智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台和装置

技术领域

本发明涉及智慧数字教育领域，具体涉及一种智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台和装置。

背景技术

随着人工智能的不断深入发展，智慧数字教育已经成为教育领域发展的必然趋势。人工智能与教育行业的结合主要优点如下：

第一、素质教育。促进学生素质教育体系不断完善，并建立、健全科学评价标准；汇聚学生素质教育项目资料，形成素质教育档案及评价结果，有利于学生后期升学、留学及就业等发展；建立素质教育资源库，并指导、促进家长共同做好学生的素质教育(道德、礼仪、劳动、社会、兴趣培养等等)；促进学生全面成长为一个人格健全、道德高尚、毅力强、综合素养高、技能全面发展的人才；因材施教，发现学生的特殊潜能并指导家长有针对性地确立孩子的发展方向。

第二、成长教育。通过记录学生的学习习惯(部分数据由家长提供，如学习时长、课外辅导班情况、课外书阅读、社会活动类型、是否玩游戏等)，形成学生的学习习惯的记录；为激励家长提供数据，可以采取积分制，积分较高者可获奖励如查看一些高权限的文章；对于优秀的学生或进步神速的学生，分析其学习习惯及方法，提炼后供其他家长参考；对于退步较快的学生，分析原因并给出改进建议；访谈优秀学生或进步神速的学生，请其分享优秀的经验、方法；访谈优秀学生家长，请其分享育儿心得(视频或文字)；(即使学生升到大学或毕业，家长亦可总结、分享在小学、初高中时成功或失败经验)；分享优秀学生的学习计划表、课堂笔记、作文、读书清单(图片或文字)，设计下载及转发功能，由家长下载或转发给自己的孩子看，并探讨；名家教育经验、心得分享；通过通识教育的培养，让每个人厚基础，即使在普通的岗位上，也能表现出更高的素养和职业技能，拥有更充分的知识面；通过数据库，可以AI自动推荐匹配的参考榜样；当然，通过数据库，也可以给家长灌输一些观念，不能给孩子定不切实际的目标、指望奇迹出现，这样有可能适得其反，造成学生压力山大；除了智商等先天因素外，优秀的学生在时间管理、课堂笔记等学习方法方面，也会有一些普通学生可以借鉴的，所以可以上传一些笔记案例、学习计划参考榜样，等等；学校之间也有一些优秀做法可以学习；通过数据积累，对于事后分析会给出一些相对客观的建议，成绩退步或进步原因是学习时间增加了，还是学习方法得当了，还是专注度提高了，等等，通过AI给出一些合理化建议；同时，学生的特长跟学习习惯、课外爱好可能有关系，比如读文学名著的多，可能语文好、作文好，参加科学训练营的，可能数学、物理好，等等，数据量大的事后，可以分析其隐藏的关联性。

因此，设计智慧教育学生成长能力模型大数据平台以实现人工智能在教育行业的优点，已经成功亟待解决的问题。本发明通过设计智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台和装置，通过将人工智能应用于学生成长能力分析，以实现人工智能应用于素质教育和成长教育优点：客观化和定制化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台和装置，通过将人工智能应用于学生成长能力分析，以实现人工智能应用于素质教育和成长教育优点：客观化和定制化。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：本发明提供了一种智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台，其特征在于，用于智慧校园建设，包括电子档案模块、家校互动模块、学生画像模块、素质教育模块、成长之道模块以及管理功能模块；

所述电子档案模块用于为学生建立档案，便于集中统一管理；所述家校互动模块用于为家长和学校提供互动功能；所述学生画像模块用于根据每个学生的行为特点建议定制化的功能模块，为教师因材施教提供参考；所述素质教育模块用于通过汇聚学生素质教育项目资料、素质教育档案及评价结果，建立素质教育资源库，涵盖德、智、体三个维度的教育模式，以形成健全科学评价标准；所述成长之道模块用于通过记录学生的学习习惯以形成数据库，通过数据积累和数据分析，为学生成长提供客观建议；所述管理功能模块用于集成所述智慧校园的管理功能，包括校务管理功能、资产管理功能、智慧教学功能、安全管理功能、一卡通管理功能以及学习资源数据库功能。

进一步地，所述素质教育模块包括道德品格模块、科学素养模块、逻辑推理模块、参加项目模块、礼貌礼仪模块、人文素养模块、人际交往模块；所获荣誉模块；

所述道德品格模块用于通过引入学生道德品格规范准则，形成学生道德品格数据库；所述科学素养模块用于通过引入学生科学素养规范准则，形成学生科学素养数据库；所述逻辑推理模块用于采用AI算法对数据积累进行分析，分析学生的学习习惯和方法，对于优秀学生的学习习惯和方法进行提炼以供其他家长参考，对于退步较快的学生，分析原因并给出改进建议；所述参加项目模块用于采集、记录并保存学生所参加的各种项目，形成参加项目数据库；所述礼貌礼仪模块用于通过引入学生礼貌礼仪规范准则，形成学生礼貌礼仪数据库；所述人文素养模块用于通过引入学生人文素养规范准则，形成学生人文素养数据库；所述人际交往模块用于通过引入学生人际交往规范准则，形成学生人际交往数据库；所述所获荣誉模块用于采集、记录和保存学生获得的所有荣誉，形成学生荣誉数据库。

进一步地，所述成长之道模块包括课堂专注度模块、在家学习状态模块、读书记录模块、榜样分享模块、进步/退步分析模块、课外辅导班模块、社会活动模块、个性化进步建议模块；

所述课堂专注度模块用于采集、记录和保存学生的课堂专注度，形成学生课堂专注度数据库；所述在家学习状态模块用于采集、记录和保存学生在家学习状态，形成学生在家学习状态数据库；所述读书记录模块用于采集、记录和保存学生读书记录，形成学生读书记录数据库；所述榜样分享模块用于采集、记录和保存学生榜样，形成学生榜样数据库；所述进步/退步分析模块用于采集、记录和保存学生的学习记录和考试成绩，形成学生进步/退步数据库，通过对所述学生进步/退步数据库的数据进行分析，找出学生进步/退步的原因；所述课外辅导班模块用于采集、记录和保存学生的课外辅导班，形成学生课外辅导班数据库；所述社会活动模块用于采集、记录和保存学生社会活动，形成学生社会活动数据库；所述个性化进步建议模块用于通过对所述学生进步/退步数据库的数据进行分析，给出学生个性化进步建议。

进一步地，所述电子档案模块包括基础信息模块、成绩记录模块、社团活动模块、试卷信息模块、健康信息模块、奖惩记录模块、教师评语模块、作业记录模块；

所述基础信息模块用于采集、记录和保存学生的基本信息，形成学生基础信息数据库；所述成绩记录模块用于采集、记录和保存学生的成绩，形成学生成绩记录数据库；所述社团活动模块用于采集、记录和保存学生的社团活动，形成学生社团活动数据库；所述试卷信息模块用于采集、记录和保存学生试卷信息，形成学生试卷信息数据库；所述健康信息模块用于采集、记录和保存学生健康信息，形成学生健康信息数据库；所述奖惩记录模块用于采集、记录和保存学生奖惩记录，形成学生奖惩记录数据库；所述教师评语模块用于采集、记录和保存教师对学生的评语，形成教师评语数据库；所述作业记录模块用于采集、记录和保存学生作业记录，形成学生作业记录数据库。

进一步地，所述家校互动模块包括通知公告模块、电子假条模块、课程选修模块、照片墙模块、私信留言模块、云家访模块、亲子作业模块、资源推荐模块；

所述通知公告模块用于学校发布通知公告，并且采集、记录和保存学校通知公告以形成学校通知公告数据库；所述电子假条模块用于学生申请电子假条，并且采集、记录和保存学生的电子假条以成学生电子假条数据库；所述课程选修模块用于学生选择选修课程，并且采集、记录和保存学生的选修课程以形成学生课程选修数据库；所述照片墙模块用于采集、记录和保存学生风采照片，形成学生照片墙数据库；所述私信留言模块用于家长和教师私信留言互动，并且保存家长与教师的私信留言记录；所述云家访模块用于教师进行远程家访；所述亲子作业模块用于采集、记录和保存学生作业以形成学生作业数据库，供家长查询；所述资源推荐模块用于发布学校向家长推荐的学习资源。

进一步地，所述学生画像模块包括成绩分析模块、兴趣爱好模块、性格特点模块、心里健康模块；

所述成绩分析模块用于采集、记录和保存学生成绩以形成学生成绩数据库，并对所述学生成绩数据库的数据进行分析，从学生成绩趋势判断学生是进步还是退步，以及需要加强的知识点；所述兴趣爱好模块用于采集、记录和保存学生的兴趣爱好以形成学生兴趣爱好数据库；所述性格特点模块用于采集、记录和保存学生的性格特点以形成学生性格特点数据库；所述心里健康模块用于采集、记录和保存学生的心里健康调查反馈，形成学生心里健康数据库。

进一步地，所述管理功能模块包括校务管理模块、资产管理模块、智慧教学模块、安全管理模块、一卡通管理模块、学习资源库模块；

所述校务管理模块用于实现所述校务管理功能，所述资产管理模块用于实现所述资产管理功能，所述智慧教学模块用于实现所述智慧教学功能，所述安全管理模块用于实现所述安全管理功能，所述一卡通管理模块用于实现所述一卡通管理功能，所述学习资源库模块用于实现所述学习资源库功能。

本发明还提供了一种智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据装置，包括用于实现如上所述的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的服务器、计算机终端以及移动终端。

进一步地，所述移动终端包括平板电脑和手机。

进一步地，所述装置的数据采集设备设有人工智能芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台包括电子档案模块、家校互动模块、学生画像模块、素质教育模块、成长之道模块以及管理功能模块；素质教育模块用于通过汇聚学生素质教育项目资料、素质教育档案及评价结果，建立素质教育资源库，涵盖德、智、体三个维度的教育模式，以形成健全科学评价标准；成长之道模块用于通过记录学生的学习习惯以形成数据库，通过数据积累和数据分析，为学生成长提供客观建议；从而实现了人工智能应用于素质教育和成长教育优点：客观化和定制化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的系统结构图。

图2是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的电子档案模块结构图。

图3是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的家校互动模块结构图。

图4是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的学生画像模块结构图。

图5是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的素质教育模块结构图。

图6是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的成长之道模块结构图。

图7是本发明实施例提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的管理功能模块结构图。

上述附图中的标记为01、智慧校园；1、电子档案模块；2、家校互动模块；3、学生画像模块；4、素质教育模块；5、成长之道模块；6、管理功能模块；11、基础信息模块；12、成绩记录模块；13、社团活动模块；14、试卷信息模块；15、健康信息模块；16、奖惩记录模块；17、教师评语模块；18、作业记录模块；21、通知公告模块；22、电子假条模块；23、课程选修模块；24、照片墙模块；25、私信留言模块；26、云家访模块；27、亲子作业模块；28、资源推荐模块；31、成绩分析模块；32、兴趣爱好模块；33、性格特点模块；34、心里健康模块；41、道德品格模块；42、科学素养模块；43、逻辑推理模块；44、参加项目模块；45、礼貌礼仪模块；46、人文素养模块；47、人际交往模块；48、所获荣誉模块；51、课堂专注度模块；52、在家学习状态模块；53、读书记录模块；54、榜样分享模块；55、进步/退步分析模块；56、课外辅导班模块；57、社会活动模块；58、个性化进步建议模块；61、校务管理模块；62、资产管理模块；63、智慧教学模块；64、安全管理模块；65、一卡通管理模块；66、学习资源库模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图与具体实施例，对本发明的技术方案做详细的说明。

参照图1，本发明提供了一种智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台，用于智慧校园01建设，包括电子档案模块1、家校互动模块2、学生画像模块3、素质教育模块4、成长之道模块5以及管理功能模块6；

电子档案模块1用于为学生建立档案，便于集中统一管理；家校互动模块2用于为家长和学校提供互动功能；学生画像模块3用于根据每个学生的行为特点建议定制化的功能模块，为教师因材施教提供参考；素质教育模块4用于通过汇聚学生素质教育项目资料、素质教育档案及评价结果，建立素质教育资源库，涵盖德、智、体三个维度的教育模式，以形成健全科学评价标准；成长之道模块5用于通过记录学生的学习习惯以形成数据库，通过数据积累和数据分析，为学生成长提供客观建议；管理功能模块6用于集成智慧校园01的管理功能，包括校务管理功能、资产管理功能、智慧教学功能、安全管理功能、一卡通管理功能以及学习资源数据库功能。

上述技术方案提供的智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台，包括电子档案模块1、家校互动模块2、学生画像模块3、素质教育模块4、成长之道模块5以及管理功能模块6；素质教育模块4用于通过汇聚学生素质教育项目资料、素质教育档案及评价结果，建立素质教育资源库，涵盖德、智、体三个维度的教育模式，以形成健全科学评价标准；成长之道模块5用于通过记录学生的学习习惯以形成数据库，通过数据积累和数据分析，为学生成长提供客观建议；从而实现了人工智能应用于素质教育和成长教育优点：客观化和定制化。

作为本发明的一种实施方式，参照图5，素质教育模块4包括道德品格模块41、科学素养模块42、逻辑推理模块43、参加项目模块44、礼貌礼仪模块45、人文素养模块46、人际交往模块47；所获荣誉模块48；

道德品格模块41用于通过引入学生道德品格规范准则，形成学生道德品格数据库；科学素养模块42用于通过引入学生科学素养规范准则，形成学生科学素养数据库；逻辑推理模块43用于采用AI算法对数据积累进行分析，分析学生的学习习惯和方法，对于优秀学生的学习习惯和方法进行提炼以供其他家长参考，对于退步较快的学生，分析原因并给出改进建议；参加项目模块44用于采集、记录并保存学生所参加的各种项目，形成参加项目数据库；礼貌礼仪模块45用于通过引入学生礼貌礼仪规范准则，形成学生礼貌礼仪数据库；人文素养模块46用于通过引入学生人文素养规范准则，形成学生人文素养数据库；人际交往模块47用于通过引入学生人际交往规范准则，形成学生人际交往数据库；所获荣誉模块48用于采集、记录和保存学生获得的所有荣誉，形成学生荣誉数据库。

作为本发明的一种实施方式，参照图6，成长之道模块5包括课堂专注度模块51、在家学习状态模块52、读书记录模块53、榜样分享模块54、进步/退步分析模块55、课外辅导班模块56、社会活动模块57、个性化进步建议模块58；

课堂专注度模块51用于采集、记录和保存学生的课堂专注度，形成学生课堂专注度数据库；在家学习状态模块52用于采集、记录和保存学生在家学习状态，形成学生在家学习状态数据库；读书记录模块53用于采集、记录和保存学生读书记录，形成学生读书记录数据库；榜样分享模块54用于采集、记录和保存学生榜样，形成学生榜样数据库；进步/退步分析模块55用于采集、记录和保存学生的学习记录和考试成绩，形成学生进步/退步数据库，通过对学生进步/退步数据库的数据进行分析，找出学生进步/退步的原因；课外辅导班模块56用于采集、记录和保存学生的课外辅导班，形成学生课外辅导班数据库；社会活动模块57用于采集、记录和保存学生社会活动，形成学生社会活动数据库；个性化进步建议模块58用于通过对学生进步/退步数据库的数据进行分析，给出学生个性化进步建议。

作为本发明的一种实施方式，参照图2，电子档案模块1包括基础信息模块11、成绩记录模块12、社团活动模块13、试卷信息模块14、健康信息模块15、奖惩记录模块16、教师评语模块17、作业记录模块18；

基础信息模块11用于采集、记录和保存学生的基本信息，形成学生基础信息数据库；成绩记录模块12用于采集、记录和保存学生的成绩，形成学生成绩记录数据库；社团活动模块13用于采集、记录和保存学生的社团活动，形成学生社团活动数据库；试卷信息模块14用于采集、记录和保存学生试卷信息，形成学生试卷信息数据库；健康信息模块15用于采集、记录和保存学生健康信息，形成学生健康信息数据库；奖惩记录模块16用于采集、记录和保存学生奖惩记录，形成学生奖惩记录数据库；教师评语模块17用于采集、记录和保存教师对学生的评语，形成教师评语数据库；作业记录模块18用于采集、记录和保存学生作业记录，形成学生作业记录数据库。

作为本发明的一种实施方式，参照图3，家校互动模块2包括通知公告模块21、电子假条模块22、课程选修模块23、照片墙模块24、私信留言模块25、云家访模块26、亲子作业模块27、资源推荐模块28；

通知公告模块21用于学校发布通知公告，并且采集、记录和保存学校通知公告以形成学校通知公告数据库；电子假条模块22用于学生申请电子假条，并且采集、记录和保存学生的电子假条以成学生电子假条数据库；课程选修模块23用于学生选择选修课程，并且采集、记录和保存学生的选修课程以形成学生课程选修数据库；照片墙模块24用于采集、记录和保存学生风采照片，形成学生照片墙数据库；私信留言模块25用于家长和教师私信留言互动，并且保存家长与教师的私信留言记录；云家访模块26用于教师进行远程家访；亲子作业模块27用于采集、记录和保存学生作业以形成学生作业数据库，供家长查询；资源推荐模块28用于发布学校向家长推荐的学习资源。

作为本发明的一种实施方式，参照图4，学生画像模块3包括成绩分析模块31、兴趣爱好模块32、性格特点模块33、心里健康模块34；

成绩分析模块31用于采集、记录和保存学生成绩以形成学生成绩数据库，并对学生成绩数据库的数据进行分析，从学生成绩趋势判断学生是进步还是退步，以及需要加强的知识点；兴趣爱好模块32用于采集、记录和保存学生的兴趣爱好以形成学生兴趣爱好数据库；性格特点模块33用于采集、记录和保存学生的性格特点以形成学生性格特点数据库；心里健康模块34用于采集、记录和保存学生的心里健康调查反馈，形成学生心里健康数据库。

作为本发明的一种实施方式，参照图7，管理功能模块6包括校务管理模块61、资产管理模块62、智慧教学模块63、安全管理模块64、一卡通管理模块65、学习资源库模块66；

校务管理模块61用于实现校务管理功能，资产管理模块62用于实现资产管理功能，智慧教学模块63用于实现智慧教学功能，安全管理模块64用于实现安全管理功能，一卡通管理模块65用于实现一卡通管理功能，学习资源库模块66用于实现学习资源库功能。

优选地，上述技术方案所涉及的所有模块所涉及的模型和数据库，算法，规则，规范，数据采集、记录及保存方法，均采用已有的、公开的、成熟的模型和数据库，算法，规则，规范，数据采集、记录及保存方法，实现方式均采用公开的、成熟的、开源的程序架构及程序代码，本领域的技术人员根据本技术方案可以轻易采用已有的、公开的方案、方法、程序架构及程序代码实现。

本发明还提供了一种智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据装置，包括用于实现智慧教育AIOT学生成长能力模型大数据平台的服务器、计算机终端以及移动终端。

具体地，移动终端包括平板电脑和手机；

具体地，该装置的数据采集设备设有人工智能芯片。

以上对本发明的实施例进行了详细的说明，但本发明的创造并不限于本实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下，还可以做出许多同等变型或替换，这些同等变型或替换均包含在本申请的权利要求所限定的保护范围内。