一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统及

本发明属于信息技术的教学应用领域，更具体地，涉及一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统及方法。背景技术：1、课堂教学效果很大程度上取决于教师采用的教学方法、工具及对学生的培养目标，但现有的研究更多是关注学生成绩及学生行为，缺少对教师采用的学习理论、教学方法、工具及学习产生的分析。2、现有技术从课堂教学视频中分析教师的教学模式，存在如下难点：(1)课堂教学模式分析工作量大，缺少自动化的工具来快速分析课堂中教师采用的教学模式；(2)课堂教学模式分析涉及到对教学理论的理解、视频解析、互动对话理解等多个关键环节，特别是互动的对话文本长度远超过一般大模型输入的限制。技术实现思路1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统及方法，能够全自动分析课堂教学视频中教师采用的学习理论、教学方法、学习工具及学习产出，为课堂教学模式分析提供了一种新的路径。2、本发明的目的是通过以下技术措施实现的。3、本发明提供一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统，包括课堂视频转换音频模块、音频转换互动文本模块、课堂教学模式提示词构建模块、课堂教学模式分析模块；4、所述课堂视频转换音频模块利用ffmpeg库从课堂教学视频中提取音频，然后利用demucs库分离人声，并将音频转换为16000hz；5、所述音频转换互动文本模块利用whisper库将音频转换为文本，然后利用nemo库识别发音人，再将文本与发音人匹配，输出为对话形式的互动文本；6、所述课堂教学模式提示词构建模块从学习理论、教学方法、学习工具、学习产出四方面构建分析课堂教学模式的提示词；7、所述课堂教学模式分析模块将对话形式的互动文本进行重叠切片编码，然后利用大语言模型联合输入切片编码的文本和编码的提示词进行分析，融合分析后的输出结果，得到课堂教学视频中教师采用的学习理论、教学方法、学习工具以及学生的学习产出的分析结果。8、本发明还提供一种基于大语言模型的课堂教学模式分析方法，包括以下步骤：9、(1)课堂教学视频中互动音频提取，从课堂教学视频中提取出教师和学生对话的音频。10、(2)对话音频转换为互动文本，利用whisper库将步骤(1)输出的对话音频转换为文本，利用nemo库识别发音人，匹配文本和发音人，输出为对话形式的互动文本。11、(3)教育模式提示词构建，以学习理论、教学方法、学习工具和学习产生作为关键词分别检索文献，对检索到的文献采用keybert模型提取关键词，得到关于教学模式四个方面的关键词，组成最终的提示词。12、(4)课堂教学模式分析，将步骤(2)得到的对话形式互动文本进行分块编码，然后将每块编码向量和步骤(3)中生成的提示词联合输入到大语言模型中，将所有输出结果基于概率及权重进行融合，得到最终的课堂教学模式分析结果。13、本发明的有益效果在于：14、1.构建了一个基于大语言模型的课堂教学模式分析系统，该系统自动分析课堂教学视频中教师采用的学习理论、教学方法、学习工具和学习产出，可以为教育管理者、教师在教学管理和教师研修过程中提供参考依据。15、2.提出了一种基于大语言模型的课堂教学模式分析方法，目前还未有其他利用大语言模型开展课堂教学模式分析的公开方法，本发明为课堂教学模式分析提供了一种新的路径，促进了课堂教学过程的智能化理解。技术特征：1.一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统，其特征在于：该系统包括课堂视频转换音频模块、音频转换互动文本模块、课堂教学模式提示词构建模块、课堂教学模式分析模块；2.一种基于大语言模型的课堂教学模式分析方法，其特征在于该方法包括以下步骤：技术总结本发明属于信息技术的教学应用领域，提供一种基于大语言模型的课堂教学模式分析系统及方法，方法包括：(1)课堂教学视频中互动音频提取；(2)对话音频转换为互动文本，匹配文本和发音人，输出为对话形式的互动文本；(3)教育模式提示词构建；(4)课堂教学模式分析，将步骤(2)得到的对话形式互动文本进行分块编码，然后将每块编码向量和步骤(3)中生成的提示词联合输入到大语言模型中，将所有输出结果基于概率及权重进行融合，得到最终的课堂教学模式分析结果。本发明提供了一种课堂教学视频教学模式分析的新途径，促进了课堂教学过程的智能化理解。技术研发人员：陈旭,吴砥,徐建,王凯利受保护的技术使用者：华中师范大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16