论文总字数：26345字

摘 要

大学教室的教学监控视频既是出于校园安全保障的需求，同时也是研究教师教学特征的重要资源。本文基于此出发点，对固定镜头下的教师教学视频进行画面的提取，进而对视频、视频内教师及教学内容等信息进行数据统计和分析，评价教师在教学工作中的特点，最终反馈教师教学特征的刻画结果。本文的主要工作及其流程如下：

（1）教学视频的准备和关键帧的处理：出于实际情况的考虑，选择网络上符合实现要求的大学教师教学系列视频，对视频画面按一定时间间隔逐帧截取，剔除无用帧，提取关键帧并分类，记录相关的帧信息；

（2）具体功能实现和数据收集：教师的教学时长统计，教学过程中教师的相对位移次数记录以及教师活跃程度的估计，课程中教师板书量与幻灯片量及二者比例的统计等；

（3）数据分析和最终成果呈现：由以上数据对教师的教学形象进行描述和分析，从而实现对教师教学工作的整体刻画。

本文通过对教师教学视频内相关数据的大量收集、精确统计和深入分析，准确刻画教师的教学特点，为今后构建更加兼顾学生个性需求发展同时高效发挥教师授课特点的教学模式提供了参考，在教学成果考察和提高教学效率方面有积极意义。

关键词：教学视频，关键帧提取，教学行为，教学刻画

Abstract

The monitoring video of university classrooms is not only for the needs of campus security, but also an important resource for researching teachers' teaching characteristics. Based on this point of departure, the paper extracts the picture of teachers' teaching video under the fixed lens. Then the paper tallies and analyzes the information of the video and the information on the teacher and teaching content in the video. Subsequently the paper evaluates the teachers' characteristics in the teaching work. Finally the paper feeds back the results of the teaching characteristics of the teacher. The main work and process of this article are as follows:

1) The preparation of teaching video and the processing of key frames: for the consideration of the actual situation, select teaching videos from the internet that meet the requirements. The video frames are intercepted by frame by frame at a certain time interval. The useless frames are removed and key frames are extracted and classified. The related frame information is recorded.

2) The specific functional implementation and data collection: Statistics of teachers' teaching hours. Statistics of the relative displacement times of the teacher in the process of teaching and the estimation of teachers' activity level .Statistics of the use of blackboard and slides and the proportion of the use of blackboard and slides in the course.

3) The data analysis and final results are presented as follows: Based on the above data, teachers' teaching image is described and analyzed, so as to achieve the overall depiction of teachers' teaching work.

This paper achieves a lot of collection, accurate statistics and deep analysis of the teacher's teaching videos. Accurately depict the teaching characteristics of the teacher. It will provide a reference for the future development of a teaching mode that takes into account the development of students' individual needs and the characteristics of teachers' teaching. It has positive significance in teaching achievement investigation and improving teaching efficiency.

KEY WORDS: teaching video, key-frames extraction, teaching behavior, teaching depiction

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 相关研究介绍 1

1.2.1 大数据的相关应用 2

1.2.2 课堂教学的相关研究 2

1.2.3 视频关键帧提取等技术发展 2

1.3 关键问题和主要工作 3

1.3.1 关键问题及难点 3

1.3.2 主要工作 3

1.4 本文结构 3

第二章 视频画面的选择和提取 5

2.1 开发环境及工具 5

2.1.1 The KMPlayer 5

2.1.2 C 和VS 2010 5

2.1.3 OpenCV2.4.11 5

2.1.4 其他文件格式 5

2.2 教师教学视频的选择 6

2.3 视频画面的捕获流程与设置 6

2.4 关键帧的筛选 7

2.4.1 关键帧与其他帧的区别 7

2.4.2 关键帧的选取 8

2.5 本章小结 10

第三章 教学数据的识别与统计 11

3.1 教师教学活动行为 11

3.2 所有帧的遍历 11

3.3 幻灯片的统计 11

3.3.1 统计方法和流程 11

3.3.2 具体实现 12

3.4 板书的统计 12

3.5 教师位移的帧数统计 13

3.6 教师位移的进一步探讨 13

3.7 时间的计算和相关探讨 15

3.7.1 时间的计算 15

3.7.2 教师上、下课时间的判断 15

3.8 本章小结 15

第四章 数据分析和教师画像刻画 16

4.1 教师属性和评价标准 16

4.1.1 教师属性 16

4.1.2 评价标准的讨论 16

4.2 数据分析和教师画像刻画 17

4.2.1 实验数据统计和分析 17

4.2.2 教师画像的最终刻画 21

4.3 本章小结 22

第五章 总结与展望 23

5.1 全文总结 23

5.2 展望 23

致谢 24

参考文献 25

绪论

研究背景和意义

随着互联网、大数据和多媒体技术的飞速发展，我们在面对与获得大量数据的同时，能够对众多的数据进行多维度的数据分析，从而实现快速、精准分析数据对象的特征与行为特点。大数据的处理方式，有别于抽样调查或者随机片段分析等“捷径”，而是对所获得的有益信息进行全面高效的处理分析，如此的数据处理方式能从更宏观和整体的角度来分析对象，同时能避免各种数据选择所存在的遗漏和偶然性，间接地使最终的数据结论更加饱满和准确。本文将把这种对数据的统计和对对象的刻画方式具体应用到校园的教学信息环境中，即基于教学视频的大数据来实现教师画像的精准刻画，通过教师授课视频信息分析教师的教学情况，通过刻画教师的具体教学特征，从而为制定更高效和精准的教学方式以及改善现有教学模式在可行性和可能性上提供参考。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：26345字