人工智能+智慧课堂大数据智能分析平台建设方案

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2018/9/9,,‹#›,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建

2、设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案人工智能智慧课堂智慧课堂整体,解决方案智慧课堂智慧教室智慧教室,,,人工智能,+,智慧课堂大数据智能分析平台建设方案,行业背景,“智慧教室”是面向学校客户，提供教室基础设施集中物联管控、课堂互动教学、校本线上学习、教学教务数据分析与呈现以及教学质量评估的可升级一体化平台。,智慧教室能够将教学、人员考勤、资产管理、环境调节、视频监控以及远程控制等功能融为一体，实现课堂教学的智能联动。既能丰富课堂教学的手段，提升学生的学习热情，还能够帮助教师更好的掌握学生情况，了解教学效果，提升课

3、堂教学效率。,,智慧教室,,20,,,,课堂分析,,,·,出勤指数,·,,·,基础累积数据,·,,·,到课率指数,·,,·,专注度指数,·,,·,班级行为数据,·,,·,课堂分析档案示意图,·,高一（,1,）班,班主任：李康,班级人数：,50,教室位置：东二教,101,室,,平均到课率,今日缺课人数,2,·,班级表情数据,·,,·,班级行为趋势图,·,,课程,540,,缺课,10,,板书,500,,举手,1000,,考试,10,,成绩,70,,,01,背景分析,,,01,,02,,政策分析,,,2017,年,10,月,18,日,《,中国共产党第十九次全国代表大会报告,》,,推动城乡义务教育一体

4、化发展，努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育。,2017,年,01,月,10,日,《,国家教育事业发展“十三五”规划,》,引导学校与教师依托网络学习空间记录学生学习过程，进行教学综合分析。,2016,年,06,月,07,日,《,教育信息化“十三五”规划,》,深入推进三个课堂建设，积极推动“专递课堂”建设，巩固“教学点数字教育资源全覆盖”项目成果；大力推进“名师课堂建设”，发挥名师的示范、辐射和指导作用；创新推进“名校网络课堂”建设，鼓励、要求名校带动一定数量的周边学校。,,,,,,,,教育均衡,教学,分析,教育信息化,网络教研,,专递课堂,,名师课堂,,名校课堂,,03,,,,问题与现状,

5、课堂考勤,落后、低效、无据可查,,课程资源,不清晰、难使用、低价值,,课堂互动,昂贵、复杂、效果差,,课堂分析,主观评判、无数据支撑,,,,运用最新的人脸识别、行为分析、视频结构化和大数据等技术，实现,人脸考勤、,巡课督导,、,资源管理,、,课堂互动,、,课堂分析,和,班牌发布,等功能，致力于学生的个性化学习，教师的专业化成长、家长的消息互通和高效精细的教学管理。,核心需求,,,04,整体设计,,,02,,05,,,,方案整体架构,,4,个系统,,6,种应用,,4,类用户,,,,,精品录播系统,互动录播系统,人工智能,+,课堂系统,,,,,,,,,,,,,课堂考勤,课堂督查,资源管理,视频互动

6、,课堂分析,班牌发布,老师,学生,家长,管理者,,常态,4K,版录播系统,,2018 Lenovo Internal. All rights reserved.,,06,系统设计,,,03,,07,,,,精品录播系统,高清图像效果,,稳定的嵌入式架构,独特的空间定位技术,,,一键导播操作,,08,,,,常态,4K,版录播系统（,POE,版）,常态录播精品化,单机双画面,PPT,信号,课堂分析智能化,内置深度学习算法,行为检测准确,画面切换快速,教学过程数据化,学生人数统计,师生互动次数,学生回答次数,课件讲解次数,安装部署简单化,支持对摄像机,POE,供电,支持对拾音器供电,,09,,,,互动

7、录播系统,主机高度集成,内置,MCU,支持,1,对,3,互动模式,录播,+,导播,+,互动,双通道独立配置,互动,/,导播通道独立存储,旁听教室灵活切换,支持,4,路旁听教室,可切换为互动教室,互动召集方便,一键召集,无需繁琐配置,,10,,,,人工智能,+,课堂系统,ALL IN ONE,课程,录播,人脸,点名,行为,分析,情感,分析,专注度,有没有这样的系统？,人工智能,+,课堂系统,,,,11,,,,人工智能,+,课堂系统,,,学生人脸点名,IVMS-CIP,管理平台,,,专注度分析,7,种学生行为（个人）,书写,起立,听讲,,阅读,举手,趴桌子,高兴,难过,惊讶,,中性,厌恶,愤怒,害

8、怕,7,种情感表情（个人）,玩手机,教师,4K,深眸摄像机（,poe,）,学生人脸抓拍机,智能录播主机,6,路视频画面,教师跟踪,板书特写,学生全景,,教师全景,学生跟踪,多媒体信号,,,,,,,,,,,,,12,应用设计,,,04,,13,,,,课堂考勤,,,学生人脸抓拍机,抓拍图片,精准考勤结果,分析服务器,考勤数据查询,,,模式特点,人脸识别比对,方便走班考勤,结果显示,管理平台,下发比对图片,比对结果,学生基础数据,大数据新起点,,,,,,,,,,,,,,14,,,,课堂督查,,,传统巡课,,巡课督导工作是教务管理手段之一，可以及时地发现课堂中存在的种种问题，但是这种方式客观上对正常教

9、学产生了一定干扰，而且如果学校教室数量过多的话，难以很快地到达现场，巡视的效率较低。,在线巡课,复用教室内已有的摄像机可以进行在线巡课督导，这种新方式有很多好处：,效率高,：通过视频轮巡方式快速地掌握课堂整体情况,无干扰,：远程在线式巡课，不会对师生造成干扰,有记录,：通过下发巡视任务，每一次巡视工作都有详细的记录，方便教务管理,,,15,,,,资源管理,,,,课程直播,,受场地限制或者时间限制，无法到现场听课；师生可以通过平台实现课程的在线观看、评论；,课程点播,老师通过常态化的录播系统非常便捷地进行课后反思，学生通过观看相关课程音视频资料，实现课程难点的琢磨反思。,精品课程,日常课程,,,

10、公开演讲,,,,,16,,,,资源管理,,,,经典荟萃,将优秀老师的课程整合在一起，形成“经典专辑”，作为学校资源建设的亮点。,课程质量,名师课程专门录制，保证画面、声音完美，对各个学科的知识点讲解到位，方便学生课后学习。,提升吸引力,通过打造类似“明星课程”，提升学生课后通过资源云平台学习的兴趣，从而提高资源的利用率。,,名师课程,,17,,,,资源管理,,为了营造正常的竞争环境，学校一般会进行讲课比赛，以此来激励老师提高自己的教学水平，会议式的评课比赛，需要召集优秀老师、领导在固定的场所来进行比赛，受限于场地和时间，评课结果难以公平公正。将此类活动搬到线上，可以保证评委更加客观地评课态度、

11、真实的评课结果。,,18,,,,视频互动,,,,目前教育行业普遍存在两个问题：,一是,教育资源均衡,问题；二是如何利用信息化手段辅助提升,教学质量,问题。,解决上述问题，目前采用如下几种方式：,场景一：对口帮扶,帮扶结对,/,定点支持,场景二：跨校区教学,多校区教学,/,同上一堂课,场景三：专递课堂,一校带多校,/,一点带多点,场景五：互动会议,多方互动,/,工作会议,场景四：网络教研,集体备课,/,评课,/,教研,,19,,,,视频互动,平台新建会议,键盘召集会议,,平台直播,平台点播,,,,20,,,,课堂分析,,,·,出勤指数,·,,·,基础累积数据,·,,·,到课率指数,·,,·,专注

12、度指数,·,,·,班级行为数据,·,,·,课堂分析档案示意图,·,高一（,1,）班,班主任：李康,班级人数：,50,教室位置：东二教,101,室,,平均到课率,今日缺课人数,2,·,班级表情数据,·,,·,班级行为趋势图,·,,课程,540,,缺课,10,,板书,500,,举手,1000,,考试,10,,成绩,70,,21,,,,课堂分析,师生个体行为,老师行为分析,学生行为分析,学生情感表情,班级整体行为,师生行为整体分析,班级专注度趋势分析,班级专注度比较分析,考试成绩,&,专注度分析,,人工智能分析,维度,,22,,,,课堂分析,,7,种学生行为,阅读,书写,,,听讲,举手,,,起立,,

13、趴桌子,,玩手机,,表征活跃状态,：,举手、起立回答,发现异常学生,：,趴桌子、玩手机,学生量化分析,：,每一堂课各类行为占比，反映学习状态,,,,23,,,,课堂分析,,7,种学生表情,中性,,,高兴,惊讶,,厌恶,,难过,,害怕,,愤怒,,问题学生预警,：,难过、害怕,学生兴趣评估,：,对学科主观感受，文理兴趣建议,成效根因分析,：,主观因素,or,客观因素,,,24,,,,课堂分析,,,,,,,,,,,第,1,次抓拍，共抓拍到,2,张人脸图片；,同学,A,参考值,=,加权值*,2,同学,B,参考值,=,加权值*,2,,第,2,次抓拍，共抓拍到,1,张人脸图片；,同学,C,参考值,=,加权

14、值*,1,,第,n,次抓拍，共抓拍到,x,张人脸图片；,被抓拍到的学生参考值,=,加权值*,x,每个学生的参考值累加,,…,,扫描抓拍,,中间参考值,,参考值累积,,个人专注度指数,,,,25,,,,课堂分析,学生姓名,学生专注度指数,中位数,离群学生,学生专注度对比分析,,26,,,,课堂分析,班级名称,班级专注度指数,中位数,离群班级,班级专注度对比分析,,27,,,,课堂分析,日期时间,班级专注度指数,中位数,班级专注度趋势分析,,28,,,,课堂分析,学生专注度指数,学生考试成绩,1,2,3,4,类型,1,：专注踏实型,听讲认真、成绩较好,,,类型,2,：“假认真”型,听讲认真、成绩不

15、好,,,类型,3,：“学渣”型,听讲不认真、成绩不好,,,,类型,4,：“学霸”型,听讲不专注、自学能力强、但成绩好,,,,专注度,&,成绩碰撞分析,,29,,,,班牌发布,,,,,,,,视频,图片,声音,文字,请假管理,,考勤记录,课表信息,,师生行为数据,,2018 Lenovo Internal. All rights reserved.,,05,,,,人工智能,+,课堂系统综合解决方案,2,．人工智能,+,课堂：学生人脸实时比对、助力走班考勤管理,上课后，系统会不断抓拍学生图片，并进行实时比对分析，比对结果在平台统一展示。任课老师可以在平台上查询到学生每一节课的出勤状态。同时这些数据还可以用来评估学生在课堂中的参与度，甚至分析学生的学习态度、学习兴趣，为其学业发展提供建议。,