[发明专利]一种基于情绪感知的课堂教学评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于情绪感知的课堂教学评价方法及系统，能够实现在课堂环境下对学生情绪状态的实时感知，判断学生的学习状态，进而评价课堂的教学质量，具体包括视频监控、图像采集、情绪特征参数提取、课堂评价参数计算、课堂教学效果评价五个模块。其中，视频监控模块负责对课堂教室进行实时拍摄；图像采集模块负责周期性采集来自视频监控模块的视频图像，并输送给情绪特征参数提取模块；情绪特征参数提取模块负责计算情绪特征参数，并将计算结果推送至课堂评价参数计算模块；课堂评价参数计算模块负责计算课堂评价相关参数，并将计算结果推送至课堂教学效果评价模块；课堂教学效果评价模块则基于课堂评价参数实现课堂教学效果的总体评价。

技术领域

本发明涉及教育领域，特别是涉及一种基于情绪感知的课堂教学评价方法及系统。

背景技术

课堂教学评价专指对在课堂教学实施过程中出现的客体对象所进行的评价活动，其评价范围包括教与学两个方面，其价值在于课堂教学。课堂教学评价是促进学生成长、教师专业发展和提高课堂教学质量的重要手段。

根据评价资料的收集手段，可以将课堂教学评价的方式分为现场观察评价、监视监听评价、录像评价、量表评价等。其中，现场观察评价是评价者进入课堂，实时实地听教师讲课并及时进行评价，这种评价方法在实际运用过程中往往表现为随堂听课、评课。这种评价资料的收集方法具有很强的时效性，而且能够对各种临时发生的情况进行评价，对教师的教学激情和学生的参与积极性有较深的体会。缺点在于会受到评价者注意力分配和记录速度等的限制，而且由于评价者的出现往往会让被评教师和学生在心理和行为上发生一定变化。

监视监听评价则是利用单向玻璃或摄像设备等进行的实时课堂评价。评价者不直接进入课堂，这样可以在很大程度上避免给师生带来压力，使获取的信息更加真实。缺点在于可能会受到观察角度等的影响，无法全面了解整个课堂的情况。

录像评价则是利用录像将教师的教学过程和学生的活动记录下来，进行课后的评价和分析。其优点在于可以多人反复观看和讨论，在评价的过程中也可以让被评教师参与讨论，从而使得整个评价资料更为全面、客观、准确。而且还可以将不同教师的教学录像进行对比，或者将同一个教师的教学录像进行对比，分析教师教学的进步情况。在录像评价中，录像往往只是一种评价资料的收集手段，对录像进行数据的编码、分析和评价会派生出不同的录像评价分析技术。

量表评价则是采用事先编制好的评价量表，由教师和学生根据他们对教学过程和效果的主观映象进行回答。这种评价方法的关键是评价量表的编制，它有时也被称为问卷评价法。问卷评价是目前进行课堂教学评价最主要的方式，也是实践中应用最广泛的一种方式。

目前，课堂教学评价普遍存在以下问题：(1)评价角度多为认知层面，忽略了对学生情感方面的评价；(2)一对多的课堂教学环境难免会造成评价的不全面和不及时性；(3)现有的评价方式不利于个性化教学的开展，无法充分发展学生的个性；(4)评价方式单一。

随着人工智能技术的迅速发展，教育行业正迎来人工智能时代。情绪感知技术作为人工智能领域的重要技术，正在助力教育行业的变革。情绪感知技术通过捕捉人的情绪状态，赋予计算机识别、理解人类情感的能力。当前在教育领域，情绪感知技术主要应用到网络环境下的教学中，用来解决网络环境下师生互动过程中情感缺失问题，而对于课堂环境下通过情绪感知技术来帮助教师完善课堂教学评价的研究还不是很多。

发明内容

为了弥补目前课堂教学评价方法的不足，本发明旨在设计一种基于情绪感知的课堂教学评价方法及系统。与当前主流的课堂教学评价方法相比，本发明能够在课堂环境下对学生进行情绪感知，获取学生在学习过程中的情感反馈信息，然后根据反馈结果判断学生的学习状态，进而推断课堂的教学质量，从而为教师提供智能的、及时的、全面的教学反馈，为教师塑造高效的课堂提供有利的技术支持。

本发明所提供的一种基于情绪感知的课堂教学评价方法及系统，其基本功能模块如附图1所示。