本发明涉及教学管理，具体涉及一种基于云计算的智能校园教学管理平台。
背景技术：
1、云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多台服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
2、在传统校园基础上构建一个数字空间，实现从环境信息（包括教室、实验室等）、资源信息（如图书、讲义、课件等）到应用信息（包括教学、管理、服务、办公等）等全部数字化，从而为资源和服务共享提供有效支撑，这种做法称之为数字校园（digit campus）；智慧校园是数字校园的进一步发展和提升，是教育信息化的更高级形态。
3、瞌睡，指打盹，很短时间的睡眠，学生在上课过程中瞌睡是一个普遍存在的问题，瞌睡会导致学生无法集中注意力，难以理解教师讲授的内容，即使勉强听课，信息的吸收和记忆也会大打折扣，同时，瞌睡还会影响学生的课堂参与度，减少学生与教师互动，进而降低学习效果。
4、现有技术中，大多依赖于教师观察并判断学生是否存在瞌睡现象，然而，这种方式存在一定的局限性，教师在讲课过程中需要集中精力于授课内容，在学生数量较多的情况下，可能无法时刻关注每一位学生，也就无法确定那些学生的专注状态较差（即存在瞌睡现象或瞌睡现象较为严重）的学生，基于此，提出一种基于云计算的智能校园教学管理平台，帮助教师确定专注状态较差的学生，并提醒教师注意，从而提高教学效果。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于云计算的智能校园教学管理平台，解决以下技术问题：
2、教师在讲课过程中需要集中精力于授课内容，可能无法时刻关注每一位学生的状态，导致一些存在瞌睡现象的学生被忽略，尤其是在学生数量较多的情况下。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种基于云计算的智能校园教学管理平台，包括：
5、初始模块：获取目标高度d，所述的目标高度为学生头部上的第一预设位置与水平面间的距离；
6、当所述的目标高度d＜d'时，将对应的学生标记为待定学生，d'表示预设的目标高度阈值，并在预设的判断周期t内实时获取所述的待定学生的目标高度，并绘制目标高度随时间变化的曲线，并将其作为初始曲线；
7、处理模块：获取所述的初始曲线上的极值点，并将所述的初始曲线的起点作为极值点，获取所述的极值点对应的目标高度djz，并计算筛选差值djza-1'=djza-1-djza，djza表示第a个极值点对应的目标高度，当所述的筛选差值djza-1'＜djz'时，去除第a个极值点，djz'表示预设的筛选差值阈值；
8、生成参考点（tb，db），db表示第i个未被去除的极值点对应的目标高度，tb表示db对应的时间与判断周期的起点间的时间间隔，将所述的初始曲线的终点作为参考点，并通过直线连接相邻的两个参考点得到目标曲线；
9、执行预设的筛选步骤从所述的目标曲线中确定低头曲线，并确定所述的低头曲线的函数关系式f（t），并统计所述的低头曲线的总数n；
10、判断模块：通过公式计算活动值k，并根据所述的活动值k判断学生的专注状态。
11、作为本发明进一步的方案：所述的处理模块中，所述的筛选步骤具体包括：
12、确定单调值a，当所述的目标曲线在时间区间[tb，tb+1]内单调递增时，单调值ab=1；当所述的目标曲线在时间区间[tb，tb+1]内单调递减时，单调值ab=0；
13、将所述的单调值按照时间轴顺序进行排序得到目标排序，并将所述的目标排序中连续且为0的单调值对应的时间间隔作为目标间隔，将所述的目标间隔对应的目标曲线作为低头曲线。
14、作为本发明进一步的方案：所述的判断模块中，计算所述的活动值k公式为：
15、；
16、ε表示预设的活动值修正系数，时间区间[tstai，tendi]表示第i个低头曲线fi（t）的定义域。
17、作为本发明进一步的方案：所述的判断模块中，根据所述的活动值k判断学生的专注状态的过程具体包括：
18、当0＜k≤k1时，所述的待定学生不存在瞌睡现象，判断所述的待定学生的专注状态较高，不做处理；
19、当k1＜k≤k2时，所述的待定学生存在瞌睡现象，判断所述的待定学生的专注状态一般，提醒教师保持关注；
20、当k2＜k时，所述的待定学生瞌睡现象较为严重，判断所述的待定学生的专注状态较差，并提醒教师待定学生的专注状态较差；
21、其中，k1和k2为预设的判断阈值，且k1＜k2。
22、作为本发明进一步的方案：所述的处理模块中，当所述的低头曲线的总数n小于预设数量时，执行以下步骤：
23、将通过（0，d'）且与x轴平行的直线作为参考线，并将所述的初始曲线与参考线的交点作为目标点，并当相邻两目标点间的初始曲线处于参考线下方时，将相邻两目标点间的时间间隔标记为目标时间段；
24、当所述的目标时间段的累计时长大于预设的时长阈值时，判断所述的待定学生的专注状态较差。
25、作为本发明进一步的方案：所述的初始模块中还包括以下步骤：
26、设定午休时间段，并在所述的午休时间段内，不对学生进行监测。
27、作为本发明进一步的方案：所述的初始模块中，所述的目标高度阈值基于学生身高确定，学生的身高越高，则对应的目标高度阈值越大，具体为：d'=d0+h*h，d0表示预设的基准身高，h表示学生身高，h表示预设的学生身高修正系数。
28、作为本发明进一步的方案：所述的初始模块中，所述的目标高度基于传感器获取，所述的传感器位于教室内的第二预设位置上。
29、本发明的有益效果：在本发明中，实时获取目标高度，并当目标高度小于预设的目标高度阈值时，将学生标记为待定学生，并绘制目标曲线，这是后续判断学生专注状态（是否存在瞌睡）的基础；值得注意的是，判断周期的起点为标记为待定学生后目标高度首次开始增高的时间，d'可由经验设定；之后筛选极值点，并根据预设规则去除其中的一些极值点，值得注意的是，这是为了降低后续确定目标曲线的复杂程度，即使在瞌睡状态下，待定学生的头部可能存在较为微小的活动，进而导致目标高度出现较小的变化，而目标高度在一定的范围内波动时，将其看作不存在波动，也不会影响后续处理的准确性；之后，生成参考点并确定目标曲线；通过上述步骤去除一些极值点后，将其余的极值点作为参考点，降低处理的复杂程度；之后从目标曲线中确定低头曲线；值得注意的是，在瞌睡状态下学生低头的频率较高，并且低头的幅度是非常大的，与正常状态下学生的低头情况区别非常大，因此通过低头曲线作为确定待定学生的活动值的基础；最后通过低头曲线确定活动值，并根据活动值判断学生的专注状态。本发明可以帮助教师确定专注状态较差的学生，并提醒教师注意，从而提高教学效果。
1.一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的处理模块中，所述的筛选步骤具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的判断模块中，计算所述的活动值k公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的判断模块中，根据所述的活动值k判断学生的专注状态的过程具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的处理模块中，当所述的低头曲线的总数n小于预设数量时，执行以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的初始模块中还包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的初始模块中，所述的目标高度阈值基于学生身高确定，学生的身高越高，则对应的目标高度阈值越大，具体为：d'=d0+h*h，d0表示预设的基准身高，h表示学生身高，h表示预设的学生身高修正系数。
8.根据权利要求1所述的一种基于云计算的智能校园教学管理平台，其特征在于，所述的初始模块中，所述的目标高度基于传感器获取，所述的传感器位于教室内的第二预设位置上。
