System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 课堂效果评估方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸_技高网

课堂效果评估方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:42975476 阅读:10 留言:0更新日期:2024-10-15 13:14
本发明专利技术实施例涉及信息化教学技术领域,具体涉及一种课堂效果评估方法、装置及计算机可读存储介质。通过视觉模块采集用户的用户图像数据、通过脑机模块获取用户脑电数据,并根据用户图像数据、用户脑电数据,得到视觉评估结果、脑电评估结果,从而根据视觉评估结果、脑电评估结果判断当前用户的用户课堂效果;并通过统计所有用户的用户课堂效果,获得课堂效果评估分数。通过本方法可以有效对用户的上课效果进行监控及评估,大大提高课堂效果及课堂效率,可提升用户的学习质量及教学质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及信息化教学,具体涉及一种课堂效果评估方法、装置及计算机可读存储介质


技术介绍

1、网课是一种新兴的学习方式,是为学习者提供的以互联网为平台、内容包含视频、图片、文字互动等多种形式的系列学习教程。网课是服务机构提供的在线学习课程。区别于线下课堂教授,网课具有方式多样,灵活便捷等优点,越来越多的学生群体和育儿父母的开始使用。

2、但由于网课没有面对面课堂,课堂教师及其他教务人员难以获取学生课堂状态,从而无法判断课堂效果。在专利文献《cn111242049a-一种基于面部识别的学生网课学习状态评价方法及系统》公开了通过获取学生面部图像、学生回答问题情况以及学生信息,从而判断学生的学习状态。但在实际教学过程中,除了观看网课,还存在查阅教材、书写笔记等等其他学习行为,其他行为容易被上述专利文献公开的评价方法误判,导致学习评价不准确。同时,当学生直视屏幕时,难以准确判断学生是否处于专注学习状态,上述专利文献所公开方案无法准确有效的判断课堂效果,不利于教学计划实施。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本专利技术实施例提供了一种课堂效果评估方法、装置及计算机可读存储介质,用于解决现有技术中存在无法准确有效的判断课堂效果,不利于教学计划实施的问题。

2、根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种课堂效果评估方法,其特征在于,所述方法包括:

3、通过视觉模块获取并分析用户图像数据,获得视觉评估结果;

4、通过脑机模块获取并分析用户脑电数据,获取脑电评估结果;

5、根据所述视觉评估结果、脑电评估结果,获取用户课堂效果,并计算当前课堂的用户课堂效果的正向比例,获得课堂效果评估分数。

6、在一种可选的方式中,所述通过视觉模块获取并分析用户图像数据,获得视觉评估结果,包括:

7、通过视觉模块在预设时间间隔内,连续获取用户图像数据;

8、将用户图像数据输入到视觉评估模型进行学习行为判定,其中,用户图像数据判定为学习状态则用户图像数据为正向图像,否则用户图像为负向图像;

9、在预设课堂时长中,若正向图像占所有的用户图像数据比例为80%,则认定当前用户的视觉评估结果为正向。

10、在一种可选的方式中,所述视觉评估模型为卷积神经网络,视觉评估模型通过用户图像数据进行训练,具体包括:

11、对视觉评估模型进行权值初始化;

12、将用户图像数据输入到视觉评估模型,通过卷积层、池化层、全连接层的向前传播得到输出值;

13、求出视觉评估模型的输出值与目标值之间的误差;

14、当误差大于预设期望值时,将误差传回视觉评估模型中,依次求得全连接层、池化层、卷积层的误差;

15、根据求得误差进行权值更新,通过不同的用户图像数据对权值进行持续更新。

16、在一种可选的方式中,所述通过脑机模块获取并分析用户脑电数据,获取脑电评估结果,具体包括:

17、通过脑机模块在预设时间间隔内,连续采集用户脑电数据;

18、对所述用户脑电数据进行信号处理及特征提取,获取特征信号;

19、通过fisher线性判别模型对特征信号频进行判定,其中,用户脑电数据判定为专注状态则用户脑电数据为正向脑电,否则用户图像为负向脑电;

20、在预设课堂时长中,若正向脑电占所有的用户脑电数据比例为80%,则认定当前用户的脑电评估结果为正向。

21、在一种可选的方式中,对所述用户脑电数据进行信号处理,具体包括:

22、通过移动窗口中值滤波技术去除用户脑电数据的基线漂移;

23、通过butterworth低通滤波器去除用户脑电数据的高频信号;

24、对低通滤波后的用户脑电数据,通过eica算法滤除生理伪迹;获取中间脑电数据。

25、在一种可选的方式中,对所述用户脑电数据进行特征提取通过共空间模型获取特征信号,具体包括:

26、将用户脑电数据中的脑电信号组成一个n*t的点云矩阵,其中,n为导联的数量,t为采样点数据;

27、计算每个点云矩阵的协方差,分别对两组数据的协方差求平均,获得两个协方差矩阵;

28、将两个协方差矩阵相加求和得到合成协方差矩阵,并通过求合成协方差矩阵的特征值、特征向量,获得白化转换矩阵;

29、根据所述白化转换矩阵,计算出两个协方差矩阵的线性变换矩阵;

30、通过线性变换矩阵将每个点云矩阵映射到另一空间上,计算每个点云在另一个空间不同维度的方差,得到特征信号。

31、在一种可选的方式中,所述通过fisher线性判别模型,通过以下步骤建立:

32、载入训练数据,并对训练数据进行归一化处理,得到每个类的均值向量;

33、计算每个类的总离散度,并计算总离散度的逆矩阵;

34、根据总离散度的逆矩阵,计算投影方向w和阈值y0,并构建线性判别函数;

35、通过线性判别函数对特征信号进行判定。

36、在一种可选的方式中,所述根据所述视觉评估结果、脑电评估结果,获取用户课堂效果,并计算当前课堂的用户课堂效果的正向比例,获得课堂效果评估分数,包括:

37、若所述视觉评估结果为正向、脑电评估结果为正向,则用户课堂效果为正向;否则用户课堂效果为负向;

38、在当前课堂内,若用户授课效果为正向的比例占总参与用户的比值高于80%,则课堂效果评估为优等;若用户授课效果为正向的比例占总参与用户的比值在60%-80%,则课堂效果评估为中等;若用户授课效果为正向的比例占总参与用户的比值低于60%,则课堂效果评估为差等。

39、根据本专利技术实施例的另一方面,提供了一种课堂效果评估装置,所述方法包括:

40、视觉评估模块,用于通过视觉模块获取并分析用户图像数据,获得视觉评估结果;

41、脑电评估模块,用于通过脑机模块获取并分析用户脑电数据,获取脑电评估结果;

42、课堂效果评估模块,根据所述视觉评估结果、脑电评估结果,获取用户课堂效果,并计算当前课堂的用户课堂效果的正向比例,获得课堂效果评估分数。

43、根据本专利技术实施例的又一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一可执行指令,所述可执行指令在课堂效果评估装置上运行时,使得课堂效果评估装置执行如上述的课堂效果评估方法的操作。

44、本专利技术实施例通过视觉模块采集用户的用户图像数据、通过脑机模块获取用户脑电数据,并根据用户图像数据、用户脑电数据,得到视觉评估结果、脑电评估结果,从而根据视觉评估结果、脑电评估结果判断当前用户的用户课堂效果;并通过统计所有用户的用户课堂效果,获得课堂效果评估分数。

45、本专利技术与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:

46、1.本专利技术结合了视觉评估、脑电评估,在视觉监测的基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种课堂效果评估方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述通过视觉模块获取并分析用户图像数据,获得视觉评估结果,包括:

3.根据权利要求2所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述视觉评估模型为卷积神经网络,视觉评估模型通过用户图像数据进行训练,具体包括:

4.根据权利要求1所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述通过脑机模块获取并分析用户脑电数据,获取脑电评估结果,具体包括:

5.根据权利要求4所述的课堂效果评估方法,其特征在于,对所述用户脑电数据进行信号处理,具体包括:

6.根据权利要求4所述的课堂效果评估方法,其特征在于,对所述用户脑电数据进行特征提取通过共空间模型获取特征信号,具体包括:

7.根据权利要求4所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述通过Fisher线性判别模型,通过以下步骤建立:

8.根据权利要求1所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述根据所述视觉评估结果、脑电评估结果,获取用户课堂效果,并计算当前课堂的用户课堂效果的正向比例,获得课堂效果评估分数,包括:

9.一种课堂效果评估装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一可执行指令,所述可执行指令在课堂效果评估装置上运行时,使得课堂效果评估装置执行如权利要求1-8任意一项所述的课堂效果评估方法的操作。

...

【技术特征摘要】

1.一种课堂效果评估方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述通过视觉模块获取并分析用户图像数据,获得视觉评估结果,包括:

3.根据权利要求2所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述视觉评估模型为卷积神经网络,视觉评估模型通过用户图像数据进行训练,具体包括:

4.根据权利要求1所述的课堂效果评估方法,其特征在于,所述通过脑机模块获取并分析用户脑电数据,获取脑电评估结果,具体包括:

5.根据权利要求4所述的课堂效果评估方法,其特征在于,对所述用户脑电数据进行信号处理,具体包括:

6.根据权利要求4所述的课堂效果评估方法,其特征在于,对所述用...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宇丹
申请(专利权)人:广州开放大学
类型:发明
国别省市:

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