1.基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,包括下述步驟:
S1、獲取教師教學(xué)過程中的位置數(shù)據(jù)和對應(yīng)的時刻數(shù)據(jù),并將獲取的位置數(shù)據(jù)及時刻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,所述位置數(shù)據(jù)和對應(yīng)時刻數(shù)據(jù)通過室內(nèi)定位信號源和接收定位信號的手環(huán)等設(shè)備形成并捕獲,同時存儲或同步到云端數(shù)據(jù)中心;
S2、定位數(shù)據(jù)屬性描述及整理,進(jìn)行描述后的位置數(shù)據(jù)用于進(jìn)行教師移動軌跡、活動范圍和活動熱區(qū)的可視化呈現(xiàn),并用于基本數(shù)據(jù)分析;
S3、定位數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn),在獲取定位數(shù)據(jù)和進(jìn)行屬性描述后,根據(jù)定位數(shù)據(jù)及產(chǎn)生時刻,在教室空間中打點描述出教師的位置和順序;根據(jù)定位數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時間順序,用有向線段連接位置點,實時生成移動軌跡圖;
S4、根據(jù)完整教學(xué)過程中教師的定位數(shù)據(jù),進(jìn)行移動參數(shù)計算,自動進(jìn)行多層面參數(shù)分析和可視化數(shù)據(jù)報告生成;基本數(shù)據(jù)分析含同一教師每次課堂教學(xué)移動數(shù)據(jù)分析、同一教師全天教學(xué)移動數(shù)據(jù)報告、同一教師一定時間段內(nèi)教學(xué)移動數(shù)據(jù)累計報告和多教師階段性教學(xué)移動數(shù)據(jù)報告;
S5、所有定位數(shù)據(jù)自動上傳,并存儲在云端數(shù)據(jù)庫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S1中,定位信號源安置在室內(nèi)四個角后,即可開啟發(fā)出無線信號并確定教室的物理位置及形狀,教師攜帶智能移動設(shè)備,啟動定位后,智能移動設(shè)備接收定位源發(fā)出的信號,確定教師初始位置,生成位置數(shù)據(jù)和相應(yīng)時刻數(shù)據(jù),兩項數(shù)據(jù)保存在手環(huán)等設(shè)備中同時通過WIFI傳送到云端數(shù)據(jù)存儲中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,數(shù)據(jù)收集開始后,智能移動設(shè)備通過對信號源發(fā)出信號的接收和判斷,隨時獲取教師實時的位置數(shù)據(jù)和相應(yīng)的時刻數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)同時存儲在智能移動設(shè)備或同步到云端數(shù)據(jù)存儲中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,教師在結(jié)束教學(xué)或教學(xué)過程中停止位置數(shù)據(jù)獲取時,按動智能移動設(shè)備上“停止”按鍵或手機APP中的“停止”按鈕即可,當(dāng)教師未停止位置數(shù)據(jù)發(fā)送,但走出到室外,此時系統(tǒng)提示教師超出設(shè)定的物理環(huán)境范圍,并在教師確認(rèn)后停止數(shù)據(jù)獲取。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S2中,教學(xué)過程中所獲取的教師位置數(shù)據(jù)是相對于教師所在教室邊界數(shù)據(jù)的相對位置數(shù)據(jù),因此不受教師教學(xué)環(huán)境變化的影響,為此記錄每個物理環(huán)境的頂點數(shù)據(jù),界定移動的物理環(huán)境邊界,同時形成以教室某一頂點為原點,以該頂點到相鄰此頂點的連接線為軸的極坐標(biāo),并在此基礎(chǔ)上形成位置數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,還包括下述步驟:
基于建立的極坐標(biāo)系和教室物理邊界,教師定位數(shù)據(jù)的屬性描述包括如下內(nèi)容:按時間的順序編號、坐標(biāo)值1、坐標(biāo)值2、產(chǎn)生時刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S4中,多層次分析中將提供以下參數(shù):
(1)教師移動次數(shù)匯總數(shù);
當(dāng)(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1);
一定時間段內(nèi)教師移動次數(shù)的累計:先判斷相鄰時刻教師的位置是否發(fā)生變化,如有,移動次數(shù)加1;
(2)教師各位置出現(xiàn)的積累次數(shù)及時長;
當(dāng)(ρk,θk)=(ρi,θi)∩tk≠ti;
當(dāng)(ρk,θk)=(ρi,θi)∩tk≠ti;
教師在確定時間段內(nèi)各具體位置上出現(xiàn)的累計次數(shù)以及同一位置上的累計時間長:先判斷教師停留的位置點及其具體坐標(biāo)數(shù)值,然后累計在這些位置上停留的時長和出現(xiàn)的累計次數(shù);
(3)教師在各級熱區(qū)出現(xiàn)的積累次數(shù);
當(dāng)(ρi,θi)∈A[ρ,θ]
教師在指定區(qū)域和一段時間內(nèi)移動數(shù)據(jù)次數(shù)的累計:判定在指定區(qū)域內(nèi),教師在此范圍中的位置點及那些點上的總停留時間和累計停留次數(shù);
(4)教師活動范圍數(shù)據(jù);
當(dāng)(ρi,θi)∈A[ρ,θ]
教師在指定區(qū)域內(nèi)移動時間的累計:判斷在指定區(qū)域內(nèi),教師處于移動狀態(tài)的時間總長;
(5)教師移動線路有向圖及持續(xù)時間;
Line(ρ,θ):(y-ρisinθi)/(ρ(i+1)sinθ(i+1)-ρisinθi)=(x-ρicosθi)/(ρ(i+1)cosθ(i+1)-ρicosθi);
Ltm=T(i+1)–Ti,當(dāng)(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1);
教師位置移動的軌跡公式以及選定軌跡后教師持續(xù)的時間:根據(jù)相鄰兩變化位置點坐標(biāo)確定移動軌跡的直線方程,并累計在該兩點之間移動的時長;
(6)教師最常規(guī)移動軌跡數(shù)據(jù);
Max(Ni),當(dāng)
教師位置移動軌跡方程出現(xiàn)最多的次數(shù):判定在教師移動的各條軌跡中,出現(xiàn)次數(shù)最多的一條,并累計出現(xiàn)次數(shù),決定可視圖中軌跡線的粗細(xì);
(7)教師最常出現(xiàn)位置對應(yīng)的積累時間數(shù)據(jù);
教師在同一位置最長時間的累計值:判定教師出現(xiàn)次數(shù)最多的位置,并求在該位置停留的總時長。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S4中,數(shù)據(jù)計算的方法為:
(1)教師移動次數(shù)匯總數(shù)Nm;
相鄰時刻點ti-1與ti的坐標(biāo)不相等,即(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1)時,則用得出教師一段時間內(nèi)移動次數(shù)的總和;
(2)教師位置出現(xiàn)的積累次數(shù)Np;
當(dāng)k和i時刻的位置坐標(biāo)相等,即(ρk,θk)=(ρi,θi),并且tk≠ti,則用得出一段時間內(nèi)相同位置教師出現(xiàn)次數(shù)的總和;
(3)教師位置出現(xiàn)的積累次時長Tp;
當(dāng)k和i時刻的位置坐標(biāo)相等,即(ρk,θk)=(ρi,θi),并且tk≠ti,則用總計教師在該位置出現(xiàn)的時間總和;
(4)教師最常出現(xiàn)位置的時間數(shù)據(jù)MaxNp;
總計教師在停留最長時間的位置對應(yīng)的時間累計值;
(5)教師在各級熱區(qū)出現(xiàn)的積累次數(shù)Nap;
當(dāng)坐標(biāo)點屬于熱區(qū)范圍內(nèi)時,即(ρi,θi)∈A[ρ,θ],累計出現(xiàn)次數(shù),即ti=ti-1+1,則用計算一段時間內(nèi)教師在熱區(qū)出現(xiàn)的累計次數(shù)總和;
(6)教師在熱區(qū)出現(xiàn)的積累時間Tap;
當(dāng)坐標(biāo)點屬于熱區(qū)范圍內(nèi)時,即(ρi,θi)∈A[ρ,θ],則用計算一段范圍內(nèi)持續(xù)時間的總和;
(7)教師活動軌跡Line;
將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)xi=ρicosθi,yi=ρisinθi。教師活動的運動軌跡,(y-yi)/(yi+1-yi)=(x-xi)/(xi+1-xi),因此,教師活動軌跡為Line(ρ,θ):(y-ρisinθi)/(ρ(i+1)sinθ(i+1)-ρisinθi)=(x-ρicosθi)/(ρ(i+1)cosθ(i+1)-ρicosθi);
(8)教師移動線路對應(yīng)持續(xù)時間Ltm
相鄰兩個位置,即(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1),則用Ltm=T(i+1)–Ti計算選定軌跡后的持續(xù)時間;
(9)教師最常規(guī)移動軌跡數(shù)據(jù)Ni
當(dāng)Ni=Ni-1+1時,存在某一軌跡的方程與另一移動軌跡的方程相同時,即Line(ρ,θ)=Line(ρ′,θ′),總計相同軌跡出現(xiàn)的次數(shù),其中累計次數(shù)最多的軌跡則是教師最常移動的路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對教師移動數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S5中,通過智能移動設(shè)備中的APP,個人端可獲得個人各次教學(xué)數(shù)據(jù)及個人報告,管理者用戶可以獲得管理范圍內(nèi)使用系統(tǒng)教師的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、分析參數(shù)和綜合報告。