1.基于室內(nèi)定位技術(shù)對(duì)教師移動(dòng)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(guò)程中的位置數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的時(shí)刻數(shù)據(jù),并將獲取的位置數(shù)據(jù)及時(shí)刻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),所述位置數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)通過(guò)室內(nèi)定位信號(hào)源和接收定位信號(hào)的手環(huán)等設(shè)備形成并捕獲,同時(shí)存儲(chǔ)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(dòng)軌跡、活動(dòng)范圍和活動(dòng)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(shí)刻,在教室空間中打點(diǎn)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(shí)間順序,用有向線(xiàn)段連接位置點(diǎn),實(shí)時(shí)生成移動(dòng)軌跡圖;
S4、根據(jù)完整教學(xué)過(guò)程中教師的定位數(shù)據(jù),進(jìn)行移動(dòng)參數(shù)計(jì)算,自動(dòng)進(jìn)行多層面參數(shù)分析和可視化數(shù)據(jù)報(bào)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(dòng)數(shù)據(jù)分析、同一教師全天教學(xué)移動(dòng)數(shù)據(jù)報(bào)告、同一教師一定時(shí)間段內(nèi)教學(xué)移動(dòng)數(shù)據(jù)累計(jì)報(bào)告和多教師階段性教學(xué)移動(dòng)數(shù)據(jù)報(bào)告;
S5、所有定位數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳,并存儲(chǔ)在云端數(shù)據(jù)庫(kù)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對(duì)教師移動(dòng)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(hào)源安置在室內(nèi)四個(gè)角后,即可開(kāi)啟發(fā)出無(wú)線(xiàn)信號(hào)并確定教室的物理位置及形狀,教師攜帶智能移動(dòng)設(shè)備,啟動(dòng)定位后,智能移動(dòng)設(shè)備接收定位源發(fā)出的信號(hào),確定教師初始位置,生成位置數(shù)據(jù)和相應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù),兩項(xiàng)數(shù)據(jù)保存在手環(huán)等設(shè)備中同時(shí)通過(guò)WIFI傳送到云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)教師移動(dòng)數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,數(shù)據(jù)收集開(kāi)始后,智能移動(dòng)設(shè)備通過(guò)對(duì)信號(hào)源發(fā)出信號(hào)的接收和判斷,隨時(shí)獲取教師實(shí)時(shí)的位置數(shù)據(jù)和相應(yīng)的時(shí)刻數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)在智能移動(dòng)設(shè)備或同步到云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)教師移動(dòng)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(guò)程中停止位置數(shù)據(jù)獲取時(shí),按動(dòng)智能移動(dòng)設(shè)備上“停止”按鍵或手機(jī)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(shí)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(duì)教師移動(dòng)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(guò)程中所獲取的教師位置數(shù)據(jù)是相對(duì)于教師所在教室邊界數(shù)據(jù)的相對(duì)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(gè)物理環(huán)境的頂點(diǎn)數(shù)據(jù),界定移動(dòng)的物理環(huán)境邊界,同時(shí)形成以教室某一頂點(diǎn)為原點(diǎn),以該頂點(diǎn)到相鄰此頂點(diǎn)的連接線(xiàn)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(duì)教師移動(dòng)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(shí)間的順序編號(hào)、坐標(biāo)值1、坐標(biāo)值2、產(chǎn)生時(shí)刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對(duì)教師移動(dòng)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(dòng)次數(shù)匯總數(shù);
當(dāng)(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1);
一定時(shí)間段內(nèi)教師移動(dòng)次數(shù)的累計(jì):先判斷相鄰時(shí)刻教師的位置是否發(fā)生變化,如有,移動(dòng)次數(shù)加1;
(2)教師各位置出現(xiàn)的積累次數(shù)及時(shí)長(zhǎng);
當(dāng)(ρk,θk)=(ρi,θi)∩tk≠ti;
當(dāng)(ρk,θk)=(ρi,θi)∩tk≠ti;
教師在確定時(shí)間段內(nèi)各具體位置上出現(xiàn)的累計(jì)次數(shù)以及同一位置上的累計(jì)時(shí)間長(zhǎng):先判斷教師停留的位置點(diǎn)及其具體坐標(biāo)數(shù)值,然后累計(jì)在這些位置上停留的時(shí)長(zhǎng)和出現(xiàn)的累計(jì)次數(shù);
(3)教師在各級(jí)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(shí)間內(nèi)移動(dòng)數(shù)據(jù)次數(shù)的累計(jì):判定在指定區(qū)域內(nèi),教師在此范圍中的位置點(diǎn)及那些點(diǎn)上的總停留時(shí)間和累計(jì)停留次數(shù);
(4)教師活動(dòng)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(dòng)時(shí)間的累計(jì):判斷在指定區(qū)域內(nèi),教師處于移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間總長(zhǎng);
(5)教師移動(dòng)線(xiàn)路有向圖及持續(xù)時(shí)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(dòng)的軌跡公式以及選定軌跡后教師持續(xù)的時(shí)間:根據(jù)相鄰兩變化位置點(diǎn)坐標(biāo)確定移動(dòng)軌跡的直線(xiàn)方程,并累計(jì)在該兩點(diǎn)之間移動(dòng)的時(shí)長(zhǎng);
(6)教師最常規(guī)移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù);
Max(Ni),當(dāng)
教師位置移動(dòng)軌跡方程出現(xiàn)最多的次數(shù):判定在教師移動(dòng)的各條軌跡中,出現(xiàn)次數(shù)最多的一條,并累計(jì)出現(xiàn)次數(shù),決定可視圖中軌跡線(xiàn)的粗細(xì);
(7)教師最常出現(xiàn)位置對(duì)應(yīng)的積累時(shí)間數(shù)據(jù);
教師在同一位置最長(zhǎng)時(shí)間的累計(jì)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(shí)長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于室內(nèi)定位技術(shù)對(duì)教師移動(dòng)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(jì)算的方法為:
(1)教師移動(dòng)次數(shù)匯總數(shù)Nm;
相鄰時(shí)刻點(diǎn)ti-1與ti的坐標(biāo)不相等,即(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1)時(shí),則用得出教師一段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)長(zhǎng)Tp;
當(dāng)k和i時(shí)刻的位置坐標(biāo)相等,即(ρk,θk)=(ρi,θi),并且tk≠ti,則用總計(jì)教師在該位置出現(xiàn)的時(shí)間總和;
(4)教師最常出現(xiàn)位置的時(shí)間數(shù)據(jù)MaxNp;
總計(jì)教師在停留最長(zhǎng)時(shí)間的位置對(duì)應(yīng)的時(shí)間累計(jì)值;
(5)教師在各級(jí)熱區(qū)出現(xiàn)的積累次數(shù)Nap;
當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)屬于熱區(qū)范圍內(nèi)時(shí),即(ρi,θi)∈A[ρ,θ],累計(jì)出現(xiàn)次數(shù),即ti=ti-1+1,則用計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)教師在熱區(qū)出現(xiàn)的累計(jì)次數(shù)總和;
(6)教師在熱區(qū)出現(xiàn)的積累時(shí)間Tap;
當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)屬于熱區(qū)范圍內(nèi)時(shí),即(ρi,θi)∈A[ρ,θ],則用計(jì)算一段范圍內(nèi)持續(xù)時(shí)間的總和;
(7)教師活動(dòng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡,(y-yi)/(yi+1-yi)=(x-xi)/(xi+1-xi),因此,教師活動(dòng)軌跡為L(zhǎng)ine(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(dòng)線(xiàn)路對(duì)應(yīng)持續(xù)時(shí)間Ltm
相鄰兩個(gè)位置,即(ρi,θi)≠(ρi-1,θi-1),則用Ltm=T(i+1)–Ti計(jì)算選定軌跡后的持續(xù)時(shí)間;
(9)教師最常規(guī)移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)Ni
當(dāng)Ni=Ni-1+1時(shí),存在某一軌跡的方程與另一移動(dòng)軌跡的方程相同時(shí),即Line(ρ,θ)=Line(ρ′,θ′),總計(jì)相同軌跡出現(xiàn)的次數(shù),其中累計(jì)次數(shù)最多的軌跡則是教師最常移動(dòng)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(duì)教師移動(dòng)數(shù)據(jù)記錄及分析的方法,其特征在于,步驟S5中,通過(guò)智能移動(dòng)設(shè)備中的APP,個(gè)人端可獲得個(gè)人各次教學(xué)數(shù)據(jù)及個(gè)人報(bào)告,管理者用戶(hù)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(bào)告。