CN109284944A - 一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，包括以下步骤：1.采集教师讲课状态图像信息；2.对教师示意学生举手的上肢动作进行判断并计数；3.采集学生听课状态图像信息；4.对学生举手动作进行判断并计数；5.建立课堂教学互动活跃度评价模型，经分析计算得到学生举手回答问题平均人次，对课堂教学互动活跃度进行评价。

Description

一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统
技术领域
本发明涉及一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，特别涉及一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价方法。
背景技术
教学互动是课堂教学过程的一个重要组成部分。在课堂教学过程中，教学互动活跃度与学生听课注意力，教师教学水平，人格魅力息息相关。教学互动活跃度高，说明教师和学生教学关系融洽，能够明显提高教学效率。然而，目前教师对课堂教学互动活跃度的评价完全是主观的，缺乏相关的量化评价方法。甚至部分教学经验不足的教师没有重视教学互动，导致教学氛围压抑，教学效率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，以实现对课堂教学互动活跃度进行客观真实评价。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，包括：使用图像采集设备采集教师讲课状态图像信息，利用图像识别模块对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数，同时触发图像采集设备对学生听课状态的图像信息进行采集；使用图像采集设备采集学生听课状态的图像信息，利用图像识别模块对学生举手的动作进行识别判断并计数；建立课堂教学互动活跃度评价模型，经分析计算得到学生举手回答问题平均人次，对课堂教学互动活跃度进行评价。
进一步地，所述图像采集设备采集课堂教师讲课状态图像信息。并以1帧的频率储存并处理所采集到的教师讲课状态信息。
进一步地，所述图像识别模块根据教师上肢动作状态信息对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数n，同时触发图像采集设备在10秒内以1帧的频率对学生听课状态的图像信息进行采集。
进一步地，所述图像识别模块根据学生上课过程中上肢动作状态信息对学生举手的动作进行识别判断并计得教师在第n次利用上肢动作示意学生举手后10秒内的最大值Lnmax。
进一步地，所述课堂教学互动活跃度评价模型包含以下输入参数：在教学过程中，教师利用上肢动作示意学生举手的次数n；在教学过程中，教师每次利用上肢动作示意学生举手后的10秒内的学生举手人数的最大值的集合{L1max，L2max，…，L nmax}；教学互动活跃度评价模型输出参数：在教学过程中，学生举手回答问题平均人次M mean；。
根据学生举手回答问题平均人次M mean，评价课堂教学互动活跃度；M mean值越大，课堂教学互动活跃度越大，将评价结果显示在电脑屏幕上。
本发明的有益效果：采集学生听课状态图像信息，对学生举手动作进行判断并计数；采集教师讲课状态图像信息，对教师手臂动作进行判断并计数；建立课堂教学互动活跃度评价模型，经分析计算得到学生举手回答问题平均人次，对课堂教学互动活跃度进行客观真实评价。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明系统流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
教学互动是课堂教学过程的一个重要组成部分。在课堂教学过程中，教学互动活跃度与学生听课注意力，教师教学水平，人格魅力息息相关。教学互动活跃度高，说明教师和学生教学关系融洽，能够明显提高教学效率。然而，目前教师对课堂教学互动活跃度的评价完全是主观的，缺乏相关的量化评价方法。甚至部分教学经验不足的教师没有重视教学互动，导致教学氛围压抑，教学效率下降。
基于此，本发明实施例提供的一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，以实现对课堂教学互动活跃度进行客观真实评价。
图1是本发明系统流程图。
参照图1，一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统包括如下内容：步骤S110，利用图像采集设备采集课堂教师讲课状态图像信息。
具体的，图像采集设备以1帧的频率储存并处理所采集到的教师讲课状态信息。
步骤S120，图像识别模块根据教师上肢动作状态信息对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数n，同时触发图像采集设备对学生听课状态的图像信息进行采集。
步骤S130，图像采集设备在10秒内以1帧的频率对学生听课状态的图像信息进行采集。
步骤S140，图像识别模块根据学生上课过程中上肢动作状态信息对学生举手的动作进行识别判断并计得教师在第n次利用上肢动作示意学生举手后10秒内的最大值Lnmax。
步骤S160，课堂教学互动活跃度评价模型包含以下输入参数：在教学过程中，教师利用上肢动作示意学生举手的次数n；在教学过程中，教师每次利用上肢动作示意学生举手后的10秒内的学生举手人数的最大值的集合{L1max，L2max，…，L nmax}；教学互动活跃度评价模型包含以下输出参数：在教学过程中，学生举手回答问题平均人次M mean。
根据学生举手回答问题平均人次M mean，评价课堂教学互动活跃度；M mean值越大，课堂教学互动活跃度越大，将评价结果显示在电脑屏幕上。
实施例一，利用图像采集设备以1帧的频率采集课堂教师讲课状态图像信息，图像识别模块根据教师上肢动作状态信息对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数，教师示意学生举手共3次，第一次学生在10秒内举手的最大人数为10人，第二次为15人，第三次为20人。那么在此教学过程中，学生举手回答问题平均人次为15人次。
在教学过程中，学生举手回答问题平均人次越大，课堂教学互动活跃度越大，将评价结果显示在电脑屏幕上。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，其特征在于，包括：使用图像采集设备采集教师讲课状态图像信息，利用图像识别模块对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数，同时触发图像采集设备对学生听课状态的图像信息进行采集；使用图像采集设备采集学生听课状态的图像信息，利用图像识别模块对学生举手的动作进行识别判断并计数；建立课堂教学互动活跃度评价模型，经分析计算得到学生举手回答问题平均人次，对课堂教学互动活跃度进行评价。
2.一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，其特征在于，所述图像采集设备采集课堂教师讲课状态图像信息，并以1帧的频率储存并处理所采集到的教师讲课状态信息。
3.一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，其特征在于，所述图像识别模块根据教师上肢动作状态信息对教师示意学生举手的上肢动作进行识别判断并计数n，同时触发图像采集设备在10秒内以1帧的频率对学生听课状态的图像信息进行采集。
4.一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，其特征在于，所述图像识别模块根据学生上课过程中上肢动作状态信息对学生举手的动作进行识别判断并计得教师在第n次利用上肢动作示意举手后10秒内的最大值Lnmax。
5.一种基于机器视觉的课堂教学互动活跃度评价系统，其特征在于，所述课堂教学互动活跃度评价模型包含以下输入参数：在教学过程中，教师利用上肢动作示意学生举手的次数n；在教学过程中，教师每次利用上肢动作示意学生举手后的10秒内的学生举手人数的最大值的集合{L1max，L2max，…，Lnmax}；教学互动活跃度评价模型输出参数：在教学过程中，学生举手回答问题平均人次Mmean；；
6.根据学生举手回答问题平均人次Mmean，评价课堂教学互动活跃度；Mmean值越大，课堂教学互动活跃度越大，将评价结果显示在电脑屏幕上。
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