[发明专利]一种基于大数据和AI技术的教学管理、质量评估系统

说明书

本发明涉及教学管理技术领域，具体地说，涉及一种基于大数据和AI技术的教学管理、质量评估系统。包括基础建设单元、课堂分析单元、多层数据单元和质量评估单元；基础建设单元用于提供并管理支持系统运行的建设基础；课堂分析单元用于对教学视频进行质量分析管理；多层数据单元用于对校园教学质量进行综合的分析管理；质量评估单元用于评估并形成最终的分析报告。本发明设计可以全面地获取课堂教学视频，节省人力和时间，能够全面、快速地评估课堂教学质量；可以按照实际需求进行数据归类统计，便于教育工作者快速且准确发现教师及学生存在的问题并进行改善，以提高校园师生的综合素质及课堂质量；可以给教育决策者提供科学、全面的决策依据。

技术领域

本发明涉及教学管理技术领域，具体地说，涉及一种基于大数据和AI技术的教学管理、质量评估系统。

背景技术

课堂教学质量使衡量学校教学水平的重要指标，课堂教学质量和学生的学习成绩、思维发展、个人素质培养等方面息息相关。在教育信息化普及之前乃至当下，都没有一个有效的量化分析和技术手段，只能通过传统的听课、教研等方式来评价课堂质量，这种方式的确能够起到一定的作用，但是见效慢、耗时耗力。传统听课、教研过程中，教师和学生都会产生一定的压力感，而无法展现出日常教学过程中的正常表现状态，同时，听课教研人员一般在课堂尾部，无法直接且全面地观察学生的课堂行为，从而导致教学质量的评价不够准确。同时，传统评估方式不能持续进行，无法形成系统的分析评估报告，导致教学质量评估不够全面，无法更好反应学校教学质量，也无法作为教学任务调整的决策依据。若能够通过录制课堂教学视频，并通过大数据分析和人工智能AI技术对视频进行判识分析，则可以有效解决上述问题。然而，目前却没有可实现该功能的教学质量管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于大数据和AI技术的教学管理、质量评估系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种基于大数据和AI技术的教学管理、质量评估系统，包括

基础建设单元、课堂分析单元、多层数据单元和质量评估单元；所述基础建设单元、所述课堂分析单元、所述多层数据单元与所述质量评估单元依次通过网络通信连接；所述基础建设单元用于提供并管理支持系统运行的终端设备、功能应用、智能技术及数据基础等建设基础；所述课堂分析单元用于对单个教室单一课堂的教学视频进行质量分析管理；所述多层数据单元用于联合多层数据对校园教学质量进行综合的分析管理；所述质量评估单元用于对课堂的教学质量进行评估并形成最终的分析报告；

所述基础建设单元包括终端设备模块、支撑应用模块、技术支持模块和数据处理模块；所述课堂分析单元包括表情行为分析模块、行为统计模块、多维数据统计模块和专注度统计模块；所述多层数据单元包括多课堂分析模块、学科分析模块、班级对比模块和学校综合分析模块；所述质量评估单元包括质量评分模块、智能排序模块、改善建议模块和分析报告模块；

基于以若干摄像头和计算机装置为主的所述终端设备模块搭建基础架构，连接校园信息管理系统以获取数据支撑，在大数据和人工智能AI技术的基础上，通过所述数据处理模块从实时摄录的视频及校园信息管理系统中采集获取教学数据并进行整理分析操作；

从教学视频数据中，通过对教师与学生的表情行为、行为频次进行多维度统计分析，并依此对学生课堂的专注度情况进行统计分析；同时从多课堂、学科、班级等方面对课堂质量进行多层次的分析，进而扩展到对校园教学情况的评估分析；

基于多维度、多层次的分析结果，对不同班级、不同教师、不同学生、不同学科的课堂质量进行评分，对评分进行排序，并针对评分过程中发现的课堂质量问题提出改善建议，最后结合所有信息生成全面的分析报告以作为教育工作者调整教学模式的决策依据。