[发明专利]一种基于教案和预设问题库的在线自动授课及交互系统

说明书

本发明公开了一种基于教案和预设问题库的在线自动授课及交互系统，主要实现了在无真人教师的环境下对学生进行在线授课以及进行课堂问答交互。可以广泛应用与各种学科的在线教学课堂。其主要模块包括教案播放及控制模块，互动环节处理模块中的预设问题库存储模块、课堂交互模块和语音识别服务，以及学生端。本发明通过对每堂课预设教案（PPT及教师录音或录像）、若干问题/练习点，使用程序模拟真人教师在课堂问答交互环节的可能行为，以预设脚本语言作为教师反馈进行与学生的课堂问答交互，实现了无真人教师的拟真在线授课课堂，节约了教师资源及成本。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，更进一步，属于使用计算机技术实现对学生进行在线无真人教师存在的授课。本发明可以广泛应用与各种学科的在线教学课堂，极大的缩减教师资源的开销，同时降低时间的局限性。

背景技术

随着在线教育的发展，越来越多的人在网络上使用网页或者移动端进行网上课程的学习。因此，教师资源和聘请教师进行教学所需的费用成为了相关企业需要考虑的内容。虽然可以通过录制教学视频来替代教师讲课的过程，通过AI进行试卷和作业的批改，但是课堂提问等与学生互动的环节仍然需要教师。为了节约师资成本，考虑将与学生进行互动的教师使用计算机程序所替代，结合使用教学视频来达到课堂彻底的无教师化，这无疑可以大幅降低成本，并且能够提升同时进行的课程的数量，使其不再受限于老师的数目。

现有专利CN108615425A公开了一种在线教育中的交互方式，其包括教学端、中继端和若干学生端，教学端与学生端通过互联网相互通信，学生端用于在授课时输入问题或答案，学生端包括处理模块、标签模块和提交模块，教学端包括通信模块、触发模块、控制模块和提示模块，学生端将问题提交至中继端，当教学端的触发条件达到后，中继端将问题提交到教学端，教学端供教师选择问题并通过中继端将问题发送至所有的学生端，学生端供学生提交问题的答案。该交互方式的不足在于，仍然需要真人教师进行提问，对学生问题的判定及反馈等操作，无法节约教师成本并局限于教师数目。

现有专利CN108564502A公开了一种互动式教学系统，其包括：管理平台对若干老师具体要求进行匹配，上课中能达到两位老师的优势互补，提高了教学水平。老师能经图片及视频接收单元接收学生提出的问题，并给于解答。授课中，两个分别处于远端的老师能进行教学切换，更好满足教学需要。该教学系统存在的不足是，教学以及互动均需要真人教师进行，会严重局限于教师的数目。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足。并针对，在现实情境下的在线课堂除了授课过程，还包括会发生老师向学生提问环节，而且根据提问内容的不同以及学生的回答情况，教师会有多种处理学生解答的方法这一情况。提供一直解决方案，解决使用计算机模拟在线课堂上老师真实的还原课堂情景：需要以一个多种策略，多种选择的处理流程去模拟课堂提问的所发生的可能情况，并且将反馈以真实的声音传递给学生这一问题。

实现本发明的技术思路是：对每堂课去预设教案（PPT及教师录音或录像）、若干问题/练习点。每个问题/练习点有预设的一组问题及答案以及相应的说明和强调，通过文本联合语言的形式组织问题/练习点的内容。上课时按照本课程播放预设教案进行授课教学，当进行到一个问题/练习点时激活交互程序，开始师生交互环节，交互时以模拟程序模拟教师行为，包括：根据当前教室中学生列表随机抽取学生回答问题，针对学生回答对对学生进行不同反馈。反馈使用语音形式播放给学生。

本发明所述的一种基于教案和预设问题库的在线自动授课及交互系统，该系统包括：

教案播放及控制模块，用于存储全部教案内容，并决定要向学生端播放的教案以及到预设课堂交互环节时激活互动环节处理模块并切换配合交互过程的教案。

互动环节处理模块，用于预处理并存储全部问题/练习点内容。以及在交互环节开始后程序根据设置的流程模拟教师课堂交互中的行为与学生进行交互。