[发明专利]一种基于皮肤电导检测教学质量的系统

说明书

本发明公开了一种基于皮肤电导检测教学质量的系统，包括皮肤电导测量手套、识别情感状态单元、判断教学质量单元；皮肤电导测量手套包括：采集学生和教师在课堂教学中皮肤电导数据，对皮肤电导数据预处理，提取学生和教师皮肤电导情感特征；识别情感状态单元包括：建立学生和教师皮肤电导情感特征数据库，识别六种情感状态与皮肤电导情感特征映射关系的最优特征子集，采用fisher分类器识别学生和教师的情感状态，六种情感状态包括高兴、惊奇、厌恶、悲伤、愤怒、恐惧；判断教学质量单元包括：根据教师的情感状态、学生的情感状态、课堂教学内容的情感相互对比分析，判断课堂教学质量。本发明不仅能准确检测课堂教学质量，还可以准确检测学生个性特征，根据课堂教学质量和学性个性特征，能准确评价学校整体教学质量，改变了传统通过学生成绩评价学校教学质量的局限性，为学校整体教学质量评价提供了新的系统，促进学校整体素质教育。

技术领域

本发明涉及教学领域，特别涉及一种基于皮肤电导检测教学质量的系统。

背景技术

情感是人类特有的东西，是人们复杂心理活动的一种反映，是由客观事物是否符合人的需要与愿望、观点而产生的体验。教师在教学中不仅要教给学生语言和文学知识，培养学生的听说读写能力，而且为了塑造学生的高尚情操并使他们具有美好心灵，就要对学生进行积极的情感教育。在课堂教学实践中，教师对所讲授的内容也要有充沛的感情。教师的充沛情感要通过教学语言得以实现，这就要求教师的课堂教学语言要充满感情，要以自己的情感去感染学生。“声发于情，意寓于情，理融于情”，教师的课堂教学语言做到以情感人、以理服人，就会使学生听后有“如见其人，如闻其声，如临其境”的感受，从而抓住和触动了学生情感的心弦，正如著名的散文家秦牧所言：“亲切的肺腑之音，流露作者个性的独特语言，强烈的抒情，……它使人如和故人对坐，听着娓娓动听的言谈，整个心灵都被抓住了。”这样学生就会深深地沉浸在教师设计的情感氛围中，就会使他们的情操得以陶冶、净化和提升，从而拉近师生之间的情感距离并且能产生情感的共鸣。因此，情感教育是教学的重要任务之一，是检测教学质量的一个重要因素。另外，情感教育还需要对学生在课外进行心理健康辅导，塑造学生的高尚情操并使他们具有美好心灵，开朗、外向、心态平稳、自信、心理适应较好的性格。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于皮肤电导检测教学质量的系统，不仅能准确检测课堂教学质量，还可以准确检测学生个性特征，根据课堂教学质量和学性个性特征，能准确评价学校整体教学质量，改变了传统通过学生成绩评价学校教学质量的局限性，为学校整体教学质量评价提供了新的系统，促进学校整体素质教育。

一方面，本发明提供了一种基于皮肤电导检测教学质量的系统，包括皮肤电导测量手套、识别情感状态单元、判断教学质量单元；

皮肤电导测量手套包括：采集学生和教师在课堂教学中皮肤电导数据，对皮肤电导数据预处理，提取学生和教师皮肤电导情感特征；

识别情感状态单元包括：建立学生和教师皮肤电导情感特征数据库，识别六种情感状态与皮肤电导情感特征映射关系的最优特征子集，采用fisher分类器识别学生和教师的情感状态，六种情感状态包括高兴、惊奇、厌恶、悲伤、愤怒、恐惧；

判断教学质量单元包括：根据教师的情感状态、学生的情感状态、课堂教学内容的情感相互对比分析判断课堂教学质量。

进一步地，在皮肤电导测量手套内安装有皮肤电导传感器、信号处理单元、信号发送单元；皮肤电导传感器测量手指远节部位或者手指中节部位或者掌心两侧的大鱼际和小鱼际部位的皮肤电导值，发送至信号处理单元，信号处理单元对皮肤电导数据预处理，提取学生和教师皮肤电导情感特征通过信号发送单元发送至识别情感状态单元。

进一步地，皮肤电导数据预处理包括数据的归一化处理和去除噪声干扰，数据的归一化处理是将情感状态下的数据分别与他对应的平静状态下的数据均值相减，得到的数据便去除了个体差异，也就是对数据进行了归一化；去除噪声干扰是采用巴特沃斯滤波器滤除带外噪声，取0.08～0.2Hz之间的有用频率段数据。