課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括主機(jī)模塊和多個(gè)從機(jī)模塊，所述主機(jī)模塊裝于講臺(tái)位置，所述多個(gè)從機(jī)模塊分別裝于每個(gè)座位處，所述主機(jī)模塊與從機(jī)模塊通過(guò)無(wú)線連接構(gòu)成以主機(jī)模塊為中心節(jié)點(diǎn)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所述方法，通過(guò)學(xué)生人體檢測(cè)以及聲信號(hào)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了上課講話、出勤情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及課堂紀(jì)律的記錄。本發(fā)明對(duì)提高教學(xué)效率有很好的效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)對(duì)大學(xué)課堂中上課情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，77% W上的大學(xué)生都有過(guò)上 課遲到甚至缺課現(xiàn)象，而且大學(xué)生在課堂上僅有25%的學(xué)生愿意坐在靠前的位置，而更多 的同學(xué)則選擇坐到了后排，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)教室前排座位幾乎都空著，而后排座位全部坐滿(mǎn)的 情況。教室的后排是老師視野的盲區(qū)，大部分同學(xué)可W借此機(jī)會(huì)在下面講話，不能集中精 力，跟不上老師的思路，因此對(duì)課堂紀(jì)律和課堂教學(xué)效果造成了很大的影響。為了嚴(yán)格課堂 紀(jì)律，提高教學(xué)效果，就必須對(duì)上課課堂紀(jì)律進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾怼?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有大學(xué)現(xiàn)有的課堂紀(jì)律問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種智能的、有明 顯效果的課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)及方法。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取W下技術(shù)方案：
[0005] 課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)，其特征在于，包括主機(jī)模塊和多個(gè)從機(jī)模塊，所述主機(jī)模塊裝 于講臺(tái)位置，所述多個(gè)從機(jī)模塊分別裝于每個(gè)座位處，所述主機(jī)模塊與從機(jī)模塊通過(guò)無(wú)線 連接構(gòu)成W主機(jī)模塊為中屯、節(jié)點(diǎn)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0006] 所述主機(jī)模塊包括處理器、教師聲信號(hào)采集模塊、第一無(wú)線通訊模塊、第一人機(jī)交 互模塊；
[0007] 所述教師聲信號(hào)采集模塊用于采集教師上課的聲信號(hào)、傳遞至處理器；
[000引所述第一人機(jī)交互模塊用于輸入上課人數(shù)、教室情況W及上下課指令；
[0009] 所述處理器用于控制主機(jī)模塊與從機(jī)模塊之間的通訊，W及存儲(chǔ)上課教室的座位 情況、座位入座情況信息、上課學(xué)生出勤信息W及學(xué)生上課的課堂紀(jì)律情況；
[0010] 所述第一無(wú)線通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)與從機(jī)模塊的無(wú)線通訊；
[0011] 所述從機(jī)模塊包括人體檢測(cè)傳感模塊、單片機(jī)、學(xué)生聲信號(hào)采集模塊、第二無(wú)線通 信模塊、光提示模塊和第二人機(jī)交互模塊，
[0012] 所述人體檢測(cè)傳感模塊用于檢測(cè)座位上是否有人入座、并將座位入座情況信息上 傳給單片機(jī)；
[0013] 所述第二人機(jī)交互模塊用于輸入入座該座位學(xué)生的學(xué)號(hào)信息；
[0014] 所述學(xué)生聲信號(hào)采集模塊用于采集入座該座位的學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào)、并將座位聲信 號(hào)上傳給單片機(jī)；
[0015] 所述單片機(jī)用于接收、存儲(chǔ)教師講課聲信號(hào)頻譜信息、學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào)，并進(jìn)行比 較，記錄座位入座情況、入座學(xué)生的學(xué)號(hào)，得出座位號(hào)、學(xué)生出勤信息、講話信息，并發(fā)送至 處理器；
[0016] 所述第二無(wú)線通信模塊完成與主機(jī)模塊的無(wú)線通訊；
[0017] 所述光提示模塊用于根據(jù)主機(jī)模塊中設(shè)定的座位信息提示該座位是否為允許入 座，W及當(dāng)學(xué)生在上課時(shí)間講話時(shí)發(fā)出提醒。
[0018] 優(yōu)選地，所述的第一無(wú)線通訊模塊上連接有第一發(fā)射接收天線。
[0019] 優(yōu)選地，所述的第二無(wú)線通訊模塊上連接有第二發(fā)射接收天線。
[0020] 課堂紀(jì)律管理方法，其特征在于，包括W下步驟：
[002U (1)上課前首先通過(guò)第一人機(jī)交互模塊輸入本次課應(yīng)到學(xué)生人數(shù)num，上課教室 中座位的列數(shù)line、行數(shù)row,處理器計(jì)算出允許入座的行數(shù)all_row，并向從機(jī)模塊發(fā)送 允許入座信息；從機(jī)模塊的光提示模塊根據(jù)主機(jī)模塊中設(shè)定的座位信息提示該座位是否為 允許入座；
[0022] (2)從機(jī)模塊的人體檢測(cè)傳感模塊檢測(cè)座位上是否有人入座、并將座位入座情況 信息上傳給單片機(jī)；若有人入座，單片機(jī)控制第二人機(jī)交互裝置提示入座學(xué)生輸入學(xué)號(hào)，并 記錄輸入的學(xué)號(hào)信息；當(dāng)該座位被入座的時(shí)間晚于主機(jī)模塊發(fā)出上課指令，認(rèn)為入座該座 位的學(xué)生遲到，若學(xué)生入座到允許入座座位W外的座位，認(rèn)為該學(xué)生不服從課堂紀(jì)律，按曠 課處理；
[0023] (3)當(dāng)主機(jī)模塊發(fā)出上課指令后，教師聲信號(hào)采集模塊采集教師上課的聲信號(hào)， 處理器存儲(chǔ)、進(jìn)行頻譜分析后，將教師講課聲信號(hào)頻譜信息發(fā)送至從機(jī)模塊，單片機(jī)進(jìn)行存 儲(chǔ)；同時(shí)，從機(jī)模塊的單片機(jī)通過(guò)學(xué)生聲信號(hào)采集模塊采集入座該座位的學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào) 并進(jìn)行頻譜分析，同時(shí)與教師講課聲信號(hào)頻譜信息進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不同時(shí)，為學(xué)生課堂講 話，將學(xué)生課堂講話次數(shù)speak加1，當(dāng)兩者相同時(shí)，為學(xué)生未講話；
[0024] (4)在主機(jī)模塊發(fā)出下課指令前，從機(jī)模塊的單片機(jī)通過(guò)人體檢測(cè)傳感模塊不斷 檢測(cè)座位上是否有人入座，若該座位開(kāi)始上課時(shí)為有人入座，而下課前為無(wú)人入座，認(rèn)為入 座該座位的學(xué)生為早退；
[0025] (5)在主機(jī)模塊發(fā)出下課指令后，單片機(jī)將座位號(hào)、入座學(xué)生的學(xué)號(hào)、學(xué)生出勤信 息、講話信息發(fā)送至處理器，并完成存儲(chǔ)。
[0026] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中允許入座的行數(shù)all_row的計(jì)算方法如下：
[0027] 允許入座的座位數(shù)為上課學(xué)生人數(shù)的1. 2倍，允許入座的座位行數(shù)all_row為；
[002引

【權(quán)利要求】
1. 課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)，其特征在于，包括主機(jī)模塊和多個(gè)從機(jī)模塊，所述主機(jī)模塊裝于 講臺(tái)位置，所述多個(gè)從機(jī)模塊分別裝于每個(gè)座位處，所述主機(jī)模塊與從機(jī)模塊通過(guò)無(wú)線連 接構(gòu)成以主機(jī)模塊為中心節(jié)點(diǎn)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 所述主機(jī)模塊包括處理器、教師聲信號(hào)采集模塊、第一無(wú)線通訊模塊、第一人機(jī)交互模 塊； 所述教師聲信號(hào)采集模塊用于采集教師上課的聲信號(hào)、傳遞至處理器； 所述第一人機(jī)交互模塊用于輸入上課人數(shù)、教室情況以及上下課指令； 所述處理器用于控制主機(jī)模塊與從機(jī)模塊之間的通訊，以及存儲(chǔ)上課教室的座位情 況、座位入座情況信息、上課學(xué)生出勤信息以及學(xué)生上課的課堂紀(jì)律情況； 所述第一無(wú)線通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)與從機(jī)模塊的無(wú)線通訊； 所述從機(jī)模塊包括人體檢測(cè)傳感模塊、單片機(jī)、學(xué)生聲信號(hào)采集模塊、第二無(wú)線通信模 塊、光提示模塊和第二人機(jī)交互模塊， 所述人體檢測(cè)傳感模塊用于檢測(cè)座位上是否有人入座、并將座位入座情況信息上傳給 單片機(jī)； 所述第二人機(jī)交互模塊用于輸入入座該座位學(xué)生的學(xué)號(hào)信息； 所述學(xué)生聲信號(hào)采集模塊用于采集入座該座位的學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào)、并將座位聲信號(hào)上 傳給單片機(jī)； 所述單片機(jī)用于接收、存儲(chǔ)教師講課聲信號(hào)頻譜信息、學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào)，并進(jìn)行比較， 記錄座位入座情況、入座學(xué)生的學(xué)號(hào)，得出座位號(hào)、學(xué)生出勤信息、講話信息，并發(fā)送至處理 器； 所述第二無(wú)線通信模塊完成與主機(jī)模塊的無(wú)線通訊； 所述光提示模塊用于根據(jù)主機(jī)模塊中設(shè)定的座位信息提示該座位是否為允許入座，以 及當(dāng)學(xué)生在上課時(shí)間講話時(shí)發(fā)出提醒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一無(wú)線通訊模塊 上連接有第一發(fā)射接收天線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂紀(jì)律管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二無(wú)線通訊模塊 上連接有第二發(fā)射接收天線。
4. 課堂紀(jì)律管理方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 上課前首先通過(guò)第一人機(jī)交互模塊輸入本次課應(yīng)到學(xué)生人數(shù)num，上課教室中座 位的列數(shù)line、行數(shù)row，處理器計(jì)算出允許入座的行數(shù)all_row，并向從機(jī)模塊發(fā)送允許 入座信息；從機(jī)模塊的光提示模塊根據(jù)主機(jī)模塊中設(shè)定的座位信息提示該座位是否為允許 入座； (2) 從機(jī)模塊的人體檢測(cè)傳感模塊檢測(cè)座位上是否有人入座、并將座位入座情況信息 上傳給單片機(jī)；若有人入座，單片機(jī)控制第二人機(jī)交互裝置提示入座學(xué)生輸入學(xué)號(hào)，并記錄 輸入的學(xué)號(hào)信息；當(dāng)該座位被入座的時(shí)間晚于主機(jī)模塊發(fā)出上課指令，認(rèn)為入座該座位的 學(xué)生遲到，若學(xué)生入座到允許入座座位以外的座位，認(rèn)為該學(xué)生不服從課堂紀(jì)律，按曠課處 理； (3) 當(dāng)主機(jī)模塊發(fā)出上課指令后，教師聲信號(hào)采集模塊采集教師上課的聲信號(hào)，處理器 存儲(chǔ)、進(jìn)行頻譜分析后，將教師講課聲信號(hào)頻譜信息發(fā)送至從機(jī)模塊，單片機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)；同 時(shí)，從機(jī)模塊的單片機(jī)通過(guò)學(xué)生聲信號(hào)采集模塊采集入座該座位的學(xué)生的語(yǔ)言信號(hào)并進(jìn)行 頻譜分析，同時(shí)與教師講課聲信號(hào)頻譜信息進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不同時(shí)，為學(xué)生課堂講話，將 學(xué)生課堂講話次數(shù)speak加1，當(dāng)兩者相同時(shí)，為學(xué)生未講話； (4) 在主機(jī)模塊發(fā)出下課指令前，從機(jī)模塊的單片機(jī)通過(guò)人體檢測(cè)傳感模塊不斷檢測(cè) 座位上是否有人入座，若該座位開(kāi)始上課時(shí)為有人入座，而下課前為無(wú)人入座，認(rèn)為入座該 座位的學(xué)生為早退；； (5) 在主機(jī)模塊發(fā)出下課指令后，單片機(jī)將座位號(hào)、入座學(xué)生的學(xué)號(hào)、學(xué)生出勤信息、講 話信息發(fā)送至處理器，并完成存儲(chǔ)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂紀(jì)律管理方法，其特征在于，所述步驟（1)中允許入座的 行數(shù)all_row的計(jì)算方法如下： 允許入座的座位數(shù)為上課學(xué)生人數(shù)的1. 2倍，允許入座的座位行數(shù)all_row為：
當(dāng)all_row多row時(shí)，all_row=row。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂紀(jì)律管理方法，其特征在于，所述步驟（3)中，當(dāng)學(xué)生課 堂講話次數(shù)speak加1時(shí)，還包括單片機(jī)控制光提示模塊發(fā)出提示閃爍的步驟。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104504499SQ201410735894
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】孫守昌, 韓紅芳 申請(qǐng)人:常州大學(xué)