一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，本系统用视觉传感器代替硬件传感器，实现对学生的无感识别，舒适度高，成本低，实现学生课堂行为的自动识别和监控，通过采集学生课堂图像，并识别学生行为，从而自动监控学生的上课状态，解决现有依靠老师进行管理的不便；能够监控到每个学生的上课状态，及时发现不听讲的行为，提醒学生，促进学生专心听课，同时减轻老师的上课管理工作，老师更专心讲课，从而提高课堂效率，学生课堂行为识别精确，先经过前景提取，得到有效的人体识别区域，再通过非负矩阵分解和隐马尔可模型(HMM)识别人体行为，精确的识别学生的课堂行为，更好的辅助老师进行课堂管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统
本专利技术属于大数据领域，涉及教学分析技术，具体是一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统。
技术介绍
教学综合分析主要包括质量活动情况的数量统计分析与质量活动情况的因果关系分析。质量活动情况的数量统计分析可通过考核人次的相关百分比、人数增减情况等，来依据曲线判定质量高低的变化范围；质量活动情况的因果关系分析可通过校风、学风、班风和团队环境等多方面的研究考虑，来找出其中的制约因素，提高整体教学质量。而在公开号为CN107609736A的文件中，仅是依据课堂图像的人脸识别处理、课堂音频信号的声纹识别处理、课堂语音转文本内容的语音识别处理和对文本内容进行二次分析的自然语言处理；以时间值为索引，建立关联分析视图，并生成课堂教学量化指标分析结果，以时间值为维度，构建学情、知识内容、教学过程和教学特点的关联分析视图，形成课堂的教学分析结果，且将其与现有的基于教育大数据的教学综合分析系统相结合来说；现有的大多是对单一的课堂或课外的教学状况进行数据化分析，而难以将老师的行为与学生的行为相联系，并将两者一同结合进行班级类的全方位处理，且还缺乏将自身状况与班级状况进行层次化结果比对的方面，不能够在保证分析来源全面性的基础上，大大提高分析过程的阶级准确度；为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，用于解决的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，包括教育大数据平台、教师采集模块、教学采集模块以及综合分析模块；教育大数据平台，设置为存储学生信息与了任课老师信息；教师采集模块，设置为采集教室内教师信息；教学采集模块，设置为采集教学中教师的课堂行为与学生的课堂行为；综合分析模块，设置为对教师的课堂行为与学生的课堂行为进行评估，并得出综合分析值。进一步地，所述教师采集模块包括物联网设备采集单元、工号采集单元、特征信息采集单元以及教育大数据提取单元；所述物联网设备采集单元用于采集任课教师的物联网设备编码信息，具体为，通过无线网络与教室内物联网设备进行数据连接，获取物联网设备的物联网编码，所述物联网编码具体为物联网入网账号；所述工号采集单元用于采集任课教师的工号信息，具体为，通过教室内多媒体登录系统获取教师的登录账号并获取对应教师的工号；所述特征信息采集单元用于采集任课教师的特征信息，具体为，通过教室内监控设备对教师进行图像采集，并通过图像分析获取教师的特征信息；所述特征信息具体为，教师的面部图像识别特征；所述教育大数据提取单元用于获取任课信息以及任课老师信息，具体为，获取校园管理系统内的课程安排数据与任课教师数据；所述课程安排数据包括课程名称、课程日期、授课教室以及授课教师；所述任课教师数据包括任课教师工号、任课教师的面部图像识别特征以及任课教师的物联网入网账号。进一步地，所述教学采集模块包括教师采集单元、学生采集单元以及状态采集单元；所述教师采集单元用于采集教师的课堂行为，具体为，通过图形识别模型对教师行为进行识别；所述教师行为包括玩手机、坐下以及离开教室；所述学生采集单元用于采集学生的课堂行为，具体为，通过图形识别模型对学生行为进行识别；所述学生行为包括趴在课桌上、睡觉以及长时间站立；所述状态采集单元用于获取学生的听课状态，具体为，通过教室内监控设备对学生进行图像采集，并通过图像分析获取学生的听课状态；所述听课状态包括认真听讲、一般听讲以及不听讲。进一步地，综合分析模块包括教师评分单元、学生评分单元以及综合评分单元；所述教师评分单元用于对教师行为做出智能评分并得出教师评分值；所述学生评分单元用于对学生行为做出评分并得出学生评分值；所述综合评分单元用于综合教师行为与学生行为得出综合分析值。进一步地，所述教师评分单元用于对教师行为做出智能评分并得出教师评分值，包括：获取教师的特征信息，并与校园管理系统内任课教师的面部图像识别特征进行比对；当对比失败时，产生报警信号；当对比成功后，获取校园管理系统内任课教师的面部图像识别特征对应的任课教师工号；获取教师的工号与任课教师工号进行对比，当对比失败时，向教室内任课教师的物联网设备发送核验信息；所述核验信息包括任课老师本周的课程名称、课程日期以及授课教室；所述任课老师本周的课程名称、课程日期以及授课教室；通过校园管理系统获取；当对比成功后，实时获取教师采集单元内的教师的课堂行为，当出现教师行为后，通过教师行为打分公式得出教师评分值；所述教师评分值的初始值为10分。进一步地，所述教师行为打分公式具体为，教师行为出现次数乘以出现系数权重；所述出现系数权重包括：教师行为出现次数小于2次时出现系数权重为0.4；教师行为出现次数大于2次且小于5次时出现系数权重为0.13；教师行为出现次数大于6次时出现系数权重为0.04。进一步地，所述学生评分单元用于对学生行为做出评分并得出学生评分值包括:获取教室内每一个学生对应的课堂行为与听课状态，并通过学生行为打分公式得出学生评分值；所述学生行为打分公式具体为，课堂行为得分与听课状态得分的加合值；所述课堂行为得分的初始值为10分，当对应学生出现学生行为时，每次扣除1分；所述听课状态得分的初始值为0分，当对应学生的听课状态为认真听讲时，听课状态得分为5分；当对应学生的听课状态为一般听讲时，听课状态得分为2分；当对应学生的听课状态为不听讲时，听课状态得分为-2分。进一步地，所述综合评分单元用于综合教师行为与学生行为得出综合分析值，包括：获取教师评分值，当教师评分值低于8分时，教室内全部学生对应的学生评分值乘以1.1，得出修正学生评分值；当教师评分值低于6分时，教室内全部学生对应的学生评分值乘以1.4，得出修正学生评分值；当教师评分值低于4分时，教室内全部学生对应的学生评分值乘以1.6，得出修正学生评分值；通过综合公式得出综合分析值。进一步地，所述综合公式具体为，全部修正学生评分值对应的中位值与教师评分值的加合值。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如前所述的系统的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）所述教师采集模块包括物联网设备采集单元、工号采集单元、特征信息采集单元以及教育大数据提取单元；所述物联网设备采集单元用于采集任课教师的物联网设备编码信息，具体为，通过无线网络与教室内物联网设备进行数据连接，获取物联网设备的物联网编码，所述物联网编码具体为物联网入网账号；所述工号采集单元用于采集任课教师的工号信息，具体为，通过教室内多媒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，包括教育大数据平台、教师采集模块、教学采集模块以及综合分析模块；/n教育大数据平台，设置为存储学生信息与了任课老师信息；/n教师采集模块，设置为采集教室内教师信息；/n教学采集模块，设置为采集教学中教师的课堂行为与学生的课堂行为；/n综合分析模块，设置为对教师的课堂行为与学生的课堂行为进行评估，并得出综合分析值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，包括教育大数据平台、教师采集模块、教学采集模块以及综合分析模块；
教育大数据平台，设置为存储学生信息与了任课老师信息；
教师采集模块，设置为采集教室内教师信息；
教学采集模块，设置为采集教学中教师的课堂行为与学生的课堂行为；
综合分析模块，设置为对教师的课堂行为与学生的课堂行为进行评估，并得出综合分析值。


2.根据权利要求1所述的一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，所述教师采集模块包括物联网设备采集单元、工号采集单元、特征信息采集单元以及教育大数据提取单元；
所述物联网设备采集单元用于采集任课教师的物联网设备编码信息，具体为，通过无线网络与教室内物联网设备进行数据连接，获取物联网设备的物联网编码，所述物联网编码具体为物联网入网账号；
所述工号采集单元用于采集任课教师的工号信息，具体为，通过教室内多媒体登录系统获取教师的登录账号并获取对应教师的工号；
所述特征信息采集单元用于采集任课教师的特征信息，具体为，通过教室内监控设备对教师进行图像采集，并通过图像分析获取教师的特征信息；
所述特征信息具体为，教师的面部图像识别特征；
所述教育大数据提取单元用于获取任课信息以及任课老师信息，具体为，获取校园管理系统内的课程安排数据与任课教师数据；
所述课程安排数据包括课程名称、课程日期、授课教室以及授课教师；
所述任课教师数据包括任课教师工号、任课教师的面部图像识别特征以及任课教师的物联网入网账号。


3.根据权利要求1所述的一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，所述教学采集模块包括教师采集单元、学生采集单元以及状态采集单元；
所述教师采集单元用于采集教师的课堂行为，具体为，通过图形识别模型对教师行为进行识别；
所述教师行为包括玩手机、坐下以及离开教室；
所述学生采集单元用于采集学生的课堂行为，具体为，通过图形识别模型对学生行为进行识别；
所述学生行为包括趴在课桌上、睡觉以及长时间站立；
所述状态采集单元用于获取学生的听课状态，具体为，通过教室内监控设备对学生进行图像采集，并通过图像分析获取学生的听课状态；
所述听课状态包括认真听讲、一般听讲以及不听讲。


4.根据权利要求1所述的一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，综合分析模块包括教师评分单元、学生评分单元以及综合评分单元；
所述教师评分单元用于对教师行为做出智能评分并得出教师评分值；
所述学生评分单元用于对学生行为做出评分并得出学生评分值；
所述综合评分单元用于综合教师行为与学生行为得出综合分析值。


5.根据权利要求4所述的一种基于教育大数据的智慧教学综合分析系统，其特征在于，所述教师评分单元用...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：温州洪启信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33