一种基于分组教学的课堂信息管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于分组教学的课堂信息管理方法及系统，其方法包括：构建基于不同教育理论的多个教学模板，所述教学模板包括教师和学生的交互方式，以及课堂信息的采集处理方法；获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板；所述学生信息包括学科成绩、兴趣领域和组织能力水平得分，所述教学信息包括教学目标和课程资源；基于教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式。本发明专利技术结合了通过不同教育理论构建不同教学模板，以及基于人工智能的方法进行分组划分、教学信息整合和信息采集，从而提高了课堂信息的准确性、全面性和灵活性。面性和灵活性。面性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分组教学的课堂信息管理方法及系统


[0001]本专利技术属于教育信息
，具体涉及一种基于分组教学的课堂信息管理方法及系统。

技术介绍

[0002]自夸美纽斯创立班级授课制以来，随着人们对教育问题认识的不断深人，不同阶段时的教育理念和技术手段让人们对课堂教学也就有着不同的理解。总起来可以归纳为以下三种：1.基于认知心理学和建构主义学习理论，课堂教学是概念形成和问题解决的过程；2.基于信息论，课堂教学是一种信息传递过程，即教学信息通过某种渠道从信源(教师)传输给信宿(学生)的过程；3.基于控制论，课堂教学是学习者吸收信息并输出信息，通过反馈和评价指导正确与否的过程。
[0003]传统的课堂信息包括课堂中教师准备的教案、教学过程中教师与学生之间的信息交互，而教案、板书等可以通过电子化的方式提前获取；而课堂上教师与学生之间的交互，例如对话、问答等形式的课堂信息往往具有即时性，时间短、不易采集。
[0004]随着时代进步，高清音视和视频频采集技术的进步，以及视觉识别、语音识别、自然语言等人工智能技术的发展，让课堂信息的采集和处理变得更加精确化、自动化和智能化。通过人工智能技术可以实时获取全部学生的情感信息、语音信息，而这些信息便于教师复盘教学情况、改进教学手段或方法具有重要意义。
[0005]分组教学，将虚拟与真实情境融入学习当中，学习者在教师的帮助与引导下，将信息技术作为强大的认知工具，展开合作学习，并能高效的完成评价。很多专家和学者发现，基于信息化环境下展开教学，能够更好的激发学生的自主探究学习及合作学习的兴趣，同时能提高学生的创造力和对学习的满意度。

技术实现思路

[0006]为解决教学的分组难、提高学生的匹配度，减轻分组教学复杂信息采集处理的负担问题，在本专利技术的第一方面提供了一种基于分组教学的课堂信息管理方法，包括：构建基于不同教育理论的多个教学模板，所述教学模板包括教师和学生的交互方式，以及课堂信息的采集处理方法；获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板；所述学生信息包括学科成绩、兴趣领域和组织能力水平得分，所述教学信息包括教学目标和课程资源；基于每个分组的教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板包括：基于教学模板和教学目标确定教师和学生的交互方式，并根据其确定每个分组内的成员类型和数量划分；基于稳定匹配算法和学生信息，随机分配或定向分配每个分组的学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分。
[0008]进一步的，所述基于稳定匹配算法和学生信息，随机分配或定向分配每个分组的学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分包括：根据每个分组内的成员类型确定学生信息的聚类个数，并根据其对学生信息进行聚类；基于稳定匹配算法，从每个聚类中随机分配或定向分配参与学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述基于每个分组的教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式包括：基于每个分组的教学模板，确定每个分组在课堂过程中的不同时间节点以及每个时间节点内的一个或多个采集目标；根据每个分组的教学模板所属的教学理论，确定每个采集目标频次和时长；基于每个采集目标频次和时长，采集每个采集目标的课堂信息。
[0010]进一步的，所述课堂信息包括第一课堂信息和第二课堂信息，所述第一课堂信息包括学生或老师在分组教学过程中言谈的频次、语义内容、音视频信息和面部情绪；所述第二课堂信息包括根据VICS将第一课堂信息处理为的教师或学生的行为信息、反应曲线和SP表和信息熵。
[0011]在上述的实施例中，所述多个教学模板包括：第一教学模板、第二教学模板和第三教学模板，所述第一教学模板，用于根据认知心理学和建构主义学习，确定学生之间的一对多的引导和被引导关系；所述第二教学模板，用于根据信息论确定学生之间的平等的一对一交互关系；所述第三教学模板，用于根据控制论，确定教师与学生之间的控制者和反馈者的关系。
[0012]本专利技术的第二方面，提供了一种基于分组教学的课堂信息管理系统，包括：构建模块，用于构建基于不同教育理论的多个教学模板，所述教学模板包括教师和学生的交互方式，以及课堂信息的采集处理方法；第一确定模块，用于获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板；所述学生信息包括学科成绩、兴趣领域和组织能力水平得分，所述教学信息包括教学目标和课程资源；第二确定模块，用于基于每个分组的教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式。
[0013]进一步的，所述第一确定模块包括：确定单元，用于基于教学模板和教学目标确定教师和学生的交互方式，并根据其确定每个分组内的成员类型和数量划分；分配单元，用于基于稳定匹配算法和学生信息，随机分配或定向分配每个分组的学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分。
[0014]本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术在第一方面提供的基于分组教学的课堂信息管理方法。
[0015]本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术在第一方面提供的基于分组教学的课堂信息管理方法。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]1.本专利技术结合了通过不同教育理论构建不同教学模板，满足教师根据学生实际情况按照不同的分组模式下的分组需求，从而提高了分组的灵活性；
[0018]2.通过人工智能的分类和匹配算法，为教室提供了不同的且可靠的分组划分方
案；
[0019]3.利用深度学习模型整合不同的教育理论的评价体系，提高了分组教学中的课堂信息的价值，为更全面地评价教学活动提供了方向。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一些实施例中的基于分组教学的课堂信息管理方法的基本流程示意图；
[0021]图2为本专利技术的一些实施例中的基于不同教学模板的分组划分示意图；
[0022]图3为本专利技术的一些实施例中的VICS的内容划分；
[0023]图4为本专利技术的一些实施例中的基于分组教学的课堂信息管理方法的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术的一些实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0026]参考图1与图2，在本专利技术的第一方面，提供了一种基于分组教学的课堂信息管理方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分组教学的课堂信息管理方法，其特征在于，包括：构建基于不同教育理论的多个教学模板，所述教学模板包括教师和学生的交互方式，以及课堂信息的采集处理方法；获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板；所述学生信息包括学科成绩、兴趣领域和组织能力水平得分，所述教学信息包括教学目标和课程资源；基于每个分组的教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式。2.根据权利要求1所述的基于分组教学的课堂信息管理方法，其特征在于，所述获取参与分组教学的学生信息和教学信息，并根据其和教师的输入确定参与分组教学的分组划分以及每个分组的一个或多个教学模板包括：基于教学模板和教学目标确定教师和学生的交互方式，并根据其确定每个分组内的成员类型和数量划分；基于稳定匹配算法和学生信息，随机分配或定向分配每个分组的学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分。3.根据权利要求2所述的基于分组教学的课堂信息管理方法，其特征在于，所述基于稳定匹配算法和学生信息，随机分配或定向分配每个分组的学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分包括：根据每个分组内的成员类型确定学生信息的聚类个数，并根据其对学生信息进行聚类；基于稳定匹配算法，从每个聚类中随机分配或定向分配参与学生以匹配每个分组内的成员类型和数量划分。4.根据权利要求1所述的基于分组教学的课堂信息管理方法，其特征在于，所述基于每个分组的教学模板，确定每个分组及其组内的每个学生的课堂信息的采集处理方式包括：基于每个分组的教学模板，确定每个分组在课堂过程中的不同时间节点以及每个时间节点内的一个或多个采集目标；根据每个分组的教学模板所属的教学理论，确定每个采集目标频次和时长；基于每个采集目标频次和时长，采集每个采集目标的课堂信息。5.根据权利要求4所述的基于分组教学的课堂信息管理方法，其特征在于，所述课堂信息包括第一课堂信息和第二课堂信息，所述第一课堂信息包括学生或老师在分组教学过程中言谈的频次、...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏承，熊开君，江超，陈忠，
申请(专利权)人：武汉颂大教育技术有限公司，
类型：发明
国别省市：