讨论式机器人教学系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体公开了讨论式机器人教学系统、方法及装置。系统包括多媒体态学生端、多媒态教师端和教育机器人，教育机器人包括：课堂信息在线实时获取模块，用于生成课堂流程及初步分组；指数分组确认模块，用于将所述初步分组发送至多媒态教师端，从多媒态教师端接收分组调整信息生成最终分组；教与学进度控制模块，包括优秀案例控制模式和自定义控制模式；多媒态信息同步模块，用于采集学生的讨论信息，基于讨论信息生成提示语音；多媒态反馈模块，用于接收各最终分组所属学生端发送的讨论结果，并对讨论结果进行评估分析，生成评估报告发送至多媒态教师端。采用本发明专利技术的技术方案，能够对学生进行指导，增强教学效果。强教学效果。强教学效果。

【技术实现步骤摘要】
讨论式机器人教学系统、方法及装置


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别涉及讨论式机器人教学系统、方法及装置。

技术介绍

[0002]心理学研究表明，群体能对群体中的个体行为起到促进作用。因此，相较于传统的教学模式，小组讨论式理论型教学方法更能激发学生的学习兴趣，且群体讨论能够促进彼此的思维发散，使最终对问题的思考结果更加完善、更加多样化。
[0003]虽然较传统教学而言，小组讨论式理论型教学已经弥补了不少教学漏洞，但仍存在着抽象而不易理解，学生多样而教学形式单一等问题。首先，从学生群体本身来说，由于其本身知识、经验等方面的局限性，即使是在提前查阅资料的前提下进行讨论，讨论结果也往往不能够深入、准确、完善。再加之学生事先所查资料的局限性、准确性，且可能重复等因素的影响，导致讨论结果往往更是“失之毫厘，谬之千里”，与正确答案相去甚远。其次，学生在讨论过程中，因为是团体合作，每个人的意见未必能得到应有的倾听和总结，再加上部分学生表述能力欠佳，有时词不达意，容易造成意见的遗漏。再者，随着人口的迅速增长、教育程度的普及，现代社会的师资力量匮乏，“一对多”的教育模式注定了教师不能够准确倾听每一个人的看法，也不是每一个人都能够得到锻炼。在这样的情况下，比起每个人都得不到有效发展，更糟糕的可能是班级里容易出现“两极分化”的现象。这种情况下，如果教师过多注重某几位依崭露头角的学生的发展，会导致班级资源大多集中在部分学生手中，使得其他学生得到的指导变少。同时，教师水平不一致，教师对同样的学生进行引导的效果也不尽相同，对其讨论结果的归纳总结的水平也参差不齐，使得学生的学习效率也千差万别。
[0004]为此，需要一种能够对学生进行指导，增强教学效果的讨论式机器人教学系统、方法及装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了讨论式机器人教学系统、方法及装置，能够对学生进行指导，增强教学效果。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0007]讨论式机器人教学系统，包括多媒体态学生端、多媒态教师端和教育机器人，教育机器人包括：
[0008]课堂信息在线实时获取模块，用于接收多媒体态学生端和多媒态教师端之间传递的讨论问题以及重要知识点信息，对讨论问题和重要知识点信息进行实时处理；课堂信息在线实时获取模块还用于接收多媒体态学生端发送的答题信息，将答题信息和以往的分析结果信息作为输入，进行实时分析，生成最新的分析结果信息；将最新的分析结果信息发送至多媒体态学生端和多媒态教师端；课堂信息在线实时获取模块还用于接收多媒态教师端发送的主题、学生信息和相关信息，主题包括要讨论的问题及重要知识点，相关信息包括学生特征、学科特点、教学条件和教师的教学特点；学生信息包括学生的基本信息和成绩信
息；课堂信息在线实时获取模块还用于根据主题、学生特征、学科特点、教学条件、教师的教学特点、学生的基本信息和成绩信息生成课堂流程及初步分组；
[0009]指数分组确认模块，用于将所述初步分组发送至多媒态教师端，从多媒态教师端接收分组调整信息；指数分组确认模块还用于根据预存的学生间历史合作情况信息、不同类型问题的回答信息分析不同学生对不同类型问题的能力评价指数，不同学生间的合作喜欢程度指数，以及不同学生回答问题的活跃度指数；基于分组调整信息、能力评价指数、合作喜欢程度指数、回答问题的活跃度指数生成最终分组；
[0010]教与学进度控制模块，包括优秀案例控制模式和自定义控制模式；教与学进度控制模块用于在优秀案例控制模式下，根据课堂流程中的预设的时间安排及预设事项的先后顺序生成最终分组的讨论提示信息；教与学进度控制模块还用于在自定义控制模式下增加重点难点知识的讨论时间，并采集学生的讨论信息，基于讨论信息分析当前讨论情况，根据当前讨论情况生成讨论进度提醒；
[0011]多媒态信息同步模块，用于采集学生讨论的场景信息，基于讨论的场景信息生成提示语音；多媒态信息同步模块还用于根据讨论信息分析表达顺畅度，多媒态信息同步模块还用于采集学生的面部表情，基于表达流畅度和面部表情判断当前讨论题目是否为重难点问题，如果是，多媒态信息同步模块还根据当前讨论题目关联的难点信息生成扩展内容，将拓展内容发送至多媒态教师端，供教师辅助解答；
[0012]多媒态反馈模块，用于接收各最终分组所属多媒体态学生端发送的讨论结果，并对讨论结果进行评估分析，生成评估报告，将评估报告以语音、文字、图像、视频中的一种或多种形式发送至多媒态教师端；多媒态反馈模块还用于获取学生当前讨论情况，基于当前讨论情况分析并生成后续的讨论课题，将讨论课题以语音、文字、图像、视频中的一种或多种形式发送至多媒体态学生端；多媒态反馈模块还用于从多媒态教师端接收教师的指令，并对教师的指令进行分析，生成讨论提示，将讨论提示以语音、文字、图像、视频中的一种或多种形式发送至多媒体态学生端，多媒态反馈模块还用于对学生和老师的状态进行监控。
[0013]基础方案原理及有益效果如下：
[0014]本方案中，课堂信息在线实时获取模块根据主题、学生特征、学科特点、教学条件、教师的教学特点、学生的基本信息和成绩信息生成课堂流程及初步分组，指数分组确认模块将初步分组发送给多媒态教师端，教师可以通过多媒态教师端对初步分组进行人工调整，再基于分组调整信息、能力评价指数、合作喜欢程度指数、回答问题的活跃度指数得到最终分组，学生根据课堂流程，针对主题进行讨论，教与学进度控制模块根据课堂流程中的预设的时间安排及预设事项的先后顺序生成最终分组的讨论提示信息进行讨论进度的控制。由于教育机器人参与了讨论的过程，在线辅导学生，使课堂教学形式更丰富，更利于调动学生的学习积极性，从而提高其学习效率，增强教学效果。学生可以使用多媒体态学生端上传讨论结果，教师可以通过多媒态教师端查看评估报告，以了解学生的讨论学习情况，为教师的备课提供更加全面的数据支持。
[0015]进一步，教育机器人还包括显示控制模块，用于接收教师的视频信息，并将所述视频信息转化为视频控制指令；获取教师的语音信息，并将所述语音信息转化为语音控制指令；还用于将所述视频控制指令和所述语音控制指令发送至多媒体设备。
[0016]可以更好的辅助教师的教学，可以直接根据视频信息和语音信息对多媒体设备进
行控制，减少教师需要操作的设备，使教师将更多的精力放在对学生的指导上。
[0017]讨论式机器人教学方法，包括如下步骤：
[0018]S1、判断是否进行相关信息获取；如果是，转跳到S2，如果否，转跳到S3；
[0019]S2、通过信息获取模型，获取相关信息，相关信息包括学生特征、学科特点、教学条件和教师的教学特点；
[0020]S3、判断是否对学生进行分组，如果是，转跳到S4，如果否，转跳到S6；
[0021]S4、获取学生信息，基于学生信息进行初步分组；
[0022]S5、获取教师对初步分组的分组调整信息，基于分组调整信息、能力评价指数、合作喜欢程度指数、回答本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.讨论式机器人教学系统，包括多媒体态学生端、多媒态教师端和教育机器人，其特征在于，教育机器人包括：课堂信息在线实时获取模块，用于接收多媒体态学生端和多媒态教师端之间传递的讨论问题以及重要知识点信息，对讨论问题和重要知识点信息进行实时处理；课堂信息在线实时获取模块还用于接收多媒体态学生端发送的答题信息，将答题信息和以往的分析结果信息作为输入，进行实时分析，生成最新的分析结果信息；将最新的分析结果信息发送至多媒体态学生端和多媒态教师端；课堂信息在线实时获取模块还用于接收多媒态教师端发送的主题、学生信息和相关信息，主题包括要讨论的问题及重要知识点，相关信息包括学生特征、学科特点、教学条件和教师的教学特点；学生信息包括学生的基本信息和成绩信息；课堂信息在线实时获取模块还用于根据主题、学生特征、学科特点、教学条件、教师的教学特点、学生的基本信息和成绩信息生成课堂流程及初步分组；指数分组确认模块，用于将所述初步分组发送至多媒态教师端，从多媒态教师端接收分组调整信息；指数分组确认模块还用于根据预存的学生间历史合作情况信息、不同类型问题的回答信息分析不同学生对不同类型问题的能力评价指数，不同学生间的合作喜欢程度指数，以及不同学生回答问题的活跃度指数；基于分组调整信息、能力评价指数、合作喜欢程度指数、回答问题的活跃度指数生成最终分组；教与学进度控制模块，包括优秀案例控制模式和自定义控制模式；教与学进度控制模块用于在优秀案例控制模式下，根据课堂流程中的预设的时间安排及预设事项的先后顺序生成最终分组的讨论提示信息；教与学进度控制模块还用于在自定义控制模式下增加重点难点知识的讨论时间，并采集学生的讨论信息，基于讨论信息分析当前讨论情况，根据当前讨论情况生成讨论进度提醒；多媒态信息同步模块，用于采集学生讨论的场景信息，基于讨论的场景信息生成提示语音；多媒态信息同步模块还用于根据讨论信息分析表达顺畅度，多媒态信息同步模块还用于采集学生的面部表情，基于表达流畅度和面部表情判断当前讨论题目是否为重难点问题，如果是，多媒态信息同步模块还根据当前讨论题目关联的难点信息生成扩展内容，将拓展内容发送至多媒态教师端，供教师辅助解答；多媒态反馈模块，用于接收各最终分组所属多媒体态学生端发送的讨论结果，并对讨论结果进行评估分析，生成评估报告，将评估报告以语音、文字、图像、视频中的一种或多种形式发送至多媒态教师端；多媒态反馈模块还用于获取学生当前讨论情况，基于当前讨论情况分析并生成后续的讨论课题，将讨论课题以语音、文字、图像、视频中的一种或多种形式发送至多媒体态学生端；多媒态反馈模块还用于从多媒态教师端接收教师的指令，并对教师的指令进行分析，生成讨论提示，将讨论提示以语音、文字、图...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宋西莹，
申请(专利权)人：重庆鲁班机器人技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：