课堂师生互动行为分析系统的设计与实现

发布时间：2024-02-01 09:51

　　课堂是学校教育的主要活动场所,课堂教学过程中的师生互动情况反映了学生对课堂的参与情况以及教师对课堂的掌控力度,是数字化刻画教学整体概貌的重要组成部分。对于教师改进教学手段,提升教学水平,营造良好的教学氛围有着重要的作用。因此,结合现有的计算机视觉技术、音频识别技术和教学评估原则,对教学过程中的师生互动行为进行测量,形成针对教师课堂教学互动的客观评价和反馈,对提升课堂教学质量有着重要价值。本文研究了课堂教学场景下,教师指令识别以及学生响应行为识别算法以及相关系统的设计与实现。论文主要贡献是设计并实现了课堂师生互动行为分析系统。利用拾音器采集教学过程中师生的音频,并实现了对教师指令的识别以及课堂语言的分析。利用Kinect传感器采集学生的体感信息数据,并提出了基于人体上肢骨骼坐标、移动速度、头部偏转角度的综合特征描述向量,采用改进的DTW相似度匹配方法进行学生响应行为的识别。最终实现了集数据采集、数据识别分析、数据展示于一体的课堂师生互动行为分析系统。试验结果表明,本文提出的系统框架能够很好的运作,行为识别方案能够很好识别学生的响应行为,通过丰富模板库能够提升检测效果,有着一定的实用性。同...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1. 研究背景及意义
    1.2. 国内外研究现状
    1.3. 课题来源及研究内容
    1.4. 论文章节组织安排
2. 相关技术概述
    2.1. 教师指令识别相关技术概述
    2.2. 人体行为识别相关技术概述
    2.3. 本章小结
3. 课堂师生互动行为分析系统设计
    3.1. 需求分析
    3.2. 系统框架设计
    3.3. 数据采集模块设计
    3.4. 教师指令识别模块设计
    3.5. 数据分析模块设计
    3.6. 本章小结
4. 课堂师生互动行为分析系统的实现
    4.1. 数据采集模块实现
    4.2. 教师指令识别模块实现
    4.3. 简单行为检测模块实现
    4.4. 数据分析模块实现
    4.5. 本章小结
5. 系统测试及结果分析
    5.1. 测试场景
    5.2. 系统基础功能测试
    5.3. 师生互动评估综合测试
    5.4. 本章小结
6. 总结与展望
    6.1. 总结
    6.2. 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间发表(投稿)的学术论文



本文编号：3891923