一种人工智能教学辅助系统技术方案

本发明专利技术提供了一种人工智能教学辅助系统，包括音频图像采集设备以及具有数据分析系统的计算机终端；音频图像采集设备安置在教室的指定位置，音频图像采集设备采集授课音频及师生面部图像，计算机终端显示数据分析系统对授课音频及师生面部图像的分析数据，计算机终端依据设定阈值判断分析数据是否为异常情况，若为异常情况时发出提醒。本发明专利技术通过屏幕实时为授课教师提供学生的听课状态数据，可人工设置未听懂或未听课同学比例，超过设定值提醒教师对相应知识点再讲解或维持听课秩序。通过麦克风抓取教师的授课语音并进行语音识别分析，查找教师讲解过程中不流畅的地方，并标记出来，该系统会根据教师的授课表现对教师提升授课能力给出改进意见。

【技术实现步骤摘要】
一种人工智能教学辅助系统
本专利技术涉及教学辅助系统
，尤其涉及一种人工智能教学辅助系统。
技术介绍
提高教学水平进程中的一个重要环节就是课堂教学水平的提高，而当前存在着教师在授课过程中，不能及时统计学生听课状况的问题，特别是对于大班授课，学生课堂听课状况的实时掌握也显得很困难。当前教师多数的手段是通过提问和点名来确认考勤及听课状态，并且通过肉眼观察学生状态来确定学生本小节是不是听懂了，难以在授课结束后再回想起各个授课细节。目前，已有智能教室(申请号:CN201710564230.4)用来统计学生的听课状况和教学质量的关联，但是不能实时给出授课教师关于教学进程中学生状况的实时细致对策提醒；亦有《一种基于人脸分析的教学质量评估系统》(CN201710556784.X)对学生的听课状况做实时分析，但是图像处理领域的技术，没有对教师反馈系统做过多陈述。
技术实现思路
本专利技术通过屏幕实时为授课教师提供统计数据分析，实时告诉教师当前有多少学生属于认真听讲状态，可人工设置未听懂或未听课同学比例，超过设定值提醒教师对相应知识点再讲解或维持听课秩序。另一方面，通过麦克风抓取教师的授课语音并进行语音识别分析，查找教师讲解过程中停顿、不流畅较多的地方，并在系统中标记出来。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：本专利技术提供一种人工智能教学辅助系统，包括：音频图像采集设备以及具有数据分析系统的计算机终端；所述音频图像采集设备与所述计算机终端连接；所述音频图像采集设备安置在教室的指定位置，所述音频图像采集设备采集授课音频及师生面部图像，所述计算机终端显示所述数据分析系统对所述授课音频及师生面部图像的分析数据，所述计算机终端依据设定阈值判断所述分析数据是否为异常情况，当判断为异常情况时发出提醒。进一步地，所述音频图像采集设备包括人脸识别摄像头和麦克风，所述人脸识别摄像头和所述麦克风的安置数量均为一个或多个，不同的人脸识别摄像头与麦克风之间的数据耦合。进一步地，所述计算机终端为一台电脑，该电脑界面上的显示信息包括：实时监控画面、授课内容信息窗口、课堂进度条、师生课堂状态实时统计图表以及异常情况实时提醒信息窗口。进一步地，根据所述电脑界面上的显示信息人工标注某课堂进度下的课堂状态情况。进一步地，该人工智能教学辅助系统还包括由投影幕布及投影仪组成的投影系统，所述投影系统与所述电脑连接，通过按钮或语音控制所述投影仪将所述电脑界面上显示的授课内容信息投放到所述投影幕布上。进一步地，所述音频图像采集设备与所述计算机终端通过有线或无线方式连接；所述投影系统与所述电脑通过有线或无线方式连接。进一步地，所述异常情况提醒的方式为电脑界面弹出提示框和/或电脑音响发出提示音和/或佩戴设备发出提示。进一步地，所述计算机终端记录每堂课的界面显示信息，用于课后调取回放。进一步地，所述计算机终端通信连接若干个移动终端，所述计算机终端通过人脸识别摄像头显示考勤情况，所述计算机终端对缺勤人员相应的移动终端发送提醒。进一步地，所述计算机终端还包括评估分析系统，所述评估分析系统对教师的授课状态进行评估分析，并给出相关授课建议。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术通过人脸识别在完成学生考勤的同时，可通过软件系统对缺勤人员发送提醒功能，维持课堂纪律，对学生的课堂表现做记录，有违规现象出现，及时对授课教师进行提醒。分析学生的听课状态，统计数据在互动电子屏上显示，对学生状态未达到预设值情况时，对教师做出提醒；通过摄像头和麦克风，对教师的授课状态进行监控，同时通过对比大数据分析，当前授课教师的授课状态(包括但不限于肢体动作，语言节奏，与同学的互动等)，在屏幕上实时显示教师应注意的事项。课后，数据分析系统通过对整堂课的数据分析，并对教师的授课给出改进意见和建议，教师可调取和回放某课堂的授课信息。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的人工智能教学辅助系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的人工智能教学辅助系统的电脑界面显示信息示意图。【附图说明】1-电脑；2-电脑屏幕；3-授课内容信息展示窗口；4-课堂进度条；5-异常情况弹窗提醒；6-当前时间进度条上的提示按钮；7-师生课堂状态统计分析饼图；8-摄像头实时监控显示画面。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。实施例一：本专利技术所述的人工智能教学辅助系统，图1为该系统的结构示意图，如图1所示：音频图像采集设备以及具有数据分析系统的计算机终端；所述音频图像采集设备与所述计算机终端连接；所述音频图像采集设备安置在教室的指定位置，所述音频图像采集设备采集授课音频及师生面部图像，所述计算机终端显示所述数据分析系统对所述授课音频及师生面部图像的分析数据，所述计算机终端依据设定阈值判断所述分析数据是否为异常情况，当判断为异常情况时发出提醒。该人工智能教学辅助系统还包括由投影幕布及投影仪组成的投影系统，所述投影系统与所述电脑连接，通过按钮或语音控制所述投影仪将所述电脑界面上显示的授课内容信息投放到所述投影幕布上。在一个具体的实施例中，所述音频图像采集设备包括人脸识别摄像头和麦克风，所述人脸识别摄像头和所述麦克风的安置数量均为一个或多个，不同的人脸识别摄像头与麦克风之间的数据耦合。由于教师在教室内位置不固定，摄像头要求能采集到教师的全部音频及面部图像，可按照实际授课教室位置，分别在教室及讲台四周一个但不限于一个角度进行图像和声音采集。对于采集教师音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工智能教学辅助系统，其特征在于，包括：音频图像采集设备以及具有数据分析系统的计算机终端；所述音频图像采集设备与所述计算机终端连接；所述音频图像采集设备安置在教室的指定位置，所述音频图像采集设备采集授课音频及师生面部图像，所述计算机终端显示所述数据分析系统对所述授课音频及师生面部图像的分析数据，所述计算机终端依据设定阈值判断所述分析数据是否为异常情况，当判断为异常情况时发出提醒。

【技术特征摘要】
1.一种人工智能教学辅助系统，其特征在于，包括：音频图像采集设备以及具有数据分析系统的计算机终端；所述音频图像采集设备与所述计算机终端连接；所述音频图像采集设备安置在教室的指定位置，所述音频图像采集设备采集授课音频及师生面部图像，所述计算机终端显示所述数据分析系统对所述授课音频及师生面部图像的分析数据，所述计算机终端依据设定阈值判断所述分析数据是否为异常情况，当判断为异常情况时发出提醒。2.根据权利要求1所述的人工智能教学辅助系统，其特征在于，所述音频图像采集设备包括人脸识别摄像头和麦克风，所述人脸识别摄像头和所述麦克风的安置数量均为一个或多个，不同的人脸识别摄像头与麦克风之间的数据耦合。3.根据权利要求2所述的人工智能教学辅助系统，其特征在于，所述计算机终端为一台电脑，该电脑界面上的显示信息包括：实时监控画面、授课内容信息窗口、课堂进度条、师生课堂状态实时统计图表以及异常情况实时提醒信息窗口。4.根据权利要求3所述的人工智能教学辅助系统，其特征在于，根据所述电脑界面上的显示信息人工标注某课堂进度下的课堂状态情况。5.根据权利要求4所述的人工智...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙子乔，牛帅锋，常皓，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11