[發明專利]一種教育課堂數據分析系統

在審

• 申請號: 202011550081.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112598552A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 熊燦霞;余月清;王民偉;王惜騫;趙平
• 申請（專利權）人: 貴州樹精英教育科技有限責任公司
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06Q10/06;G06K9/00;G07C1/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 馬婷

本發明公開了一種教育課堂數據分析系統，包括云數據中心、與云數據中心進行數據通信的教室端、學生端、教師端；所述教室端包括基于簽到器的簽到模塊、以及基于教室內攝像頭的人數實時識別模塊、人臉識別模塊、學生行為數據采集模塊、教師行為數據采集模塊、聲音采集模塊、授課內容采集模塊；本發明通過基于教室的簽到器、攝像頭、人數識別、人臉識別、學生行為采集、教師行為采集、授課內容采集，能夠有效的采集到學生的上課情況、教師的授課情況以及授課內容的反饋，幫助教師了解學生課堂行為，進而更好的進行教學評估以及教學管理工作。

技術領域

本發明涉及大數據領域，具體涉及一種教育課堂數據分析系統。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，將信息技術應用在課堂學習中的智慧教育技術也不斷發展，智慧教育即教育信息化，是指在教育管理、教育教學和教育科研中全面深入地運用現代信息技術來促進教育改革與發展的過程。其技術特點是數字化、網絡化、智能化和多媒體化，基本特征是開放、共享、交互、協作；課堂數據能夠展示學生的課堂表現、學生知識的掌握情況、教師的教學情況，并據此作為評教和自評的客觀依據，以提升教師的教學能力；另一方面能記錄學生千差萬別的個性、能力和學習習慣，盡可能實現個性化的輔導，并對其成長狀況進行長期監測，因此，設計一種教育課堂數據分析系統是相關領域內技術人員急需解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種教育課堂數據分析系統，包括云數據中心、與云數據中心進行數據通信的教室端、學生端、教師端；

所述教室端包括基于簽到器的簽到模塊、以及基于教室內攝像頭的人數實時識別模塊、人臉識別模塊、學生行為數據采集模塊、教師行為數據采集模塊、聲音采集模塊、授課內容采集模塊；

所述簽到模塊用于確定目標學生的人數以及每個目標學生對應的學生信息；所述人數實時識別模塊用于在設定時間區間內判斷教室內人數，并與簽到模塊采集的目標學生數量進行對應，得到設定時間區間內的人數增減量；所述人臉識別模塊用于識別教室內的目標學生人臉，并與簽到模塊的已簽到目標學生進行比對；所述學生行為數據采集模塊用于學生表情數據采集以及學生動作行為采集；所述教師行為數據采集模塊用于教師動作采集；所述聲音采集模塊用于分類采集教室內的學生聲音信息以及教師聲音信息；所述授課內容采集模塊用于采集智能黑板上的授課內容；

所述云數據中心包括云端數據庫、數據分析模塊，所述云端數據庫用于存儲教室端、學生端、教師端的數據，所述數據分析模塊用于分類、整合數據內容；

所述教師端包括隨堂測驗庫、隨堂測驗發送模塊、隨堂測驗批閱模塊以及學生評價模塊；

所述學生端包括隨堂測驗存儲模塊、隨堂測驗作答模塊以及課堂評價模塊。

進一步地，所述簽到模塊獲取的學生信息包括學生姓名、學生班級以及學生照片。

進一步地，當人臉識別模塊將教室內的目標學生人臉與簽到模塊的已簽到目標學生進行比對且結果不匹配時，人臉識別模塊標記不匹配的目標學生；當比對結果匹配時，人臉識別模塊獲取目標學生名稱，并構建目標學生數據庫存儲至云數據中心。

進一步地，所述學生行為數據采集模塊采集的學生動作行為包括臉部動作行為、肢體動作行為，所述臉部動作行為判斷基于眼球動作、嘴部動作，所述肢體動作行為判斷基于頭部動作、軀干動作、四肢動作；所述學生動作行為包括坐、站立、行走、舉手、聽講、閱讀、瞌睡、討論、書寫；所述學生行為數據采集模塊將學生動作行為分別存儲至對應的目標學生數據庫中。

進一步地，所述授課內容采集模塊采集的內容還包括授課時間、授課地點、授課教師和課程名稱。

進一步地，所述學生評價模塊的內容包括目標學生課堂行為評價、課堂專注度評價、隨堂測驗成績評價。

進一步地，所述課堂評價模塊的內容包括教師授課行為評價、教師講解質量評價以及學生感受評價。