[发明专利]智慧教育AIOT AI智慧大脑分析平台及装置

说明书

本发明提供了一种智慧教育AIOT AI智慧大脑分析平台，包括智能处理中心、情感计算模块、语音分析模块、自然语言理解模块、热力分析模块、图像增强处理模块、专注力分析模块以及行为识别模块，将AI学生课堂情绪功能、AI知识点功能、AI学生活跃状态功能、AI课堂板书功能、AI学生专注力功能、AI校园安防功能融合在同一平台实现；本发明还提供了一种装置，以实现该智慧教育AIOT AI智慧大脑分析平台。

技术领域

本发明涉及区块链的智慧教育领域，具体涉及一种智慧教育AIOT AI智慧 大脑分析平台及装置。

背景技术

随着IOT技术(传感器、移动网络、通讯标准、技术平台)和AI(芯片、 算法)的发展，借助AIOT发展智慧教育已经成为必然趋势。

课堂情绪与学生的学习效果、心理状态关系密切。在传统课堂，教师只能 凭借主观观察和教学经验判断学生的情绪变化，无法获取精确的数据反馈；利 用AI技术，通过学生课堂情绪分析数据，将抽象的情绪进行量化，能够辅助教 师了解学生的心理状态及课堂表现，在此基础上改进教学设计，提升教学效果。

课堂知识点的梳理和提炼，是学生课后复习的重要依据。但是，传统课堂 的知识点提炼无法自动化，且难以建立体系和逻辑，对学生的帮助有限；在AI 技术的加持下，课前可以帮助老师准备授课内容中的知识点，课中可以分析课 堂教学内容的思路与关联关系，对教学内容进行评估，课后可以为学生生成所 讲授知识点的知识卡片，方便学生进行复习。

学生活跃状态可以反映出学生的课堂参与情况，在传统课堂，教师无法获 得及时有效的活跃状态反馈，只能借助于课堂观察；通过AI技术，教师可以在 课后快速了解班级活跃状态，并将活跃状态与教学设计进行联系，辅助教师进 行教学设计的优化和改进。

课堂板书记录了课堂的知识要点与脉络、解题过程与思路，传统课堂的板 书，虽然教师花费了大量的时间和精力，但课后就会被擦掉，没有得到充分有 效的利用，有些学生为了记笔记，还会耽误听课，得不偿失；利用AI技术，将 课堂板书保存为图片，教师可以存储用于课后教学研究，可以分享给同事进行 教学交流，也可以分享给家长帮助学生课后复习，也可以作为学校教学资源的 积累。

专注力可以反映出学生是否进入学习状态，传统课堂，老师通过提高音量、 增加互动、改进内容等方式提高学生的专注力，但由于教学任务重、班级人数 多、精力有限，老师无法细致地了解每位学生每堂课的专注力情况；在AI技术 的加持下，可视化为老师呈现每堂课或者每位学生的专注力变化，老师可以利 用数据调整教学设计，并测试改进效果，提升课堂教学质量。

校园安防以监控体系为主，传统的监控体系需要依靠人力进行视频的检索， 无法在事故发生的第一时间进行预警，而多用于事后取证，是一种被动且滞后 的防御系统；在AI技术的帮助下，计算机将替代安保人员，时刻盯住并分析监 控画面，检测校园里正在发生的各类危险行为，并及时主动向安保人员发出警 报，最大程度地降低对学生、教职员工和学校设施的风险。

发明内容

本发明的目的是提供智慧教育AIOT AI智慧大脑分析平台及装置，将AI学 生课堂情绪功能、AI知识点功能、AI学生活跃状态功能、AI课堂板书功能、 AI学生专注力功能、AI校园安防功能融合在同一平台实现。