基本信息
- 项目名称：
- 新概念分类统计教学评估系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本套系统由答题器、接收系统、智能教学评估软件三部分组成。学生通过答题器进行答题，信息将通过NRF24L01+2.4GHz无线模块进行发射，由接收系统接收并将其传至计算机，计算机调用智能教学评估软件对不同答案的数据进行分类分析统计，并通过多媒体系统进行展示。 目前中国教学方式较为单一，本系统有助于营造活跃课堂气氛、提高学习效率、减轻师生课业负担，促进现有教育模式向素质教育的跨越。
- 详细介绍：
- 多年的学生经历让我们深深感受到了应试教育与填鸭式教育的弊端所在，我们能不能借助于某种平台，使得学生对知识有更深刻理解，加强老师与学生的时时交流，使得现今的应试教育与填鸭式教育向素质教育发展？基于这种想法，我们实验小组诞生了研制“新概念分类统计教学评估系统”的想法。 我们使用NRF24L01+ 2.4GHz无线通讯模块，凭借其低廉的成本，成功的开发出了本套新概念分类统计教学评估系统----由答题器（学生端）、接收系统（教师端）、智能教学评估软件三部分组成。学生可以通过手中的答题器对老师提出的问题进行回答，答题信息将通过无线通讯模块进行发射，由接收系统接收并将其传至计算机，计算机调用智能教学评估软件对不同答案的数据进行分类分析统计，并通过多媒体系统进行展示。这样便可全方位即时了解学生上课所掌握知识的情况，大大提高学习效率；同样，教师也可根据结果显示的柱状图随时对教学进度以及内容进行调整,有目的的组织学生讨论，改变一直以来的课堂单一化教学模式，降低了盲目性，进而提高了课堂效率。丰富的组织形式必然会提高学生们参与课堂教学的积极性，便于老师的管理，事半功倍。 另外我们也考虑到了初高中和大学对系统不同层次的需求。对于大学来说有平时成绩的评定以及到课率的统计方面的需求，因此我们在普通的答题器上附加了指纹识别系统来满足这方面的需求；而对于初高中，特别是快要中高考的学生，到课率不是问题也没有平时成绩统计的需求，而更重视提高效率，因此我们在普通答题器的基础上进行了改进，提高效率，可以更方便的应用于初高中。 我们已经在北京某大学物理系进行一年的试用，期间对本系统进行不断完善；同时我们也已与北京四中达成试用协议，今后一段时间会在多个班级进行试用展示。实验小组的人员今后将结合已有经验与国外先进技术，积极开发研究适应各领域的智能评估系统。我们的研究具有广阔的前景，同时也面临着极大的挑战。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：开发一套配合现有的多媒体教学系统使用的新型智能教学互动系统，改革如今大学课堂传统“老师讲，学生听”的授课方式，让每位同学充分融入课堂教学，提高老师和同学们的课堂参与积极性与整体教学效率。 基本思路：设计答题器完成学生数据的无线发射；无线接收系统完成稳定接受学生数据并将其传入电脑中的任务；智能教学评估软件则能按类别实时统计和分析学生数据， 同时将数据存储或上传于网络，方便学生查询也可给老师提供数据参考。 创新点：1.新颖的教学方式，科学地改善传统教育模式。课堂数据可作为学生成绩一部分，减轻老师与学生期末压力；课堂气氛不再沉闷。2.六按键竖排设计，功能实用简约，操作方便快捷。3.采用不同模块对数据进行分类统计，全方位展现学生水平。4.相比于同类产品(24000元左右)，本产品(8000元左右)成本低廉，普及性很强。5.教师端即插即用，数据自动存储入接收端，可移动性良好。6.指纹识别，避免替答情况出现。7.掉电保护， 答题器一分钟无按键操作自动休眠。8.融入物联网，方便课后学生的查阅与老师的统计修改。9.新能源研究，节能环保，降低电池使用量。经过多天的太阳能实验测试，验证了新能源的可行性 技术关键：教学评估软件中功能的设定及各功能模块代码间的逻辑设计 主要技术指标： 1.在无障碍情况下，无线接收距离为27米 2.频点数：125，即可满足125人同时答题 3.工作电压：1.9～3.6V 4.工作频率：2.4GHz
科学性、先进性
- 本答题器尺寸10*5cm,重量50g左右,只有六个按键;同类产品重量高达150g左右,按键数10键以上,这将会产生很大电量消耗,直接导致其价格高昂.我们使用自建数据统计模块将数据实时显示并以柱状图形式呈现,老师可依据学号和题号,通过整体与个人分析,最优化改进上课内容,使得本系统在教学方面独具创新.答题器内安装一个三色LED(比传统光源节能80%以上,寿命6-10万小时)对答题状态实时提示
获奖情况及鉴定结果
- •2010年9月至今，获北京科技大学应用物理系课堂教学及学校物理实验竞赛应用鉴定 •2010年12月，获学校“摇篮杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 技术部分转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示、图片、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 产品优势: 现在市面上的同类产品可以说是层出不穷,而我产品则主要针对学生,教学评估软件的分类模块与其有机结合,使二者都能充分发挥各自功能,利用最低成本达到最理想效果. 使用范围及前景: 适用于所有多媒体教学课堂.以北京地区各大高校为例,北京的高校有100多所,以北京科技大学为例,本科生人数约有20000人,假设我产品可在北京各学校有一半普及率,则其经济收益相当可观.若再考虑到北京市的初高中,便更具备推广前景. 经济效益预测: 在造价上,我产品一台接收器造价不超过500元,一台发射器造价不超过150元,多媒体教学软件自己开发,等同0费用.从网上厂家销售价格看,其中一家标价高达24800元,包括50个答题器,一台接收器,一套软件.然而同样数量的设备,我们只需要150×50+500+0=8000元,仅是厂家卖价的1/3,节省近17000元.如果我们的卖价只有同类产品卖家的一半12000元,每年的保守销量为500套,则每年的经济效益为:500×12000-500×8000=200万元
同类课题研究水平概述
- 国内同类产品种类较多，功能不一。 种类一：基于“蓝牙”技术的无线收发芯片TR3001设计实现的无线教学网络系统，将时分多址与频分多址技术进行了有机结合,但其发射与接收距离较短，芯片造价过高。 种类二：基于ZigBee技术的无线教学系统，ZigBee特点为近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。但ZigBee技术还未在国内大规模应用，所以价格相对较为昂贵。 种类三：基于微波扩频的无线教学网络，微波扩频有更广的覆盖范围，无需小型局域接收端，但须在校园多地建立大型接受基站。此种类型可移动性较差，只能局限于某校园内。 种类四：学生端与教师端都兼具发射与接收功能，学生通过液晶显示器接受教师端信息，但同时伴有巨大的能耗，价格高昂。 种类五：教学评估软件支持标准excel格式的导入、导出，可随时生成、备份、相关数据，然而此类设备无法将数据传送入网络，无法共享。
