一種在線互動的多媒體教學實施系統和實施方法技術方案

本發明專利技術提出一種在線互動的多媒體教學實施系統和方法，所述系統包括圖像采集模塊，用于采集學生的教學交互姿態方式圖像；圖像數據識別模塊，用于儲存基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型，并使用所述基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的教學交互姿態方式圖像；顯示模塊，用于顯示圖像數據識別模塊生成的統計數據；控制模塊，負責接收老師的控制指令，并將老師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別的結果統計數據。

【技術實現步驟摘要】
一種在線互動的多媒體教學實施系統和實施方法
本專利技術涉及教學輔助設備
，尤其涉及一種在線互動的多媒體教學實施系統和實施方法。
技術介紹
在課堂教學活動中，過程教學可以使授課老師及時了解學生對知識點的理解和掌握程度，老師可以根據學生的反饋適當的調整教學內容和進度，實現有效溝通而不是僅僅單向的知識傳播，進而活躍課堂氛圍以提高教學效果。常見的過程教學大致分兩種方式：一種是課堂提問的方式，這種方式的缺點是在有限的時間里老師只能了解個別學生的掌握情況，很難把握整體學習情況；另一種方式是老師和學生通過在線教育系統進行過程教學；現有的在線教育系統，包括老師終端、網關服務器、用戶終端等設備等，老師終端提供課程的視頻信息，然后寬帶網關設備通過網關服務器將課程視頻信息發送到用戶終端，受眾通過用戶終端即可觀看老師的授課內容；然而，在發展的過程中也出現了一些問題：由于虛擬世界的限制，受眾與老師交互性不好；每個用戶的學習進度不一致,對知識點的掌握程度不一樣,而采用統一的課表難以滿足受眾個性化的需求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種在線互動的多媒體教學實施系統和方法，能夠提高老師和學生之間的過程教學，使老師可以快速、準確的把握學生反饋的信息。本專利技術解決上述技術問題所采取的技術方案如下：一種在線互動的多媒體教學實施系統，包括：圖像采集模塊，設置在教室前上方，用于采集學生的教學交互姿態方式圖像；圖像數據識別模塊，用于儲存基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型，并使用所述基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的教學交互姿態方式圖像；顯示模塊，用于顯示圖像數據識別模塊生成的統計數據；控制模塊，負責接收老師的控制指令，并將老師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別的結果統計數據；其中，圖像采集模塊、圖像數據識別模塊、控制模塊和顯示模塊依次通信連接，且圖像采集模塊也與控制模塊通信連接。進一步的根據本專利技術所述的一種在線互動的多媒體教學實施系統，其中：所述顯示模塊采用顯示器或投影儀。進一步的根據本專利技術所述的一種在線互動的多媒體教學實施系統，其中：所述控制模塊采用計算機或移動終端。一種基于本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施系統進行的在線互動的多媒體教學實施方法，包括以下步驟：步驟A：課前準備，包括以下步驟：步驟A1：定義不同教學交互姿態方式的含義；步驟A2：利用步驟A中所述不同教學交互姿態方式訓練基于CNN的教學交互姿態方式識別模型；步驟B：課堂過程教學，包括以下步驟：步驟B1：老師提出問題，并給出若干選項，選項數量小于教學交互姿態方式數量；步驟B2：老師利用圖像采集裝置采集學生教學交互姿態方式；步驟B3：利用步驟A2中所述基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別步驟B2中采集的學生教學交互姿態方式；步驟B4：利用步驟A2中所述基于CNN的教學交互姿態方式識別模型統計識別后的學生教學交互姿態方式并生成統計數據；步驟B5：老師根據步驟B4中所述的統計數據進行教學。進一步的根據本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施方法，其中：所述步驟A1包括以下步驟：步驟A11：由老師和學生設計不同的教學交互姿態方式，并定義不同的教學交互姿態方式所代表的數字；步驟A12：收集步驟A11中定義的不同的教學交互姿態方式圖片。進一步的根據本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施方法，其中：所述步驟A2包括以下步驟：步驟A21：將步驟A12中不同的教學交互姿態方式根據所定義的數字進行分類，形成分類圖片集；步驟A22：根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型；步驟A23：根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的教學交互姿態方式識別模型。進一步的根據本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施方法，其中：步驟A22中所述根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型的方法為:使用Dlib庫中的“dnn_mmod_ex”類讀取步驟A21所述分類圖片集，訓練基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型。進一步的根據本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施方法，其中：步驟A23中所述根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的教學交互姿態方式識別模型的方法為：使用Dlib庫讀取步驟A21所述分類圖片集，訓練基于CNN的教學交互姿態方式識別模型。進一步的根據本專利技術所述的在線互動的多媒體教學實施方法，其中：步驟B4中所述的統計數據為柱狀圖、餅狀圖或條形圖。本專利技術的有益效果：本專利技術所述的一種在線互動的多媒體教學實施系統與方法，定義了不同教學交互姿態方式所代表的數字含義，學生可通過教學交互姿態方式選擇老師提出問題的選項，并利用圖像數據識別模塊統計學生選擇的選項，使老師可以快速、準確的把握學生反饋的信息，與現有的在線教育系統相比，學生和老師面對面過程教學，能夠提高學生學習的注意力和積極性；同時，老師不用逐一接收學生的反饋信息，提高了教學效率。具體實施方式下面將對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術所述一種在線互動的多媒體教學實施系統包括：圖像采集模塊，設置在教室前上方，用于采集學生的教學交互姿態方式圖像；圖像數據識別模塊，用于儲存基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型，并使用所述基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的教學交互姿態方式圖像；顯示模塊，用于顯示圖像數據識別模塊生成的統計數據；控制模塊，負責接收老師的控制指令，并將老師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別的結果統計數據；其中，圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和控制模塊相互通信連接，所述顯示模塊連接控制模塊。其中所述顯示模塊采用顯示器或投影儀，所述控制模塊采用計算機或移動終端。下面進一步給出基于本專利技術所述在線互動的多媒體教學實施系統進行的在線互動的多媒體教學實施方法，主要包括以下步驟：步驟A：課前準備部分，包括以下步驟：步驟A1：定義不同教學交互姿態方式的含義，具體包括以下步驟：步驟A11：由老師和學生設計不同的教學交互姿態方式，并定義不同的教學交互姿態方式所代表的數字；例如伸出一根手指代表數字1，伸出二根手指代表數字2，伸出三根手指代表數字3，伸出四根手指代表數字4；需要說明的是，本步驟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種在線互動的多媒體教學實施系統，其特征在于：包括：圖像采集模塊，設置在教室前上方，用于采集學生的教學交互姿態方式圖像；圖像數據識別模塊，用于儲存基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型，并使用所述基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的教學交互姿態方式圖像；顯示模塊，用于顯示圖像數據識別模塊生成的統計數據；控制模塊，負責接收老師的控制指令，并將老師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別的結果統計數據；其中，圖像采集模塊、圖像數據識別模塊、控制模塊和顯示模塊依次通信連接，且圖像采集模塊也與控制模塊通信連接。/n

【技術特征摘要】
1.一種在線互動的多媒體教學實施系統，其特征在于：包括：圖像采集模塊，設置在教室前上方，用于采集學生的教學交互姿態方式圖像；圖像數據識別模塊，用于儲存基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型，并使用所述基于CNN的教學交互姿態方式檢測模型和基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的教學交互姿態方式圖像；顯示模塊，用于顯示圖像數據識別模塊生成的統計數據；控制模塊，負責接收老師的控制指令，并將老師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像數據識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別的結果統計數據；其中，圖像采集模塊、圖像數據識別模塊、控制模塊和顯示模塊依次通信連接，且圖像采集模塊也與控制模塊通信連接。


2.根據權利要求1所述的一種在線互動的多媒體教學實施系統，其特征在于：所述顯示模塊采用顯示器或投影儀。


3.根據權利要求1所述的一種在線互動的多媒體教學實施系統，其特征在于：所述控制模塊采用計算機或移動終端。


4.一種基于權利要求1-3任一項所述的在線互動的多媒體教學實施系統進行的在線互動的多媒體教學實施方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟A：課前準備，包括以下步驟：
步驟A1：定義不同教學交互姿態方式的含義；
步驟A2：利用步驟A中所述不同教學交互姿態方式訓練基于CNN的教學交互姿態方式識別模型；
步驟B：課堂過程教學，包括以下步驟：
步驟B1：老師提出問題，并給出若干選項，選項數量小于教學交互姿態方式數量；
步驟B2：老師利用圖像采集裝置采集學生教學交互姿態方式；
步驟B3：利用步驟A2中所述基于CNN的教學交互姿態方式識別模型識別步驟B2中采集的學生教學交互姿態方式；<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀權，焦瑜，
申請(專利權)人：西安躍億智產信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61