[發明專利]一種基于表情識別的課堂教學評價方法及系統

在審

• 申請號: 201810558159.3
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108875606A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 周明強;張申申;張程;劉慧君;朱慶生
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06Q50/20
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 鄭嫻雅

本發明公開了一種基于表情識別的課堂教學評價方法及系統。該方法包括如下步驟：S1，將教師授課圖像與時間標簽關聯存儲；S2，對學生課堂圖像進行處理，對每個學生的每個采集時間點的聽課狀態和/或理解程度進行課堂表現達標判斷，若不達標則標記該采集時間點為該學生的一個視頻段標簽；S3，獲得該學生的課堂表現評價；S4，計算每個知識點的密集程度并將所有知識點按照密集程度進行排序；基于學生集合中的課堂表現評價進行課堂教學質量評價。對教學評估細化到課堂上每個知識點；對于每個學生課堂表現不達標的時間段通過視頻段標簽記錄下來，便于掌握每個學生的學習效果和學生課后復習，通過聽課狀態和理解程度對課堂教學質量進行準確評價。

技術領域

本發明涉及智能教育領域，特別是涉及一種基于表情識別的課堂教學評價方法及系統。

背景技術

現有技術中，公開號為CN107169902A的中國專利申請中披露了“一種基于人工智能的微表情分析的課堂教學評價系統，其特征在于:由視頻輸入模塊、云處理系統和輸出模塊組成，所述云處理系統包括服務器、GPU加速人工智能計算模塊、微表情模塊、考勤模塊、座位位置信息模塊、人際關系模塊、學工系統、教務系統和評價評估系統組成。”該專利申請運用人工智能深度學習的技術手段，通過上課過程中的綜合信息分析全面反映堂教學的信息，從而給教師，教務，家長等提供科學的決策依據來提高教學質量。公開號為CN106878677A的中國專利申請中披露了“一種基于多傳感器的學生課堂掌握程度評估系統，其特征在于，信息來源模塊有3個，分別是視頻采集模塊、音頻采集模塊、成績錄入模塊，其中視頻采集模塊和面部表情分類器模塊連接輸出面部表情分類結果，音頻采集模塊和語音分類器模塊連接輸出語音分類結果，成績錄入模塊和成績分類器模塊連接輸出成績分類結果，......課堂教學學生反映評估及建議模塊，用于對融合結果進行分析，并給出學生在課堂掌握情況的反映和建議。”該專利申請主要應用于課堂教學學生反映評估，它的實際意義是更客觀、更準確的評估課堂學生掌握狀況，能對課堂上學生的掌握狀祝作出判斷并給出教學評估結果及相應建議。

上述兩個專利申請對于教學的評估只是針對該課程，沒有細化到課堂教學內容，更沒有細化到課堂教學內容中的知識點，不利于掌握學生具體的學習效果。另外，高校課程繁重而且課時有限，教師需要在較短的時間內完成教學任務，而高校課程學生逃課、上課瞌睡、走神的現象時有發生，為了保證課堂教學質量，高校教師經常與學生教學互動，例如要求學生現場回答問題，維持課堂紀律，提醒瞌睡、走神的學生，記錄學生課堂表現等，無疑給教師增加了授課難度，降低了課堂授課的連貫性，影響授課質量；以及每個學生對于知識的理解程度不同，如何了解每個學生的學習進度進行個性化的指導也一直困擾著老師。因此，研究基于表情識別的課堂教學評價方法及系統具有重要的現實意義。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種基于表情識別的課堂教學評價方法及系統。

為了實現本發明的上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明公開了一種基于表情識別的課堂教學評價方法，包括如下步驟：

S1，間隔時間采集教師授課圖像，為每次采集的教師授課圖像設置時間標簽，將教師授課圖像與時間標簽關聯存儲；

S2，以相同或不相同的時間間隔采集學生課堂圖像，對學生課堂圖像進行處理，獲得所有學生在每個采集時間點的出勤狀態、聽課狀態和理解程度，對每個學生在每個采集時間點的聽課狀態和/或理解程度進行課堂表現達標判斷，若不達標則標記該采集時間點為該學生的一個視頻段標簽；

S3，基于學生所有采集時間點的出勤狀態、聽課狀態和理解程度，獲得該學生的課堂表現評價，利用學生信息、課程信息、課堂表現評價和視頻段標簽創建學生集合；

S4，將學生集合中的視頻段標簽轉換為時間標簽，提取與所述時間標簽關聯的教師授課圖像中的知識點，計算每個知識點的密集程度并將所有知識點按照密集程度進行排序；

和/或基于學生集合中的課堂表現評價進行課堂教學質量評價。