[發(fā)明專利]一種基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010660367.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN111915148A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張朝暉;趙小燕;張?zhí)靾?/a>;謝乾陽;關(guān)恩浩;何夢(mèng)中;齊華華;閆曉煒;賈鸝宇;梁潔;羅海霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/20;G06K9/00;G06F40/216;G10L15/26;G10L25/51
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明公開了一種基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集當(dāng)前課堂內(nèi)的師生數(shù)據(jù)，包括教師視頻數(shù)據(jù)、教師音頻數(shù)據(jù)以及學(xué)生視頻數(shù)據(jù)；教學(xué)評(píng)價(jià)模塊，用于基于師生數(shù)據(jù)和當(dāng)前課堂對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的課堂信息，通過視頻識(shí)別和語音識(shí)別獲取多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括：學(xué)生出勤率、學(xué)生抬頭率、學(xué)生聽課意愿、學(xué)生活躍度、教師站位規(guī)范性、教師活躍度、教師形象感染度、教師語言感染度以及教師口頭語頻率；然后顯示上述評(píng)價(jià)指標(biāo)并對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和，得到當(dāng)前課堂對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。本發(fā)明可以用于大范圍課堂的自動(dòng)化質(zhì)量普查、及對(duì)教師本人用于教學(xué)反饋改進(jìn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及教學(xué)管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

課堂教學(xué)評(píng)估可以分為總結(jié)性評(píng)估、過程性評(píng)估等兩類。目前，大多數(shù)高校實(shí)施的是總結(jié)性評(píng)估，例如學(xué)生網(wǎng)評(píng)、畢業(yè)生調(diào)查、教案展示等，這些結(jié)果都屬于事后結(jié)論。然而，為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)教師、特別是青年教師在教學(xué)中存在的問題，需要在課堂內(nèi)進(jìn)行全動(dòng)態(tài)過程診斷，梳理出若干細(xì)節(jié)指標(biāo)，以便幫助教師針對(duì)性地改進(jìn)，這就是充滿正能量的過程性評(píng)估。

目前的過程性評(píng)估主要依靠同行專家聽課打分的形式，其缺點(diǎn)是需要占用專家大量的時(shí)間，效率低，不同專家的客觀性及對(duì)比性都不強(qiáng)。基于此，依賴技術(shù)手段的課堂教學(xué)過程性評(píng)估應(yīng)運(yùn)而生。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201910599869.5的專利申請(qǐng)公開了一種智能教學(xué)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)推送、教學(xué)內(nèi)容分類和教學(xué)目標(biāo)策略分析；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201910504336.4的專利申請(qǐng)公開了一種智能學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)，采用智能終端、客戶端、服務(wù)器，收集考試分析報(bào)告和社會(huì)實(shí)踐等，在服務(wù)器上進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

上述專利申請(qǐng)雖然也采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，但數(shù)據(jù)的收集都是人工完成的，計(jì)算機(jī)只是完成對(duì)數(shù)據(jù)的分析工作，在數(shù)據(jù)收集方面依然比較消耗人力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的課堂數(shù)據(jù)采集效率低，不適合長期、大范圍課堂質(zhì)量巡查的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集當(dāng)前課堂內(nèi)的師生數(shù)據(jù)；其中，所述師生數(shù)據(jù)包括教師視頻數(shù)據(jù)、教師音頻數(shù)據(jù)以及學(xué)生視頻數(shù)據(jù)；

教學(xué)評(píng)價(jià)模塊，所述教學(xué)評(píng)價(jià)模塊包括數(shù)據(jù)分析單元和評(píng)價(jià)結(jié)果展示單元；其中，所述數(shù)據(jù)分析單元用于基于所述師生數(shù)據(jù)和當(dāng)前課堂對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的課堂信息，通過視頻識(shí)別和語音識(shí)別獲取多個(gè)預(yù)設(shè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；其中，所述課堂信息包括當(dāng)前課堂內(nèi)的應(yīng)到學(xué)生數(shù)量；所述評(píng)價(jià)結(jié)果展示單元用于對(duì)獲取的多個(gè)預(yù)設(shè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和，得到當(dāng)前課堂對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，并展示給用戶。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括前置網(wǎng)絡(luò)攝像頭、后置網(wǎng)絡(luò)攝像頭以及全向網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)；

其中，所述前置網(wǎng)絡(luò)攝像頭設(shè)置在講臺(tái)上方，用于采集課堂內(nèi)的學(xué)生視頻數(shù)據(jù)；所述后置網(wǎng)絡(luò)攝像頭設(shè)置在教室后方，用于采集課堂內(nèi)的教師視頻數(shù)據(jù)；所述全向網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)設(shè)置在講臺(tái)中央，用于采集課堂內(nèi)的教師音頻數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析單元具體用于：

對(duì)所述學(xué)生視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別出其中的身體和面部，并統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的身體數(shù)量和面部數(shù)量，以及每一學(xué)生的面部位置和面部運(yùn)動(dòng)姿態(tài)；

對(duì)所述教師視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別出教師的身體姿態(tài)和面部位置，并根據(jù)教師的面部位置統(tǒng)計(jì)出教師整堂課中位于講臺(tái)預(yù)設(shè)有效空間的時(shí)間占比，根據(jù)教師的面部位置的變動(dòng)統(tǒng)計(jì)出教師整堂課中處于移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間占比，根據(jù)教師的身體姿態(tài)確定教師整堂課中使用手勢語言的時(shí)間占比；