首页 > 新闻中心 > 公司动态

用AI分析课堂专注度,bwin注册登录智能助力智能教学
作者:bwin注册登录智能 发表时间:2019-03-28 11:03 来源:bwin注册登录智能

        信息技术的猛速发展与互联网及物联网的广泛应用,使得人工智能已逐渐改变着我们的生活,例如家居、医疗、出行、制造、教育等方方面面。具体到教育领域,当前最迫切需要解决的问题是大班制教学与个性化教学之间的矛盾。但教和学则强调行为和过程,难以一一对应进行拆解和记录,难有结构化数据,这也是传统教研方式单一、教学质量评估周期长、人工成本高、个性化低的主要原因。



        为学生提供个体化适性教育服务一直是我国教育信息化的重要任务之一:

       《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》提出,“关心每个学生,……为每个学生提供合适的教育”;

      《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》提出,“努力为每一名学生和学习者提供个性化学习、终身学习的信息化环境和服务”;

      《教育信息化“十三五”规划》提出,“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系”;

        教育部更是在《教育信息化2.0行动计划》中将其作为“百区千校万课引领行动”的重要内容,提出要“探索在信息化条件下实现差异化教学、个性化学习……的典型途径”。

        所以AI+教育,能够解决数据采集的问题,实现从数字化转变至数据化;能够为老师减负增效,减少教师简单重复工作的时间;能够实现对学生的个性化分析、以学定教、提升学习的效率与质量;能够为教学管理提供大数据辅助决策与建议,为科学治理提供支撑。



       目前bwin注册登录研究了一款通过摄像头、拾音器等硬件分析学生的课堂专注度和学习状态,在教室正前方布设摄像头采集视频,通过前置计算设备或服务器集成的专注度分析模型进行检测识别,并在课后生成教学报告,自动分析学生及班级的专注度,实时将专注度及各种行为统计结果反馈给学校管理系统,从而实现教学管理联动。此分析系统名为课堂教学智能反馈系统,就课堂教学智能反馈系统做以下几点核心技术阐述:

      1、课堂专注度分析

         1)、根据视频内容:识别学生画像,分析学习专注度,关联学生个人知识图谱,生成可视化图表;

         2)、推送资源:如相关教育方法、学习参考书、试题集、课外读物、课外延伸知识等。

      2、课堂语音转文本

        1)、将老师讲课内容、课堂提问、学生回答转换成课堂文本

        2)、匹配课堂文本和知识点图谱,发现老师授课缺陷,生成可视化图表;

       3)、提取关键信息,例如摘要,给老师提供教学记录,给学生提供复习资料;

       4)、按时间节点记录关键点,上完课后分老师版和学生版形成课堂笔记并自动推送。

     3、自适应学习系统

        根据采集到的课堂、课后作业数据,分析学生学习欠佳的知识点,辅助学生掌握课堂授课内容。

     4、知识点谱图

        利用深度学习技术,对教材内容进行纳米级细粒度拆分,构建知识点图谱。

        另外,课堂教学智能反馈系统根据学生的测、情、识、行等四个方面具体表现,来挖掘学生在该课堂的专注度分析而得出的数据。学校也可根据自身情况,配置自定义专注度参数,满足不同的教学质量评估标准。
  
        测:检测学生是否面向讲台正前方,分析脸部上下左右角度、正面的时间占比
 
        情:对学生五官及微表情进行检测分析,包括高兴、惊喜、伤心、害怕、厌恶、生气、中性等分析课堂情绪变化。

        识:识别学生在课堂中是否有非学习相关物品,如饮料、零食、玩具、手机、课外书籍等

        行:监测学生是否交头接耳、低头不看黑板、伏案睡觉、举手、站立、点头、趴桌、转动身体等行为。

        通过基于人工智能技术的总结分析,教师会得到关于学生学习状况的见解:“学了什么?如何学的?学得如何?”在此基础上,教师思考“该学生的学习是否存有问题?原因是什么?”最后教师根据系统辅助了解单个学生情况,以及班级整体情况,来决策是否需要调整教学策略以及如何调整策略? 



        从教研环节来看,综合的数据分析可以作为老师迭代教研、教学方式的支撑。例如在教学上,有传授式、引导式、问答式、题海式等不同的教学模式。对应相关的知识点、课堂发言占比,结合学生的情绪状态和行为,可以了解学生对模式和内容的接受程度,从而即时调整老师的教学行为和知识点密集度。而具体到个人,教学分析系统拆分每个个体的行为和情绪,让老师了解学生的课堂状态、活跃度、专注度等,帮助老师和家长从多个维度了解学生的学习情况,做更个性化的教育。



        所以,对于教师和学校管理者来说,AI+教育所带来的这些变化,正是“以其所长,补之所短”,人工智能会在教学和管理过程中间起到“穿针引线”的作用,给教师和校长等做辅助或者决策性的分析。将来,利用人工智能技术带来的便捷,将是教师、校长们的主要工作方式之一。