[发明专利]一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法

权利要求书

1.一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法，其特征在于，所述方法包括：

根据课堂上互动的视觉和听觉信息获取师生互动信息；根据学生的互动信息得到学生的学习能力；基于学生学习能力和学习评价判断学生互动行为程度，具体包括：判断学生互动行为程度；根据参与互动学生的学习能力值和学生互动行为程度判断老师的互动倾向，所述根据参与互动学生的学习能力值和学生互动行为程度判断老师的互动倾向，具体包括：判断老师的互动倾向，根据老师的互动倾向判断老师是否需要与学习能力不同的学生进行互动；根据学生互动时的体征状态和主动互动占比预测学生互动类型，具体包括：判断学生互动类型；通过学生的互动内容判断学生不爱互动的原因，所述通过学生的互动内容判断学生不爱互动的原因，具体包括：基于学生互动类型和互动内容，获取学生互动音频内容，根据学生互动音频内容，计算老师与学生的互动内容文本相似度和学生互动内容的情感分析，构建学生互动完成度模型，判断学生不爱互动的原因；基于师生的互动信息，获得学生对不同互动方式的倾向程度，具体包括：基于学生对不同互动方式的倾向程度，判断学生是否更加倾向于一种互动类型；基于学生的互动行为建立学生互动积极性评估模型，获取学生在不同互动方式下互动倾向的变化；根据学生在不同互动下的不同互动倾向变化，判断适合学生的互动方式，包括：获取老师进行适合学生的互动方式后学生的互动倾向变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据课堂上互动的视觉和听觉信息获取师生互动信息，包括:

其中师生信息通过学校校务管理系统获取；基于机器学习的有监督模式识别方法构建师生互动的识别模型，使用大量师生之间互动的动作信息和音频信息来模型进行训练，师生互动的识别模型根据师生之间的互动信息判断教师发起互动的方式；在获得校方及师生授权同意之后，通过教室内多个角度的摄像头采用人脸识别的方法实时采集教室内师生的实时身份信息并获取师生互动时的动作信息；在获得校方及师生授权同意之后，通过教室内的音频拾取装置获取师生互动时的音频信息；将动作信息和音频信息传输至师生互动的识别模型中，师生互动的识别模型判定此次互动的方式；根据实时身份信息和互动方式统计课堂中教师发起互动的方式以及学生参与互动的次数和互动时间并存入师生互动信息数据库中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据学生的互动信息得到学生的学习能力，包括:

学生的信息包括：平时成绩、作业完成程度；平时成绩由学校教务系统录入；作业完成程度通过老师对学生作业的统计获得；首先基于学生的平时成绩和作业完成程度构建学生学习能力评估模型M＝A*(N-S)+B*H,其中A、B分别为成绩和作业完成度的权重，S为学生成绩的排名,N为班级人数，H为平时作业的完成程度；基于学生学习能力评估模型进行评估，M值越大，则表示学生的学习能力越强。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于学生学习能力和学习评价判断学生互动行为程度，包括:

学校定期设置师生交流会；师生交流会是指老师与每位学生深入交流学习和课堂互动的有关信息；老师根据交流的内容填写学生的学生评价；根据学生的学习能力和学习评价判断学生互动行为程度；包括：判断学生互动行为程度；

所述判断学生互动行为程度，具体包括:

学生评价包括课堂互动行为、互动表现、学生成绩；学生成绩为学生在班级的成绩排名；互动行为程度有三种，分别是不愿互动、一般、愿意主动互动；互动表现主要针对互动行为程度为不愿互动的学生，分析学生不愿互动的缘由。