一种基于学科评估用数据采集系统

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种基于学科评估用数据采集系统。

背景技术

政府、企业、学校、研究者、管理者、教师、社会公众都开始关注教育大数据，研究机构、学术活动、市场产品等开始纷纷出现然而，教育大数据研究与实践领域整体还处于起步探索阶段，是在“摸着石头过河”；

但现有技术中涉及数据采集的问题亟待解决，如申请号为：CN201510329889.2，该申请具体公布了一种数据采集系统，具体解决了解决不同品牌和种类的设备与数据采集装置之间的通信兼容问题以及所采集数据的本地管理和远程监控的数据采集装置、数据采集系统以及数据采集方法；

但是在进行教育数据的自然采集、教育数据的安全管理与隐私保护、教育数据的无缝流转与开放共享、教育数据的深度挖掘以及学习分析，教育数据的全面、自然、动态、持续采集是构建教育大数据的基础性和先导性工作方面，该申请并未提及。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法进行教育数据的自然采集、教育数据的安全管理与隐私保护、教育数据的无缝流转与开放共享、教育数据的深度挖掘以及学习分析的缺点，而提出的一种基于学科评估用数据采集系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种基于学科评估用数据采集系统，包括网络传输节点，所述网络传输节点信号连接感知层以及应用层，所述感知层包括表情清识别模块、阅卷评估模块、图像识别模块以及网络爬虫收集模块，所述表情清识别模块包括视频录制模块，将教学课堂上的视频进行录制，同时图像采集模块针对接收的视频进行图片的采集，根据数据计算模块对学生在上课时的表情进行计算，根据计算的结果通过信息匹配模块计算出学生的心理活动，并根据不同的微表情进行对学生的鼓励或提醒。

优选的，所述阅卷评估模块图片扫描模块，针对学生在考试结束后的试卷进行扫描，同时根据扫描的结果配合数据计算模块得到学生的直接成绩，成绩上传到在线管理平台，并通过成绩显示模块传送至教师管理端。

优选的，所述图像识别模块包括终端设备接收模块，将接收的试卷的数据信息传递至上传题库模块中，并与上传题库模块中的题目匹配模块进行匹配，针对匹配的数据信息通过问题诊断模块进行数据的诊断分析。

优选的，所述网络爬虫收集模块包括数据传感器，通过数据传感器将数据信息传递至平台数据接收中，同时平台数据接收模块连接有内部服务器，在此过程中通过运行状况监督模块对系统运行进行实时的监控。

优选的，所述应用层包括处理器模块，借助于处理器模块分别设置有设备管理模块、统计分析模块、实时监测模块以及数据解析模块，所述用于对数据的进一步的分析。

优选的，所述应用层连接有数据储存模块包括数据接收模块接收数据信息，并将数据压缩模块进行数据压缩，同时通过无线传输模块上传至云端数据库。

本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统，有益效果在于：该基于学科评估用数据采集系统，对教育数据的自然采集、教育数据的安全管理与隐私保护、教育数据的无缝流转与开放共享、教育数据的深度挖掘以及学习分析，同时增加了对学生在学科的课堂上的听课情况的数据进行采集，从学生于老师两个方面共同努力。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的系统框图。

图2为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的表情识别模块的系统框图。

图3为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的阅卷评估模块的系统框图。

图4为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的网络爬虫收集模块的系统框图。

图5为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的图像识别模块的系统框图。

图6为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的应用层的系统框图。

图7为本发明提出的一种基于学科评估用数据采集系统的数据储存模块的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-5，一种基于学科评估用数据采集系统，包括网络传输节点，网络传输节点信号连接感知层以及应用层，感知层包括表情清识别模块、阅卷评估模块、图像识别模块以及网络爬虫收集模块。

表情清识别模块包括视频录制模块，将教学课堂上的视频进行录制，同时图像采集模块针对接收的视频进行图片的采集，根据数据计算模块对学生在上课时的表情进行计算，根据计算的结果通过信息匹配模块计算出学生的心理活动，并根据不同的微表情进行对学生的鼓励或提醒，通过摄像头实时采集学习者的脸部五官位置、肌肉运动等表情特征值来进行情绪识别，还可以实时采集学习者的语音、文本、绘图等输入信息，对其中蕴含的情绪信息进行内容挖掘和智能分析识别阅卷评估模块图片扫描模块，针对学生在考试结束后的试卷进行扫描，同时根据扫描的结果配合数据计算模块得到学生的直接成绩，成绩上传到在线管理平台，并通过成绩显示模块传送至教师管理端。

图像识别模块包括终端设备接收模块，将接收的试卷的数据信息传递至上传题库模块中，并与上传题库模块中的题目匹配模块进行匹配，针对匹配的数据信息通过问题诊断模块进行数据的诊断分析，是指利用计算机对图像进行匹配、处理、分析，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，主要包括网评网阅技术、点阵数码笔技术与拍照搜题技术，其中，网评网阅技术主要用于采集学生考试成绩数据，点阵数码笔技术主要用于采集各种作业、练习、考试数据，拍照搜题技术主要用于采集学生作业练习数据，互联网阅卷系统是目前中考、高考、英语四级或六级考试等大型考试活动惯用的阅卷技术，是学生考试成绩数据的重要采集技术。阅卷系统以计算机网络技术和图像处理技术为依托，采用专业扫描阅读设备，对各类考试答卷和文档进行扫描和处理，实现客观题机器自动评卷以及主观题教师网络高效评卷，随着试题库系统以及人工智能技术的不断发展，一些产品已实现对部分主观题的自动评阅，点阵数码笔是一种新型高科技纸面书写工具。通过在普通纸张上印刷一层不可见的点阵图案，点阵数码笔前端的高速摄像头能随时捕捉笔尖的运动轨迹，同时将数据传回数据处理器，最终将信息经由蓝牙或者USB线向外传输，点阵数码笔既可以保存学习者的最终书写结果，又可以记录学习者的书写过程信息，如书写方式、书写顺序、书写时间等，还可以结合书写或者绘画过程同步录入声音，采集书写时的情景信息，点阵数码笔是一种非常自然的书写数据采集工具，十分贴近用户的日常书写习惯，因此有望成为作业、练习数据的主导采集工具。

拍照搜题技术是图像识别技术在教育领域的应用形式之一，主要通过终端设备来获取相关题目的照片，继而由系统根据已有的题库进行自动匹配、处理与分析，最终筛选出与图片最为相似的题目、答案及其解答思路。市场上越来越多的作业题库产品开始提供拍照搜题功能，为学生日常作业练习数据的采集提供了很好的渠道。拍照搜题技术除了可以实现题目答案的检索，还可以通过拍照上传的方式存储学生的作业练习结果以及过程数据。这些数据通过软件平台的处理分析，可以有效服务于教师的教学决策和学生的自我诊断。

网络爬虫收集模块包括数据传感器，通过数据传感器将数据信息传递至平台数据接收中，同时平台数据接收模块连接有内部服务器，在此过程中通过运行状况监督模块对系统运行进行实时的监控。

实施例2

参考图6，本实施例与实施例1之间的区别在于，应用层包括处理器模块，借助于处理器模块分别设置有设备管理模块、统计分析模块、实时监测模块以及数据解析模块，用于对数据的进一步的分析，采用物联网三层架构，共分为传感器数据采集节点、无线传输节点和远程监测云平台3部分，传感器数据采集节点布设于桥身各部位，通过网络搜集传感器数据采集节点的监测数据，并发送至远程监测云平台，云平台对收到的监测数据进行解析、储存和分析。

实施例3

参考图7，本实施例与实施例1以及实施例2之间的区别在于，应用层连接有数据储存模块包括数据接收模块接收数据信息，并将数据压缩模块进行数据压缩，同时通过无线传输模块上传至云端数据库，储存的数据防止丢失，同时便于后期在对学科的成绩进行综合分析，并在会议上调整教学的方案。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。