人工智能+智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2018/9/9,,?#?,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建

2、設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案人工智能智慧課堂智慧課堂整體,解決方案智慧課堂智慧教室智慧教室,,,人工智能,+,智慧課堂大數據智能分析平臺建設方案,行業(yè)背景,“智慧教室”是面向學校客戶，提供教室基礎設施集中物聯管控、課堂互動教學、校本線上學習、教學教務數據分析與呈現以及教學質量評估的可升級一體化平臺。,智慧教室能夠將教學、人員考勤、資產管理、環(huán)境調節(jié)、視頻監(jiān)控以及遠程控制等功能融為一體，實現課堂教學的智能聯動。既能豐富課堂教學的手段，提升學生的學習熱情，還能夠幫助教師更好的掌握學生情況，了解教學效果，提升課

3、堂教學效率。,,智慧教室,,20,,,,課堂分析,,,·,出勤指數,·,,·,基礎累積數據,·,,·,到課率指數,·,,·,專注度指數,·,,·,班級行為數據,·,,·,課堂分析檔案示意圖,·,高一（,1,）班,班主任：李康,班級人數：,50,教室位置：東二教,101,室,,平均到課率,今日缺課人數,2,·,班級表情數據,·,,·,班級行為趨勢圖,·,,課程,540,,缺課,10,,板書,500,,舉手,1000,,考試,10,,成績,70,,,01,背景分析,,,01,,02,,政策分析,,,2017,年,10,月,18,日,《,中國共產黨第十九次全國代表大會報告,》,,推動城鄉(xiāng)義務教育一體

4、化發(fā)展，努力讓每個孩子都能享有公平而有質量的教育。,2017,年,01,月,10,日,《,國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃,》,引導學校與教師依托網絡學習空間記錄學生學習過程，進行教學綜合分析。,2016,年,06,月,07,日,《,教育信息化“十三五”規(guī)劃,》,深入推進三個課堂建設，積極推動“專遞課堂”建設，鞏固“教學點數字教育資源全覆蓋”項目成果；大力推進“名師課堂建設”，發(fā)揮名師的示范、輻射和指導作用；創(chuàng)新推進“名校網絡課堂”建設，鼓勵、要求名校帶動一定數量的周邊學校。,,,,,,,,教育均衡,教學,分析,教育信息化,網絡教研,,專遞課堂,,名師課堂,,名校課堂,,03,,,,問題與現狀,

5、課堂考勤,落后、低效、無據可查,,課程資源,不清晰、難使用、低價值,,課堂互動,昂貴、復雜、效果差,,課堂分析,主觀評判、無數據支撐,,,,運用最新的人臉識別、行為分析、視頻結構化和大數據等技術，實現,人臉考勤、,巡課督導,、,資源管理,、,課堂互動,、,課堂分析,和,班牌發(fā)布,等功能，致力于學生的個性化學習，教師的專業(yè)化成長、家長的消息互通和高效精細的教學管理。,核心需求,,,04,整體設計,,,02,,05,,,,方案整體架構,,4,個系統,,6,種應用,,4,類用戶,,,,,精品錄播系統,互動錄播系統,人工智能,+,課堂系統,,,,,,,,,,,,,課堂考勤,課堂督查,資源管理,視頻互動

6、,課堂分析,班牌發(fā)布,老師,學生,家長,管理者,,常態(tài),4K,版錄播系統,,2018 Lenovo Internal. All rights reserved.,,06,系統設計,,,03,,07,,,,精品錄播系統,高清圖像效果,,穩(wěn)定的嵌入式架構,獨特的空間定位技術,,,一鍵導播操作,,08,,,,常態(tài),4K,版錄播系統（,POE,版）,常態(tài)錄播精品化,單機雙畫面,PPT,信號,課堂分析智能化,內置深度學習算法,行為檢測準確,畫面切換快速,教學過程數據化,學生人數統計,師生互動次數,學生回答次數,課件講解次數,安裝部署簡單化,支持對攝像機,POE,供電,支持對拾音器供電,,09,,,,互動

7、錄播系統,主機高度集成,內置,MCU,支持,1,對,3,互動模式,錄播,+,導播,+,互動,雙通道獨立配置,互動,/,導播通道獨立存儲,旁聽教室靈活切換,支持,4,路旁聽教室,可切換為互動教室,互動召集方便,一鍵召集,無需繁瑣配置,,10,,,,人工智能,+,課堂系統,ALL IN ONE,課程,錄播,人臉,點名,行為,分析,情感,分析,專注度,有沒有這樣的系統？,人工智能,+,課堂系統,,,,11,,,,人工智能,+,課堂系統,,,學生人臉點名,IVMS-CIP,管理平臺,,,專注度分析,7,種學生行為（個人）,書寫,起立,聽講,,閱讀,舉手,趴桌子,高興,難過,驚訝,,中性,厭惡,憤怒,害

8、怕,7,種情感表情（個人）,玩手機,教師,4K,深眸攝像機（,poe,）,學生人臉抓拍機,智能錄播主機,6,路視頻畫面,教師跟蹤,板書特寫,學生全景,,教師全景,學生跟蹤,多媒體信號,,,,,,,,,,,,,12,應用設計,,,04,,13,,,,課堂考勤,,,學生人臉抓拍機,抓拍圖片,精準考勤結果,分析服務器,考勤數據查詢,,,模式特點,人臉識別比對,方便走班考勤,結果顯示,管理平臺,下發(fā)比對圖片,比對結果,學生基礎數據,大數據新起點,,,,,,,,,,,,,,14,,,,課堂督查,,,傳統巡課,,巡課督導工作是教務管理手段之一，可以及時地發(fā)現課堂中存在的種種問題，但是這種方式客觀上對正常教

9、學產生了一定干擾，而且如果學校教室數量過多的話，難以很快地到達現場，巡視的效率較低。,在線巡課,復用教室內已有的攝像機可以進行在線巡課督導，這種新方式有很多好處：,效率高,：通過視頻輪巡方式快速地掌握課堂整體情況,無干擾,：遠程在線式巡課，不會對師生造成干擾,有記錄,：通過下發(fā)巡視任務，每一次巡視工作都有詳細的記錄，方便教務管理,,,15,,,,資源管理,,,,課程直播,,受場地限制或者時間限制，無法到現場聽課；師生可以通過平臺實現課程的在線觀看、評論；,課程點播,老師通過常態(tài)化的錄播系統非常便捷地進行課后反思，學生通過觀看相關課程音視頻資料，實現課程難點的琢磨反思。,精品課程,日常課程,,,

10、公開演講,,,,,16,,,,資源管理,,,,經典薈萃,將優(yōu)秀老師的課程整合在一起，形成“經典專輯”，作為學校資源建設的亮點。,課程質量,名師課程專門錄制，保證畫面、聲音完美，對各個學科的知識點講解到位，方便學生課后學習。,提升吸引力,通過打造類似“明星課程”，提升學生課后通過資源云平臺學習的興趣，從而提高資源的利用率。,,名師課程,,17,,,,資源管理,,為了營造正常的競爭環(huán)境，學校一般會進行講課比賽，以此來激勵老師提高自己的教學水平，會議式的評課比賽，需要召集優(yōu)秀老師、領導在固定的場所來進行比賽，受限于場地和時間，評課結果難以公平公正。將此類活動搬到線上，可以保證評委更加客觀地評課態(tài)度、

11、真實的評課結果。,,18,,,,視頻互動,,,,目前教育行業(yè)普遍存在兩個問題：,一是,教育資源均衡,問題；二是如何利用信息化手段輔助提升,教學質量,問題。,解決上述問題，目前采用如下幾種方式：,場景一：對口幫扶,幫扶結對,/,定點支持,場景二：跨校區(qū)教學,多校區(qū)教學,/,同上一堂課,場景三：專遞課堂,一校帶多校,/,一點帶多點,場景五：互動會議,多方互動,/,工作會議,場景四：網絡教研,集體備課,/,評課,/,教研,,19,,,,視頻互動,平臺新建會議,鍵盤召集會議,,平臺直播,平臺點播,,,,20,,,,課堂分析,,,·,出勤指數,·,,·,基礎累積數據,·,,·,到課率指數,·,,·,專注

12、度指數,·,,·,班級行為數據,·,,·,課堂分析檔案示意圖,·,高一（,1,）班,班主任：李康,班級人數：,50,教室位置：東二教,101,室,,平均到課率,今日缺課人數,2,·,班級表情數據,·,,·,班級行為趨勢圖,·,,課程,540,,缺課,10,,板書,500,,舉手,1000,,考試,10,,成績,70,,21,,,,課堂分析,師生個體行為,老師行為分析,學生行為分析,學生情感表情,班級整體行為,師生行為整體分析,班級專注度趨勢分析,班級專注度比較分析,考試成績,&,專注度分析,,人工智能分析,維度,,22,,,,課堂分析,,7,種學生行為,閱讀,書寫,,,聽講,舉手,,,起立,,

13、趴桌子,,玩手機,,表征活躍狀態(tài),：,舉手、起立回答,發(fā)現異常學生,：,趴桌子、玩手機,學生量化分析,：,每一堂課各類行為占比，反映學習狀態(tài),,,,23,,,,課堂分析,,7,種學生表情,中性,,,高興,驚訝,,厭惡,,難過,,害怕,,憤怒,,問題學生預警,：,難過、害怕,學生興趣評估,：,對學科主觀感受，文理興趣建議,成效根因分析,：,主觀因素,or,客觀因素,,,24,,,,課堂分析,,,,,,,,,,,第,1,次抓拍，共抓拍到,2,張人臉圖片；,同學,A,參考值,=,加權值*,2,同學,B,參考值,=,加權值*,2,,第,2,次抓拍，共抓拍到,1,張人臉圖片；,同學,C,參考值,=,加權

14、值*,1,,第,n,次抓拍，共抓拍到,x,張人臉圖片；,被抓拍到的學生參考值,=,加權值*,x,每個學生的參考值累加,,…,,掃描抓拍,,中間參考值,,參考值累積,,個人專注度指數,,,,25,,,,課堂分析,學生姓名,學生專注度指數,中位數,離群學生,學生專注度對比分析,,26,,,,課堂分析,班級名稱,班級專注度指數,中位數,離群班級,班級專注度對比分析,,27,,,,課堂分析,日期時間,班級專注度指數,中位數,班級專注度趨勢分析,,28,,,,課堂分析,學生專注度指數,學生考試成績,1,2,3,4,類型,1,：專注踏實型,聽講認真、成績較好,,,類型,2,：“假認真”型,聽講認真、成績不

15、好,,,類型,3,：“學渣”型,聽講不認真、成績不好,,,,類型,4,：“學霸”型,聽講不專注、自學能力強、但成績好,,,,專注度,&,成績碰撞分析,,29,,,,班牌發(fā)布,,,,,,,,視頻,圖片,聲音,文字,請假管理,,考勤記錄,課表信息,,師生行為數據,,2018 Lenovo Internal. All rights reserved.,,05,,,,人工智能,+,課堂系統綜合解決方案,2,．人工智能,+,課堂：學生人臉實時比對、助力走班考勤管理,上課后，系統會不斷抓拍學生圖片，并進行實時比對分析，比對結果在平臺統一展示。任課老師可以在平臺上查詢到學生每一節(jié)課的出勤狀態(tài)。同時這些數據還可以用來評估學生在課堂中的參與度，甚至分析學生的學習態(tài)度、學習興趣，為其學業(yè)發(fā)展提供建議。,