一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统技术方案

本发明专利技术涉及教学质量评估技术领域，尤其涉及一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，包括评估中心、互动分析单元、积极学习单元、预警显示单元、综合质量分析单元以及学生管理单元；本发明专利技术是从教师和学生两个角度对教学质量进行评估分析，一方面为教学质量评估提高数据基础，另一方面有助于提高分析结果的准确性和全面性，且通过结合式反馈评估分析方式，有助于综合判断教学质量，进行根据评估结果及时的做出教学调整，以便对教学质量进行提高，此外，还对学生的行为数据进行深入式分析，判断学生历史同学科的学习行为情况，以便通过反馈的方式对学生进行管理教育，提高学生的学习积极性。习积极性。习积极性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统


[0001]本专利技术涉及教学质量评估
，尤其涉及一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统。

技术介绍

[0002]随着互联网技术的发展，逐渐出现了各种教学管理系统，极大的方便了学校的教学管理工作，而课堂教学仍然是高等教育最基础和最重要的教学组织形式，同时也是实现人才培养目标、保证并提高教育质量的最重要环节，为了校验每节课后教师的教学效果和质量，现在有些学校会在教师讲完课程后让学生对教师的课堂教学质量进行评价；但现有技术中的针对教育教学质量评估的系统较少，这就导致教育教学的后期的评估反馈效果不佳，不利于后期改善教学质量，若采用传统的问卷等方式进行教学评估，数据统计分析麻烦，评估结果误差大，同时现有技术中的一些教育教学评估系统评估项目单一，参与评估人员仅为学生，使得得到的评估结果不真实、偶然性大的问题，降低了评估的实际价值；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，去解决上述提出的技术缺陷，从教师和学生两个角度对教学质量进行评估分析，一方面为教学质量评估提高数据基础，另一方面有助于提高分析结果的准确性和全面性，且通过结合式反馈评估分析方式，有助于综合判断教学质量，进行根据评估结果及时的做出教学调整，此外，还对学生的行为数据进行深入式分析，判断学生历史同学科的学习行为情况，以便通过反馈的方式对学生进行管理教育，提高学生的学习积极性。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，包括评估中心、互动分析单元、积极学习单元、预警显示单元、综合质量分析单元以及学生管理单元；当评估中心生成运管指令后，将运管指令发送至互动分析单元和积极学习单元，互动分析单元在接收到运管指令后，立即采集上课时教师的互动数据，互动数据包括知识点输入值、提问次数以及教学声音分贝值，并对互动数据进行课堂互动氛围评估分析，将得到的风险信号发送至预警显示单元；积极学习单元在接收到运管指令后，立即采集上课时学生的行为数据，行为数据包括学生低头次数和发困学生个数，并对行为数据进行学习积极性评估分析，将得到的低迷信号发送至综合质量分析单元和学生管理单元；综合质量分析单元在接收到低迷信号后，立即从互动分析单元中调取互动氛围评估系数H和从积极学习单元中调取学习积极风险评估率J，并对互动氛围评估系数H和学习积极风险评估率J进行结合式反馈评估分析，将得到的合格信号和不合格信号发送至预警
显示单元；学生管理单元在接收到低迷信号后，立即从积极学习单元中调取行为数据，并对运行数据进行深入式反馈分析，将得到的约谈信号发送至预警显示单元。
[0005]优选的，所述互动分析单元的课堂互动氛围评估分析过程如下：采集到教师开始上课时刻到结束上课时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内教室内教师的上课音频内容，从上课音频内容中进行特征提取，获取到时间阈值内教师的知识点输入值ZS，知识点输入值ZS指的是教师对知识点进行课本讲解时长、知识点相关提问时长以及举例讲解时长的总和，同时获取到时间阈值内教室内教师的提问次数，将提问次数标记为i，i为大于零的自然数，获取到时间阈值内提问次数对应的学生举手个数，标记为互动值HDi，以提问次数为X轴，以互动值为Y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制互动值曲线，从互动值曲线中获取到互动趋势值HQ；将时间阈值划分为o个子时间节点，o为大于零的自然数，同时将教师内排数标记为k，k为大于一的自然数，获取到各个子时间节点内各排听到的教学声音分贝值JFok，以此获取到各个子时间节点内教学声音分贝值的最小值JFokmin，并将其标记为授课分贝值SKo，将授课分贝值SKo与预设授课分贝值阈值进行比对分析，若授课分贝值SKo小于等于预设授课分贝值阈值，则将授课分贝值SKo小于等于预设授课分贝值阈值所对应子时间节点个数与总子时间节点个数的比值标记为授课风险值SF，并对互动趋势值HQ和授课风险值SF进行公式化分析。
[0006]优选的，所述互动分析单元的公式化分析过程如下：根据公式得到互动氛围评估系数，其中，a1、a2以及a3分别为知识点输入值、互动趋势值以及授课风险值的预设权重系数，a1、a2以及a3均为大于零的正数，a4为预设补偿因子系数，取值为1.548，H为互动氛围评估系数，并将互动氛围评估系数H与其内部录入存储的预设互动氛围评估系数阈值进行比对分析：若互动氛围评估系数H大于预设互动氛围评估系数阈值，则不生成任何信号；若互动氛围评估系数H小于等于预设互动氛围评估系数阈值，则生成风险信号。
[0007]优选的，所述积极学习单元的学习积极性评估分析过程如下：步骤一：从上课音频内容中进行特征提取，获取到时间阈值内学生低头次数，学生低头次数指的是教师黑板书写时间段和黑板讲解时间段内学生面部与课桌面形成的夹角度数小于预设夹角度数的次数，并将学生低头次数与预设学生低头次数阈值进行比对分析，若学生低头次数大于预设学生低头次数阈值，则将学生低头次数大于预设学生低头次数阈值的部分标记为不合规风险次数，获取到时间阈值内不合规风险次数所对应学生数与总学生的比值，并将其标记为学习低迷比XD；步骤二：获取到时间阈值内教室内发困学生个数，进而获取到发困学生个数与总学生个数的比值，并将发困学生个数与总学生个数的比值标记为学习发困值XF，其中，学生面部与课桌面形成的夹角度数减去预设发困夹角度数阈值得到的值，并将其标记为发困度数值，获取到时间阈值内发困度数值的个数，并将其标记为异常数，并将异常数与预设异常数阈值进行比对分析，若异常数大于预设异常数阈值，则将异常数大于预设异常数阈值所对应学生标记为发困学生；
步骤三：根据公式得到学习积极风险评估率J，并将学习积极风险评估率J与其内部录入存储的预设学习积极风险评估率阈值进行比对分析：若学习积极风险评估率J与预设学习积极风险评估率阈值的比值小于一，则不生成任何信号；若学习积极风险评估率J与预设学习积极风险评估率阈值的比值大于等于一，则生成低迷信号。
[0008]优选的，所述综合质量分析单元的结合式反馈评估分析过程如下：获取到时间阈值内互动氛围评估系数H和学习积极风险评估率J；根据公式得到教学质量评估系数，其中，b1和b2分别为互动氛围评估系数和学习积极风险评估率的预设比例系数，b1和b2均为大于零的正数，b3为预设修正因子系数，取值为2.532，Z为教学质量评估系数，并将教学质量评估系数Z与其内部录入存储的预设教学质量评估系数阈值进行差值分析：若教学质量评估系数Z减去预设教学质量评估系数阈值为正数，则生成合格信号；若教学质量评估系数Z减去预设教学质量评估系数阈值为负数，则生成不合格信号。
[0009]优选的，所述学生管理单元的深入式反馈分析过程如下：获取到时间阈值内不合规风险次数所对应学生数，以此构建不合规风险次数所对应学生数的集合A，将集合A中的子集所对应学生标记为异常学生m，m为大于一的自然数，将历史一个星期的时长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，其特征在于，包括评估中心、互动分析单元、积极学习单元、预警显示单元、综合质量分析单元以及学生管理单元；当评估中心生成运管指令后，将运管指令发送至互动分析单元和积极学习单元，互动分析单元在接收到运管指令后，立即采集上课时教师的互动数据，互动数据包括知识点输入值、提问次数以及教学声音分贝值，并对互动数据进行课堂互动氛围评估分析，将得到的风险信号发送至预警显示单元；积极学习单元在接收到运管指令后，立即采集上课时学生的行为数据，行为数据包括学生低头次数和发困学生个数，并对行为数据进行学习积极性评估分析，将得到的低迷信号发送至综合质量分析单元和学生管理单元；综合质量分析单元在接收到低迷信号后，立即从互动分析单元中调取互动氛围评估系数H和从积极学习单元中调取学习积极风险评估率J，并对互动氛围评估系数H和学习积极风险评估率J进行结合式反馈评估分析，将得到的合格信号和不合格信号发送至预警显示单元；学生管理单元在接收到低迷信号后，立即从积极学习单元中调取行为数据，并对运行数据进行深入式反馈分析，将得到的约谈信号发送至预警显示单元。2.根据权利要求1所述的一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，其特征在于，所述互动分析单元的课堂互动氛围评估分析过程如下：采集到教师开始上课时刻到结束上课时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内教室内教师的上课音频内容，从上课音频内容中进行特征提取，获取到时间阈值内教师的知识点输入值ZS，知识点输入值ZS指的是教师对知识点进行课本讲解时长、知识点相关提问时长以及举例讲解时长的总和，同时获取到时间阈值内教室内教师的提问次数，将提问次数标记为i，i为大于零的自然数，获取到时间阈值内提问次数对应的学生举手个数，标记为互动值HDi，以提问次数为X轴，以互动值为Y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制互动值曲线，从互动值曲线中获取到互动趋势值HQ；将时间阈值划分为o个子时间节点，o为大于零的自然数，同时将教师内排数标记为k，k为大于一的自然数，获取到各个子时间节点内各排听到的教学声音分贝值JFok，以此获取到各个子时间节点内教学声音分贝值的最小值JFokmin，并将其标记为授课分贝值SKo，将授课分贝值SKo与预设授课分贝值阈值进行比对分析，若授课分贝值SKo小于等于预设授课分贝值阈值，则将授课分贝值SKo小于等于预设授课分贝值阈值所对应子时间节点个数与总子时间节点个数的比值标记为授课风险值SF，并对互动趋势值HQ和授课风险值SF进行公式化分析。3.根据权利要求2所述的一种基于课堂学生行为分析的教学质量评估系统，其特征在于，所述互动分析单元的公式化分析过程如下：根据公式得到互动氛围评估系数，其中，a1、a2以及a3分别为知识点输入值、互动趋势值以及授课风险值的预设权重系数，a1、a2以及a3均为大于零的正数，a4为预设补偿因子系数，取值为1.548，H为互动氛围评估系数，并将互动氛围评估系数H与其内部录入存储的预设互动氛围评估系数阈值进行比对分析：
若互动氛围评估系数H大于预设互动氛围评估系数阈值，则不生成任何信号；若互动氛围评估...

【专利技术属性】
技术研发人员：王赞春，
申请(专利权)人：东营职业学院，
类型：发明
国别省市：