一种基于无线通信的智慧教学辅助系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于无线通信的智慧教学辅助系统，属于智慧课堂技术领域，具体包括：教师端、学生客户端、图像识别处理装置，无线通信传输装置，声音识别装置；其中学生客户端安装在学生的手机终端，负责对学生的身份进行识别以及手机终端在课堂中产生的总流量的统计得到统计总流量；声音识别装置负责对教师上课声音进行识别，并与设置好的知识点进行匹配得到匹配准确结果；图像识别处理装置负责采集学生课堂图像，并对学生的身份进行识别，对学生进行专注度评估得到初始专注度，包括知识点专注度和普通专注度并构建专注度；教师端负责基于统计总流量对专注度进行修正得到修正后的专注度，从而保证了专注度识别的效率和准确性。从而保证了专注度识别的效率和准确性。从而保证了专注度识别的效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信的智慧教学辅助系统


[0001]本专利技术属于智慧课堂
，具体涉及一种基于无线通信的智慧教学辅助系统。

技术介绍

[0002]在课堂教学中，教师始终发挥着至关重要的作用，并面临着诸多挑战。首先是如何获得学生即时和准确的教学反馈。教师可以依靠各种信息，包括课堂提问、测试、学生回答以及学生的面部表情、手势和身体动作等，来评估学生的学习表现。但这些信息往往是粗略的，不能覆盖或追踪每个学生的即时学习情况。
[0003]为了实现对学生课堂状态的准确评估，在授权专利技术专利授权公告号CN114743274B《基于物联网的多媒体远程教学管理系统及方法》中对图像处理分析模块中的图像处理结果进行分析，实时判断学生的上课状态，并将学生上课状态的判断结果实时传递给课堂状态人工监控模块；课堂状态人工监控模块，所述课堂状态人工监控模块获取课堂状态辅助监控模块的判断结果，并通过人工方式对判断结果进行校验，但是却存在以下技术问题：
[0004]1、没有结合知识点对学生的课堂状态进行评价，在课堂教学过程中，在核心知识点讲授过程中的走神比普通知识点的走神往往对学生知识接受情况的影响更大，从而使得评估的准确度不高。
[0005]2、由于图像识别存在死角，没有结合其它因素对学生的课堂状态进行监测，从而使得监测准确率不高。
[0006]基于上述技术问题，需要设计及一种基于无线通信的智慧教学辅助系统。

技术实现思路

[0007]为实现本专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了本专利技术的目的是提供一种基于无线通信的智慧教学辅助系统。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种基于无线通信的智慧教学辅助系统，包括：
[0010]教师端、学生客户端、图像识别处理装置，无线通信传输装置，声音识别装置；
[0011]其中所述学生客户端安装在学生的手机终端，负责对所述学生的身份进行识别，并对所述手机终端在课堂中产生的总流量进行统计得到统计总流量，并将所述学生的身份以及所述统计总流量通过所述无线通信传输装置传输至所述教师端；
[0012]所述声音识别装置负责对教师上课声音进行识别得到声音识别结果，并基于所述声音识别结果与设置好的知识点进行匹配得到匹配准确结果，并将所述匹配准确结果通过无线通信传输装置发送到图像识别处理装置；
[0013]所述图像识别处理装置负责采集所述学生课堂图像，并基于所述学生课堂图像对所述学生的身份进行识别，对所述学生进行专注度评估得到初始专注度，其中对接收到所
述匹配准确结果的时刻的初始专注度进行补偿得到知识点专注度，其它时刻的初始专注度为普通专注度，并基于所述知识点专注度和普通专注度构建专注度，并将所述专注度和学生的身份通过无线通信传输装置发送到教师端；
[0014]所述教师端负责基于统计总流量对所述专注度进行修正得到修正后的专注度，并基于所述学生的身份以及所述修正后的专注度对所述学生进行作业推荐。
[0015]通过学生客户端的设置，从而可以实现对学生的身份的识别以及在上课时间手机终端产生的总流量，在此基础上，通过声音识别装置对教师上课声音进行识别得到声音识别结果，并根据声音识别结果确定知识点讲解的时刻即匹配准确结果的时刻，图像识别处理装置负责基于对学生课堂图像的识别结果，对学生的身份进行识别，并得到初始专注度，并进一步将其划分为知识点专注度和普通专注度，最终构建得到专注度，最终教师端在得到基于统计总流量对所述专注度进行修正得到修正后的专注度，从而解决了原有的没有结合知识点对学生的课堂状态进行评价的技术问题以及仅仅依靠图像识别准确度不高的技术问题，使得能够准确的实现对学生的专注度的评估，提升教学的质量，针对性的对学生进行指导，提升了对知识的接收水平。
[0016]通过采用统计总流量对专注度进行修正，从而使得最终的专注度不仅仅考虑图像识别的结果，而是结合上课时间手机流量的使用情况，不仅使得总体的预测结果考虑的因素更加全面，提升了准确性和全面性，也解决了由于遮挡等因素导致的图像识别结果不够准确的技术问题，进一步提升了准确性。
[0017]通过将专注度划分为知识点专注度和普通专注度，从而解决了原有的笼统的专注度评估不能准确反应学生专注度的技术问题，使得最终的专注度评估结果能够更加准确反应学生的知识掌握情况，也使得针对性的进行作业的指导和布置成为了可能。
[0018]进一步的技术方案在于，所述学生客户端对所述学生的身份进行识别的具体步骤为：
[0019]S11基于所述学生客户端对所述学生的手机终端的MAC地址进行查询，并根据查询结果确定所述学生的初步身份；
[0020]S12基于所述学生的初步身份，提取所述学生的初步身份对应的照片得到学生照片，并对所述学生照片进行HOG特征提取得到学生HOG特征；
[0021]S13基于所述学生客户端采集所述学生图像，并对所述学生图像进行HOG特征提取得到HOG图像特征；
[0022]S14基于所述HOG图像特征与所述学生HOG特征进行匹配得到图像识别结果，根据图像识别结果对所述学生的身份进行识别。
[0023]通过首先确定学生的初步身份，在此基础上再通过HOG特征的比对确认学生的身份，从而进一步提升了学生的身份的识别效率和准确性，避免了在数据库中进行比对导致的识别效率和准确度都较低的技术问题，极大的提升了使用体验。
[0024]进一步的技术方案在于，基于所述学生课堂图像对所述学生的身份进行识别的具体步骤为：
[0025]S21提取所述学生课堂图像；
[0026]S22将所述学生课堂图像传输至基于CNN算法的身份识别模型中，得到识别结果；
[0027]S23基于所述识别结果确认所述学生的身份。
[0028]进一步的技术方案在于，基于所述学生课堂图像对所述学生的身份的识别结果实现对所述学生的出勤率的考察。
[0029]进一步的技术方案在于，得到匹配准确结果的具体步骤为：
[0030]S31对教师上课声音进行识别得到声音识别结果，并对所述声音识别结果进行关键字提取得到声音关键字；
[0031]S32基于所述声音关键字与所述知识点的关键字进行匹配得到关键字匹配结果，判断所述关键字匹配结果是否匹配成功，若是，则进入步骤S32；
[0032]S33对所述教师在下一分钟内的授课声音进行授课声音关键字的提取，并对所述授课声音关键字与所述知识点的关键字进行关键字匹配，判断所述授课声音关键字匹配的结果是否匹配成功，若是，则进入步骤S34；
[0033]S34输出匹配准确结果。
[0034]通过声音关键字的匹配，并根据匹配结果对下一分钟的声音关键字进行进一步的匹配，而不仅仅依靠某一次的识别结果，从而使得最终的匹配结果判断的更加的准确，同时采用分步骤的进行匹配，也使得匹配的效率得到了进一步的提升。
[0035]进一步的技术方案在于，得到初本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的智慧教学辅助系统，其特征在于，具体包括：教师端、学生客户端、图像识别处理装置，无线通信传输装置，声音识别装置；其中所述学生客户端安装在学生的手机终端，负责对所述学生的身份进行识别，并对所述手机终端在课堂中产生的总流量进行统计得到统计总流量，并将所述学生的身份以及所述统计总流量通过所述无线通信传输装置传输至所述教师端；所述声音识别装置负责对教师上课声音进行识别得到声音识别结果，并基于所述声音识别结果与设置好的知识点进行匹配得到匹配准确结果，并将所述匹配准确结果通过无线通信传输装置发送到图像识别处理装置；所述图像识别处理装置负责采集所述学生课堂图像，并基于所述学生课堂图像对所述学生的身份进行识别，对所述学生进行专注度评估得到初始专注度，其中对接收到所述匹配准确结果的时刻的初始专注度进行补偿得到知识点专注度，其它时刻的初始专注度为普通专注度，并基于所述知识点专注度和普通专注度构建专注度，并将所述专注度和学生的身份通过无线通信传输装置发送到教师端；所述教师端负责基于统计总流量对所述专注度进行修正得到修正后的专注度，并基于所述学生的身份以及所述修正后的专注度对所述学生进行作业推荐。2.如权利要求1所述的智慧教学辅助系统，其特征在于，所述学生客户端对所述学生的身份进行识别的具体步骤为：S11基于所述学生客户端对所述学生的手机终端的MAC地址进行查询，并根据查询结果确定所述学生的初步身份；S12基于所述学生的初步身份，提取所述学生的初步身份对应的照片得到学生照片，并对所述学生照片进行HOG特征提取得到学生HOG特征；S13基于所述学生客户端采集所述学生图像，并对所述学生图像进行HOG特征提取得到HOG图像特征；S14基于所述HOG图像特征与所述学生HOG特征进行匹配得到图像识别结果，根据图像识别结果对所述学生的身份进行识别。3.如权利要求1所述的智慧教学辅助系统，其特征在于，基于所述学生课堂图像对所述学生的身份进行识别的具体步骤为：S21提取所述学生课堂图像；S22将所述学生课堂图...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋蕊，毕立恒，张湛，徐磊，
申请(专利权)人：黄河水利职业技术学院，
类型：发明
国别省市：