一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统及方法

摘要

本发明提出一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统，包括可穿戴智能终端和服务器端，可穿戴智能终端由使用人佩戴，可穿戴智能终端上设有用于进行习惯培养的习惯计划任务提醒模块，可穿戴智能终端与因特网无线连接，服务器端通过因特网与可穿戴智能终端连接，服务器端上运行习惯计划任务管理模块，服务器端将习惯计划任务推送至可穿戴智能终端并提示监督用户执行，服务器端还通过因特网连接有用于调整习惯计划任务的控制端。该系统能够实现家校互动，学校、老师、家长与学生可以通过系统进行有效协作。本发明还提出一种基于可穿戴设备的学习习惯培养方法。

说明书

技术领域

本发明涉及智能穿戴技术领域，具体涉及一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统。

背景技术

随着可穿戴设备的日益发展，可穿戴设备的种类越来越丰富，应用人群越来越广泛，从成年人的手机、智能手环、智能眼镜等，到目前在儿童中逐渐推广的可穿戴设备如儿童智能手表等。现今的儿童智能手表的功能发展有了长足进步，已经具备通过设置在手表中的心率传感器、加速度传感器等元器件分析儿童行为方式的能力，于是家长或老师可以通过此类儿童智能手表了解儿童的行为并且进而指导儿童的行为，使其成为让儿童养成良好行为习惯的有力工具为了实现让儿童智能手表督促儿童养成良好的生活学习习惯的目的，现有技术中常通过设置闹钟来提醒完成某项任务，更多的，通过设置预先制定好的未来某一时段或多个时段的任务。

由于好的学习习惯是决定学习成绩好坏的关键因素，培养良好的学习习惯已经成为家长、老师和学校教育的首要目标。然而，现有技术及专利目前集中在利用穿戴设备进行任务提醒与反馈，通过这些技术得到的任务计划要么功能单一，要么界面呆板，更没有与任务相对应的激励机制，要么处于静态无法适应实际形势变化，更无法将实际得到的数据与儿童习惯培养的大数据相结合以制定更加科学合理并且个性化的习惯培养计划。不能做到智能化的培养用户习惯的养成。

此外学习习惯的培养是一个长周期的过程，特别是家长环节由于多种原因无法坚持导致失败。在上述因素的影响下，学校、老师和家长无法形成有效协作，导致学生良好的学习习惯无法形成。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统，其能够实现家校互动，学校、老师、家长与学生可以通过系统进行有效协作。

为实现上述目的，本发明的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统，包括可穿戴智能终端和服务器端，可穿戴智能终端由使用人佩戴，可穿戴智能终端上设有用于进行习惯培养的习惯计划任务提醒模块，可穿戴智能终端与因特网无线连接，服务器端通过因特网与可穿戴智能终端连接，服务器端上运行习惯计划任务管理模块，服务器端将习惯计划任务推送至可穿戴智能终端并提示监督用户执行，服务器端还通过因特网连接有用于调整习惯计划任务的控制端。

进一步地，可穿戴智能终端包括存储器、处理器、电源模块和通讯模块，处理器上运行有实现习惯计划任务提醒模块功能的计算机程序，习惯计划任务提醒模块包括显示单元、声音单元、震动单元和习惯计划任务反馈模块，习惯计划任务反馈模块通过用户执行所产生的反馈包括任务执行完成、任务延迟、多次延迟和任务未完成。

进一步地，习惯计划任务管理模块上内置有习惯模板，学习习惯任务时间表包括任务事项、执行时间和周期频率，习惯模板中包括学习习惯、生活习惯和锻炼习惯，习惯计划任务管理模块根据习惯模板生成习惯计划任务。

进一步地，服务器端设有用于调整习惯计划任务的人工智能，人工智能根据用户对计划任务的执行反馈结果进行分析和计算，对比样板用户和同能力水平的用户执行情况，分析用户无法完成的原因，并对计划任务进行建议和调整，调整优化建议包括增加或减少学习习惯计划任务，调整学习习惯计划任务的执行时间和执行频率。

进一步地，习惯模板包含学习日习惯计划任务时间表、周末习惯计划任务时间表、假期习惯计划任务时间表和自定义学习习惯计划任务时间表。

进一步地，控制端包括家长端、教师端和学校端，家长端能够调整习惯计划任务项目、查看习惯计划任务完成情况和班级排名，教师端能够调整全班级的习惯计划任务项目并查看全班级学生任务完成情况，学校端能够查看学校任务完成情况，分析排名升降。

进一步地，服务器端上还运行有激励系统，激励系统根据任务完成情况进行班级排名，排名计算方式包括数量和完成度2个维度，激励系统中具有点赞功能，激励系统根据不同的完成率分配多等级徽章。

本发明还提出一种基于可穿戴设备的学习习惯培养方法，包括以下步骤：

S1：学校与教师制定习惯模板；

S2：选择符合用户情况的习惯模板；

S3：根据用户自身情况调整生成应用于该用户的习惯计划任务；

S4：根据习惯计划任务提醒并记录用户执行情况；

S5：根据用户执行反馈，依据人工智能算法对习惯计划任务进行优化；

S6：用户执行优化后的习惯计划任务，重复执行直至养成良好的学习习惯。

本发明的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统能够实现家校互动，学校、老师、家长与学生可以通过系统进行有效协作；制定好习惯模板，根据不同学段制定学习日、节假日习惯任务模板；调优算法，根据执行情况评估学生能力，根据算法优化调整任务及给出解决方案建议。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是本发明首选实施方式的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统的框图。

图2是本发明首选实施方式的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

如图1所示，本发明首选实施方式的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统，包括可穿戴智能终端和服务器端，可穿戴智能终端由使用人佩戴，通常以智能手表的形式出现。可穿戴智能终端上设有用于进行习惯培养的习惯计划任务提醒模块，可穿戴智能终端与因特网无线连接，服务器端通过因特网与可穿戴智能终端连接，服务器端上运行习惯计划任务管理模块，服务器端将习惯计划任务推送至可穿戴智能终端并提示监督用户执行，服务器端还通过因特网连接有用于调整习惯计划任务的控制端。

可穿戴智能终端包括存储器、处理器、电源模块和通讯模块，处理器上运行有实现习惯计划任务提醒模块功能的计算机程序，习惯计划任务提醒模块包括显示单元、声音单元、震动单元和习惯计划任务反馈模块，习惯计划任务反馈模块通过用户执行所产生的反馈包括任务执行完成、任务延迟、多次延迟和任务未完成。显示单元用于显示需要执行的任务的文字或图片信息。声音单元用于以语音或提示音的方式引起关注或以语音方式播报任务信息内容以满足未识字儿童的阅读需求。震动单元用震动的方式提醒有待执行的任务。

习惯计划任务管理模块上内置有习惯模板，习惯模板根据不同年级制定对应学生最佳学习习惯计划任务时间表，学习习惯任务时间表包括任务事项、执行时间和周期频率，习惯模板中包括学习习惯、生活习惯和锻炼习惯，习惯计划任务管理模块根据习惯模板生成习惯计划任务。习惯模板包含学习日习惯计划任务时间表、周末习惯计划任务时间表、假期习惯计划任务时间表和自定义学习习惯计划任务时间表。

具体地：习惯模板具备科学的指导意义，全面包含了学生的学习习惯、生活习惯及锻炼习惯等。学校与老师根据学校的具体情况制定学习习惯模板，如对于小学生在学习日6:30起床、6:40早餐、7:10检查书包出门、7:10晨记、7:30到校、12:20背单词、16:00放学、18:20晚餐、19:10做作业、20:00短休息、20:15阅读、背诵单词、20:45梳洗、21:00睡前阅读、21:20睡眠。

小学生的周末学习习惯模板为8:00起床、8:15背单词、9:00学习时间、9:45休息轻度锻炼、10:200学习时间、11:05自由活动、11:50背单词、12:20午休、13:30兴趣爱好时间、15:00户外活动、16:30阅读时间、17:15背单词、17:20自由活动与家庭交流、19:00新闻联播、19:30背单词、19:35学习与阅读、20:15自由活动、20:55检查书包，睡前洗漱、20:55背单词、21:00上床睡觉。

服务器端设有用于调整习惯计划任务的人工智能，人工智能根据用户对计划任务的执行反馈结果进行分析和计算，反馈包括完成情况、完成时间。对比样板用户和同能力水平的用户执行情况，分析用户无法完成的原因，并对计划任务进行建议和调整，调整优化建议包括增加或减少学习习惯计划任务，调整学习习惯计划任务的执行时间和执行频率。

具体地：

1、给每项任务赋予分值，如每完成一项+1分。

2、计算连续30天任务完成情况的平均分。

3、以平均分+-3分选取同学段同学作为对比样本，同班同学优先。

4、对比任务时间设置，如样本时间设置提前数超过50％则将平均数作为推荐时间设置，如样本起床平均时间为6:15，我的起床时间为6:30，则建议调整为6:15分。

5、对比任务项目设置，如样本数超过60％使用该项设置则作为推荐设置，如和我同水平平均样本周末下午1小时亲子阅读，则推荐增加亲子阅读项目。

6、如完成度低于50％，且60％使用该项设置习惯则建议降低难度至平均值，如作业完成时间为2小时，建议调整为2.5小时。

7、如完成度低于50％，且60％样本未使用该项设置习惯则建议取消项目。

8、必须项目与绝对值比对，系统预先设置必须项目与绝对值，项目调整不可违反必须原则，如起床时间不小6:00，作业时间不多于3.5小时。必须保留出门前检查习惯设置。

此外如学生无法完成学习习惯任务，则根据对应解决方案将最好的方法推送给用户。例如学生作业拖拉，最佳的解决方式为：表扬，找到表扬点做鼓励教育，如今天提前了5分钟；制定共同目标，如2小时做完可以获得半小时自由活动时间。

控制端包括家长端、教师端和学校端。家长端能够调整习惯计划任务项目、查看习惯计划任务完成情况和班级排名，教师端能够调整全班级的习惯计划任务项目并查看全班级学生任务完成情况，学校端能够查看学校任务完成情况，分析排名升降。

服务器端上还运行有激励系统，激励系统根据任务完成情况进行班级排名，排名计算方式包括数量和完成度2个维度。激励系统中还具有点赞功能，家长可以给学生点赞；老师可以给学生点赞；同学可以给学生点赞。激励系统根据不同的完成率分配多等级徽章。

具体地：徽章分为青铜、白银、黄金、钻石、星耀、王者。其中，

青铜，连续使用1周，完成率大于60％；

白银，连续使用20天，完成率大于70％；

黄金，连续使用35天，完成率大于80％，班级排名前十；

钻石，连续使用60天，完成率大于90％，班级排名前三；

星耀，连续使用90天，完成率大于95％，年级排名前五；

王者，使用率100％，完成率100％，年级排名第一。

如图2所示，本发明还提出一种基于可穿戴设备的学习习惯培养的方法，包括以下步骤：

S1：学校与教师制定习惯模板；

S2：选择符合用户情况的习惯模板；

S3：根据用户自身情况调整生成应用于该用户的习惯计划任务；

S4：根据习惯计划任务提醒并记录用户执行情况；

S5：根据用户执行反馈，依据人工智能算法对习惯计划任务进行优化；

S6：用户执行优化后的习惯计划任务，重复执行直至养成良好的学习习惯。

本发明的一种基于可穿戴设备的学习习惯培养系统能够实现家校互动，学校、老师、家长与学生可以通过系统进行有效协作；制定好习惯模板，根据不同学段制定学习日、节假日习惯任务模板；调优算法，根据执行情况评估学生能力，根据算法优化调整任务及给出解决方案建议。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。