[發明專利]一種面向混合式教學方法的授課效果評估系統及方法

在審

• 申請號: 202210187365.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114580882A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李婷;王鵬;盧小林;楊劼
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/20;G06V20/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

1.一種面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，包括：

課堂錄像裝置，用于實時獲取課堂學生聽課圖像，并傳輸至服務器；

教室多媒體設備，用于對放映過程中的課件進行教學方法標簽檢測，獲取所述教學方法的類型及起止時間，并發送至服務器；其中，所述課件頁面中包括教師預先插入的教學方法標簽；

服務器，被配置為包括：

聽課狀態評估模塊，用于每隔設定時間間隔，基于學生聽課圖像數據，對整體聽課質量進行評估；

授課效果評價模塊，用于根據課堂時間范圍內各時間間隔的整體聽課質量，以及教學方法類型和起止時間，分析授課效果。

2.如權利要求1所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述系統還包括：過程記錄設備，用于獲取教師選擇的教學方式類型及起止時間，并進行記錄，課程結束后傳輸至所述服務器。

3.如權利要求2所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述服務器還包括教學方法整合模塊，用于對從課堂多媒體設備獲取的和過程記錄設備獲取的教學方法及起止時間進行整合存儲。

4.如權利要求1-3任一項所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述聽課狀態評估模塊對某個時間間隔內的整體聽課質量進行評估具體包括：

對每個時間間隔均抽取多個圖像幀，本實施例采用等時間間隔的抽取方式，對于每個圖像幀，分別執行以下步驟：

對所述圖像幀進行分割，得到每個學生座位區域圖像；

對于每個學生的座位區域圖像，分別進行關鍵點檢測，獲取學生的鼻尖、左肩、右肩、左手和右手關鍵點；

根據鼻尖、左肩和右肩的相對位置，判斷每個學生的低抬頭信息；

根據低抬頭信息，和左手與左肩相對位置關系/右手與右肩相對位置關系，確定舉手信息；

分別根據所述圖像幀的學生低抬頭信息和舉手信息，計算該圖像幀的學生聽課狀態和學生參與積極度；

根據該時間間隔內各幀圖像的學生聽課狀態和參與積極度，評估該時間間隔的課堂整體聽課質量。

5.如權利要求4所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述低抬頭信息判斷方法為：以鼻尖為頂點，鼻尖-左肩連線以及鼻尖-右肩連線的夾角，若夾角大于預設角度，說明鼻尖位置比左肩或右肩低，則為低頭，否則為抬頭。

6.如權利要求4所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述舉手信息確定方法為：當學生處于抬頭狀態，且左手高于左肩/右手高于右肩，則確定該學生為舉手狀態。

7.如權利要求4所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述服務器還包括聽課質量反饋模塊，用于將時間點和學生整體聽課質量反饋至教師客戶端。

8.如權利要求4所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述授課效果評價模塊分析授課效果具體包括：

根據課堂時間范圍內各時間間隔的學生整體聽課質量，以及教學方法類型和起止時間，以時間為橫坐標，學生整體聽課質量為縱坐標，生成師生互動曲線；

獲取整體聽課質量值低于設定閾值的時間段，并將該時間段信息和相應部分課件反饋至教師客戶端。

9.如權利要求8所述的面向混合式教學方法的授課效果評估系統，其特征在于，所述分析授課效果還包括對各類教學方法的授課效果進行評價：

前期階段聽課質量提升效率計算方法為：

后期階段聽課質量衰減性計算方法為：

其中，g為教學方法的類型編號；K為某堂課采用第g類教學方法的總次數；為第g類教學方法在第k次開始使用時的學生聽課質量值和時間；為第g類教學方法在第k次使用后，師生互動曲線上的第一個波峰值和時間；為第g類教學方法在第k次使用后，師生互動曲線上的第一個波谷值和時間。

10.一種面向混合式教學方法的授課效果評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取課堂時間范圍內各時間間隔的學生整體聽課質量，以及教學方法類型及起止時間；

以時間為橫坐標，學生整體聽課質量為縱坐標，生成師生互動曲線；

對于每類教學方法，均根據各次使用開始時及結束后的整體聽課質量，對該類教學方法的授課效果進行評價。