一种互动直播课堂系统

技术领域

本发明涉及直播课堂系统领域，具体涉及一种互动直播课堂系统。

背景技术

由于疫情原因，很多地区的学校无法正常开放，学生不得不通过电脑、手机或者平板参与直播课程。目前，在直播课程教学过程中，当学生与老师之间的互动有限，老师讲老师的，学生做自己的，老师不了解学生的状态，学生无法及时反馈问题，影响老师对教学速度把控。虽然学生可以直接在留言板上发布信息、或者通过连麦的方式与老师进行沟通、或通过直接通过弹幕投屏的方式进行沟通互动。但是这种沟通相对于现场教学还是有较大差异，相比而言互动性较弱，学生对于学习内容的掌握情况无法实时准确传递给老师。由于信息传递的及时性大大降低，老师对于课堂教学的效果也没有办法得到较好的反馈，大大降低了直播课堂的学习体验，学生、家长对此多有怨言却难于改变。

同时现有的中小学教育是满足最多数人的基础教育，而学生中既有学习理解更快的，也有学习理解较慢的，传统的现场教学无法针对这些做调整，以实现因材施教。

同时现在有的视频直播教学中通常采用的是老师讲课，学生在线学习的模式，老师不知道学生的学习状态或者内容的掌握程度。虽然可以通过留言或者提问进行沟通，但是弹幕式的留言有很多都是无效无意义的，而提问过多也无法在一堂课内集中进行解答。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够及时高效反馈信息的状态的互动直播课堂系统。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种互动直播课堂系统，包括：

学生终端，学生通过学生终端的直播课堂系统获取授课老师的实时授课影像和课件，学生能对授课老师进行实时留言或提问；

云服务器，留言或提问传输到云服务器，云服务器对留言进行过滤、或合并、或突出显示，并统计提问列出高频提问；

授课终端，授课老师通过授课终端获取处理后的留言和高频提问，授课老师挑选学生反馈的留言和高频提问，对指定知识点进行分析讲解。

作为优选，所述学生终端还通讯连接有注视点传感器和穿戴设备；

注视点传感器用于捕获、提取眼球特征信息，通过其测量眼睛的运动情况，估计学生视线方向或眼睛注视点位置；

穿戴设备用于记录运动数据、血氧饱和度，用于估计学生的坐立状态和精神状态；还包括家长终端，家长终端能够从云服务器获得学生的学习状态。

作为优选，云服务器还包括：辅导模块，辅导模块通过大数据AI分析，学生反馈的所有留言和提问给出智能的初步回复或初步解答；

当指定时间段内未参与留言和提问、或仅发送无效留言的学生，辅导模块自动向该学生发出邀请指令的对话框；对话框显示预设清单，学生能选择点击选择预设清单上的项目，若超过预设时间未进行选择，则启动巡视模式，通知授课老师，授课老师能选择与该学生进行视频连线进行在线提问；

当辅导模块监测到学生血氧饱和偏低，且学生视线未注视授课影像和课件时，则判定学生存在学习疲劳，辅导模块向该学生发出提醒；若学习疲劳的学生数超过阈值，则通知授课老师安排休息或调整教学内容；

当辅导模块监测未检测到学生视线，且运动传感器显示行走并远离学生终端时，则判定学生离开座位，学生终端自动暂停播放并将直播内容进行缓存。

作为优选，所述预设清单包括：小测试、在线答疑、常见问题，当学生选择小测试后，学生获得测试题，在完成测试题后，可以选择解锁更高阶的录播课程；

当学生选择在线答疑后，学生终端通过云服务器连接辅导模块，通过辅导模块安排值班的老师进行在线答疑；

当学生选择常见问题后，学生终端上列出常见问题列表和对应的讲解视频，可以进行自由选择。

作为优选，当辅导模块监测到学生视线长时间注视一处，且注视时间超过阈值，则发送问题弹窗，若未回答或回答错误，则判断存在分心。

作为优选，在自由练习阶段，辅导模块将学生反馈的所有留言和提问中未解答的进行合并分类，将提出类似提问的学生汇集成一个或多个答疑小组，由授课老师分别对该答疑小组进行解答。

作为优选，在自由练习阶段，辅导模块将除了答疑小组以外的学生分配为多个练习小组，练习小组中的各个学生能够视频连线。

本发明的有益效果，本系统使用时，学生能够通过学生终端实时向授课老师发送留言和提问，而授课老师能获得最精简的重要留言和高频提问，进行更有针对性的授课；同时本系统使用时，无需家长监督陪伴，通过穿戴设备和注视点传感器就能实时知道学生的学习状态，老师也能够根据学生的学习状态调整课程的节奏；本系统还能根据学生的学习状态自动匹配不同的教学方式，满足不同学习进度的学生找到更符合自己的学习速度，因材施教。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明所述的具体实施例为一种互动直播课堂系统，包括：学生终端，学生通过学生终端的直播课堂系统获取授课老师的实时授课影像和课件，学生能对授课老师进行实时留言或提问；

云服务器，留言或提问传输到云服务器，云服务器对留言进行过滤、或合并、或突出显示，并统计提问列出高频提问；

授课终端，授课老师通过授课终端获取处理后的留言和高频提问，授课老师挑选学生反馈的留言和高频提问，对指定知识点进行分析讲解。

学生终端还通讯连接有注视点传感器和穿戴设备；

注视点传感器采用眼球追踪技术(又称注视点追踪)，其用于捕获、提取眼球特征信息，通过其测量眼睛的运动情况，估计学生视线方向或眼睛注视点位置；

穿戴设备用于记录运动数据、血氧饱和度，用于估计学生的坐立状态和精神状态；还包括家长终端，家长终端能够从云服务器获得学生的学习状态。虽然可以通过视频连线方式进行监控，但是首先这类直播课堂学生非常多，对宽带的要求较高，再是过多的视频小窗口容易影响授课老师的讲课，而通过穿戴设备和注视点传感器传回的数据足够帮助老师进行判断。同时学生也不喜欢被完全监视，但是对于适度的提醒还是可以接受。

云服务器还包括：辅导模块，辅导模块通过大数据AI分析，学生反馈的所有留言和提问给出智能的初步回复或初步解答；

当指定时间段内未参与留言和提问、或仅发送无效留言的学生，辅导模块自动向该学生发出邀请指令的对话框；对话框显示预设清单，学生能选择点击选择预设清单上的项目，若超过预设时间未进行选择，则启动巡视模式，通知授课老师，授课老师能选择与该学生进行视频连线进行在线提问；

当辅导模块监测到学生血氧饱和偏低，且学生视线未注视授课影像和课件时，则判定学生存在学习疲劳，辅导模块向该学生发出提醒；若学习疲劳的学生数超过阈值，则通知授课老师安排休息或调整教学内容；当学生普遍注意力分散，精神疲劳时，授课老师可以讲个生动的案例或者一个笑话，带动课堂气氛。

当辅导模块监测未检测到学生视线，且运动传感器显示行走并远离学生终端时，则判定学生离开座位，学生终端自动暂停播放并将直播内容进行缓存，学生可以之后再进行学习。

预设清单包括：小测试、在线答疑、常见问题，当学生选择小测试后，学生获得测试题，在完成测试题后，可以选择解锁更高阶的录播课程；

当学生选择在线答疑后，学生终端通过云服务器连接辅导模块，通过辅导模块安排值班的老师进行在线答疑；

当学生选择常见问题后，学生终端上列出常见问题列表和对应的讲解视频，可以进行自由选择。

当辅导模块监测到学生视线长时间注视一处，且注视时间超过阈值，则发送问题弹窗，若未回答或回答错误，则判断存在分心，此时的分心可能是在玩手机，或者学习不懂盯着屏幕发呆，老师可以通过视频连线要求其回答问题，或者通过辅导模块引导其进行小测试、或者查看常见问题的讲解视频、或者加入练习小组。

在自由练习阶段，辅导模块将学生反馈的所有留言和提问中未解答的进行合并分类，将提出类似提问的学生汇集成一个或多个答疑小组，由授课老师分别对该答疑小组进行解答。辅导模块将除了答疑小组以外的学生分配为多个练习小组，练习小组中的各个学生能够视频连线。

课程讲解阶段，授课老师先进行课程讲解，学生能够通过学生终端对讲课内容进行留言评价，并对存在的疑问进行提出；云服务器对留言进行过滤、合并、突出显示后展示给授课老师，并列出最高频一个或两个提问，老师针对最高频的提问进行实时解答。在课程讲解阶段，若学生A学习能力较强，已经完全掌握此章节内容，其可以使用小测试进行检验，通过后可以自行学习更高阶的录播课程，不必须完全跟着老师的节奏。在课程讲解阶段，若学生B学习基础差，不知如何提问，此时通过辅导模块可以进行在线答疑或常见问题，在夯实基础后再跟进课程。若课程讲解阶段较长，当辅导模块发现学生C血氧饱和度偏低，视觉未注视课程时，则判定其存在疲劳，提醒学生C活动一下、或喝点水、或洗个脸，缓解疲劳，避免疲劳学习；在学生C离开学生终端后，系统自动暂停播放并进行缓存，等回来后可以在自由练习阶段听缓存内容，或者采用加速方式跟上课程，避免遗漏。

在自由练习阶段，对于未解答的提问，授课老师可以更有针对性地对部分学生进行讲解，对于已经掌握的学生可以进行自由练习巩固知识，无需再听一次讲解。

本系统使用时，学生能够通过学生终端实时向授课老师发送留言和提问，而授课老师能获得最精简的重要留言和高频提问，进行更有针对性的授课；同时本系统使用时，无需家长监督陪伴，通过穿戴设备和注视点传感器就能实时知道学生的学习状态，老师也能够根据学生的学习状态调整课程的节奏；本系统还能根据学生的学习状态自动匹配不同的教学方式，满足不同学习进度的学生找到更符合自己的学习速度，因材施教。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。