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摘要:本发明公开了基于人工智能技术的课堂教学质量在线持续改进系统,包括服务器、听课状态管理系统、教务管理终端、手机终端以及教师管理终端,系统依据多个摄像头、体感传感器识别学生的听课状态,统计学生的听课签到、迟到早退人数,统计学生看手机、打瞌睡、相互聊天、大声喧哗者的姓名、学号等,同时系统可以将学生听课状态及人数统计情况、授课教师的讲课语速等实时显示在讲台上的多媒体显示屏上,动态跟踪学生的听课状态,及时提醒教师采用相关互动措施或改变改进授课方法,这对于教师实时改进自己的教学方法,达到在线持续改进课堂教学质量的目的,具有一定的积极意义。
主权项:1.基于人工智能技术的课堂教学质量在线持续改进系统,其特征在于,包括服务器(1)、听课状态管理系统(2)、教务管理终端(3)、手机终端(4)以及教师管理终端(5);所述听课状态管理系统(2)包括可旋转摄像头组、体感传感器(104)、控制主机(105)以及显示器(106),其中:所述服务器(1),其位于学校教务处机房,接受听课状态管理系统(2)、教务管理终端(3)、手机终端(4)以及教师管理终端(5)的信息访问,以便进行信息储存和信息管理;所述服务器(1),其内部存储有学生的基本信息、学籍档案、教学计划以及教学安排的资料;所述听课状态管理系统(2):其通过安装于教室的摄像头组采集的学生脸部特征,采用人工智能图像识别技术识别学生的身份,并结合体感传感器(104)识别学生的听课状态及跟踪定位学生的听课位置;且听课状态管理系统(2)可识别学生的脸部表情并计算学生听课的愉悦度和专注率;所述学生的听课状态包括:看手机、打瞌睡、相互聊天、大声喧哗;心情愉悦度X由学生面带微笑的人数、表情平和的人数、面带愁容的人数以及学生的总人数N计算而成,计算公式为如下公式(1):X=%(1);其中,听课专注率Z由学生看手机人数、打瞌睡人数、相互聊天人数、大声喧哗人数以及学生的总人数N计算而成,计算公式为如下公式(2): 所述教务管理终端(3),用于教务管理人员对服务器(1)接受、保存的数据进行管理,包括对数据的储存、备份、检索、统计以及汇总,同时对注册的师生用户进行管理;所述手机终端(4),为服务器(1)的多个操作终端,所述手机终端(4)上安装有APP程序,师生均借助手机终端(4)在APP程序进行用户注册,并依据自己的操作权限进行数据管理操作;所述教师管理终端(5),为服务器(1)的多个电脑终端,其上安装有APP程序,教师可采用APP程序进行用户注册,并依据自己的操作权限进行数据管理操作;所述教师管理终端(5),可以向服务器(1)查询与本人教学的资料数据;所述可旋转摄像头组包括第一可旋转摄像头(101)、第二可旋转摄像头(102)、第三可旋转摄像头(103)以及第四可旋转摄像头(107),其中:所述第一可旋转摄像头(101),位于教室入门的正对面,在上课前对进门学生进行人脸识别,将人脸特征信息传输至控制主机(105);所述可旋转摄像头(101)在上课后被控制主机(105)自动控制旋转面向上课学生,与体感传感器(104)一起识别学生的听课状态,同时可以识别学生的脸部表情并计算学生听课的愉悦度和专注率,并将识别信息传输至控制主机(105);所述第二可旋转摄像头(102),其位于教室黑板的正上方,与体感传感器(104)一起识别学生的听课状态,同时可以识别学生的脸部表情并计算学生听课的愉悦度和专注率,并将识别信息传输至控制主机(105);所述第三可旋转摄像头(103),位于教室进入门的正上方,在上课前、后被控制主机(105)自动控制旋转面向出门学生,识别、统计上课早退学生的情况,并与体感传感器(104)一起识别学生的听课状态,同时可以识别学生的脸部表情并计算学生听课的愉悦度和专注率,并将识别信息传输至控制主机(105);所述体感传感器(104),位于教室黑板正上方,与可旋转摄像头组一起识别学生的听课状态,同时可以识别学生的脸部表情并计算学生听课的愉悦度和专注率,并将识别信息传输至控制主机(105);所述控制主机(105),其位于教室多媒体操控台里,用于接收接受可旋转摄像头组及体感传感器(104)检测的学生脸部特征信息以及学生的听课状态信息,并将信息发送至服务器(1);所述控制主机(105),其借助服务器(1)的数据关联统计:学生的听课的人数,统计学生看手机、打瞌睡、相互聊天者的信息和人数;当前本节课学生课前及课后的听课心情愉悦度;并将上述统计的信息发送至服务器(1);所述控制主机(105),可以借助服务器(1)的数据关联保存、统计当前本节课学生课前及课后听课心情愉悦度及愉悦曲线,并将信息发送至服务器(1);所述控制主机(105),可以将学生听课状态及人数统计情况、授课教师的讲课语速实时显示在显示器(106)上,动态跟踪学生的听课状态,及时提醒教师采用互动措施、改变或改进授课方式,以便达到在线持续改进课堂教学质量的目的;所述显示器(106),位于教室多媒体操控台的上面,显示控制主机(105)的输出信息;所述第四可旋转摄像头(107)安装于教室中间顶部,其在控制主机(105)控制下进行360度的旋转采集。
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