一种自助式学生实验测评系统及方法

摘要

本发明公开一种自助式学生实验测评系统，包括:第一视频采集设备，从第一视角记录实验操作过程获得第一视频；第二视频采集设备，从第二视角同步记录实验操作过程获得第二视频；测评终端，接受学生输入的答题信息、个人信息以及控制所述第一视频采集设备和第二视频采集设备工作；所述测评终端将所述答题信息及所述第一视频和所述第二视频存储为实验测评数据包，并发送至一外部终端；所述外部终端用于对所述实验测评数据包进行评分。本发明的有益效果在于：通过精心设计的角度采集学生在实验测评过程中的操作视频，清楚、直观地反映测评过程中的操作步骤；并通过分享实验测评数据包，便于采取人工或AI批阅的方式进行点评，学生可迅速查漏补缺。

说明书

技术领域

本发明涉及教育信息化技术领域，具体涉及一种自助式学生实验测评系统及方法。

背景技术

根据近年来教育部文件要求，理化生实验操作考试已经被纳入中考考核范围，各地也已开展实验操作考试。长久以来的应试教育环境下，实验操作并不受重视，甚至在很多地区，实验操作课程被其他课程占用，学生实验实操能力有待改善，教师实验教学能力也有待提升。

随着实验操作考试被纳入中考，现有的实验教学体制已经无法完全适应，首先，实验需要在实验室环境才能开展，原先的实验过程评价依赖专业教师的全程参与。进一步的，学生自助开展实验评测，可不受场地限制，在测评终端学生可自主学习，点击观看实验教学视频及实验要求。公开分享个人的实验测评过程视频及数据包供他人点评，从而大大提升实验操作测评的效益。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种自助式学生实验测评系统及方法。

具体技术方案如下：

一种自助式学生实验测评系统，包括:第一视频采集设备，从第一视角记录实验操作过程获得第一视频；第二视频采集设备，从第二视角同步记录实验操作过程获得第二视频；测评终端，接受学生输入的答题信息、个人信息以及控制所述第一视频采集设备和第二视频采集设备工作；所述测评终端将所述答题信息及所述第一视频和所述第二视频存储为实验测评数据包，并发送至一外部终端；所述外部终端用于对所述实验测评数据包进行评分。

优选地，所述测评终端还包括：触摸显示装置，显示考试内容并通过触摸方式输入指令。

优选地，所述测评终端还连接电子目镜和数字传感器；所述电子目镜连接一电子显微镜并显示所述电子显微镜的显微图像；所述数字传感器连接实验仪器并接收所述实验仪器的实验数据；所述实验测评数据包还包括所述显微图像和所述实验数据。

优选地，所述第一视频采集设备和所述第二视频采集设备通过多节支架连接所述测评终端，所述多节支架用于调节所述第一视角和所述第二视角。

优选地，所述测评终端用于调节所述多节支架的方法，所述触摸显示装置还显示两路用于调节所述第一视角和所述第二视角的参考画面。

一种自助式学生实验测评方法，具体包括：

S1：所述测评终端通过个人信息认证学生身份；

S2：所述测评终端提供实验科目及考题供学生选择；

S3：所述测评终端显示所述参考画面，调整所述第一视角和所述第二视角；

S4：开始测试；

S5：结束测试，所述测评终端存储所述实验测评数据包，并转发至所述外部终端。

优选地，所述步骤S2包括：所述测评终端显示科目与考题列表，通过所述触摸显示装置选择科目与考题；或所述测评终端随机选择考题。

优选地，所述步骤S5包括：教师、其他对实验有一定了解掌握的人员或经过训练的AI算法模型均可对学生分享的视频进行点评。

优选地，所述步骤S4还包括：所述测评终端通过所述电子目镜获取所述电子显微镜的所述显微图像，通过所述数字传感器获取所述实验仪器的所述实验数据。

优选地，所述步骤S2还包括：所述测评终端显示教学视频，所述教学视频用于学生学习所述实验操作过程。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过精心设计的角度采集学生在实验测评过程中的操作视频，清楚、直观地反映测评过程中的操作步骤；并通过分享实验测评数据包，便于采取人工或AI批阅的方式进行点评，学生可迅速查漏补缺。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例的测评系统整体组成示意图；

图2为本发明实施例的测评终端示意图；

图3为本发明实施例的多节支架示意图；

图4为本发明实施例的多节支架局部示意图；

图5为本发明实施例的测评方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括：

一种自助式学生实验测评系统，如图1所示，具体包括：第一视频采集设备2，从第一视角记录实验操作过程获得第一视频；第二视频采集设备3，从第二视角同步记录实验操作过程获得第二视频；测评终端1，接受学生输入的答题信息、个人信息以及控制第一视频采集设备2和第二视频采集设备3工作；测评终端1将答题信息及第一视频和第二视频存储为实验测评数据包，并发送至一外部终端；外部终端用于对所述实验测评数据包进行评分。

具体地，在实验测试过程中，测评终端1完成学生的认证，并发放考题，第一视频采集设备2和第二视频采集设备3分别从不同角度记录学生的实验操作，清晰、直观地表现出实验过程中的各个操作是否规范，通过设置测评终端1接收答题信息避免了因纸质试卷导致的资源浪费。

在一种较优的实施例中，如图1所示，测评终端1还包括：触摸显示装置6，显示测试内容并通过触摸方式输入指令；设置在测评终端正面，通过学生个人信息认证学生。

具体地，测评终端1具备通过输入学号方式对学生进行认证，提高了操作效率，便于测试的进行。

在一种较优的实施例中，测评终端1还通过USB接口连接一电子目镜4和数字传感器5，电子目镜4连接一电子显微镜并显示电子显微镜的显微图像，测评终端1还通过通过电子目镜4获取显微图像；数字传感器5连接实验仪器并接收实验仪器的实验数据；实验测评数据包还包括显微图像和实验数据。

具体地，在生物科目实验考试中，需要借助显微镜对实验材料进行观察，通过设置电子目镜显示电子显微镜的显微图像，可以有效避免传统实验过程中，由于仪器状况不一、实验材料差异导致的不公平现象；同样地，在化学和物理实验中，往往需要借助实验仪器进行实验操作，通过电子目镜4采集电子显微镜的显微图像和通过数字传感器5采集实验仪器的实验数据，由测评终端1转发后后可供其他人员点评。

在一种较优的实施例中，如图2所示，第一视频采集设备12和第二视频采集设备13通过多节支架连接测评终端，多节支架用于调节第一视角和第二视角。

具体地，如图3和图4所示，多节支架10具有四个活动关节和两个伸缩节，第一锁止关节101为一球状关节，套接在连接座中与测评终端1的底座相连，并可在连接座中自由转动；第一伸缩节102一端连接第一活动关节101，另一端连接第二锁止关节103；第二伸缩节104一端连接第二锁止关节103，另一端连接第三锁止关节105，第三锁止关节105连接第四锁止关节106，第四锁止关节106通过安装口107连接第一视频采集设备12或第二视频采集设备13。

进一步地，第一伸缩节102和第二伸缩节104为圆形中空多节结构，并带有锁紧装置，可调节长度后通过锁紧装置固定长度。锁紧装置包括但不限于摩擦片、紧固螺丝、螺栓、弹片、凹槽卡扣等。第二锁止关节103两端套接在第一伸缩节102和第二伸缩节104中，并可自由转动后通过锁止装置固定。通过上述设置，多节支架可在多个角度上调整视频采集设备的位置和方向，并通过锁紧装置和锁止开关取得稳定的拍摄视角。

进一步地，测评终端1存储有用于调节多节支架的方法，触摸显示装置还显示两路用于调节第一视角和第二视角的参考画面，通过预先存储调节多节支架的方法并显示参考画面，有助于在不同场合设置测评终端1并对第一视频采集设备2和第二视频采集设备3的机位进行调整，便于学生在家中通过测评终端1进行实验操作测试练习。

在一种较优的实施例中，第一视频采集设备2和第二视频采集设备3通过私有协议受控于测评终端，并在刷新一帧后开始记录实验测试过程。

具体地，通过设置第一视频采集设备2和第二视频采集设备3分别工作在不同进程中，能够有效避免不同视频采集设备串流时造成的干扰，并通过强制刷新一帧的时间来对第一视频采集设备2和第二视频采集设备3的开始录制时间进行同步，确保第一视频采集设备2和第二视频采集设备3的同步误差在1秒以内。

一种学生实验测试方法，如图5所示，具体包括：

S1：所述测评终端通过个人信息认证学生身份；

S2：所述测评终端提供实验科目及考题供学生选择；

S3：所述测评终端调整所述第一视频采集设备和所述第二视频采集设备采集角度；

S4：开始测试；

S5：结束测试，学生可对个人实验操作过程视频及数据包进行分享供他人点评并存档。

进一步地，步骤S2包括：测评终端显示科目与考题列表，通过触摸显示装置选择科目与考题；或测评终端随机选择考题。

进一步地，步骤S5包括：

由学生对个人的实验操作过程视频及数据包进行网络公开分享，相关点评人员可进行评价，此外，经过训练的AI算法模型也可对视频进行点评。

在一种较优的实施例中，步骤S4还包括：所述测评终端通过所述电子目镜获取所述电子显微镜的所述显微图像。当测试为生物科目时，需要学生通过显微镜对实验材料进行观察并记录相关内容，通过电子目镜14连接电子显微镜，得到清晰的显微图像，避免了传统实验操作考试中仪器状况不佳，导致考试过程不公平的现象，便于学生在网络上公开分享，点评人可将显微图像与学生记录内容作比较，提高点评效率和准确度。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。