本發(fā)明涉及新型教學(xué)體系領(lǐng)域,特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)是一種進(jìn)行教學(xué)智能管理的方法,物聯(lián)網(wǎng)教室作為教育信息化的重要組成部分,隨著科技的不斷發(fā)展,人們對(duì)于新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)的制造工藝要求也越來(lái)越高。
2、現(xiàn)有的教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)在使用時(shí)存在一定的弊端,市場(chǎng)參與者主要分為三方:系統(tǒng)集成商、行業(yè)解決方案供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商,設(shè)備供應(yīng)商處于產(chǎn)業(yè)鏈上游,競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,市場(chǎng)供應(yīng)充足,行業(yè)解決方案提供商在行業(yè)中處于相對(duì)有利的競(jìng)爭(zhēng)地位,可以獨(dú)立承接定制化的大項(xiàng)目,系統(tǒng)集成商規(guī)模較小,技術(shù)研發(fā)能力較弱,主要依靠在區(qū)域內(nèi)的市場(chǎng)能力來(lái)獲取訂單,呈現(xiàn)出明顯的地域化特征,為此,我們提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),智能教學(xué)系統(tǒng)通過集成各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,如傳感器、智能終端等,實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能調(diào)控,利用物聯(lián)網(wǎng)收集的大量教學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和教學(xué)效果進(jìn)行深入分析,可以有效解決背景技術(shù)中的問題。
2、技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),包括全域智能教學(xué)管理系統(tǒng),所述全域智能教學(xué)管理系統(tǒng)連接有集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)、環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)、跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)、智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)、智能化記錄分析系統(tǒng)、智能能源管理系統(tǒng)與預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng),且全域智能教學(xué)管理系統(tǒng)與集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)、環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)、跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)、智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)、智能化記錄分析系統(tǒng)、智能能源管理系統(tǒng)和預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)之間雙向信號(hào)傳輸。
3、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊、集中管理模塊、多媒體投影儀模塊、智能黑板模塊、傳感器模塊與教學(xué)儀器模塊,所述多媒體投影儀模塊、智能黑板模塊、傳感器模塊與教學(xué)儀器模塊的輸出端連接集中管理模塊,所述集中管理模塊的輸出端通過物聯(lián)網(wǎng)模塊連接遠(yuǎn)程控制模塊。
4、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括溫度監(jiān)測(cè)模塊、濕度監(jiān)測(cè)模塊、光線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊、中央處理模塊、參數(shù)顯示模塊、照明控制模塊與空調(diào)控制模塊,所述溫度監(jiān)測(cè)模塊、濕度監(jiān)測(cè)模塊和光線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊的輸出端與中央處理模塊連接,所述中央處理模塊的輸出端與參數(shù)顯示模塊、照明控制模塊和空調(diào)控制模塊連接。
5、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和教學(xué)計(jì)劃。
6、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)師生間的實(shí)時(shí)互動(dòng),學(xué)生可以通過智能設(shè)備即時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況,教師能夠即時(shí)獲取反饋并調(diào)整教學(xué)策略。
7、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)構(gòu)建云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的集中存儲(chǔ)和智能分發(fā)與實(shí)現(xiàn)教育資源的均衡分配。
8、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)校園的智能安防監(jiān)控,同時(shí)對(duì)學(xué)生的出勤、行蹤進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和管理。
9、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述智能化記錄分析系統(tǒng)通過智能教室系統(tǒng)自動(dòng)記錄教學(xué)過程,包括視頻、音頻和互動(dòng)數(shù)據(jù),之后利用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)效果分析,為教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。
10、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述智能能源管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)教學(xué)設(shè)備的能源消耗,智能調(diào)度能源使用,優(yōu)化能源分配,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的教學(xué)環(huán)境。
11、作為本申請(qǐng)一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行維護(hù)。
12、有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),具備以下有益效果:該一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,為智慧教室的功能提供了豐富性,提升了市場(chǎng)價(jià)值,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)教室內(nèi)設(shè)備的智能化管理和控制,為學(xué)生創(chuàng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境;
13、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自20世紀(jì)末提出以來(lái),已經(jīng)發(fā)展成熟,廣泛應(yīng)用于智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、智慧城市等多個(gè)領(lǐng)域。隨著5g、邊緣計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的連接能力、數(shù)據(jù)處理速度和智能化水平不斷提升;
14、智能教學(xué)系統(tǒng)通過集成各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,如傳感器、智能終端等,實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能調(diào)控。這些設(shè)備的集成技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,能夠滿足教育場(chǎng)景的需求;
15、利用物聯(lián)網(wǎng)收集的大量教學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和教學(xué)效果進(jìn)行深入分析,這些技術(shù)在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用,顯示出較高的成熟度;
16、作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),傳感器技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和低功耗的數(shù)據(jù)采集,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、學(xué)生行為分析等教學(xué)環(huán)節(jié);
17、包括wi-fi、藍(lán)牙、nb-iot等,已經(jīng)能夠支持大規(guī)模設(shè)備連接和穩(wěn)定傳輸,滿足教學(xué)場(chǎng)景中的實(shí)時(shí)性要求;
18、物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)采用了模塊化和冗余設(shè)計(jì)原則,確保了系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和容錯(cuò)能力。通過長(zhǎng)期的運(yùn)行測(cè)試,系統(tǒng)顯示出良好的穩(wěn)定性;
19、體系采用了多層次的安全防護(hù)措施,包括數(shù)據(jù)加密傳輸、訪問控制、用戶身份認(rèn)證等,確保了教學(xué)數(shù)據(jù)的安全性和學(xué)生隱私的保護(hù);
20、系統(tǒng)設(shè)計(jì)了完善的容錯(cuò)機(jī)制,包括設(shè)備故障自動(dòng)檢測(cè)、備用設(shè)備切換等,以及災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃,保障了教學(xué)活動(dòng)的連續(xù)性;
21、通過收集用戶反饋,系統(tǒng)不斷進(jìn)行功能優(yōu)化和升級(jí),提高了教學(xué)體驗(yàn)和系統(tǒng)性能,展現(xiàn)了良好的持續(xù)改進(jìn)能力;
22、系統(tǒng)已經(jīng)通過了第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)的評(píng)估和認(rèn)證,證明了其技術(shù)成熟度和可靠性,增加了用戶的信任度;
23、提供全面的技術(shù)支持和維護(hù)服務(wù),包括快速響應(yīng)、定期維護(hù)、在線幫助等,確保了系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,整個(gè)新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,使用的效果相對(duì)于傳統(tǒng)方式更好。
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),包括全域智能教學(xué)管理系統(tǒng),其特征在于:所述全域智能教學(xué)管理系統(tǒng)連接有集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)、環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)、跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)、智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)、智能化記錄分析系統(tǒng)、智能能源管理系統(tǒng)與預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng),且全域智能教學(xué)管理系統(tǒng)與集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)、環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)、跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)、智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)、智能化記錄分析系統(tǒng)、智能能源管理系統(tǒng)和預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)之間雙向信號(hào)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述集成化智能設(shè)備管理系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊、集中管理模塊、多媒體投影儀模塊、智能黑板模塊、傳感器模塊與教學(xué)儀器模塊,所述多媒體投影儀模塊、智能黑板模塊、傳感器模塊與教學(xué)儀器模塊的輸出端連接集中管理模塊,所述集中管理模塊的輸出端通過物聯(lián)網(wǎng)模塊連接遠(yuǎn)程控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述環(huán)境智能感知與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括溫度監(jiān)測(cè)模塊、濕度監(jiān)測(cè)模塊、光線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊、中央處理模塊、參數(shù)顯示模塊、照明控制模塊與空調(diào)控制模塊,所述溫度監(jiān)測(cè)模塊、濕度監(jiān)測(cè)模塊和光線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊的輸出端與中央處理模塊連接,所述中央處理模塊的輸出端與參數(shù)顯示模塊、照明控制模塊和空調(diào)控制模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教學(xué)系統(tǒng)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和教學(xué)計(jì)劃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)師生間的實(shí)時(shí)互動(dòng),學(xué)生可以通過智能設(shè)備即時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況,教師能夠即時(shí)獲取反饋并調(diào)整教學(xué)策略。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述跨區(qū)域資源共享系統(tǒng)構(gòu)建云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的集中存儲(chǔ)和智能分發(fā)與實(shí)現(xiàn)教育資源的均衡分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述智能安防與學(xué)生管理系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)校園的智能安防監(jiān)控,同時(shí)對(duì)學(xué)生的出勤、行蹤進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和管理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述智能化記錄分析系統(tǒng)通過智能教室系統(tǒng)自動(dòng)記錄教學(xué)過程,包括視頻、音頻和互動(dòng)數(shù)據(jù),之后利用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)效果分析,為教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述智能能源管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)教學(xué)設(shè)備的能源消耗,智能調(diào)度能源使用,優(yōu)化能源分配,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的教學(xué)環(huán)境。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可實(shí)踐的新型教學(xué)體系構(gòu)建系統(tǒng),其特征在于:所述預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行維護(hù)。