[发明专利]一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法

说明书

本申请提供一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法，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；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；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；通过学生的互动内容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；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。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法。

背景技术

师生互动是上课时老师为增加课堂气氛常用的一种方式，通常是老师先发起，之后老师邀请同学与自己合作实现某一教学目的，做出某种东西，解出哪一道题，或是协助老师完成某个事情。但是在日常课堂教学过程中时常会有师生互动不均匀的现象，比如老师邀请学生互动的时候，总是选择那些互动过的学生，忽略了另外那些参与互动的学生和不参与互动的学生；而学生在老师发起互动时，不参与互动的学生有一些是真的不想参与互动，而有一些则是其他原因不参与互动，老师强行与不想参与互动的学生形成互动有时还可能会导致学生日后的互动倾向性降低；因此，设计一种能提高学生互动倾向性的师生互动均衡方法具有很重要的现实意义及理论研究价值；

发明内容

本发明提供了一种基于物联网智慧教室的师生互动检测方法，主要包括：

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。

进一步可选地，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。

进一步可选地，所述根据学生的互动信息得到学生的学习能力包括：