[发明专利]一种便携式师生互动数学模型

说明书

本发明公开了一种便携式师生互动数学模型，包括中心模块、数据分析模块、存储模块、数据获取模块、信息推送模块、信息校验模块、信息缓冲模块、监控分析模块，所述数据获取模块对网络教学平台上产生的所有的教学数据进行采集，并将教学数据存储于存储模块，数据分析模块通过建立的偏微分方程和视频分析结果在多维空间内进行边界极值求解得到数据分析结果，监控分析模块根据数据采集模块采集的学生的视频数据进行面部表情分析得到视频分析结果，并将视频分析结果发送至数据分析模块，信息缓冲模块再根据数据分析结果向教师进行信息推送，通过数据分析来帮助教师及时掌握师生互动的情况，提高了师生互动的效率。

技术领域

本发明涉及教育技术领域，特别是涉及一种便携式师生互动数学模型。

背景技术

随着社会的不断发展，网上教学已经逐步成为常态操作，教师和学生生通过多媒体技术和网络技术多媒体教学信息的收集、传输、处理和共享，实现师、生的多项互动；为了实现教学目标中对学生集积极性的调动，在网络教学中，教学和师生互动过程要体现出学生的主体地位，现有技术中已经存在供师生进行远距离知识传输的网络教学系统，但是这些网络教学系统仍存在很多弊端，由于受到网络教学的距离上的限制，使得师生互动的效率大打折扣，教师在教学过程中，不能像在传统课堂中一样及时发现学生的问题，当多个学生同时提出问题且问题设计的内容不同时，教师无法及时抓住学生问题的核心从而进行互动，为了更好的使教师掌握学生的学习情况，在多个学生的端口同时进行提问问题时，教师能够及时确认能够代表核心问题的学生，提高网络教学中师生互动的效率，我们提出了一种一种便携式师生互动数学模型。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种便携式师生互动数学模型，在师生互动过程中存在多个学生进行问题的情况下，数据分析模块利用多维空间内偏微分方程求解极值的方法对学生端产生的学生端数据进行分析的边界极值，信息推送模块通过边界极值对学生的信息进行推送，使得在师生互动过程中教师及时掌握学生疑惑的问题，同时也避免了当网络条件不好时容易被教师忽略的学生和教学问题。

其解决的技术方案是，一种便携式师生互动数学模型，包括中心模块、数据分析模块、存储模块、数据获取模块、信息推送模块、信息校验模块、信息缓冲模块、监控分析模块，中心模块是学生和教师进行沟通的网络教学系统的控制端，数据获取模块获取师生互动过程中产生的教学数据和请求数据，并将教学数据发送至存储模块，信息校验模块、信息缓冲模块、数据分析模块通过对教学数据的分析得到待推送结果，信息推送模块根据待推送结果进行推送；

系统管理过程具体如下：

1)、学生和教师分别通过学生端和教师端接入到网络教学系统中，所述数据获取模块对网络教学系统中产生的教学数据进行采集，并将采集的教学数据存储于存储模块中，教学数据中包括学生端数据、教师端数据、待教学数据；

2)、数据获取模块中的监控装置获取师生互动过程中多名学生回答问题时的视频数据，所述监控分析模块对学生端的视频数据进行分析得到视频分析结果，再将视频分析结果发送数据分析模块，并同时将视频分析结果存储于存储模块中；

3)、数据分析模块对学生端数据进行分析处理得到学生端分析结果，学生端数据包括自然语言文本数据、视频数据、音频数据，学生通过学生端的身份验证登陆到网络教学系统中，在教师在教学过程中，学生通过学生端将疑惑问题的描述信息上传得到学生端数据，数据分析模块通过对学生端数据的分析来掌握学生的学习情况，并结合视频分析结果中的面部表情特征的变化、样本文本的特征向量和疑惑问题的特征向量进行分析计算得到边界极值，数据分析模块将分析得到的边界极值发送至信息推送模块；

4)、所述信息推送模块接收数据分析模块发送的边界极值并结合信息缓冲模块的缓冲分析结果对学生和教师的互动数据进行信息推送，信息推送模块接收中心模块发送的互动请求后，根据教师端的互动请求对多个学生同时进行提问时数据分析模块分析得到的边界极值和缓冲分析结果进行分析得到推送结果，并根据推送结果向教师进行信息提送；