[发明专利]一种新型物联网远程教学系统及控制方法

摘要

本发明属于教育技术领域，公开了一种新型物联网远程教学系统及控制方法，系统包括：视频采集模块、编辑模块、中央控制模块、无线通信模块、服务器、移动终端、课程管理模块、课程查询模块、课程预约模块、质量评估模块、VR教学模块、显示模块。本发明通过质量评估模块将教师每一节课的课堂表现都纳入最终的课程评估中，采样范围大，偶然性小，能够更加真实准确的反应教师的教学水平和教学质量；同时，通过VR教学模块在每个学生位置上采集相应的三维的授课视频，以使得对应于图像采集设备的学生佩戴VR头显设备时，能够观察到周围的环境以及人物都是自己熟悉，从而提高用户远程教学对课堂还原的真实性。

主权项

1.一种新型物联网远程教学系统控制方法，其特征在于，所述新型物联网远程教学系统控制方法包括：步骤一：通过视频采集模块利用摄像器采集教师教学视频内容，通过编辑模块利用视频编辑软件编辑视频的课程名称、课程概要简介、视频内容；步骤二：利用中央控制模块控制无线通信模块将编辑的视频发送到服务器，并通过服务器发送到移动终端；中央调控模块采用基于云计算系统的LBFA算法实现对各模块的分析与调控，LBFA算法的流程包括：1)计算云计算系统当前相空间投影的重心G的位置(X，Y)；2)接收当前的负载值，负载向量(a，b)；3)计算位于相空间中最优子相空间中节点被分配了当前负载后系统的ΔLB值；4)选取当前ΔLB最小的节点进行任务分配，保证分配后的系统负载均衡度LB最小；5)重新计算系统在相空间中当前的重心位置，根据公式利用本次分配的负载值直接算出新的重心位置；6)：返回步骤2)开始新的分配过程；步骤三：通过课程管理模块利用web网站对课程类型、课程编辑、课程学习记录进行管理，通过课程查询模块利用搜索引擎对学习的课程进行搜索查询；步骤四：通过课程预约模块利用预约程序对为学习的课程进行预约操作，通过质量评估模块利用评估程序对学习的课程进行综合评估；具体有：建立因素集：影响学习课程的各种参数组成因素集合，因素集合U＝{u₁,u₂,u₃}＝{课程类型不清、课程编辑混乱、课程学习记录不详}；建立评价集：为了对各评价指标进行定量分析需要确定各指标的评价集，采用5级百分制评价把评价集V划分5个评价等级，即V＝{v₁，v₂，v₃，v₄，v₅}＝{优秀，良好，及格，差，极差}，其中v₁评分区间为90～100，中值为95；v₂评分区间为80～89，中值为84.5；依此类推；选择各区间的中值作为等级的参数，则5个等级所对应的参数为{95，84.5，74.5，64.5，49.5}，参数列向量为ν＝{95，84.5，74.5，64.5，49.5}^T；建立权重集：(1)建立递阶层次结构：根据评价指标体系，将问题所包含的各因素分为四个层次：第一层是评价的总目标层G，即综合安全；第二层是准则层C；最后将个具体指标作为第三层，即指标层P；(2)构造两两比较判断矩阵：根据1～9标度法逐层对各个要素两两之间进行重要性程度赋值，构造判断矩阵U＝(u_ij)_n×n，其中u_ij表示因素u_i和u_j相对于准则层的重要值，矩阵U具有性质：u_ii＝1,u_ij＝1/u_ji,i,j＝1,2,…,n，得出判断矩阵：将矩阵X¹～X⁵按列归一化，即：计算出矩阵Y为：(3)隶属度计算：多位使用频数统计法，对被评价的各项指标按评价集对各项指标的程度进行评级，得到因素集的隶属度：确定评判隶属矩阵：由得到第k个因素集的相对隶属度矩阵：其中：式中：R_k—第k个因素集的相对隶属度矩阵；r_kij—第k个因素集的第i个因素属于评价集中的j的隶属度；p_kij—组成员对第k个因素集的第i个因素指标评级为j的频数；构造模糊评判矩阵：由各指标的权向量和矩阵R可构造模糊评判矩阵B，计算综合评判结果：由模糊评判矩阵B和评价集的参数列向量，可求得综合评判结果Z；Z＝B·V由上式可得到模糊综合评价的结果，再根据评价等级规定，评定学习课程状态；步骤五：通过VR教学模块利用VR设备进行虚拟教学学习操作，通过显示模块利用显示器显示课程内容。