[發明專利]一種可量化課堂教學質量評估系統及方法

在審

• 申請號: 201710757995.X
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107491890A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 李昊;黃葉敏;李釗
• 申請（專利權）人: 廣州思涵信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/20;G06F17/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于通訊和教育技術領域，更具體地，涉及一種可量化課堂教學質量評估系統及方法。

背景技術

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大，可以設想，未來人工智能帶來的科技產品，將會是人類智慧的“容器”。

圖像識別，是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對像的技術。

語音識別技術就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉變為相應的文本或命令的高技術。語音識別技術主要包括特征提取技術、模式匹配準則及模型訓練技術三個方面。

自然語言處理是計算機科學領域與人工智能領域中的一個重要方向。它研究能實現人與計算機之間用自然語言進行有效通信的各種理論和方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可量化課堂教學質量評估系統及方法，可有效識別課堂教學的各種要素，實現教學質量的評估。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案是：一種可量化課堂教學質量評估系統，其中，包括以下模塊：

數據采集模塊，用于對教學過程中的課件以及教學視頻中的知識內容進行采集，并將視頻內容轉換為音頻內容，同時獲取學生學情數據；

數據處理及存儲模塊，與數據采集模塊連接，用于對數據采集模塊所采集的數據，利用人工智能技術，進行信息識別和數據預處理，建立教學質量數據庫存儲采集數據，同時對數據進行聚類；

數據挖掘及呈現模塊，與數據處理及存儲模塊連接，用于對教學質量數據庫中的數據進行分項指標評分計算，并所計算的教學質量結果進行匯總，按照所設定的維度進行可視化呈現。

進一步地，所述的數據采集模塊包括：

課件內容采集單元，用于通過在用戶電腦上安裝VSTO插件，記錄課件內容，并對課件內容進行語義處理，識別關鍵知識內容；

教學過程采集單元，用于采集教師課堂上課的視頻，并對視頻進行視頻至音頻的轉換處理；

教務系統對接單元，用于對接教務系統，獲取學生學情數據；

混合式教學平臺對接單元，用于對接混合式教學平臺，獲取學生線上學習和評教數據。

進一步地，所述的教學過程采集單元包括：

教學過程視頻采集單元用于采集課堂上課的視頻，包括學生部分和教師部分；

視頻轉音頻單元與教學過程視頻采集單元連接，用于將采集的視頻內容進行視頻轉音頻處理。

進一步地，所述的數據處理及存儲模塊包括：

數據處理單元，用于將采集的數據，利用人工智能技術，進行信息識別和數據預處理；

教學質量數據庫單元，與數據處理單元連接，用于建立統一的教學質量數據庫，將采集到的數據存儲于教學質量數據庫中，按照預設的教學質量評估維度對數據進行聚類，建立數據集市，并對數據集市設置多個量化評價指標。

進一步地，所述的數據處理單元所采集的數據包括結構化數據和非結構化數據，所述的結構化數據為來自于信息化系統的數據，包括成績、考勤、評教；所述的非結構化數據包括視頻、圖像、文本。

進一步地，所述的數據集市包括教學態度集市、教學內容集市、教學方法集市以及教學效果集市。

進一步地，所述的數據挖掘及呈現模塊包括：

分項指標評分計算單元，與數據集市連接，用于在每個集市中，選擇用于評估的量化評價指標，并設置權重進行加權平均計算；

教育質量匯總評分單元，與分項指標評分計算單元連接，用于將每個數據集市的計算結果進行匯總，并計算加權平均值；

教育質量數據呈現單元，與教育質量匯總評分單元連接，用于將計算結果，按照預設的維度進行聚類，并進行可視化呈現；其中預設的維度包括學校、院系、課程以及教師。

本發明還提供一種可量化課堂教學質量評估方法，其中，包括以下步驟：

S1.數據采集，對教學過程中的課件內容、教學視頻內容進行采集，并同時對接教務系統以及混合式教學平臺，獲取學生學情數據以及學習評教數據；