[发明专利]一种用于教学的可编程多功能电子模块评价系统

权利要求书

1.一种用于教学的可编程多功能电子模块评价系统，包括多个可编程积木和多个普通积木，且两者互为配合结构，其特征在于，普通积木内设置有灯具、喇叭、电机和传感器，可编程积木内包括有数据采集模块、数据分析模块、控制器，比对通讯模块、综合评判模块和信息收集模块；

所述数据采集模块用于实时的采集积木堆积过程中的学生请教信息和学生堆积时长，并将其传输至数据分析模块，且学生请教信息包括学生请教时长，表示为学生与教师的沟通交流时长，以及学生请教次数，表示为教师帮忙堆积的积木个数；

所述数据分析模块则将实时接收到的积木堆积过程中的学生请教信息和学生堆积时长一同进行赋值公式化分析，以得到该次积木堆积过程中的各学生理解掌握系数Ti，并将其经控制器传输至比对通讯模块；

所述比对通讯模块则将实时接收到的Ti与预设范围t相比较，当Ti大于预设范围t的最大值、位于预设范围t之内和小于预设范围t时，将与Ti相对应的各学生分别生成关注信号、正常指导信号和表扬信号，并一同发送至教师手机内；

且比对通讯模块还将实时接收到的Ti进行离散均一化分析，以得到该次积木堆积过程中的学生整体理解掌握程度A，并将其传输至综合评判模块；

所述信息收集模块用于实时的拍摄积木堆积成型后的积木图像信息，而积木图像信息表示为积木的三视图图像，且信息收集模块还用于实时的录制积木堆积成型后的积木动作信息，而积木动作信息表示为各类积木相配合并执行动作过程中的节点位置数据与节点角度数据，且信息收集模块还用于实时的收集积木堆积成型后的积木异响信息，而积木异响信息表示为积木出现晃动时的声音大小数据，并将其一同传输至数据分析模块；

所述数据分析模块则据此进行积木成型分析操作，以得到该次积木堆积成型后的教师指导系数D，再重复执行积木成型分析操作来得出该次积木堆积成型后的平均教师指导系数S，并将其经控制器、比对通讯模块传输至综合评判模块；

所述综合评判模块在接收到实时的该次积木堆积过程中的学生整体理解掌握程度A与该次积木堆积成型后的平均教师指导系数S后，则将其对教学质量的影响占比依次分配权重值z和v，z大于v且z+v＝1，并依据公式V＝A*z+S*v，来求得该次积木堆积所映射的综合教学系数，并将综合教学系数V与平均教师指导系数S一同经显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的一种用于教学的可编程多功能电子模块评价系统，其特征在于，所述赋值公式化分析的具体步骤如下：

步骤一：实时获取到该次积木堆积过程中的各学生堆积时长，并将其标定为Qi，i＝1...n；

步骤二：实时获取到该次积木堆积过程中的各学生请教信息，并将其中的各学生请教时长和各学生请教次数分别标定为Wi和Ei，i＝1...n，且Wi、Ei和Qi均为一一对应；

步骤三：先将Qi、Wi和Ei分别赋予理解掌握因子q、w和e，q、w和e均为正数，q大于w大于e且q+w+e＝3.6548，再依据公式来求得该次积木堆积过程中的各学生理解掌握系数，α、β均为预设修正值，α大于β且α+β＝1.6587，而当教师帮忙堆积的可编程积木个数小于普通积木个数时的σ取2.3、ρ取0.7，反之则σ取0.7、ρ取2.3。

3.根据权利要求1所述的一种用于教学的可编程多功能电子模块评价系统，其特征在于，所述离散均一化分析的具体步骤如下：

步骤一：实时获取到该次积木堆积过程中的各学生理解掌握系数Ti，并依据公式Y＝Timax-Timin，来求得该次积木堆积过程中的学生理解掌握极值；

步骤二：实时获取到该次积木堆积过程中的各学生理解掌握系数Ti，并依据公式来求得该次积木堆积过程中的学生理解掌握均一值；

步骤三：实时获取到该次积木堆积过程中的各学生理解掌握系数Ti，并依据公式来求得该次积木堆积过程中的学生理解掌握离散值；

步骤四：先将Y、U和P分别赋予权重值y、u和p，y小于u小于p且y+u+p＝1.5968，再依据公式来求得该次积木堆积过程中的学生整体理解掌握程度，而当与的差值位于预设范围θ之内时的a取1.5，反之则a取2.5。

4.根据权利要求1所述的一种用于教学的可编程多功能电子模块评价系统，其特征在于，所述积木成型分析操作的具体步骤如下：

步骤一：实时获取到该次积木堆积成型后的积木图像信息，并将积木的三视图图像与预设的三视图图像相比较，当两者相差的总图像面积位于预设范围之内时，则将该次的积木图像信息置于A区域内，反之则将其置于B区域内；

步骤二：实时获取到该次积木堆积成型后的积木动作信息，并将积木配合执行动作过程中的各节点位置数据与其预设位置数据间的总间隔距离相比较，并在其位于预设范围之内时，来生成M信号，而将积木配合执行动作过程中的两节点间的角度数据与其预设角度数据的总差值相比较，并在其位于预设范围之内时，来生成N信号，且当N信号和M信号均存在时，则将该次的积木动作信息置于A区域内，而其它情况下则将其置于B区域内；

步骤三：实时获取到该次积木堆积成型后的积木异响信息，并将积木出现晃动时的声音大小数据与预设值相比较，当两者的差值位于预设范围之内时，则将该次的积木异响信息置于A区域内，反之则将其置于B区域内；

步骤四：先将该次积木图像信息、积木动作信息和积木异响信息分别标定为H、G和F，且对A区域和B区域内的积木图像信息、积木动作信息和积木异响信息分别赋予标定值L1、K1和J1与L2、K2和J2，再将该次积木图像信息、积木动作信息和积木异响信息分别标定出教学修正值h、g和f，且对A区域和B区域内的积木图像信息、积木动作信息和积木异响信息分别赋予教学修正值l1、k1和j1与l2、k2和j2，而l1与L1、l2与L2均一一对应且l1大于l2、L1大于L2，而k1与K1、k2与K2均一一对应且k1大于k2、K1大于K2，而j1与J1、j2与J2均一一对应且j1大于j2、J1大于J2，而l1、k1和j1均为正数且l1+k1+j1＝4.6518，而l2、k2和j2均为正数且l2+k2+j2＝2.6181，再依据公式来求得该次积木堆积成型后的教师指导系数，而当B区域内的M信号或N信号存在时的d取1.9，而当B区域内的M信号和N信号均不存在时的d取0.8，而在其它情况下的d取2.6。