一种基于动作感知与AI驱动相结合的教学实施方法技术

技术编号:46567331 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:16
本发明专利技术公开了一种基于动作感知与AI驱动相结合的教学实施方法,本发明专利技术涉及教育教学技术领域,包括教学方法实施,教学方法实施包括多模态数据扩展采集、跨维度动态评估与认知诊断、情感自适应反馈与干预、跨场景学习图谱构建与能力迁移以及全流程数据闭环与系统进化,多模态数据扩展采集包括动态数据采集、生理数据采集、环境行为数据采集以及数据预处理,本发明专利技术的优点在于:通过普通手机摄像头与内置传感器的多模态数据采集方案,替代传统舞蹈教学依赖专用三维建模设备及拳击教学的传感器手套,降低硬件成本,无需专业场地部署即可实现家庭、教室、户外等全场景覆盖,解决现有技术“硬件成本高、场景受限”的核心问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及教育教学,具体为一种基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法。


技术介绍

1、当前动作类学科教学存在诸多技术瓶颈:依赖专用硬件导致成本高且场景受限,实时性不足,多数系统仅支持事后回放分析,跨学科适配能力差,难以在舞蹈、体育、实验操作等不同领域复用,个性化反馈机制缺失,无法基于学生个体特征提供动态评估,

2、申请人经过检索发现中国专利公开了“一种舞蹈教学辅助方法及装置”,其公开号为“cn112309181a”,该专利主要通过采集老师舞蹈动作,获取参考舞蹈视频,获取舞蹈老师的标准站立图片,构建初始图片集,基于初始图片集中元素和matlab算法对舞蹈老师进行三维重构,将参考舞蹈视频传入预设的时空特征提取模型,识别出舞蹈视频中老师不同部位的动作变化,基于参考舞蹈视频中的录制时间,将同一时间下人体不同部位动作变化进行组合,获取一个参考动作单元,依次获取参考舞蹈视频中不同时间对应参考动作单元,将不同时间对应参考动作单元依次展示到预设的教学显示界面上,作为教学辅助动作,但是,该教学方法依赖教师预录制视频,缺乏实时交互,为此,我们提出一种基于动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动作感知与AI驱动相结合的教学实施方法,包括教学方法实施,其特征在于:所述教学方法实施包括多模态数据扩展采集、跨维度动态评估与认知诊断、情感自适应反馈与干预、跨场景学习图谱构建与能力迁移以及全流程数据闭环与系统进化,所述多模态数据扩展采集包括动态数据采集、生理数据采集、环境行为数据采集以及数据预处理,所述基于动作感知与AI驱动相结合的教学实施方法具体步骤如下:

2.所述教学实施方法通过图神经网络实现能力迁移,且系统每季度更新迁移系数阈值。

3.根据权利要求1所述的一种基于动作感知与AI驱动相结合的教学实施方法,其特征在于:所述动作数据采集骨骼关键点捕捉...

【技术特征摘要】

1.一种基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法,包括教学方法实施,其特征在于:所述教学方法实施包括多模态数据扩展采集、跨维度动态评估与认知诊断、情感自适应反馈与干预、跨场景学习图谱构建与能力迁移以及全流程数据闭环与系统进化,所述多模态数据扩展采集包括动态数据采集、生理数据采集、环境行为数据采集以及数据预处理,所述基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法具体步骤如下:

2.所述教学实施方法通过图神经网络实现能力迁移,且系统每季度更新迁移系数阈值。

3.根据权利要求1所述的一种基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法,其特征在于:所述动作数据采集骨骼关键点捕捉,使用分辨率≥720p的摄像头,结合mediapipe姿态估计算法实时获取人体21个骨骼关键点坐标,采样帧率≥30fps,覆盖舞蹈关节角度以及体育发力轨迹的动作特征,所述生理状态数据采集包括眼动轨迹检测、心率变异性采集以及微表情实时分析,所述环境与行为数据采集包括音频与文本数据以及环境参数检测,数据收集完成后,将动作、生理以及音频数据统一时间戳,控制误差≤50ms,使用同步触发器实现多模态数据对齐,并使用3σ原则剔除动作轨迹中的突变点,用滑动窗口算法平滑心率数据,消除运动伪影干扰,所述认知能力层诊断基于预训练的认知关联模型,该模型通过lstm网络建立动作错误与认知维度的映射关系,采用三层bi-lstm,输入层维度=21骨骼点×3坐标。

4.根据权利要求2所述的一种基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法,其特征在于:所述动作执行层评估包括标准度量化以及错误模式聚类,计算关节角度达标率,使用dbscan算法对动作错误分类,生成舞蹈场景错误动作热区图,集中查看对比共性问题,所述生理状态层评估包括疲劳指数计算以及注意力集中度计算,所述认知能力层诊断包括认知维度映射以及三维能力矩阵,舞蹈动作记忆错误→关联短期记忆容量,实验步骤遗漏→关联执行功能障碍,三维能力矩阵构建“空间感知-工作记忆-逻辑推理”雷达图,基于5000+样本训练的关联模型,输入动作错误数据自动生成认知能力评估。

5.根据权利要求3所述的一种基于动作感知与ai驱动相结合的教学实施方法,其特征在于:所述综合评估模型包括加权评分为50%动作执行层+30%生理状态层+20%认知能力层。

6.根据权利要求4所述的一种基于动作感知与ai驱动相...

【专利技术属性】
技术研发人员:王慧博冷婧怡黄婧雯李慧嫒李甜甜
申请(专利权)人:上海政法学院
类型:发明
国别省市:

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