一种用于智慧教室的教学质量检测方法和系统与流程

技术特征：
1.一种用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取教师教学的音视频数据和学生听课的音视频数据；识别教师教学的音视频数据中的音频数据和学生听课的音视频数据中的音频数据，得到教学音频的文字内容；对教学音频的文字内容进行分析处理，得到教师教学内容的归纳数据，进而根据教师教学内容的归纳数据确定教学内容覆盖的知识点内容比例；分析教师教学的音视频数据中的视频数据和学生听课的音视频数据中的视频数据，得到学生听课的整体专注度；基于教师教学内容的归纳数据、教学内容覆盖的知识点内容比例以及学生听课的整体专注度，计算综合教学质量评价值，进而根据所述综合教学质量评价值综合检测教学质量。2.根据权利要求1所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，所述获取教师教学的音视频数据和学生听课的音视频数据，包括：开启所述智慧教室中的录音和录像设备；利用所述录音和录像设备获取教师教学的音视频数据和学生听课的音视频数据。3.根据权利要求1或2所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，所述根据教师教学内容的归纳数据确定教学内容覆盖的知识点内容比例，包括：将教师教学内容的归纳数据按照词语的形式与本节课课件中的知识点所包含的关键词进行比对，得到教师的教学内容覆盖的知识点内容比例。4.根据权利要求3所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，利用下面的公式将教师教学内容的归纳数据按照词语的形式与本节课课件中的知识点所包含的关键词进行比对，得到教师的教学内容覆盖的知识点内容比例：其中f表示教师的教学内容覆盖的知识点内容比例；d
a
表示教师的教学内容中第a个词的ascii码值；d
i,k
表示本节课课件中的第i个知识点所包含的第d
i,k
个关键词的ascii码值；k
i
表示本节课课件中的第i个知识点所包含的关键词总数；m表示本节课课件中的知识点总数；n表示教师的教学内容中的词语总数；δ{}表示检验0函数，当括号内的数值为0时函数值为1，当括号内的数值不为0时函数值为0；当教学音频的文字内容与知识点的关键词比对相同时，函数值为1。5.根据权利要求4所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，所述分析教师教学的音视频数据中的视频数据和学生听课的音视频数据中的视频数据，得到学生听课的整体专注度，包括：在得到教学音频的文字内容与知识点的关键词比对相同时，记录其对应的音频时间节点；根据对应的音频时间节点在教师教学的视频数据和学生听课的视频数据中获取对应的音频时间节点下的学生听课图像数据；分析所述学生听课图像数据，得到对应的音频时间节点下的每个学生的听课状态；根据教师在讲述每个知识点时每个学生的听课状态，得到学生听课的整体专注度。
6.根据权利要求5所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，所述听课状态包括抬头看黑板状态、抬头看老师状态、低头握笔状态、低头未握笔状态，以及除抬头看黑板状态、抬头看老师状态、低头握笔状态、低头未握笔状态四种状态以外的其他状态；利用如下公式根据教师在讲述每个知识点时每个学生的听课状态，得到学生听课的整体专注度：其中l表示学生听课的整体专注度；g
e,t
表示第e个学生在第t个节点时的听课状态类型，若g
e,t
的值为1、2、3、4、5分别对应第e个学生在第t个节点时的听课状态为抬头看黑板状态、抬头看老师状态、低头握笔状态、低头未握笔状态、其他状态；g(1)表示抬头看黑板状态的状态类型值，数值为1；g(2)表示抬头看老师状态的状态类型值，数值为2；g(3)表示低头握笔状态的状态类型值，数值为3；e表示教室内学生总数；t表示在得到教学音频的文字内容与知识点的关键词比对相同时所记录的音频节点总数。7.根据权利要求4所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，将教师的教学内容中讲述的知识点个数作为教师教学内容的归纳数据，计算教师的教学内容中讲述的知识点个数，包括：在得到教学音频的文字内容与知识点的关键词比对相同时，记录比对相同时的i值，将汇总的i值中相同的i值剔除后得到剩余i值的数量，该数量为教师的教学内容中讲述的知识点个数。8.根据权利要求7所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，利用如下公式基于教师教学内容的归纳数据、教学内容覆盖的知识点内容比例以及学生听课的整体专注度，计算综合教学质量评价值：其中b表示综合教学质量评价值；p表示教师的教学内容中讲述的知识点个数；综合教学质量评价值b的范围为[0,1]，数值越大表示教室内本节课的综合教学质量水平越高。9.根据权利要求8所述的用于智慧教室的教学质量检测方法，其特征在于，还包括对学校内的每个教室都求取综合教学质量评价值并记作b
v
，表示学校内的第v间教室的综合教学质量评价值；在每个教室的门口设置有两个圆形灯光，两个圆形灯光的颜色分别为绿色和红色，利用如下公式根据每个教室的综合教学质量评价值判断每个教室需要点亮的灯光颜色以及点亮的灯光颜色的亮度值：其中r
v
表示学校内的第v间教室的灯光控制值；u表示学校内的教室总数；x
max
表示灯光的最大亮度值；若r
v
＞0，则控制学校内的第v间教室门口的绿色灯光亮起，表示第v间教室的综合教学
质量在学校整体综合教学质量之上，并且绿色灯光的亮度值为|r
v
|；若r
v
＜0，则控制学校内的第v间教室门口的红色灯光亮起，表示第v间教室的综合教学质量在学校整体综合教学质量之下，并且红色灯光的亮度值为|r
v
|；若r
v
＝0，则控制学校内的第v间教室门口的绿色和红色灯光均不亮起，表示第v间教室的综合教学质量与学校整体综合教学质量持平。10.一种用于智慧教室的教学质量检测系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取教师教学的音视频数据和学生听课的音视频数据；识别模块，用于识别教师教学的音视频数据中的音频数据和学生听课的音视频数据中的音频数据，得到教学音频的文字内容；确定模块，用于对教学音频的文字内容进行分析处理，得到教师教学内容的归纳数据，进而根据教师教学内容的归纳数据确定教学内容覆盖的知识点内容比例；分析模块，用于分析教师教学的音视频数据中的视频数据和学生听课的音视频数据中的视频数据，得到学生听课的整体专注度；评价模块，用于基于教师教学内容的归纳数据、教学内容覆盖的知识点内容比例以及学生听课的整体专注度，计算综合教学质量评价值，进而根据所述综合教学质量评价值综合检测教学质量。

技术总结
本申请提供了一种用于智慧教室的教学质量检测方法和系统，涉及智慧教室课堂技术领域。该方法首先获取教师教学的音视频数据和学生听课的音视频数据，然后根据教师教学和学生听课的音视频数据得到教师教学内容的归纳数据、教学内容覆盖的知识点内容比例以及学生听课的整体专注度，基于教师教学内容的归纳数据、教学内容覆盖的知识点内容比例以及学生听课的整体专注度，计算综合教学质量评价值，进而根据综合教学质量评价值综合检测教学质量。可以看到，本申请实施例能够实时、全面、有针对性地从教师、学生两个角度评价教学质量，从而教师可以根据学生的学习状态及时采取针对性措施，校方也可以针对教师的教学状态给出意见来提升教学质量。来提升教学质量。来提升教学质量。


技术研发人员：兰雨晴 唐霆岳 余丹 王丹星 邢智涣
受保护的技术使用者：慧之安信息技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/3/22