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基于物联网的教学信息挖掘系统的研究与构建

发布时间:2018-03-13 12:18

  本文选题:教学质量评价 切入点:数据挖掘 出处:《华北电力大学(北京)》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:针对如何科学评价课堂教学质量、跟踪学生学习状态和高效管理教室资源等一系列亟待解决的问题,学校开始逐渐改善教学管理方法,将以前主要依赖老师收集教学数据(如老师点名、学生自习签到)、计算机辅助统计的教学管理模式提升为更加高效、创新、友好的现代教学管理模式。将快速发展的物联网技术和数据挖掘技术可以有效应用到教学管理中。因此,研究和设计基于物联网技术和数据挖掘技术的教学信息管理系统,将具有较大的实际应用价值和广阔的推广应用前景。首先,分析了教学信息管理系统的国内外研究现状,规划了基于物联网技术的教学信息挖掘系统的功能,论证了信息采集模块、网关模块、服务器的技术方案和教学信息挖掘系统的核心算法,设计了系统的总体架构,给出了系统的开发方法。然后,基于微控制器STM32F103进行了课堂学生信息采集子系统的软硬件设计,实现了课堂学生出勤率和抬头率的统计功能。接着,采用具有Cortex-M3内核的ARM芯片STM32F207、以太网接口芯片DP83848、RS485通讯接口芯片SN65HVD11、电源芯片TPS5430,进行了网关子系统的硬件设计;通过移植FreeRTOS操作系统到STM32和移植Lw IP协议到FreeRTOS,完成了网关子系统的软件设计。最后,基于PageRank算法提出了教学信息数据挖掘算法,采用B/S结构设计了教学信息挖掘系统的上位机软件。系统通过课堂学生出勤率、抬头率两个指标的大数据,可以挖掘和关联出许多有用的教学管理和教学质量评价的信息。
[Abstract]:In view of how to scientifically evaluate classroom teaching quality, track students' learning status and manage classroom resources efficiently and so on, a series of problems need to be solved, so schools begin to gradually improve teaching management methods. The teaching management model, which used to rely mainly on teachers to collect teaching data (such as teacher naming, students signing in by themselves, computer-aided statistics, etc.), was upgraded to be more efficient and innovative. Friendly modern teaching management mode. The rapid development of Internet of things technology and data mining technology can be effectively applied to teaching management. Therefore, the research and design of teaching information management system based on the technology of Internet of things and data mining technology, It will have great practical application value and broad application prospect. Firstly, this paper analyzes the current research situation of teaching information management system at home and abroad, and plans the function of teaching information mining system based on Internet of things technology. The technical scheme of information collection module, gateway module, server and the core algorithm of teaching information mining system are demonstrated. The overall structure of the system is designed, and the development method of the system is given. Based on the microcontroller STM32F103, the software and hardware design of the classroom student information collection subsystem is carried out, which realizes the statistical function of the attendance rate and the rising rate of the classroom students. Using ARM chip STM32F207 with Cortex-M3 core, Ethernet interface chip DP83848 / RS485 communication interface chip SN65HVD11, power chip TPS5430, the hardware design of gateway subsystem is carried out. By transplanting FreeRTOS operating system to STM32 and Lw IP protocol to FreeRTOS, the software design of gateway subsystem is completed. Finally, a data mining algorithm of teaching information is proposed based on PageRank algorithm. The upper computer software of teaching information mining system is designed by using the structure of B / S, which can mine and correlate a lot of useful information of teaching management and teaching quality evaluation through big data, who has two indexes of attendance rate and rising rate of classroom students.
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:G434;TP391.44;TN929.5

【参考文献】

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本文编号:1606373

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