一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统，方法包括课外部分和课内部分；系统包括学生端、教师端、监控设备以及教学平台系统端。本发明专利技术将人脸识别技术应用到实践教学过程中，实时监控实践过程，有效避免了实践过程中代做、帮做和抄袭实验结果等舞弊现象，促进了实践教学的智能化和规范化，提升了教学质量，同时使实践成绩评定更加客观化，有效避免了师生冲突，具有极好的应用推广价值。本发明专利技术可广泛应用于教学领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统
本专利技术涉及监控
，尤其涉及一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统。
技术介绍
随着互联网和人脸识别等技术的日趋成熟，将这些技术应用到传统的教学过程中，从而推动教育实践的技术化和智能化改革，打造基于人脸识别技术的“互联网+教育”智慧教学平台已经成为了当前的一个研究热点。实践教学是学校人才培养的重要环节，是加深学生对所学理论的理解、提高学生实践能力主要方式。实践教学的重点在于实践过程，因此其过程管理尤为重要。现在的实践教学管理措施主要存在以下问题：（1）实践前，缺少与预习重要性相匹配的检测手段与管理措施。预习是实践过程的重要环节，该过程由学生在课外完成的；学生在预习阶段的投入，直接影响实践质量，因此预习情况检测，是实践教学过程管理的重要关注点。有效的实践准备，体现在学生在脑子里对预习知识的融会贯通以及学生解决实践中可能出现问题的能力。然而，预习效果具有的隐含性，这为预习质量与效果的检测带来难度。现行管理模式中，仅从实践预习报告或课堂提问判断预习效果的做法是不客观、不全面的，不能对预习质量的优、劣做出有说服力的评价，对于实践准备好或不好的学生，无法对应相应的奖、惩措施，导致学生对实践学习的积极性与主动性普遍不高。（2）实践中，缺乏对过程的监控导致对过程信息的掌握严重不足。实验课堂，通常是实验主讲教师与实验辅导教师辅导学生的操作，答疑、纠错、处理突发问题、检查数据、验收实验，忙得团团转，对于代做、帮做实验，抄袭数据的情况难以杜绝。实践教学重在过程，教学内容和和教学方法，应根据实践现场的状态及时做调整，而调整的依据，就来自实践现场每个学生的操作是否规范、步骤设计是否合理、关键测试项目出错率有多高等大数据的研判。现行实践过程的监控完全依靠教师人力承担，获取的信息数量小、涉及面窄，影响教师对教学现状（学情）的准确判断。（3）实践后的教学过程，几乎是空白。一个实践项目的教学过程，从发布任务时开始，到教师批改完实践报告并作出实践总结后才结束。但因为缺少信息交流渠道，学生做完实验离开实验室，就再难与老师联系，教学指导未能覆盖教学全过程，这是现行教学管理上的一大缺陷。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能提高监控效率的一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统。本专利技术所采取的技术方案是：一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法，包括课外部分和课内部分，所述课外部分具体包括：学生注册并录入个人基本信息，采集并存储脸部图像；完成指定的相关实践的预习任务；所述课内部分具体包括：学生进入各自的实验台范围内，通过图像采集设备获取学生脸部图像，与存储的脸部图像对比分析，若一致，则能成功登录实践系统；反之，则无法登录进行实验；认证登录后，选择相关实践科目开始实践；每隔一定的时间对相应实验台范围内的学生进行脸部信息扫描，且在学生每次点击“确认”上传关键实践数据时触发扫描，记录此刻学生脸部图像；每次扫描的结果与存储的脸部图像信息进行比对，判断是否有异常情况，并针对异常情况做出相应的处理；根据学员实践过程中的表现以及上传的关键实践数据自动进行成绩评定，并根据评定结果输出相应的提示信息。作为所述的一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法的进一步改进，所述的异常情况，其具体包括：扫描区域内检测不到学生；扫描区域内有多名学生；扫描获取的学生脸部图像和系统数据库中预存的该学生脸部图像不符。作为所述的一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法的进一步改进，所述的异常处理方式为：发送异常提醒信息，并增加扫描识别频度；若提醒之后强化扫描识别的结果仍为异常，则做出相应的违规处理；若强化扫描检测结果正常，则该学生可以继续实践操作。作为所述的一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法的进一步改进，所述的发送异常提醒信息的方式为发送系统弹窗提醒或语音提醒。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控系统，包括：学生端，用于学生进行相关内容学习，获取相关资料和信息，并通过所述学生端完成相应的实践操作，以及上传关键实践数据；教师端，用于教师往所述实践教学平台上发布实践课程安排和课程通知消息、上传课程资料和获取学生实践成绩；监控设备，用于对学生整个实践过程进行监控，根据设定的触发机制触发扫描获取学生脸部图像；教学平台系统端，用于将实践过程中每次扫描获取的学生脸部图像与系统中预存的该学生脸部图像进行对比识别，并根据识别结果做出异常判断和相应的处理；所述教学平台系统端分别与学生端、教师端和监控设备相连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法及系统将人脸识别技术应用到实践教学过程中，实时监控实践过程，有效避免了实践过程中代做、帮做和抄袭实验结果等舞弊现象，促进了实践教学的智能化和规范化，提升了教学质量，同时使实践成绩评定更加客观化，有效避免了师生冲突，具有极好的应用推广价值。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法中课内部分的步骤流程图；图2是本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法中课外部分的步骤流程图；图3是本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控系统的模块方框图。具体实施方式参考图1和图2,，本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法，包括课外部分和课内部分，所述课外部分具体包括：学生注册并录入个人基本信息，采集并存储脸部图像；完成指定的相关实践的预习任务；所述课内部分具体包括：学生进入各自的实验台范围内，通过图像采集设备获取学生脸部图像，与存储的脸部图像对比分析，若一致，则能成功登录实践系统；反之，则无法登录进行实验；认证登录后，选择相关实践科目开始实践；每隔一定的时间对相应实验台范围内的学生进行脸部信息扫描，且在学生每次点击“确认”上传关键实践数据时触发扫描，记录此刻学生脸部图像；每次扫描的结果与存储的脸部图像信息进行比对，判断是否有异常情况，并针对异常情况做出相应的处理；根据学员实践过程中的表现以及上传的关键实践数据自动进行成绩评定，并根据评定结果输出相应的提示信息。其中，所述的实践过程包括在线预习测评和和动手实操两部分，只有在所述预习测评通过后才能进行下一步的实际操作实验。进一步作为优选的实施方式，所述的异常情况，其具体包括：扫描区域内检测不到学生；扫描区域内有多名学生；扫描获取的学生脸部图像和系统数据库中预存的该学生脸部图像不符。进一步作为优选的实施方式，所述的异常处理方式为：发送异常提醒信息，并增加扫描识别频度；若提醒之后强化扫描识别的结果仍为异常，则做出相应的违规处理；若强化扫描检测结果正常，则该学生可以继续实践操作。进一步作为优选的实施方式，所述的发送异常提醒信息的方式为发送系统弹窗提醒或语音提醒。参考图3，本专利技术一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控系统，包括：学生端，用于学生进行相关内容学习，获取相关资料和信息，并通过所述学生端完成相应的实践操作，以及上传关键实践数据；教师端，用于教师往所述实践教学平台上发布实践课程安排和课程通知消息、上传课程资料和获取学生实践成绩；监控设备，用于对学生整个实践过程进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法，其特征在于，包括课外部分和课内部分，所述课外部分具体包括：学生注册并录入个人基本信息，采集并存储脸部图像；完成指定的相关实践的预习任务；所述课内部分具体包括：学生进入各自的实验台范围内，通过图像采集设备获取学生脸部图像，与存储的脸部图像对比分析，若一致，则能成功登录实践系统；反之，则无法登录进行实验；认证登录后，选择相关实践科目开始实践；每隔一定的时间对相应实验台范围内的学生进行脸部信息扫描，且在学生每次点击“确认”上传关键实践数据时触发扫描，记录此刻学生脸部图像；每次扫描的结果与存储的脸部图像信息进行比对，判断是否有异常情况，并针对异常情况做出相应的处理；根据学员实践过程中的表现以及上传的关键实践数据自动进行成绩评定，并根据评定结果输出相应的提示信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法，其特征在于，包括课外部分和课内部分，所述课外部分具体包括：学生注册并录入个人基本信息，采集并存储脸部图像；完成指定的相关实践的预习任务；所述课内部分具体包括：学生进入各自的实验台范围内，通过图像采集设备获取学生脸部图像，与存储的脸部图像对比分析，若一致，则能成功登录实践系统；反之，则无法登录进行实验；认证登录后，选择相关实践科目开始实践；每隔一定的时间对相应实验台范围内的学生进行脸部信息扫描，且在学生每次点击“确认”上传关键实践数据时触发扫描，记录此刻学生脸部图像；每次扫描的结果与存储的脸部图像信息进行比对，判断是否有异常情况，并针对异常情况做出相应的处理；根据学员实践过程中的表现以及上传的关键实践数据自动进行成绩评定，并根据评定结果输出相应的提示信息。2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智能实践教学过程监控方法，其特征在于：所述的异常情况，其具体包括：扫描区域内检测不到学生；扫描区域内有多名学生；扫描获取的学生脸部图像和系统数据库中预存的该学生脸部图像不符。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕念玲，谢裕麟，殷瑞祥，王静，余翔宇，麦乐欣，马伟洪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44