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专利号: 2014107358949
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.课堂纪律管理系统,其特征在于,包括主机模块和多个从机模块,所述主机模块装于讲台位置,所述多个从机模块分别装于每个座位处,所述主机模块与从机模块通过无线连接构成以主机模块为中心节点的星形拓扑结构;

所述主机模块包括处理器、教师声信号采集模块、第一无线通讯模块、第一人机交互模块;

所述教师声信号采集模块用于采集教师上课的声信号、传递至处理器;

所述第一人机交互模块用于输入上课人数、教室情况以及上下课指令;

所述处理器用于控制主机模块与从机模块之间的通讯,以及存储上课教室的座位情况、座位入座情况信息、上课学生出勤信息以及学生上课的课堂纪律情况;

所述第一无线通讯模块用于实现与从机模块的无线通讯;

所述从机模块包括人体检测传感模块、单片机、学生声信号采集模块、第二无线通信模块、光提示模块和第二人机交互模块,所述人体检测传感模块用于检测座位上是否有人入座、并将座位入座情况信息上传给单片机;

所述第二人机交互模块用于输入入座该座位学生的学号信息;

所述学生声信号采集模块用于采集入座该座位的学生的语言信号、并将座位声信号上传给单片机;

所述单片机用于接收、存储教师讲课声信号频谱信息、学生的语言信号,并进行比较,记录座位入座情况、入座学生的学号,得出座位号、学生出勤信息、讲话信息,并发送至处理器;

所述第二无线通信模块完成与主机模块的无线通讯;

所述光提示模块用于根据主机模块中设定的座位信息提示该座位是否为允许入座,以及当学生在上课时间讲话时发出提醒。

2.根据权利要求1所述的课堂纪律管理系统,其特征在于,所述的第一无线通讯模块上连接有第一发射接收天线。

3.根据权利要求1所述的课堂纪律管理系统,其特征在于,所述的第二无线通讯模块上连接有第二发射接收天线。

4.课堂纪律管理方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)上课前首先通过第一人机交互模块输入本次课应到学生人数num,上课教室中座位的列数line、行数row,处理器计算出允许入座的行数all_row,并向从机模块发送允许入座信息;从机模块的光提示模块根据主机模块中设定的座位信息提示该座位是否为允许入座;

(2)从机模块的人体检测传感模块检测座位上是否有人入座、并将座位入座情况信息上传给单片机;若有人入座,单片机控制第二人机交互装置提示入座学生输入学号,并记录输入的学号信息;当该座位被入座的时间晚于主机模块发出上课指令,认为入座该座位的学生迟到,若学生入座到允许入座座位以外的座位,认为该学生不服从课堂纪律,按旷课处理;

(3)当主机模块发出上课指令后,教师声信号采集模块采集教师上课的声信号,处理器存储、进行频谱分析后,将教师讲课声信号频谱信息发送至从机模块,单片机进行存储;同时,从机模块的单片机通过学生声信号采集模块采集入座该座位的学生的语言信号并进行频谱分析,同时与教师讲课声信号频谱信息进行比较,当两者不同时,为学生课堂讲话,将学生课堂讲话次数speak加1,当两者相同时,为学生未讲话;

(4)在主机模块发出下课指令前,从机模块的单片机通过人体检测传感模块不断检测座位上是否有人入座,若该座位开始上课时为有人入座,而下课前为无人入座,认为入座该座位的学生为早退;

(5)在主机模块发出下课指令后,单片机将座位号、入座学生的学号、学生出勤信息、讲话信息发送至处理器,并完成存储。

5.根据权利要求4所述的课堂纪律管理方法,其特征在于,所述步骤(1)中允许入座的行数all_row的计算方法如下:允许入座的座位数为上课学生人数的1.2倍,允许入座的座位行数all_row为:当all_row≥row时,all_row=row。

6.根据权利要求4所述的课堂纪律管理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,当学生课堂讲话次数speak加1时,还包括单片机控制光提示模块发出提示闪烁的步骤。