這類智能教育系統中，學生全程被動參與教學。被動參與可能會使得一部分學生產生反感情緒，認為自己時刻被監控，從而可能抵觸智能教育系統的使用。（2）此類智能教育系統沒有實時記錄教師板書內容，當學生做筆記時出現漏記、錯記難以發現及改正，并且有些學生做筆記時由于各種因素分散精力，導致聽課時對知識要點理解把握不到位。（3）云平臺接入端口較為單一。目前智能教育系統多數將課堂端與云服務器組合連接，僅僅接入一個端口，造成智能教育系統覆蓋范圍局限于課堂環境。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的不足，本發明提供一種紙云智能教育系統，包括云端和由教室端、學生端、教師端和家長端所組成的多個終端。

云端包括云服務器，與各個終端分別連接，為終端提供云計算服務，并負責建立終端之間的會話連接。會話連接支持包括遠程查看書寫內容和資料、通話。各終端使用與其對應的紙云互動交互系統：教室端和學生端包括支持手寫輸入的紙云書寫設備、收音裝置和放音裝置；教師端和家長端包括收音裝置、放音裝置和顯示裝置。紙云書寫設備包括無電源的書寫面板和電子手寫筆，在正常書寫的同時記錄用戶的書寫內容并上傳到云端。收音裝置和放音裝置用于與其他連接終端通話，顯示裝置用于顯示其他連接終端的書寫內容和/或使用的資料庫內容。

云計算服務包括云存儲、實時數據分析、內容點播、智能閱卷和遠程協助輔導。云存儲包括存儲資料庫、存儲并更新書寫空間和書寫內容。實時數據分析包括分析書寫內容和分析書寫筆跡，分析書寫內容識別并判斷其邏輯正確性，分析書寫筆跡的坐標、運動軌跡、書寫速度、運筆時間和筆畫順序判斷用戶的書寫狀態和/或學習狀態。內容點播包括根據用戶終端指令，將對應的資料庫內容以音頻形式傳送到終端。智能閱卷根據終端的指令分析其書寫內容，并對比相應資料庫內容批閱。遠程協助輔導根據學生端發出的指令建立其與教師端的會話連接。

進一步，學生端還包括攝像頭，記錄用戶使用時的圖形或影像或錄音，并上傳至云服務器。云服務器通過圖形或影像或錄音智能分析用戶的學習狀態。

進一步，所述書寫狀態包括流暢書寫、間斷書寫、重復書寫和修改書寫。學習狀態包括持續學習、間斷學習和非學習。

相關的數據采集和處理分析的目的是為了協助老師更好的管理課堂和改善學生學習狀態。