[发明专利]一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统

说明书

技术领域

本发明涉及教学质量分析和评估技术领域，尤其涉及一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统。

背景技术

教学效果分析呃评估是教育测量学的基本内容之一。而教学效果的分析和评估与诸多因素密切相关，如前期各课程的教学质量、本门课程各个教学环节的互相配合、教师的教学效果、学员的素质及学习状态等。教师的教学效果和学员的学习状态都是直接影响教学效果的重要因素，因此，在教学活动中如何或者这两方面因素的相关数据，是教学效果分析研究的重要方向。

学员在教学课程学习中的注意力状态情况，能够较好的反映学员的学习状态，同时同一位教师的教学课程中大多数学员的注意力状态情况又能够侧面的反映教师授课的教学效果。在实际的课堂教学中，教师在讲课的同时，往往会观察学员的反应和注意力情况，并根据实际情况调整自己的教学方式，以提升课程的教学效果。如何观察学员的反应和注意力情况，教学经验丰富的教师可以通过学员的面部表情、肢体动作等进行大致的判断。但这种方式只是一种主观判定，会因教师和学员的个体差异受到影响，加上教学课堂中学员数量普遍偏多，教师教学水平高低不一，很难及时准确把握课堂中各个学员的注意力状态和教学情况。另外，目前对于教师的教学评价主要是通过随堂听课来加以评判，由于也是依据课程旁听者的主观评定，加之学员的学习状态会因为课程旁听者的存在而受到影响，这种评判方式难免与真实的教学效果存在着一定的偏差。

因此，如何较为客观、量化的获得学员在教学课程学习中的注意力状态情况，用以作为教学效果分析的辅助信息，为教学效果分析提供重要的客观数据支持，是教学研究中需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统，能够检测和跟踪记录检测对象的清醒/困乏状态与教学课程之间的对应关系，用以为教学效果分析提供客观的数据辅助支持。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统，包括脑电检测头套、通信网关和系统服务器，所述通信网关通过互联网络与系统服务器进行数据通信，所述脑电检测头套与通信网关建立数据通信连接，从而通过通信网关与系统服务器进行数据通信；

所述脑电检测头套包括用于进行脑电波信号采集的脑电采集模块，用于对采集的脑电波信号进行去噪预处理的脑电波预处理模块，以及用于对预处理后的脑电波信号进行对外数据发送的数据发送模块；

所述通信网关用于建立脑电检测头套与系统服务器之间的数据通信连接；

所述系统服务器中记录有不同时段所对应的教学课程信息，用于通过通信网关接收来自脑电检测头套的预处理后的脑电波信号，且对接收到的脑电波信号进行分析处理和清醒/困乏状态识别，并跟踪记录相应的清醒/困乏状态与所述脑电波信号所在时段的教学课程信息之间的对应关系，用以作为对脑电检测头套的检测对象针对所述教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

上述基于脑电波的教学跟踪辅助系统中，进一步，所述脑电检测头套有多个，且每个脑电检测头套对应设置有一个脑电ID；所述通信网关有至少一个，每个脑电检测头套均能够与至少一个通信网关建立数据通信连接；

所述脑电检测头套对外发送的预处理后的脑电波信号一并携带有所述脑电检测头套自身对应的脑电ID以及时间信息；

所述系统服务器中还记录有不同脑电ID对应的学员信息，系统服务器通过通信网关接收来自脑电检测头套的预处理后的脑电波信号后，根据脑电波信号携带的脑电ID以及时间信息分别确定所述脑电波信号对应的学员信息和教学课程信息，并对所述脑电波信号进行分析处理和清醒/困乏状态识别，从而跟踪记录所述脑电波信号对应的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，用以作为对学员针对所述教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

上述基于脑电波的教学跟踪辅助系统中，进一步，所述系统服务器还用于根据跟踪记录的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，统计出相同学员针对不同教学课程的清醒/困乏状态，用以作为对相应学员针对不同教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

上述基于脑电波的教学跟踪辅助系统中，进一步，所述系统服务器还记录有不同教学课程所对应的教师信息，用于根据跟踪记录的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，统计出相同教学课程中各不同学员的清醒/困乏状态以及相应教学课程所对应的教师，用于作为对相应教师的教学课程对于学员学习状态的影响状况加以分析的辅助信息。