[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111310560A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 上超望;劉沈;馬麗茹;劉雨佳;裴曉旭;李文秀
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠;楊丹鶯

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其包括眼鏡本體、行為數(shù)據(jù)庫模塊、對比分析判斷模塊、查詢模塊和可拆卸安裝在所述眼鏡本體上的監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置包括用以采集學生的眼睛圖像的紅外探測器、圖像處理模塊、震動裝置和無線傳輸模塊，所述圖像處理模塊對所述紅外探測器所獲取的眼睛圖像進行分析處理，當學生閉眼、眼睛不眨動或視線偏離中心的時間超過預設閾值時判定為學習狀態(tài)異常，所述震動裝置進行震動；所述無線傳輸模塊將眼睛圖像和學習狀態(tài)異常的持續(xù)時間無線發(fā)送至所述行為數(shù)據(jù)庫模塊，所述對比分析判斷模塊統(tǒng)計各個時段學習狀態(tài)異常的學生的人數(shù)。本發(fā)明能夠有效監(jiān)控學生學習狀態(tài)，輔助教師作出調整。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

隨著科學技術的不斷發(fā)展，深度學習、教育大數(shù)據(jù)等已成為教育研究的熱點，在大數(shù)據(jù)背景下對學生的學習行為進行深入分析顯得尤為重要，但是，學生在學習過程中還是很容易疲勞，疲勞是一種體力或腦力的過度勞動而引起的一種生理現(xiàn)象，學生的疲勞可能由多種因素引起，如何在大數(shù)據(jù)背景下有效監(jiān)測學生學習過程中的疲勞狀態(tài)進一步對學生的學習行為進行矯正從而使得學生能夠達到一種較好的學習狀態(tài)成為一大難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，提供一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其包括眼鏡本體、行為數(shù)據(jù)庫模塊、對比分析判斷模塊、查詢模塊和可拆卸安裝在所述眼鏡本體上的監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置包括用以采集學生的眼睛圖像的紅外探測器、圖像處理模塊、震動裝置和無線傳輸模塊，所述圖像處理模塊對所述紅外探測器所獲取的眼睛圖像進行分析處理，當學生閉眼、眼睛不眨動或視線偏離中心的時間超過預設閾值時判定為學習狀態(tài)異常，所述震動裝置進行震動；所述無線傳輸模塊將眼睛圖像和學習狀態(tài)異常的持續(xù)時間無線發(fā)送至所述行為數(shù)據(jù)庫模塊，所述對比分析判斷模塊統(tǒng)計各個時段學習狀態(tài)異常的學生的人數(shù)，所述查詢模塊用以查詢所述行為數(shù)據(jù)庫模塊中的數(shù)據(jù)。

在另一較佳實施例中，所述對比分析判斷模塊包括個體學習狀態(tài)數(shù)據(jù)庫和群體學習狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，所述個體學習狀態(tài)判斷個體是否處于疲勞狀態(tài)，所述群體學習狀態(tài)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計各個時段學生學習狀態(tài)異常人數(shù)。

在另一較佳實施例中，所述閾值為2s。

在另一較佳實施例中，所述監(jiān)測裝置有兩個，所述兩個監(jiān)測裝置對稱分布在所述眼鏡本體的兩個鏡框的上部。

在另一較佳實施例中，所述圖像處理模塊對所述眼睛圖像進行分析處理，當瞳孔大小偏離預設的正常瞳孔大小的范圍時，判定為學習狀態(tài)異常。

本發(fā)明的有益效果是：

通過紅外探測器對學生眼睛情況進行監(jiān)測，主要通過監(jiān)測學生眼睛閉合情況、眼睛眨動情況以及瞳孔面積情況來監(jiān)測，最后通過算法分析來判斷學生是否處于疲勞學習狀態(tài)，教師能夠及時發(fā)現(xiàn)學習狀態(tài)異常的學生從而給予其幫助，當學生出現(xiàn)群體疲勞時，教師可反思自己在此教學過程中的不足并進行調整，通過眼動來監(jiān)測疲勞狀態(tài)的方法不僅監(jiān)測效率比較高，而且成本較低。

以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種基于大數(shù)據(jù)的學習狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不局限于實施例。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一較佳實施例的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明一較佳實施例的紅外探測器的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明一較佳實施例的系統(tǒng)框圖；

圖4是本發(fā)明一較佳實施例的個體學習狀態(tài)判定流程圖；

圖5是本發(fā)明一較佳實施例的群體學習狀態(tài)判定流程圖。

具體實施方式