gosurf基于视频分析的课堂教学效果自动评价系统

2020年11月30日发(作者：范仲淹)
基于视频分析的课堂教学效果自动评价系统

摘要 为了更合理地培养高校 人才，更合理全面地管
理学生，对学生进行更全面、科学的综合评价，运用先进的
机器学习技术 ，开发基于视频分析的课堂教学效果自动评价
系统。该系统由考勤检测、学习状态分析、学习情况自动评
价、定期信息发送等几大模块组成，实现课堂教学效果的自
动评价。

关键词 视频分析；教学效果自动评价系统；教学管理
系统
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）08-0050-03
1 前言
课堂是教育教学实施的主要阵地，是教师专业技能发挥
的重要场 所，也是教师评价一个学生的重要途径。但是现在
的大学都是大合堂上课，上课人数少则六七十人，多则 上百
人，这为学校评价一个学生的课堂表现造成巨大的困难。传
统的课堂评价机制在新时代的背 景下对满足全面评价学生
的需要已渐渐疲软，更在充分提升学生素质的重任上显得乏
力，它的缺 陷如下。
1）现在的学生尤其是大学生上课迟到、旷课现象时有
发生，为了保证教学质 量，教师上课点名成为必须做的事情。
如果教师每节课都点名，既浪费上课时间，又消耗教师的精
力，并且若有人代答到，还得不到真实的考勤情况，严重降
低考勤的意义和效率。
2 ）传统的对学生学习情况的总结往往存在依据单一、
依据不实的情况，从而无法全面客观评价一个学生， 而且也
无法客观评价一个教师的教学质量。学校最重要的对学生的
考评就是对学生上课情况的考 察，但是教师的责任是传授知
识，这就使得对学生上课状况的考察有所缺失，从而造成对
学生评 价的不全面。传统的考察方式只能通过考试来侧面反
映学生的上课情况，而无法全面对一个学生的综合素 质做出
科学的评价。
3）传统教学评价机制无法做到及时且长期地和学生进
行 交互。学生，尤其是大学生，往往到了期末才能对自己一
个学期的学习情况有一个大概的了解，特别是对 于学习成绩
不是特别优秀的学生而言。要想及时将学生每天乃至每堂课
的表现反馈给学生自己让 他们反思，传统的教学评价机制只
能望尘莫及。但这些反馈工作对学生的成长又是极其重要的。
基于上述传统教学管理系统的诸多不足，有必要开发新
一代教学效果自动评价系统，用以辅 助对课堂教学效果的评
价。
2 系统简介
基于视频分析的课堂教学效 果自动评价系统（以下简称
“自动评价系统”）是一个基于机器学习、深度学习、人脸
识别，涉 及教学管理多个环节的综合评价系统。它主要包括
自动考勤、课堂学习状况监测、学习情况自动评价、定 期发
送学习情况等多个功能。多个模块相互协调，全方位、多层
次地掌握学生的学习状况，让教 师更加轻松地了解和评价一
个学生的学习情况。并且，该系统具有自我完善的能力，它
可以根据 平时运行时收集到的数据自动更新自己的数据库，
从而提高识别的正确率以及评判的公平性和准确性。同 时，
该系统还是一个高度可扩展的系统，既可以与现行的高校管
理系统进行对接，直接导入高校 管理系统中的数据，也为将
来系统中的算法升级、功能添加预留了大量的可扩展空间。
更重要的 ，国内外将机器学习中的人脸识别、行为识别运用
到课堂教学、学生评价的事例屈指可数，因此，该系统 可作
为人脸识别和行为识别在课堂教学中应用的先行实验。
3 系统运行流程
系统主要由初始化模块、综合处理模块、考勤模块、上
课状态模块、学习情况分析模块、信 息发送模块、更新模块
等七大模块组成。系统整体运行意图如图1所示。以下是系
统整个运行流 程简介。
初始化整个系统 初始化模块从学校数据库取得学生的
基本数据和课程安排时间表，系统自动设定监控时间。其中