一种基于人机互动的绿植培养方法和后台服务器

摘要

本发明公开了一种基于人机互动的绿植培养方法和后台服务器，所述方法包括以下步骤：获取若干学习任务，储存至储存器中，生成学习任务数据库；通过监测机构获取养分信息，生成绿植生长信息，并发送至互动机构；判断是否需要调整养分含量，若否，则继续监控绿植和/或培养皿中的养分信息，若是，则通过互动机构向学生发送学习任务；通过互动机构获取学习任务完成情况，储存至储存器中，生成学习任务完成列表；判断否已完成学习任务，若是，则通过养分供给机构调整养分含量，若否，则通过互动机构督促学生完成任务。在本发明中，通过将培养绿植与学习任务有机结合，提高学生对学习的兴趣，同时让其与绿植接触，丰富学生的学习生活。

说明书

技术领域

本发明涉及互联网教育技术领域，尤其涉及一种基于人机互动的绿植培养方法和后台服务器。

背景技术

随着学习压力的增加，学生需要耗费更多的精力到学习中，但随着学习时间的增加，烦闷的学习生活很容易令到学生产生厌学情绪，从而影响学生的积极性，当积极性下降，那么学生的学习效率也会跟着下降，以致于学生需要再花费更多的精力和时间到学习中，即陷入到了恶性循环。

另外，繁重的学习生活，令到学生缺少参与其他活动的机会，也无法通过其他活动来锻炼自身的责任感，而《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的精神明确指出进一步深化以培养学生的责任感、实践能力和创新精神为重点的素质教育，使学生习得爱护环境、珍惜生命等初步责任意识，但现有的教育体制缺乏实践，使学生远离自然环境，没有动力去接触外界植物，其视野被沉重的学习压力所钳制，故需要一种能够同时满足学习与接触外界的有效手段。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于人机互动的绿植培养方法，其能解决学生容易多烦闷的学习生活产生厌学情绪以及无法与外界植物进行足够多的接触的问题。

本发明的目的之二在于提供一种基于人机互动的绿植培养后台服务器，其能解决学生容易多烦闷的学习生活产生厌学情绪以及无法与外界植物进行足够多的接触的问题。

为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于人机互动的绿植培养方法，包括以下步骤：

获取若干学习任务，储存至储存器中，生成学习任务数据库；

通过监测机构获取绿植和/或培养皿中的养分信息，生成绿植生长信息，并发送至互动机构；

判断绿植和/或培养皿是否需要调整养分含量，若否，则继续监控绿植和/或培养皿中的养分信息，若是，则通过互动机构向学生发送学习任务；

通过互动机构获取学生的学习任务完成情况，储存至储存器中，生成学习任务完成列表；

判断学生是否已完成学习任务，若是，则通过养分供给机构调整绿植和/或培养皿中养分含量，若否，则通过互动机构督促学生完成任务。

优选的，所述学习任务包括阅读、朗诵、测试和体育运动其中的一种或者多种。

优选的，所述监测机构包括用于监测绿植根茎叶生理情况的绿植传感器、用于监测培养皿中养分含量的培养皿传感器和用于监测绿植周边环境的环境传感器。

优选的，所述养分信息包括绿植根茎叶生理情况、培养皿内盐碱度、氮钾磷含量、环境温湿度和光照强度。

优选的，判断绿植和/或培养皿是否需要调整养分含量的具体过程如下：

获取绿植种类以及绿植生长数据，建立监测参考数据库，并生成养分参考区间；

判断养分信息是否处于养分参考区间，若是，则继续监控绿植和/或培养皿中的养分信息，若否，则通过互动机构向学生发送学习任务。

优选的，所述互动机构包括提示模块、学习模块和第三方辅助模块；所述提示模块，用于向学生发送绿植生长信息、学习任务和督促提醒；所述学习模块，用于获取学生的学习任务完成情况；所述第三方辅助模块，用于共享绿植生长信息、学习任务完成情况和养分信息，以及建立学习任务。

优选的，通过互动机构获取学生的学习任务完成情况的具体过程如下：

通过提示模块向学生发送学习任务；

通过学习模块获取学生的学习任务完成情况，储存至储存器中，并生成学习任务完成列表。

优选的，所述学习任务完成列表包含学习任务、学习任务完成情况百分比和学习任务完成时间。

优选的，所述养分供给机构包括用于储存绿植生长养分的养分仓、用于输送养分的输料管和用于驱使输料管处于导通和关闭其中一种状态的输料阀，所述养分仓依次通过输料阀、输料管与培养皿连接。

为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于人机互动的绿植培养后台服务器，包括储存器和处理器；储存器，用于储存程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行如上述的基于人机互动的绿植培养方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过将培养绿植与学习任务有机结合，以边培养边学习的有趣方式取代苦闷的埋头苦读，提高学生对学习的兴趣，使得学生在努力学习之余，同时也能与绿植接触，亲近自然，丰富学生的学习生活，锻炼学生自身的责任感。

附图说明

图1为本发明中所述的基于人机互动的绿植培养方法的流程图。

图2为本发明中所述的绿植培养装置的结构示意图。

图中：1-培养皿；2-养分供给机构；3-监测机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

在本发明中，绿植培养装置包括培养皿1、养分供给机构2和监测机构3，培养皿1中设置有一用于装载土壤或者营养液的容纳腔，由学生或者家长将绿植种植到容纳腔中，所述养分供给机构2包括用于储存绿植生长养分的养分仓、用于输送养分的输料管和用于驱使输料管处于导通和关闭其中一种状态的输料阀，所述养分仓依次通过输料阀、输料管与培养皿1连接，具体的，养分仓可以由多个小分仓组成，每个小分仓至少包含一种绿植生长必须的养分，例如钾磷氮等。同时养分供给机构2还设置用于浇灌绿植的喷淋组件和用于补充光照的LED灯；所述监测机构3包括用于监测绿植根茎叶生理情况的绿植传感器、用于监测培养皿1中养分含量的培养皿1传感器和用于监测绿植周边环境的环境传感器。优选的，所述绿植传感器具体包括根系监测传感器、茎干监测传感器、叶片监测传感器，用于检测植物不同部位生长发育状况；所述培养皿1传感器具体包括湿度传感器、速效氮传感器、速效钾传感器、速效磷传感器、有机质传感器、pH传感器、EC传感器，用于检测不同细化土壤或营养液指标；所述环境传感器具体包括光照度传感器、温湿度传感器和含氧量传感器等，用于监测周边环境的各项指标。

在本发明中，所述互动机构包括提示模块、学习模块和第三方辅助模块；所述提示模块，用于向学生发送绿植生长信息、学习任务和督促提醒；所述学习模块，用于获取学生的学习任务完成情况；所述第三方辅助模块，用于共享绿植生长信息、学习任务完成情况和养分信息，以及建立学习任务。其中，提示模块、学习模块和第三方辅助模块均与后台服务器连接；所述提示模块可以为音响、显示屏以及设置在班级中的电子智能班牌其中的一种或多种，其中，音响通过播放预设音频文件来实现上述功能，显示屏通过显示相应的信息来实现上述功能，所述电子智能班牌通过后台服务器获取学生对应的培养的绿植的数据，对每个学生在电子智能班牌上显示的头像进行相应的标记；学习模块可以为智能可穿戴设备、电脑、平板电脑以及如中国公开(公告)号：CN112631503A中所公开的一种用于中小学的纸笔交互系统等的一种或者多种，优选的，学习模块包括但不限于加速度传感器、压力传感器、麦克风、摄像传感器等，例如电子智能笔，预先根据学生书写的笔画和习惯、特定动作和语音等形成指令识别数据库储存至储存器中，当学生做出对应的特定动作或者输出特定的语音指令时，由传感器感应，再被后台服务器识别，从而判断学生是否在执行学习任务；所述第三方辅助模块可以为电脑、平板电脑以及手机等通信设备，以便于家长指导学生进行绿植培养。

实施例一：

如图所示，一种基于人机互动的绿植培养方法，包括以下步骤：

获取若干学习任务，储存至储存器中，生成学习任务数据库；

具体的，由家长通过第三方辅助模块向后台服务器发送若干学习任务，或者学生根据学习计划，自行设置学习任务，在通过学习模块上传至后台服务器，以使后台服务器获取若干学习任务，储存至储存器中，生成学习任务数据库。优选的，所述学习任务包括阅读、朗诵、测试和体育运动其中的一种或者多种。

通过监测机构3获取绿植和/或培养皿1中的养分信息，生成绿植生长信息，并发送至互动机构；

具体的，通过绿植传感器中的根系监测传感器、茎干监测传感器、叶片监测传感器，用于检测绿植不同部位生长发育状况，从而清楚了解到绿植当前各部位的生长情况，同时通过培养皿1传感器中的湿度传感器、速效氮传感器、速效钾传感器、速效磷传感器、有机质传感器、pH传感器和EC传感器，用于检测不同细化土壤或营养液指标，从而清楚了解到培养皿1中各种必要养分的含量信息，再加上环境传感器(光照度传感器、温湿度传感器和含氧量传感器等)监测周边环境的各项指标，从而清楚了解到绿植周边环境的情况，汇总培养皿1中各种必要养分的含量和周边环境的各项指标生成养分信息，优选的，所述养分信息包括绿植根茎叶生理情况、培养皿1内盐碱度、氮钾磷含量、环境温湿度和光照强度；在结合绿植不同部位生长发育状况、培养皿1中各种必要养分的含量和周边环境的各项指标，从而准确得出绿植当前的绿植生长信息，并发送至互动机构。

判断绿植和/或培养皿1是否需要调整养分含量，若否，则继续监控绿植和/或培养皿1中的养分信息，若是，则通过互动机构向学生发送学习任务；

具体的，养分仓中储存的养分均为液态的水溶性养分液，当需要调整养分含量时，可通过养分仓向培养皿1中注入水或者注入养分液来实现调整，在本实施例中，判断绿植和/或培养皿1是否需要调整养分含量的具体过程如下：

获取绿植种类以及绿植生长数据，建立监测参考数据库，并生成养分参考区间；

具体的，由家长通过第三方辅助模块向后台服务器上传绿植种类以及绿植生长数据，或者学生自行查阅资料、向他人借鉴经验、求助等，通过学习模块向后台服务器上传绿植种类以及绿植生长数据，其中绿植生长数据包括绿植每个阶段正常生成的图片和绿植不同部位长度和粗细等以及培养皿1中各养分含量的标准区间值，后台服务器中获得绿植种类以及绿植生长数据后，建立监测参考数据库，并生成与绿植生长每个阶段相对于的养分参考区间。

判断养分信息是否处于养分参考区间，若是，则继续监控绿植和/或培养皿1中的养分信息，若否，则通过互动机构向学生发送学习任务。

具体的，结合绿植当前的生长阶段，判断养分信息中的各养分数据是否包含养分参考区间中，若是，则继续监控绿植和/或培养皿1中的养分信息，保证绿植能够健康成长，若否，则通过提示模块向学生发送学习任务，以使得学生得知当前绿植和/或培养皿1中的养分需要调整。

通过互动机构获取学生的学习任务完成情况，储存至储存器中，生成学习任务完成列表；

具体的，预先由学生手持电子智能笔输入特定的笔画或者图形，以获取学生的书写习惯，并将相应的数据储存至指令识别数据库，当压力传感器再次感应到学生握住电子智能笔，可进一步通过加速度传感器获取学生的书写轨迹，准确识别学生是否在执行学习任务，从而准确判断学生的学习任务完成情况，或者通过电子智能笔麦克风采集学生的语音，从而准确判断学生的学习任务完成情况。

在本实施例中，通过互动机构获取学生的学习任务完成情况的具体过程如下：

通过提示模块向学生发送学习任务；

具体的，通过音响广播特定的音频文件，，或者显示屏显示相应的信息、或者在电子智能班牌上显示的头像进行相应的标记，以使得学生获得学习任务。

通过学习模块获取学生的学习任务完成情况，储存至储存器中，并生成学习任务完成列表。

具体的，当压力传感器再次感应到学生握住电子智能笔，可进一步通过加速度传感器获取学生的书写轨迹，准确识别学生是否在执行学习任务，从而准确判断学生的学习任务完成情况；优选的，还可以通过电子智能笔上的麦克风采集学生的语音，从而准确判断学生的学习任务完成情况。然后将学习任务完成情况以学习任务完成列表的形式显示出来，以便于学生或者家长查阅，优选的，所述学习任务完成列表包含学习任务、学习任务完成情况百分比和学习任务完成时间。

判断学生是否已完成学习任务，若是，则通过养分供给机构2调整绿植和/或培养皿1中养分含量，若否，则通过互动机构督促学生完成任务。

具体的，通过学生的学习任务完成情况来判断学生是否已完成学习任务，若是，则养分仓对应的养分阀驱使养分仓通过输料管与培养皿1连通，开始向培养皿1中输送所缺少的养分，若否，则通过提示模块进一步督促学生完成任务，以保证绿植能够及时得到所缺少的养分。

实施例二：

一种基于人机互动的绿植培养后台服务器，包括储存器和处理器；储存器，用于储存程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行如实施例一所述的基于人机互动的绿植培养方法。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。