一种基于多屏互动的交互式教学方法及系统

技术领域

本发明涉及多屏互动教学技术领域，具体为一种基于多屏互动的交互式教学方法及系统。

背景技术

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。

根据申请号为CN201910352347.5的专利显示，该专利的方法包括以下步骤：教师终端根据需要设置相应的工具栏；教师终端通过模式切换机制在备课模式或上课模式采用所述工具栏进行任务创建；教师终端将所述备课任务或/和上课任务发送至学生终端；教师终端向学生终端发出同屏指令，实现同屏连接，教师终端启动手写控件进行笔迹绘制，则获取绘制的笔迹集合并将所述笔迹集合通过发送至学生终端；教师终端通过试题实现与学生终端的交互，以及通过试题实现学生终端之间的交互；学生终端通过创建问贴实现与教师终端的交互，以及与其他学生终端的交互。本发明还公开一种交互式教学系统。本发明可以提高教师和学生之间以及学生之间的互动效果。

部分现有的交互教学系统在使用的时候，由于老师在讲课的时候不能实时掌握学生的情况，存在学生针对上课的知识点不懂的情况，但是由于不同学生掌握的情况不同，难以对其进行很好的分辨和统一，其次在上课的时候存在学生不认真听课的情况，不能很好的对其学习情况进行掌握。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于多屏互动的交互式教学方法及系统，解决了不能很好地对不同学生掌握的情况进行分析，不能对学生的实时上课状态进行掌握的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于多屏互动的交互式系统，包括：

信息获取单元，用于获取目标对象基础信息，其中目标对象包括：不同学生，基础信息包括：姓名、学号和提问问题，并将获取到的目标对象基础信息传输到自适应处理单元；

自适应处理单元，用于获取到目标对象基础信息中的提问问题，并对其进行分类，生成分类问题信息，同时对分类问题信息进行排序生成问题排序信息，并根据问题排序信息获取对应教学视频，接着将教学视频推送给对应的目标对象，同时生成推送信息，并将其传输到信号生成单元；

信号生成单元，用于获取到传输的推送信息并生成调查问卷，接着将生成的调查问卷推送给对应的目标对象i，此处需要说明的是：调查问卷的内容为之前提问的目标对象所提出的问题，且推送的方式为推送给提出问题的目标对象i，同时获取到对应的目标对象i的调查结果，其中调查结果包括：已解决和未解决，并根据调查结果对目标对象i进行分类生成目标对象分类信息，接着对目标对象分类信息进行分析生成分析结果，其中分析结果包括重讲信号和不重讲信号，并将分析结果传输到信息输出单元；

人员标记单元，用于获取到传输的不听课学生信息并对其进行分析生成对应的分析信号，分析信号包括：异常信号和预警信号，同时将生成的分析信号传输到信息输出单元。

作为本发明的进一步方案：所述自适应处理单元生成排序信息的具体方式如下：

S1：获取到所有目标对象并对其进行标号处理且记作为i，接着获取到不同目标对象i对应的提问问题，且i＝1、2、…、n，并对目标对象i的提问问题进行分类生成分类问题信息，具体的分类方式如下：

获取到所有的提问问题，并对提问问题内容进行识别，将内容相同的提问问题进行同组分类且记作为j，且j＝1、2、…、n，依此类推对所有的提问问题进行分类，此处需要说明的是：内容相同表示的意思是提问问题内容中存在重复的语句和词，并将该类提问问题分类为同组；

S2：获取到所有的分类问题信息，接着获取到分类问题信息的次数并标记为CSj，并将分类问题信息的次数按照从小到大进行排序生成问题排序信息；

S3：接着获取到所有的问题排序信息，并获取到对应教学视频，并对教学视频按照问题排序信息进行分段处理，接着将生成的分段教学视频推送给对应的目标对象，具体的分段处理方式如下：

S31：获取到对应教学视频，同时获取到问题排序信息，接着对选取次数最小的问题排序信息并识别内容，同时将识别内容标记为特征数据，此处需要说明的是：特征数据表示的为问题排序信息识别内容中的关键词和语句；

S32：接着将获取到的特征数据与对应教学视频进行匹配，并将对应教学视频进行截取生成对应的视频信息，此处需要说明的是：对教学视频进行截取表示的意思是如果特征数据与对应教学视频中的内容存在重复，则对应地将视频进行截取，如果不存在重复则不进行截取，且截取的方式为以存在重复的内容为起点，分别截取起点前后各一分钟的时长作为视频信息，同时将生成的视频信息按照目标对象i的标号进行推送，并生成对应的推送信息，同时将推送信息传输到信号生成单元。

作为本发明的进一步方案：所述信号生成单元生成分析结果的具体方式如下：

P1：获取到调查结果并根据调查结果对目标对象分类为已解决学生和未解决学生，并将未解决学生标记为重点学生，且对已解决学生信息传输到信息输出单元；

P2：接着获取到信息存储单元传输的重点学生上课画面，并根据重点学生上课画面对重点学生进行是否认真听课分析，将重点学生分类为不听课学生和听课学生，同时将不听课学生信息传输到人员标记单元，具体的分析方式如下：

P21：对重点学生上课画面中的听课行为进行识别，获取到所有目标对象i的听课行为，接着通过行为识别判断目标对象是否记笔记，此处需要说明的是：判断目标对象是否记笔记为现有技术，通过分析运动轨迹来进行识别，在此不做过多的赘述，同时获取到任意Ta时间点内记笔记的人数并将其记作为k，并将其与预设值YS1进行比较，且预设值YS1具体数值由操作人员自行设定；

P22：当k≥YS1时，系统判定该Ta时间点为重点内容需要记笔记，接着获取到重点学生的听课行为，当重点学生没有在记笔记时，系统将该重点学生分类为不听课学生，并将不听课学生信息传输到人员标记单元，反之当重点学生在记笔记时，系统将该重点学生分类为听课学生；

P3：接着获取到听课学生的数量并标记为SL，同时将其与预设值YS2进行比较，具体的比较方式为：当SL≥YS2时，系统判定人数大于预设值且需要问题重讲并生成待定信号，反之当SL

P4：接着获取到待定信号，并根据待定信号获取到重讲目标对象人数并标记为R，接着将其与阈值YS3进行比较且生成对应的重讲信号和不重讲信号，具体的生成方式如下，且阈值YS3具体数值由操作人员自行设定：

P41：当R≥YS3时，系统判定重讲目标对象人数超出阈值，表示大多数人需要重讲，同时生成重讲信号，并将其传输到信息输出单元；

P42：当R

作为本发明的进一步方案：所述人员标记单元生成分析信号的具体方式如下：

M1：将不听课学生进行标记且记作为h，同时获取到不听课学生h对应的不听课次数且标记为Gh；

M2：将获取到的不听课学生h对应的不听课次数Gh与比较值BJ进行比较，具体的比较方式如下：

M21：当Gh≥BJ时，系统判定该不听课学生经常不听课，同时生成异常信号，并将其传输到信息输出单元；

M21：当Gh

作为本发明的进一步方案：一种基于多屏互动的交互式教学系统的教学方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：获取到不同学生的提问问题，并对提问问题进行不同的分类生成分类问题信息，同时对分类问题信息进行排序生成问题排序信息；

步骤二：接着根据获取到的问题排序信息，同时获取到问题排序信息对应的教学视频，并将教学视频推送给对应的学生，并生成调查问卷；

步骤三：然后获取到调查问卷的结果，并将学生分类为已解决学生和未解决学生，接着对未解决学生是否认真上课进行分析，再次对未解决学生分类听课学生和不听课学生；

步骤四：再然后根据听课学生的数量来判断是否需要进行内容的重讲并生成对应的信号；

步骤五：最后获取到不听课学生，并对其逐一分析，根据不听课学生的不听课次数生成对应的信号。

有益效果

本发明提供了一种基于多屏互动的交互式教学方法及系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

本发明通过根据学生提出的问题，并对其进行统计分析，通过系统针对性的对问题进行解答得到对应的分析结果，进一步的根据分析结果结合学生的上课状态，从而系统的判断是否需要针对性的对问题进行重新讲解，通过系统的数据计算能够方便老师对学生的学习情况进行掌握，同时能够节省时间，其次针对不同学生的上课情况，针对没有认真听课的学生生成对应的信息，并将信息传输出去，能够直观地判断学生的学习状态。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明方法流程图。

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。

请参阅图1，本申请提供了一种基于多屏互动的交互式教学系统，包括：

信息获取单元，用于获取目标对象基础信息，其中目标对象包括：不同学生，基础信息包括：姓名、学号和提问问题，并将获取到的目标对象基础信息传输到自适应处理单元。

自适应处理单元，用于获取到目标对象基础信息中的提问问题，并对其进行分类，生成分类问题信息，同时对分类问题信息进行排序生成问题排序信息，并根据问题排序信息获取对应教学视频，接着将教学视频推送给对应的目标对象，同时生成推送信息，并将其传输到信号生成单元，其中生成推送信息的具体方式如下：

S1：获取到所有目标对象并对其进行标号处理且记作为i，接着获取到不同目标对象i对应的提问问题，且i＝1、2、…、n，并对目标对象i的提问问题进行分类生成分类问题信息，具体的分类方式如下：

获取到所有的提问问题，并对提问问题内容进行识别，将内容相同的提问问题进行同组分类且记作为j，且j＝1、2、…、n，依此类推对所有的提问问题进行分类，此处需要说明的是：内容相同表示的意思是提问问题内容中存在重复的语句和词，并将该类提问问题分类为同组；

S2：获取到所有的分类问题信息，接着获取到分类问题信息的次数并标记为CSj，并将分类问题信息的次数按照从小到大进行排序生成问题排序信息；

S3：接着获取到所有的问题排序信息，并获取到对应教学视频，并对教学视频按照问题排序信息进行分段处理，接着将生成的分段教学视频推送给对应的目标对象，具体的分段处理方式如下：

S31：获取到对应教学视频，同时获取到问题排序信息，接着对选取次数最小的问题排序信息并识别内容，同时将识别内容标记为特征数据，此处需要说明的是特征数据表示的为问题排序信息识别内容中的关键词和语句；

S32：接着将获取到的特征数据与对应教学视频进行匹配，并将对应教学视频进行截取生成对应的视频信息，此处需要说明的是：对教学视频进行截取表示的意思是如果特征数据与对应教学视频中的内容存在重复，则对应地将视频进行截取，如果不存在重复则不进行截取，且截取的方式为以存在重复的内容为起点，分别截取起点前后各一分钟的时长作为视频信息，同时将生成的视频信息按照目标对象i的标号进行推送，并生成对应的推送信息，同时将推送信息传输到信号生成单元。

信号生成单元，用于获取到传输的推送信息并生成调查问卷，接着将生成的调查问卷推送给对应的目标对象i，此处需要说明的是：调查问卷的内容为之前提问的目标对象所提出的问题，且推送的方式为推送给提出问题的目标对象i，同时获取到对应的目标对象i的调查结果，其中调查结果包括：已解决和未解决，并根据调查结果对目标对象i进行分类生成目标对象分类信息，接着对目标对象分类信息进行分析生成分析结果，其中分析结果包括重讲信号和不重讲信号，并将分析结果传输到信息输出单元，具体的分析结果生成方式如下：

P1：获取到调查结果并根据调查结果对目标对象分类为已解决学生和未解决学生，并将未解决学生标记为重点学生，且对已解决学生信息传输到信息输出单元；

P2：接着获取到信息存储单元传输的重点学生上课画面，并根据重点学生上课画面对重点学生进行是否认真听课分析，将重点学生分类为不听课学生和听课学生，同时将不听课学生信息传输到人员标记单元，具体的分析方式如下：

P21：对重点学生上课画面中的听课行为进行识别，获取到所有目标对象i的听课行为，接着通过行为识别判断目标对象是否记笔记，此处需要说明的是：判断目标对象是否记笔记为现有技术，通过分析运动轨迹来进行识别，在此不做过多的赘述，同时获取到任意Ta时间点内记笔记的人数并将其记作为k，并将其与预设值YS1进行比较，且预设值YS1具体数值由操作人员自行设定；

P22：当k≥YS1时，系统判定该Ta时间点为重点内容需要记笔记，接着获取到重点学生的听课行为，当重点学生没有在记笔记时，系统将该重点学生分类为不听课学生，并将不听课学生信息传输到人员标记单元，反之当重点学生在记笔记时，系统将该重点学生分类为听课学生；

P3：接着获取到听课学生的数量并标记为SL，同时将其与预设值YS2进行比较，具体的比较方式为：当SL≥YS2时，系统判定人数大于预设值且需要问题重讲并生成待定信号，反之当SL

P4：接着获取到待定信号，并根据待定信号获取到重讲目标对象人数并标记为R，接着将其与阈值YS3进行比较且生成对应的重讲信号和不重讲信号，具体的生成方式如下，且阈值YS3具体数值由操作人员自行设定：

P41：当R≥YS3时，系统判定重讲目标对象人数超出阈值，表示大多数人需要重讲，同时生成重讲信号，并将其传输到信息输出单元；

P42：当R

信息输出单元，用于获取到传输的正常信号、不重讲信号和重讲信号，并将其通过显示设备显示给操作人员。

结合实际应用场景进行分析，生成的重讲信号和不重讲信号最终会显示给对应的老师，老师会进一步地询问学生是否需要进行重讲。

作为本发明的实施例二，与实施例一的区别之处在于，信号生成将生成的不听课学生信息传输到人员标记单元，通过人员标记单元来对不听课学生进行分析。

人员标记单元，用于获取到传输的不听课学生信息并对其进行分析生成对应的分析信号，分析信号包括：异常信号和预警信号，同时将生成的分析信号传输到信息输出单元，具体的分析方式如下：

M1：将不听课学生进行标记且记作为h，同时获取到不听课学生h对应的不听课次数且标记为Gh；

M2：将获取到的不听课学生h对应的不听课次数Gh与比较值BJ进行比较，具体的比较方式如下：

M21：当Gh≥BJ时，系统判定该不听课学生经常不听课，同时生成异常信号，并将其传输到信息输出单元；

M21：当Gh

信息输出单元，用于获取到传输的分析信号，并将其通过显示设备显示给操作人员。

实施例三，作为本发明的实施例三，重点在于将实施例一与实施例二的实施过程结合实施。

实施例四，作为本发明的实施例四，一种基于多屏互动的交互式教学系统的教学方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：获取到不同学生的提问问题，并对提问问题进行不同的分类生成分类问题信息，同时对分类问题信息进行排序生成问题排序信息；

步骤二：接着根据获取到的问题排序信息，同时获取到问题排序信息对应的教学视频，并将教学视频推送给对应的学生，并生成调查问卷；

步骤三：然后获取到调查问卷的结果，并将学生分类为已解决学生和未解决学生，接着对未解决学生是否认真上课进行分析，再次对未解决学生分类听课学生和不听课学生；

步骤四：再然后根据听课学生的数量来判断是否需要进行内容的重讲并生成对应的信号。

步骤五：最后获取到不听课学生，并对其逐一分析，根据不听课学生的不听课次数生成对应的信号。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。