CN111681474A - 在线直播教学方法、装置、计算机设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种在线直播教学方法、装置、计算机设备及可读存储介质，其中，该方法包括：获取线上直播教学时学生端的视频信息；识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。该方案在老师端上提示老师视频信息中存在课堂违纪行为和/或课堂互动行为，为老师监督、监控课堂违纪行为和/或为老师及时与学生进行教学互动提供了依据和辅助信息，有利于提高学生在线上课的学习注意力、学习兴趣，进而有利于提升线上教学质量和教学效果。

Description

在线直播教学方法、装置、计算机设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及线上直播技术领域，特别涉及一种在线直播教学方法、装置、计算机设备及可读存储介质。
背景技术
无法现场教学期间，学校和培训机构普遍采用线上直播的方式来进行教学，随着网络的普及和发达，老师和学生在线上直播教学中普遍采取微信会议/腾讯会议/直播软件等音视频沟通软件进行教学，教学过程中老师通过共享课件屏幕或对讲台/黑板直播摄像来进行授课，沟通均通过电脑或手机屏幕，经过一段时间的教学后，均发现存在一个比较普遍的问题，线上直播教学无法做到课堂教学那样可以通过眼睛随时掌握现场课堂情况，也做不到和学生进行面对面的沟通互动，线上教学相对于在课堂现场教学而言缺乏有效的监督，造成课堂纪律难以管理的问题，导致学生上课注意力不集中，甚至因为缺乏课堂纪律监督，有些学生甚至在课间离开教学屏幕的现场，而老师依然无法察觉，因此，线上直播的教学质量和学习效果，相比传统的教室里现场教学方式而言就大打折扣。此外，采用线上教学的形式，老师和学生的互动也比现场教学现场教学时的互动更加更加难以开展，为了避免网络软件中多人同时说话产生噪音干扰，一般教学中都是采取一人发言，其他人都静音的方式，这就使得教学中即使学生有问题想提问，老师也难以及时察觉到，老师选择学生发言回答问题，大家也只能听声音而无法看到发言的同学视频。
为了提高线上直播方式教学效果，提高学生上课的注意力，学校也想了一些办法，例如，一些学校呼吁家长在可能的情况下尽量在家中监督学生上课，另外一些学校和培训机构鼓励老师返回学校教室，站在课堂黑板前进行直播，模拟大家熟悉的现场教学环境来提高学生的学习注意力，并鼓励学生通过麦克风打断老师发言进行提问和回答问题，这些举措取得了一定的效果，但即使在这些努力下，线上直播这种教学方式仍然达不到教室里的现场教学监督、教学过程互动的教学效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种在线直播教学方法，以解决现有技术中在线直播教学存在的教学质量差、教学效果差的技术问题。该方法包括：
获取线上直播教学时学生端的视频信息；
识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
本发明实施例还提供了一种在线直播教学装置，以解决现有技术中在线直播教学存在的教学质量差、教学效果差的技术问题。该装置包括：
视频获取模块，用于获取线上直播教学时学生端的视频信息；
行为识别模块，用于识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
行为提示模块，用于在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的在线直播教学方法，以解决现有技术中在线直播教学存在的教学质量差、教学效果差的技术问题。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的在线直播教学方法的计算机程序，以解决现有技术中在线直播教学存在的教学质量差、教学效果差的技术问题。
在本发明实施例中，提出了在线上直播教学时获取学生端的视频信息，进而识别学生端的视频信息中是否存在预设行为特征，该预设行为特征可以包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，针对识别出有所述预设行为特征的所述视频信息，在老师端上提示该识别出所述预设行为特征的所述视频信息。与现有技术中老师无法监督、监控课堂违纪情况和/或无法及时发现学生的教学互动行为的在线直播教学方法相比，上述在线直播教学方法通过实时识别出学生端的视频信息中的课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，进而在老师端上提示老师视频信息中存在课堂违纪行为和/或课堂互动行为，为老师监督、监控课堂违纪行为和/或为老师及时与学生进行教学互动提供了依据和辅助信息，有利于提高学生在线上课的学习注意力、学习兴趣，进而有利于提升线上教学质量和教学效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种在线直播教学方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图；
图3是本发明实施例提供的一种在线直播教学装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本发明实施例中，提供了一种在线直播教学方法，如图1所示，该方法包括：
步骤102：获取线上直播教学时学生端的视频信息；
步骤104：识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
步骤106：在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，提出了在线上直播教学时获取学生端的视频信息，进而识别学生端的视频信息中是否存在预设行为特征，该预设行为特征可以包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，针对识别出有所述预设行为特征的所述视频信息，在老师端上提示该识别出所述预设行为特征的所述视频信息。与现有技术中老师无法监督、监控课堂违纪情况和/或无法及时发现学生的教学互动行为的在线直播教学方法相比，在线直播教学方法通过实时识别出学生端的视频信息中的课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，进而在老师端上提示老师视频信息中存在课堂违纪行为和/或课堂互动行为，弥补线上教学时老师难以掌握学生上课情况的短板，为老师监督、监控课堂违纪行为和/或为老师及时与学生进行教学互动提供了依据和辅助信息，有利于提高学生在线上课的学习注意力、学习兴趣，进而有利于提升线上教学质量和教学效果。
具体实施时，线上直播教学过程中，学生端是指学生使用的终端设备，如个人电脑、手机等；老师端是指老师使用的终端设备，也可以是个人电脑、手机等。
具体实施时，上述课堂违纪行为特征可以是课堂禁止的行为，例如，人员离开、长时间静止、低头睡觉、趴桌、张嘴讲话、闭眼、玩手机、手持非课堂中物品、躺卧姿势等行为；上述课堂互动行为特征可以是教学互动、交互行为，例如，举手提示、老师点名后回答问题等多种教学中互动行为。
具体实施时，为了提高识别精确性，上述识别所述视频信息中的预设行为特征的过程可以通过深度学习算法实现。例如，识别所述视频信息中的预设行为特征，包括：将所述视频信息输入识别模型，所述识别模型输出识别出的预设行为特征，其中，所述识别模型是基于所述预设行为特征的样本数据训练得到的。
具体实施时，为了提高识别模型的准确度，可以采集足够多的预设行为特征的图片作为样本参加模型训练，以得到识别模型。例如，可以利用Resnet、SSD、YOLO 等人工智能深度学习技术的框架来训练得到上述识别模型。识别模型的算法可以采用行为识别、人脸识别及目标检测与追踪等生物行为特征的识别技术，结合人工智能、边缘计算等技术手段来实现，本申请不做具体限定。
具体实施时，一个识别模型可以用于识别多种预设行为特征，为了能够保障识别模型对场景有很好的适应能力，模型训练所依赖的样本数据集可以做到同行为下的样本数据要具有较高复杂度，在模型训练原则上，可以针对各种预设行为特征分别独立训练得到对应的识别模型，这样识别精准性比较强。
具体实施时，在识别模型中，底层算法能力对视频信息进行分析、识别预设行为特征，该识别过程对硬件设备的算力要求很高，可以采用具有AI芯片的处理器或者 GPU服务器来完成该识别过程。
具体实施时，当老师端具备的运算能力可以支持运行识别模型的运行算法时，上述在线直播教学方法可以运行在老师端上，即由老师端完成获取线上直播教学时学生端的视频信息、识别视频信息中的预设行为特征、提示已识别出所述预设行为特征的所述视频信息等过程。
具体实施时，当老师端为个人电脑、手机等终端设备无法支持运行识别模型的运行算法时，此时，可以通过所述学生端和所述老师端之外的设备来识别所述视频信息中的预设行为特征，并将识别出所述预设行为特征的所述视频信息发送给所述老师端，即通过学生端和所述老师端之外的设备来运行识别模型完成识别预设行为特征的过程，并将识别出所述预设行为特征的所述视频信息发送给所述老师端，以触发在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息，来提示老师哪个视频信息中出现了预设行为特征，以便老师可以基于预设行为特征及时进行课堂纪律监督或教学互动等相应的处理，此时，上述在线直播教学方法可以运行在学生端和所述老师端之外的设备上。
具体的，在功能结构上可以将上述在线直播教学方法可分为模型训练层(即完整训练识别模型的功能)、接入层(即完成接收线上直播教学中的老师端和学生端的视频信息并传输给模型层的功能)、模型层(即运行识别模型识别行为特征的功能)以及服务层(即完成基于模型层的识别结果在老师端上进行提示、展示的功能)，将行为识别***的模型训练层、接入层、模型层部署在学生端和所述老师端之外的设备上，该设备可以是具有AI芯片的处理器或者GPU服务器等，可以将行为识别***的服务层部署在老师端上，将模型层识别到的预设行为特征发送到***的服务层，服务层负责将包括预设行为特征的该视频信息进行提示给老师，老师端采集相应的视频记录保存留证，以便课后可进行查询统计。
具体实施时，为了及时凸显、提醒老师哪些学生的视频信息中出现了预设行为特征，在本实施例中，在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息，包括：
自动在所述老师端上将识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口弹出并放大显示；或者，还可以自动在所述老师端上闪动识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口。
具体实施时，为了进一步提高教学质量和教学效果，在本实施例中，针对识别出所述预设行为特征的所述视频信息，在接收到识别出的预设行为特征为课堂互动行为特征的确认消息时，将参与互动方的视频窗口在所述学生端和所述老师端上弹出并放大显示，即让所有学生和老师观看互动过程。例如，将在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口后，老师端接收到老师输入的预设行为特征为课堂互动行为特征的确认消息时，将参与互动方的视频窗口在所述学生端和所述老师端上弹出并放大显示。
具体实施时，以下结合两种不同的预设行为特征来描述上述在线直播教学方法，例如，预设行为特征以课堂违纪行为特征为例：
1、采集线上直播教学屏幕中学生的视频信息。
2、对学生的视频信息进行行为识别，通过识别模型对课堂违纪行为特征(如离开视频、睡觉、趴桌、讲话、手持教学无关物品等)进行行为特征算法分析。
3、根据识别模型的分析结果，将认定为课堂违纪行为特征的学生的视频窗口在老师端屏幕上进行弹窗、放大提示。
4、采集上述课堂违纪行为特征的视频或图片进行信息保存，用于后续课堂信息统计。
又如，预设行为特征以课堂互动行为特征为例：
1、采集线上直播教学屏幕中学生的视频信息。
2、对学生视频信息进行行为识别，通过识别模型对课堂互动行为特征(举手、发言、输入问题等)进行行为特征算法分析。
3、根据识别模型的分析结果提示老师，老师确认识别出的预设行为特征属于课堂互动行为后，将参与互动的学生的视频窗口在全体学员终端和老师端的屏幕上进行弹窗、放大展示。
4、采集上述课堂互动行为特征的视频或图片进行信息保存，用于后续课堂信息统计。
在本实施例中，提供了一种计算机设备，如图2所示，包括存储器202、处理器 204及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的在线直播教学方法。
具体的，该计算机设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。
在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的在线直播教学方法的计算机程序。
具体的，计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种在线直播教学装置，如下面的实施例所述。由于在线直播教学装置解决问题的原理与在线直播教学方法相似，因此在线直播教学装置的实施可以参见在线直播教学方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是本发明实施例的在线直播教学装置的一种结构框图，如图3所示，该装置包括：
视频获取模块302，用于获取线上直播教学时学生端的视频信息；
行为识别模块304，用于识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
行为提示模块306，用于在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
在一个实施例中，所述行为识别模块，用于将所述视频信息输入识别模型，所述识别模型输出识别出的预设行为特征，其中，所述识别模型是基于所述预设行为特征的样本数据训练得到的。
在一个实施例中，所述行为识别模块设置在所述学生端和所述老师端之外的设备上，还用于将识别出所述预设行为特征的所述视频信息发送给所述老师端。
在一个实施例中，所述行为提示模块，用于在所述老师端上将识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口弹出并放大显示；或者
在所述老师端上闪动识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口。
在一个实施例中，还包括：
互动显示模块，用于针对识别出所述预设行为特征的所述视频信息，在接收到识别出的预设行为特征为课堂互动行为特征的确认消息时，将参与互动方的视频窗口在所述学生端和所述老师端上弹出并放大显示。
本发明实施例实现了如下技术效果：提出了在线上直播教学时获取学生端的视频信息，进而识别学生端的视频信息中是否存在预设行为特征，该预设行为特征可以包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，针对识别出有所述预设行为特征的所述视频信息，在老师端上提示该识别出所述预设行为特征的所述视频信息。与现有技术中老师无法监督、监控课堂违纪情况和/或无法及时发现学生的教学互动行为的在线直播教学方法相比，在线直播教学方法通过实时识别出学生端的视频信息中的课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征，进而在老师端上提示老师视频信息中存在课堂违纪行为和/或课堂互动行为，为老师监督、监控课堂违纪行为和/或为老师及时与学生进行教学互动提供了依据和辅助信息，有利于提高学生在线上课的学习注意力、学习兴趣，进而有利于提升线上教学质量和教学效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等) 上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种在线直播教学方法，其特征在于，包括：
获取线上直播教学时学生端的视频信息；
识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
2.如权利要求1所述的在线直播教学方法，其特征在于，识别所述视频信息中的预设行为特征，包括：
将所述视频信息输入识别模型，所述识别模型输出识别出的预设行为特征，其中，所述识别模型是基于所述预设行为特征的样本数据训练得到的。
3.如权利要求1所述的在线直播教学方法，其特征在于，识别所述视频信息中的预设行为特征，包括：
通过所述学生端和所述老师端之外的设备来识别所述视频信息中的预设行为特征，将识别出所述预设行为特征的所述视频信息发送给所述老师端。
4.如权利要求1所述的在线直播教学方法，其特征在于，在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息，包括：
在所述老师端上将识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口弹出并放大显示；或者
在所述老师端上闪动识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口。
5.如权利要求1至4中任一项所述的在线直播教学方法，其特征在于，还包括：
针对识别出所述预设行为特征的所述视频信息，在接收到识别出的预设行为特征为课堂互动行为特征的确认消息时，将参与互动方的视频窗口在所述学生端和所述老师端上弹出并放大显示。
6.一种在线直播教学装置，其特征在于，包括：
视频获取模块，用于获取线上直播教学时学生端的视频信息；
行为识别模块，用于识别所述视频信息中的预设行为特征，其中，所述预设行为特征包括课堂违纪行为特征和/或课堂互动行为特征；
行为提示模块，用于在老师端上提示识别出所述预设行为特征的所述视频信息。
7.如权利要求6所述的在线直播教学装置，其特征在于，所述行为识别模块，用于将所述视频信息输入识别模型，所述识别模型输出识别出的预设行为特征，其中，所述识别模型是基于所述预设行为特征的样本数据训练得到的。
8.如权利要求6所述的在线直播教学装置，其特征在于，所述行为识别模块设置在所述学生端和所述老师端之外的设备上，还用于将识别出所述预设行为特征的所述视频信息发送给所述老师端。
9.如权利要求6所述的在线直播教学装置，其特征在于，所述行为提示模块，用于在所述老师端上将识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口弹出并放大显示；或者
在所述老师端上闪动识别出所述预设行为特征的所述视频信息的视频窗口。
10.如权利要求6至9中任一项所述的在线直播教学装置，其特征在于，还包括：
互动显示模块，用于针对识别出所述预设行为特征的所述视频信息，在接收到识别出的预设行为特征为课堂互动行为特征的确认消息时，将参与互动方的视频窗口在所述学生端和所述老师端上弹出并放大显示。
11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的在线直播教学方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至5中任一项所述的在线直播教学方法的计算机程序。
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