[发明专利]一种基于人工智能的智能教学演示系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的智能教学演示系统及方法，包括：教学信息采集模块、数据处理中心、初始演示设置模块、演示障碍测试模块和教学演示控制模块，通过教学信息采集模块采集学生的基本信息及其学习信息，通过数据处理中心存储采集到的所有信息，通过初始演示设置模块依据学习进展调整教学演示方式，通过演示障碍测试模块在演示过程中对异常状况进行监测，通过图像分析人员走动是否会遮挡演示重点区域，同时估测学生视线聚焦位置、分析学生的听讲专注程度，通过教学演示控制模块对演示画面进行调整，提醒学生注意听讲，提高了教学效率，在提高学生整体学习效率的同时缩小了学生学习效果差异。

技术领域

本发明涉及智能教学演示技术领域，具体为一种基于人工智能的智能教学演示系统及方法。

背景技术

目前，在教育行业，许多院校为适应人工智能技术的发展，开设了智能机器人等方面的课程，机器人编程课程的开设能够塑造学生的编程思维、培养学生的逻辑和抽象思维能力，机器人课程教学需要教师进行教学演示，帮助学生更好地理解学习内容；

然而，现有的教学演示方式中存在诸多问题：首先，由于机器人编程课程演示过程中每一步演示操作都至关重要，具有衔接性，现有技术无法对出现异常的演示画面被遮挡现象进行及时处理，导致学生看到的演示操作中断，降低教学效率；其次，在教师对教学内容进行演示的过程中无法对学生的学习状况进行实时地监测，无法及时掌握学生的注意力集中状态，导致对不同学生的学习效果差异扩大，不利于学生集中提高学生的学习能力；最后，教学演示内容的难易程度不同，无法根据学生的学习进度选择合适的内容进行演示播放，不利于学生尽快掌握课程。

所以，人们需要一种基于人工智能的智能教学演示系统及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的智能教学演示系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的智能教学演示系统，其特征在于：所述系统包括：教学信息采集模块、数据处理中心、初始演示设置模块、演示障碍测试模块和教学演示控制模块；

所述教学信息采集模块用于采集学生的基本信息及其学习进度和状态信息；所述数据处理中心用于存储采集到的所有信息；所述初始演示设置模块用于调取学生的学习进度和状态信息，分析不同学生的学习进展，依据学习进展调整教学演示方式；所述演示障碍测试模块用于在演示过程中对异常状况进行监测，监测演示时是否有人员走动，拍摄人员走动时的图像，通过图像分析人员走动是否会遮挡演示重点区域，若会遮挡重点区域，利用所述教学演示控制模块对演示画面进行调整；通过所述演示障碍测试模块估测学生视线聚焦位置，分析学生的听讲专注程度，通过所述教学演示控制模块提醒学生注意听讲。

进一步的，所述教学信息采集模块包括学习信息采集单元和基本信息采集单元，所述学习信息采集单元用于采集学生的学习进度和学习状态数据；所述基本信息采集单元用于采集学生的身高和座位高度信息，将采集到的所有信息存储到所述数据处理中心中。

进一步的，所述初始演示设置模块包括学习进展分析单元和演示步骤调整单元，所述学习进展分析单元用于依据采集到的学生学习进度和状态数据分析不同学生的学习进展情况；所述演示步骤调整单元用于依据不同学生的学习进展调整教学内容的演示方式。

进一步的，所述演示障碍测试模块包括演示遮挡测试单元、场景变动监测单元、遮挡范围分析单元、视线聚焦估测单元和关键因素分析单元，所述演示遮挡测试单元用于测试演示过程中演示内容是否被遮挡，并拍摄遮挡图像；所述场景变动监测单元用于监测演示环境内的人员走动情况；若演示内容被遮挡，通过所述遮挡范围分析单元分析遮挡区域是否有覆盖住演示重点区域；所述视线聚焦估测单元用于分析人员走动时学生的视线焦点；所述关键因素分析单元用于分析学生视线焦点，判断视线焦点集中区域。