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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 新概念分類統(tǒng)計(jì)教學(xué)評估系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本套系統(tǒng)由答題器、接收系統(tǒng)、智能教學(xué)評估軟件三部分組成。學(xué)生通過答題器進(jìn)行答題，信息將通過NRF24L01+2.4GHz無線模塊進(jìn)行發(fā)射，由接收系統(tǒng)接收并將其傳至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)調(diào)用智能教學(xué)評估軟件對不同答案的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分析統(tǒng)計(jì)，并通過多媒體系統(tǒng)進(jìn)行展示。 目前中國教學(xué)方式較為單一，本系統(tǒng)有助于營造活躍課堂氣氛、提高學(xué)習(xí)效率、減輕師生課業(yè)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)現(xiàn)有教育模式向素質(zhì)教育的跨越。
- 詳細(xì)介紹：
- 多年的學(xué)生經(jīng)歷讓我們深深感受到了應(yīng)試教育與填鴨式教育的弊端所在，我們能不能借助于某種平臺，使得學(xué)生對知識有更深刻理解，加強(qiáng)老師與學(xué)生的時(shí)時(shí)交流，使得現(xiàn)今的應(yīng)試教育與填鴨式教育向素質(zhì)教育發(fā)展？基于這種想法，我們實(shí)驗(yàn)小組誕生了研制“新概念分類統(tǒng)計(jì)教學(xué)評估系統(tǒng)”的想法。 我們使用NRF24L01+ 2.4GHz無線通訊模塊，憑借其低廉的成本，成功的開發(fā)出了本套新概念分類統(tǒng)計(jì)教學(xué)評估系統(tǒng)----由答題器（學(xué)生端）、接收系統(tǒng)（教師端）、智能教學(xué)評估軟件三部分組成。學(xué)生可以通過手中的答題器對老師提出的問題進(jìn)行回答，答題信息將通過無線通訊模塊進(jìn)行發(fā)射，由接收系統(tǒng)接收并將其傳至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)調(diào)用智能教學(xué)評估軟件對不同答案的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分析統(tǒng)計(jì)，并通過多媒體系統(tǒng)進(jìn)行展示。這樣便可全方位即時(shí)了解學(xué)生上課所掌握知識的情況，大大提高學(xué)習(xí)效率；同樣，教師也可根據(jù)結(jié)果顯示的柱狀圖隨時(shí)對教學(xué)進(jìn)度以及內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,有目的的組織學(xué)生討論，改變一直以來的課堂單一化教學(xué)模式，降低了盲目性，進(jìn)而提高了課堂效率。豐富的組織形式必然會(huì)提高學(xué)生們參與課堂教學(xué)的積極性，便于老師的管理，事半功倍。 另外我們也考慮到了初高中和大學(xué)對系統(tǒng)不同層次的需求。對于大學(xué)來說有平時(shí)成績的評定以及到課率的統(tǒng)計(jì)方面的需求，因此我們在普通的答題器上附加了指紋識別系統(tǒng)來滿足這方面的需求；而對于初高中，特別是快要中高考的學(xué)生，到課率不是問題也沒有平時(shí)成績統(tǒng)計(jì)的需求，而更重視提高效率，因此我們在普通答題器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提高效率，可以更方便的應(yīng)用于初高中。 我們已經(jīng)在北京某大學(xué)物理系進(jìn)行一年的試用，期間對本系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善；同時(shí)我們也已與北京四中達(dá)成試用協(xié)議，今后一段時(shí)間會(huì)在多個(gè)班級進(jìn)行試用展示。實(shí)驗(yàn)小組的人員今后將結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)與國外先進(jìn)技術(shù)，積極開發(fā)研究適應(yīng)各領(lǐng)域的智能評估系統(tǒng)。我們的研究具有廣闊的前景，同時(shí)也面臨著極大的挑戰(zhàn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：開發(fā)一套配合現(xiàn)有的多媒體教學(xué)系統(tǒng)使用的新型智能教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)，改革如今大學(xué)課堂傳統(tǒng)“老師講，學(xué)生聽”的授課方式，讓每位同學(xué)充分融入課堂教學(xué)，提高老師和同學(xué)們的課堂參與積極性與整體教學(xué)效率。 基本思路：設(shè)計(jì)答題器完成學(xué)生數(shù)據(jù)的無線發(fā)射；無線接收系統(tǒng)完成穩(wěn)定接受學(xué)生數(shù)據(jù)并將其傳入電腦中的任務(wù)；智能教學(xué)評估軟件則能按類別實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析學(xué)生數(shù)據(jù)， 同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲或上傳于網(wǎng)絡(luò)，方便學(xué)生查詢也可給老師提供數(shù)據(jù)參考。 創(chuàng)新點(diǎn)：1.新穎的教學(xué)方式，科學(xué)地改善傳統(tǒng)教育模式。課堂數(shù)據(jù)可作為學(xué)生成績一部分，減輕老師與學(xué)生期末壓力；課堂氣氛不再沉悶。2.六按鍵豎排設(shè)計(jì)，功能實(shí)用簡約，操作方便快捷。3.采用不同模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，全方位展現(xiàn)學(xué)生水平。4.相比于同類產(chǎn)品(24000元左右)，本產(chǎn)品(8000元左右)成本低廉，普及性很強(qiáng)。5.教師端即插即用，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲入接收端，可移動(dòng)性良好。6.指紋識別，避免替答情況出現(xiàn)。7.掉電保護(hù)， 答題器一分鐘無按鍵操作自動(dòng)休眠。8.融入物聯(lián)網(wǎng)，方便課后學(xué)生的查閱與老師的統(tǒng)計(jì)修改。9.新能源研究，節(jié)能環(huán)保，降低電池使用量。經(jīng)過多天的太陽能實(shí)驗(yàn)測試，驗(yàn)證了新能源的可行性 技術(shù)關(guān)鍵：教學(xué)評估軟件中功能的設(shè)定及各功能模塊代碼間的邏輯設(shè)計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo)： 1.在無障礙情況下，無線接收距離為27米 2.頻點(diǎn)數(shù)：125，即可滿足125人同時(shí)答題 3.工作電壓：1.9～3.6V 4.工作頻率：2.4GHz
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本答題器尺寸10*5cm,重量50g左右,只有六個(gè)按鍵;同類產(chǎn)品重量高達(dá)150g左右,按鍵數(shù)10鍵以上,這將會(huì)產(chǎn)生很大電量消耗,直接導(dǎo)致其價(jià)格高昂.我們使用自建數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示并以柱狀圖形式呈現(xiàn),老師可依據(jù)學(xué)號和題號,通過整體與個(gè)人分析,最優(yōu)化改進(jìn)上課內(nèi)容,使得本系統(tǒng)在教學(xué)方面獨(dú)具創(chuàng)新.答題器內(nèi)安裝一個(gè)三色LED(比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上,壽命6-10萬小時(shí))對答題狀態(tài)實(shí)時(shí)提示
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- ?2010年9月至今，獲北京科技大學(xué)應(yīng)用物理系課堂教學(xué)及學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)競賽應(yīng)用鑒定 ?2010年12月，獲學(xué)?！皳u籃杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)部分轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示、圖片、錄像、樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 產(chǎn)品優(yōu)勢: 現(xiàn)在市面上的同類產(chǎn)品可以說是層出不窮,而我產(chǎn)品則主要針對學(xué)生,教學(xué)評估軟件的分類模塊與其有機(jī)結(jié)合,使二者都能充分發(fā)揮各自功能,利用最低成本達(dá)到最理想效果. 使用范圍及前景: 適用于所有多媒體教學(xué)課堂.以北京地區(qū)各大高校為例,北京的高校有100多所,以北京科技大學(xué)為例,本科生人數(shù)約有20000人,假設(shè)我產(chǎn)品可在北京各學(xué)校有一半普及率,則其經(jīng)濟(jì)收益相當(dāng)可觀.若再考慮到北京市的初高中,便更具備推廣前景. 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測: 在造價(jià)上,我產(chǎn)品一臺接收器造價(jià)不超過500元,一臺發(fā)射器造價(jià)不超過150元,多媒體教學(xué)軟件自己開發(fā),等同0費(fèi)用.從網(wǎng)上廠家銷售價(jià)格看,其中一家標(biāo)價(jià)高達(dá)24800元,包括50個(gè)答題器,一臺接收器,一套軟件.然而同樣數(shù)量的設(shè)備,我們只需要150×50+500+0=8000元,僅是廠家賣價(jià)的1/3,節(jié)省近17000元.如果我們的賣價(jià)只有同類產(chǎn)品賣家的一半12000元,每年的保守銷量為500套,則每年的經(jīng)濟(jì)效益為:500×12000-500×8000=200萬元
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)同類產(chǎn)品種類較多，功能不一。 種類一：基于“藍(lán)牙”技術(shù)的無線收發(fā)芯片TR3001設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的無線教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將時(shí)分多址與頻分多址技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合,但其發(fā)射與接收距離較短，芯片造價(jià)過高。 種類二：基于ZigBee技術(shù)的無線教學(xué)系統(tǒng)，ZigBee特點(diǎn)為近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。但ZigBee技術(shù)還未在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用，所以價(jià)格相對較為昂貴。 種類三：基于微波擴(kuò)頻的無線教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，微波擴(kuò)頻有更廣的覆蓋范圍，無需小型局域接收端，但須在校園多地建立大型接受基站。此種類型可移動(dòng)性較差，只能局限于某校園內(nèi)。 種類四：學(xué)生端與教師端都兼具發(fā)射與接收功能，學(xué)生通過液晶顯示器接受教師端信息，但同時(shí)伴有巨大的能耗，價(jià)格高昂。 種類五：教學(xué)評估軟件支持標(biāo)準(zhǔn)excel格式的導(dǎo)入、導(dǎo)出，可隨時(shí)生成、備份、相關(guān)數(shù)據(jù)，然而此類設(shè)備無法將數(shù)據(jù)傳送入網(wǎng)絡(luò)，無法共享。
