CN116227968A - 根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验*** - Google Patents

根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及教育效果检验技术领域。本发明涉及根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***。其包括视频监控单元、信息分析单元、信息存储单元、状态检索单元、信息反馈单元和综合评价单元。本发明对老师和学生的动作进行同时的实时监控，并且在上网课的过程中持续对学生的状态进行监控，根据动作储存模块中存储的信息对学生的状态进行分析，在出现没有储存的动作时，可以由老师进行手动输入，完成对整个上网课过程的监控，并且老师在上课的过程中和上完课时都能接收到学生的状态信息，便于老师在上课时和课后对自己的教学进行调整，也便于提醒学生改变自己的状态，进而提高听课效率。

Description

根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***
技术领域
本发明涉及教育效果检验技术领域，具体地说，涉及根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***。
背景技术
教育，是一种提高人的综合素质的实践活动，作为对青少年培养手段，教育自古以来就是在社会中非常重要的环节，传统的教育方法是老师和学生齐聚一堂，面对面的上课传授知识，老师可以在教室中根据学生的状态实时调整自己的教学方式，而目前，受到社会中各种因素的影响，老师和学生无法在一个教室中上课，所以就要使用网上授课的方法，但是网上授课老师没办法观察学生的状态，这就导致学生的听课效果相较于传统的授课方法大幅下降，这非常不利于对青少年的培养，所以需要对学生在上网课时的状态进行实时监控，因此，提出根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***。
发明内容
本发明的目的在于提供根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，包括视频监控单元、信息分析单元、信息存储单元、状态检索单元、信息反馈单元和综合评价单元；
所述视频监控单元对用户的动作和表情进行监控；
所述信息分析单元根据视频监控单元的监控信息进行分析，并对其作出判断；
所述状态检索单元根据信息分析单元的判断信息在信息存储单元中进行检索；
所述信息反馈单元将状态检索单元的信息反馈出来；
所述综合评价单元对老师和学生上课的表现进行综合评价；
所述信息存储单元用于将上述信息进行储存。
作为本技术方案的进一步改进，所述视频监控单元包括视频监控模块和图片排序模块；
所述视频监控模块对用户的动作和表情进行实时监控，并将信息传输至图片排序模块；
所述图片排序模块将视频监控模块拍摄的图片进行整理，并按照时间的先后进行排序。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息分析单元包括图片分析模块和动作判断模块；
所述图片分析模块对图片排序模块筛选的图片进行分析，并将分析结果传输至动作判断模块，所述图片分析模块采用LBP算法对图片进行分析；
所述动作判断模块对图片分析模块的信息进行判断，并将判断结果传输至状态检索单元。
作为本技术方案的进一步改进，所述LBP算法的步骤如下：
①、在图片排序模块中的图像信息中的图像里确定一个圆心g0；
②、定义R，R是图片排序模块传输来的图像信息中的图像里距离圆心g0的像素点的个数；
③、定义P，P是图片排序模块传输来的图像信息中的图像里以R为圆心画一个圆，然后在圆P内部形成的像素点的个数；
④、对像素点进行判断，其判断的依据为：将步骤③中形成的像素点以多尺度的方式分割，形成若干9×9的方格，9×9方格中周围格子的灰度值比中间的灰度值大，则该格记为1；9×9方格中周围格子灰度值比中间的灰度值小的，则该格记为0，在9×9方格中定义一个起点，再根据起点旋转，根据旋转经过的格子列出二进制码；
⑤、将二进制码换算成十进制的数，这个数就是该像素区域的LBP，此LBP是0∧P的范围，LBP为局部二进制图案；
⑥、得到每个像素分割的LBP，建立一个直方图，每个LBP的种类作横轴，每种LBP出现的次数为纵轴，该直方图就是该图像的特征。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息存储单元包括动作储存模块、评分储存模块和状态储存模块；
所述动作储存模块将拍摄的动作信息进行储存；
所述评分储存模块将综合评价单元对用于的评价进行储存；
所述状态储存模块将和动作储存模块中动作信息对应的状态进行储存，并将信息反馈单元反馈的信息进行储存。
作为本技术方案的进一步改进，所述状态检索单元包括信息转化模块和信息检索模块；
所述信息转化模块将动作判断模块中的动作信息进行转化，并将转化后的信息传输至信息检索模块；
所述信息检索模块根据信息转化模块转化之后的动作信息在动作储存模块中进行检索，并将动作储存模块中未记录的动作信息记录在动作储存模块中，所述信息检索模块采用信息判断算法进行检索。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息判断算法公式如下：
Figure BDA0003996087850000031
Figure BDA0003996087850000032
式中，A为动作储存模块中储存的若干图片中的一个；B为信息转化模块刚转化的图片；JA，B为动作储存模块中的一个图片和信息转化模块刚转化图片的相似率；A∪B为动作储存模块中的一个图片和信息转化模块刚转化图片全部的元素数量；A∩B为动作储存模块中的一个图片和信息转化模块刚转化图片相同的元素数量；K为两个图片表示动作相同的相似率阈值。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息反馈单元包括状态反馈模块和状态输入模块；
所述状态反馈模块根据信息检索模块检索的动作图片信息将用户的状态进行反馈，并将信息传输至状态输入模块；
所述状态输入模块将动作储存模块中没有的动作信息输入。
作为本技术方案的进一步改进，所述综合评价单元包括评价分析模块和状态评价模块；
所述评价分析模块根据状态反馈模块和状态输入模块的信息对用户的听课状态进行分析评价，并将评价结果传输至状态评价模块；
所述状态评价模块对评价分析模块的信息进行调整，并将结果传输至评分储存模块进行储存。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***中，对老师和学生的动作进行同时的实时监控，在老师不处于授课状态时，停止对学生的评价和分析，大大节省算力，并且在上网课的过程中持续对学生的状态进行监控，根据动作储存模块中存储的信息对学生的状态进行分析，在出现没有储存的动作时，可以由老师进行手动输入，完成对整个上网课过程的监控，并且老师在上课的过程中和上完课时都能接收到学生的状态信息，便于老师在上课时和课后对自己的教学进行调整，也便于提醒学生改变自己的状态，进而提高听课效率。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图；
图2为本发明的视频监控单元的流程框图；
图3为本发明的信息分析单元的流程框图；
图4为本发明的信息存储单元的流程框图；
图5为本发明的状态检索单元的流程框图；
图6为本发明的信息反馈单元的流程框图；
图7为本发明的综合评价单元的流程框图。
图中各个标号意义为：
1、视频监控单元；
11、视频监控模块；12、图片排序模块；
2、信息分析单元；
21、图片分析模块；22、动作判断模块；
3、信息存储单元；
31、动作储存模块；32、评分储存模块；33、状态储存模块；
4、状态检索单元；
41、信息转化模块；42、信息检索模块；
5、信息反馈单元；
51、状态反馈模块；52、状态输入模块；
6、综合评价单元；
61、评价分析模块；62、状态评价模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
请参阅图1-图7所示，本实施例目的在于，提供了根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，包括视频监控单元1、信息分析单元2、信息存储单元3、状态检索单元4、信息反馈单元5和综合评价单元6；
视频监控单元1对用户的动作和表情进行监控；
信息分析单元2根据视频监控单元1的监控信息进行分析，并对其作出判断；
状态检索单元4根据信息分析单元2的判断信息在信息存储单元3中进行检索；
信息反馈单元5将状态检索单元4的信息反馈出来；
综合评价单元6对老师和学生上课的表现进行综合评价；
信息存储单元3用于将上述信息进行储存。
为了在上网课时，根据老师和学生的动作对学生是否在学习进行监控，视频监控单元1包括视频监控模块11和图片排序模块12；
视频监控模块11对用户的动作和表情进行实时监控，并将信息传输至图片排序模块12，视频监控模块11采用摄像头对老师和学生进行实时监控，对老师和学生进行同时监控，从两个角度教育效果进行检验和分析，使得得出的结论更加贴合实际，便于后期根据分析结果对教育效果做出评价；
图片排序模块12将视频监控模块11拍摄的图片进行整理，并按照时间的先后进行排序，图片排序模块12将视频监控模块11拍摄的所有图片中包含动作信息进行筛选，并将清晰度较低的图片删除，降低后期对图片分析计算的小消耗。
信息分析单元2包括图片分析模块21和动作判断模块22；
图片分析模块21对图片排序模块12筛选的图片进行分析，并将分析结果传输至动作判断模块22，图片分析模块21采用LBP算法对图片进行分析，在图片排序模块12将图片筛选出来之后，根据图片中的像素点对图片中的松祚信息进行分析，从而得出学生和老师在上课时的状态；
动作判断模块22对图片分析模块21的信息进行判断，并将判断结果传输至状态检索单元4，动作判断模块22对图片分析模块21中的图片信息是否为人像的图片进行分析，将不属于人像的图片排除。
LBP算法的步骤如下：
①、在图片排序模块12中的图像信息中的图像里确定一个圆心g0；
②、定义R，R是图片排序模块12传输来的图像信息中的图像里距离圆心g0的像素点的个数；
③、定义P，P是图片排序模块12传输来的图像信息中的图像里以R为圆心画一个圆，然后在圆P内部形成的像素点的个数；
④、对像素点进行判断，其判断的依据为：将步骤③中形成的像素点以多尺度的方式分割，形成若干9×9的方格，9×9方格中周围格子的灰度值比中间的灰度值大，则该格记为1；9×9方格中周围格子灰度值比中间的灰度值小的，则该格记为0，在9×9方格中定义一个起点，再根据起点旋转，根据旋转经过的格子列出二进制码；
⑤、将二进制码换算成十进制的数，这个数就是该像素区域的LBP，此LBP是0∧P的范围，LBP为局部二进制图案；
⑥、得到每个像素分割的LBP，建立一个直方图，每个LBP的种类作横轴，每种LBP出现的次数为纵轴，该直方图就是该图像的特征。
信息存储单元3包括动作储存模块31、评分储存模块32和状态储存模块33；
动作储存模块31将拍摄的动作信息进行储存，在该网络教育效果检验***投入使用之前，录入常见的动作信息，便于根据这些信息判断老师和学生在上网课时的状态，并且在该网络教育效果检验***使用的过程中，添加能够代表在上网课时学生和老师状态的动作信息；
评分储存模块32将综合评价单元6对用于的评价进行储存，在综合评价单元6对学生和老师的状态进行评价之后，将评价进行储存，并且根据网课的深入实时更新评价；
状态储存模块33将和动作储存模块31中动作信息对应的状态进行储存，并将信息反馈单元5反馈的信息进行储存，将动作信息对应的状态信息储存下来，便于在得出动作信息时得出学生和老师的状态，并且根据信息反馈单元5的反馈将老师和学生的状态信息进行储存。
状态检索单元4包括信息转化模块41和信息检索模块42；
信息转化模块41将动作判断模块22中的动作信息进行转化，并将转化后的信息传输至信息检索模块42，信息转化模块41将动作判断模块22中的动作信息转化成和动作储存模块31中相同的形式，即简化的有像素点组成的动作图片信息，便于信息检索模块42在动作储存模块31中对动作信息进行检索；
信息检索模块42根据信息转化模块41转化之后的动作信息在动作储存模块31中进行检索，并将动作储存模块31中未记录的动作信息记录在动作储存模块31中，信息检索模块42采用信息判断算法进行检索，由于人每天的动作都不尽相同，所以动作储存模块31中一开始储存的动作并不适用于所有学生和老师的所有动作，所以需要在上网课的过程中根据学生和老师的实际动作增加动作储存模块31的储存的信息，提高对学生和老师状态判断的准确性。
信息判断算法公式如下：
Figure BDA0003996087850000081
Figure BDA0003996087850000082
式中，A为动作储存模块31中储存的若干图片中的一个；B为信息转化模块41刚转化的图片；JA，B为动作储存模块31中的一个图片和信息转化模块41刚转化图片的相似率；A∪B为动作储存模块31中的一个图片和信息转化模块41刚转化图片全部的元素数量；A∩B为动作储存模块31中的一个图片和信息转化模块41刚转化图片相同的元素数量；K为两个图片表示动作相同的相似率阈值。
信息反馈单元5包括状态反馈模块51和状态输入模块52；
状态反馈模块51根据信息检索模块42检索的动作图片信息将用户的状态进行反馈，并将信息传输至状态输入模块52，状态反馈模块51将信息检索模块42检索的结果实时反馈给老师和学生，老师和学生可以根据提示信息进行调整，并且将检索不到的动作信息反馈给老师，便于老师对该信息进行补录；
状态输入模块52将动作储存模块31中没有的动作信息输入，老师可以对该动作信息自行定义，提高动作储存模块31和状态储存模块33中储存的信息，提高后期对学生学习效果判断的准确性。
综合评价单元6包括评价分析模块61和状态评价模块62；
评价分析模块61根据状态反馈模块51和状态输入模块52的信息对用户的听课状态进行分析评价，并将评价结果传输至状态评价模块62，评价分析模块61对学生的听课状态进行综合评价，便于老师在课后根据评价分析模块61的评价对学生的听课效果进行评估；
状态评价模块62对评价分析模块61的信息进行调整，并将结果传输至评分储存模块32进行储存，老师根据评价分析模块61的综合评估进行调整，得出更加贴近真实情况的评价，便于老师后期根据评价对教学进行调整，提高学生的听课效果。
在该网络教育效果检验***使用之前，将学生在听课时所做出的各种动作和该动代表的状态录入动作储存模块31和状态储存模块33中，并将对应的评价信息录入评分储存模块32中，在该网络教育效果检验***使用时，视频监控模块11对老师和学生的的动作进行实时监控，图片排序模块12对视频监控模块11中的图片进行筛选处理，并将筛选出来的图片按照时间顺序进行排序，图片分析模块21根据图片排序模块12的信息进行分析，动作判断模块22根据图片分析模块21的分析结果对图片进行进一步筛选，避免后期浪费算力的情况出现，信息转化模块41将动作判断模块22筛选出来的图片进行转化，将图片进行简化，和状态储存模块33中储存的形式相同，信息检索模块42根据信息转化模块41转化的图片在动作储存模块31中进行检索，如果检索出相同动作，则状态反馈模块51将学生和老师的状态进行反馈，学生和老师此时可以根据反馈信息进行调整，评价分析模块61根据状态反馈模块51的反馈信息和评分储存模块32中储存的信息对学生的状态进行评价，老师在课后可以对评价分析模块61的评价进行修改，并将最终结果传输至评分储存模块32中储存，便于后期根据学生的听课效果调整自己的课程，提高学生的听课效果；如果检索出不同的动作，则状态反馈模块51将动作反馈给老师，老师通过状态输入模块52自行将该动作代表的状态和评价录入评分储存模块32和状态储存模块33，评价分析模块61再根据状态输入模块52和状态反馈模块51的信息进行评价，老师通过状态评价模块62的信息进行调整，在该网络教育效果检验***中，对老师和学生的动作进行同时的实时监控，在老师不处于授课状态时，停止对学生的评价和分析，大大节省算力，并且在上网课的过程中持续对学生的状态进行监控，根据动作储存模块31中存储的信息对学生的状态进行分析，在出现没有储存的动作时，可以由老师进行手动输入，完成对整个上网课过程的监控，并且老师在上课的过程中和上完课时都能接收到学生的状态信息，便于老师在上课时和课后对自己的教学进行调整，也便于提醒学生改变自己的状态，进而提高听课效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：包括视频监控单元(1)、信息分析单元(2)、信息存储单元(3)、状态检索单元(4)、信息反馈单元(5)和综合评价单元(6)；
所述视频监控单元(1)对用户的动作和表情进行监控；
所述信息分析单元(2)根据视频监控单元(1)的监控信息进行分析，并对其作出判断；
所述状态检索单元(4)根据信息分析单元(2)的判断信息在信息存储单元(3)中进行检索；
所述信息反馈单元(5)将状态检索单元(4)的信息反馈出来；
所述综合评价单元(6)对老师和学生上课的表现进行综合评价；
所述信息存储单元(3)用于将上述信息进行储存。
2.根据权利要求1所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述视频监控单元(1)包括视频监控模块(11)和图片排序模块(12)；
所述视频监控模块(11)对用户的动作和表情进行实时监控，并将信息传输至图片排序模块(12)；
所述图片排序模块(12)将视频监控模块(11)拍摄的图片进行整理，并按照时间的先后进行排序。
3.根据权利要求2所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述信息分析单元(2)包括图片分析模块(21)和动作判断模块(22)；
所述图片分析模块(21)对图片排序模块(12)筛选的图片进行分析，并将分析结果传输至动作判断模块(22)，所述图片分析模块(21)采用LBP算法对图片进行分析；
所述动作判断模块(22)对图片分析模块(21)的信息进行判断，并将判断结果传输至状态检索单元(4)。
4.根据权利要求3所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述LBP算法的步骤如下：
①、在图片排序模块(12)中的图像信息中的图像里确定一个圆心g0；
②、定义R，R是图片排序模块(12)传输来的图像信息中的图像里距离圆心g0的像素点的个数；
③、定义P，P是图片排序模块(12)传输来的图像信息中的图像里以R为圆心画一个圆，然后在圆P内部形成的像素点的个数；
④、对像素点进行判断，其判断的依据为：将步骤③中形成的像素点以多尺度的方式分割，形成若干9×9的方格，9×9方格中周围格子的灰度值比中间的灰度值大，则该格记为1；9×9方格中周围格子灰度值比中间的灰度值小的，则该格记为0，在9×9方格中定义一个起点，再根据起点旋转，根据旋转经过的格子列出二进制码；
⑤、将二进制码换算成十进制的数，这个数就是该像素区域的LBP，此LBP是0∧P的范围，LBP为局部二进制图案；
⑥、得到每个像素分割的LBP，建立一个直方图，每个LBP的种类作横轴，每种LBP出现的次数为纵轴，该直方图就是该图像的特征。
5.根据权利要求1所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述信息存储单元(3)包括动作储存模块(31)、评分储存模块(32)和状态储存模块(33)；
所述动作储存模块(31)将拍摄的动作信息进行储存；
所述评分储存模块(32)将综合评价单元(6)对用于的评价进行储存；
所述状态储存模块(33)将和动作储存模块(31)中动作信息对应的状态进行储存，并将信息反馈单元(5)反馈的信息进行储存。
6.根据权利要求5所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述状态检索单元(4)包括信息转化模块(41)和信息检索模块(42)；
所述信息转化模块(41)将动作判断模块(22)中的动作信息进行转化，并将转化后的信息传输至信息检索模块(42)；
所述信息检索模块(42)根据信息转化模块(41)转化之后的动作信息在动作储存模块(31)中进行检索，并将动作储存模块(31)中未记录的动作信息记录在动作储存模块(31)中，所述信息检索模块(42)采用信息判断算法进行检索。
7.根据权利要求6所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述信息判断算法公式如下：
Figure FDA0003996087840000031
Figure FDA0003996087840000032
式中，A为动作储存模块(31)中储存的若干图片中的一个；B为信息转化模块(41)刚转化的图片；J(A，B)为动作储存模块(31)中的一个图片和信息转化模块(41)刚转化图片的相似率；A∪B为动作储存模块(31)中的一个图片和信息转化模块(41)刚转化图片全部的元素数量；A∩B为动作储存模块(31)中的一个图片和信息转化模块(41)刚转化图片相同的元素数量；K为两个图片表示动作相同的相似率阈值。
8.根据权利要求6所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述信息反馈单元(5)包括状态反馈模块(51)和状态输入模块(52)；
所述状态反馈模块(51)根据信息检索模块(42)检索的动作图片信息将用户的状态进行反馈，并将信息传输至状态输入模块(52)；
所述状态输入模块(52)将动作储存模块(31)中没有的动作信息输入。
9.根据权利要求8所述的根据实时监控信息反馈分析的网络教育效果检验***，其特征在于：所述综合评价单元(6)包括评价分析模块(61)和状态评价模块(62)；
所述评价分析模块(61)根据状态反馈模块(51)和状态输入模块(52)的信息对用户的听课状态进行分析评价，并将评价结果传输至状态评价模块(62)；
所述状态评价模块(62)对评价分析模块(61)的信息进行调整，并将结果传输至评分储存模块(32)进行储存。
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