一种实验考评方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及教学的领域，尤其是涉及一种实验考评方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，随着电子设备的发展，老师在上课的同时会进行同步录像，以方便学生课后根据视频录像进行学习，因此视频录像已成为教学领域的常见手段。而学生在学习科学类科目时，会需要做实验以验证科学结论。在实验的过程中，老师会根据学生在实验中的实验步骤，对学生进行打分。
3.在实验考试时，通常是一批学生进入实验室同时开始考试，老师根据每个学生的操作步骤是否正确给学生的实验考试进行打分。
4.针对上述中的相关技术，发明人发现该技术中至少存在以下问题：当参加考试的学生数较多，而老师较少时，在实验考试的过程中，会因老师难以顾及到每个学生的实验步骤而使得考评得分存在不公正的可能。


技术实现要素：

5.为了改善在实验考试的过程中，老师难以顾及到每个学生的实验步骤的问题，本技术提供一种实验考评方法、装置、设备及存储介质。
6.第一方面，本技术提供一种实验考评方法，采用如下技术方案：所述方法包括：接收数据采集终端发送的视频数据，所述视频数据包含操作画面；当检测到所述操作画面中出现预设的特征仪器模型对应的画面时，将出现时视频数据的播放时长作为第一时间；在预设的实验数据库中查询出所述特征仪器模型对应的实验名称；当检测到所述预设的特征仪器模型对应的画面从所述操作画面中消失时，将消失时视频数据的播放时长作为第二时间；将所述第一时间、第二时间以及查询到的所述实验名称标记在视频数据内；当检测到所述数据采集终端停止发送所述视频数据时，将标记后的视频数据发送至考评终端。
7.通过采用上述技术方案，在学生的实验过程中，数据采集终端对每一个学生的实验过程进行视频拍摄，形成视频数据，并可自动检测出每一个实验在视频数据中的位置，老师在进行考核时，根据视频中的标记可快速定位到每一个实验在视频数据中对应的位置，老师根据视频对每个学生的实验步骤进行打分，从而有减少了因老师难以顾及到每个学生的实验步骤而使得考评得分存在不公正的可能，有助于提高实验考评的公平公正性。且由于实验数据被视频记录，若考评得分出现疏漏，可根据视频数据再次回顾实验过程并重新考评以弥补疏漏。
8.可选的，在所述在预设的实验数据库中查询出所述特征仪器模型对应的实验名称之后，还包括：
在预设的实验数据库中调取出所述实验名称对应的考点画面，每个考点画面对应有满分数值；当检测到与所述考点画面相似的操作画面时，抓取所述操作画面；根据预设的计算方法计算出所述操作画面与所述考点画面对应的相似度；根据所述相似度和操作画面对应的考点画面的满分数值计算出所述考点画面对应的考评得分；在所述将消失时视频数据的播放时长作为第二时间之后，还包括：向所述考评终端发送考评信息，所述考评信息包括所述实验名称以及实验名称对应的所有操作画面和每个操作画面对应的考评得分。
9.通过采用上述技术方案，后台可以利用图像识别技术，根据每个学生在实验过程中的实验画面，自动选取出考点对应的画面，并自动根据考点对应的画面为学生在每一个考点进行打分，从而实现了自动收集实验数据且能自动对每个学生完成实验考评打分的功能，使得老师在对学生进行实验考评时更为省力。
10.可选的，所述根据预设的计算方法计算出所述操作画面与所述考点画面对应的相似度包括：间隔预设的时间从所述操作画面中抓取与所述考点画面相似的操作画面，直至检测到不存在与所述考点画面相似的操作画面；根据预设的计算方法分别计算出抓取的每个操作画面与所述考点画面对应的相似度；在所有所述相似度中保留对应的数值最高的相似度以及所述数值最高的相似度对应的操作画面。
11.通过采用上述技术方案，由于学生做实验是一个动态过程，因此抓取多张图片并保留与考点画面最相似的操作画面，从而有助于减少因抓取图片的时机而使得考评产生误差的可能，使得后台对于学生实验考评的结果更为准确。
12.可选的，所述实验名称对应的考点画面按照实验步骤排序，在所述抓取所述操作画面之后，还包括：查询出所述实验名称对应考点画面中在所述操作画面之前的考点画面；若查询出的考点画面均对应有已被抓取的操作画面，则将所述抓取的操作画面存储；否则，显示实验步骤遗漏提醒。
13.通过采用上述技术方案，后台能够自动检测出是否遗漏操作步骤，遗漏操作步骤的原因可能是学生在做实验的过程中遗漏，也可能是学生在做实验的过程中不小心挡住摄像头使得摄像头未抓拍到考点画面对应的操作画面，有助于及时提醒学生并补上遗漏步骤，减少后期需重新做整个实验的可能。
14.可选的，在所述将消失时视频数据的播放时长作为第二时间之后，还包括：若再次检测到所述操作画面中出现所述特征仪器模型对应的操作画面，则将再次检测到的操作画面时所对应的视频播放时长标记为第三时间；在所述将标记后的视频数据发送至考评终端之前还包括：将所述第二时间至所述第三时间之间的视频数据标记为遮挡视频，并将所述第三
时间标记在所述视频数据内。
15.通过采用上述技术方案，后台能够自动检测出学生在做实验的过程中遮挡摄像头的情况，并在视频数据中标记出，有助于后续老师查验，且减少了因检测不到特征仪器模型对应的操作画面而对于实验是否结束的判断产生的误差。
16.可选的，在所述将所述第二时间至所述第三时间之间的视频数据标记为遮挡视频之后，还包括：统计所述实验名称对应的视频数据中所有遮挡视频的时长；若所述遮挡视频的时长超出预设的遮挡时长阈值，向所述数据采集终端发送实验重做提醒，以使所述数据采集终端显示，所述实验重做提醒包含所述实验名称；当接收到所述数据采集终端发送的实验重做指令后，将所述实验名称对应的视频数据从接收到的视频数据中删除。
17.通过采用上述技术方案，当学生由于疏忽长时间遮挡住摄像头时，后台能够自动检测出遮挡时长过长的情况，并及时提醒学生重做实验，从而减少了因学生无意遮挡住摄像头而对学生的实验考评出现误差的可能。并自动将对应的视频数据删除，以减少存储空间的浪费可选的，所述视频数据还包含学生信息，所述方法还包括：接收考评终端发送的考点分析请求，所述分析请求包括实验名称以及实验名称中每个学生对应的在每个考点画面的考评得分；以考点画面对应的考点名称为横坐标，考分的数值为纵坐标建立坐标系；将每个学生在实验名称对应的实验中每个考点对应的考评得分在所述坐标系中取点并连线；根据每个学生在每个考点对应的考评得分，得出每个考点名称对应的平均得分；将每个考点名称对应的平均得分以及每个考点名称对应的满分数值在所述坐标系中取点并连线，得出考点分析图；将所述考点分析图发送至所述考评终端。
18.通过采用上述技术方案，后台能够自动分析每个学生在实验考试中，在每个考点的得分，并自动计算出每个考点的平均得分，并生成分析图，从考点分析图中可以直观地查看到每个考点，不同得分的离散和聚集程度，以及每个学生的每个考点的得分与平均水平的关系，同时，根据每个考点的平均得分和满分数值的差距，可以大致预估出不用考点的得分率的大小，使得老师分析考试情况时更加方便快捷。
19.第二方面，本技术提供一种实验考评装置，采用如下技术方案：数据接收模块，用于接收数据采集终端发送的视频数据，所述视频数据包含操作画面；画面检测模块，用于当检测到所述操作画面中出现预设的特征仪器模型对应的画面时，将出现时视频数据的播放时长作为第一时间；信息查询模块，用于在预设的实验数据库中查询出所述特征仪器模型对应的实验名称；画面检测模块，还用于当检测到所述预设的特征仪器模型对应的画面从所述操作画面中消失时，将消失时视频数据的播放时长作为第二时间；数据标记模块，用于将所述第一时间、第二时间以及查询到的所述实验名称标记
在视频数据内；数据发送模块，用于当检测到所述数据采集终端停止发送所述视频数据时，将标记后的视频数据发送至考评终端。
20.通过采用上述技术方案，在学生的实验过程中，数据采集终端对每一个学生的实验过程进行视频拍摄，形成视频数据，并可自动检测出每一个实验在视频数据中的位置，老师在进行考核时，根据视频中的标记可快速定位到每一个实验在视频数据中对应的位置，老师根据视频对每个学生的实验步骤进行打分，从而有减少了因老师难以顾及到每个学生的实验步骤而使得考评得分存在不公正的可能，有助于提高实验考评的公平公正性。且由于实验数据被视频记录，若考评得分出现疏漏，可根据视频数据再次回顾实验过程并重新考评以弥补疏漏。
21.第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种实验考评方法的计算机程序。
22.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种实验考评方法的计算机程序。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在学生的实验过程中，数据采集终端对每一个学生的实验过程进行视频拍摄，形成视频数据，并可自动检测出每一个实验在视频数据中的位置，老师在进行考核时，根据视频中的标记可快速定位到每一个实验在视频数据中对应的位置，老师根据视频对每个学生的实验步骤进行打分，从而有减少了因老师难以顾及到每个学生的实验步骤而使得考评得分存在不公正的可能，有助于提高实验考评的公平公正性。且由于实验数据被视频记录，若考评得分出现疏漏，可根据视频数据再次回顾实验过程并重新考评以弥补疏漏；2.后台可以利用图像识别技术，根据每个学生在实验过程中的实验画面，自动选取出考点对应的画面，并自动根据考点对应的画面为学生在每一个考点进行打分，从而实现了自动收集实验数据且能自动对每个学生完成实验考评打分的功能，使得老师在对学生进行实验考评时更为省力。
附图说明
24.图1是本技术一个实施例一种实验考评方法的流程图。
25.图2是本技术一个实施例考评终端、后台和数据采集终端的通信关系示意图。
26.图3是本技术一个实施例一种实验考评装置的结构框图。
27.图4是本技术又一个实施例一种实验考评装置的结构框图。
28.附图标记说明：30、数据接收模块；31、画面检测模块；32、信息查询模块；33、数据标记模块；34、数据发送模块；40、请求接收模块；41、坐标建立模块；42、数据归纳模块；43、得分计算模块。
具体实施方式
29.本技术公开一种实验考评方法。该方法基于数据采集终端、后台和考评终端，数据采集终端可以为多角度摄像头，且可配备有显示屏用于显示信息。学生实验时，数据采集终
端对实验过程进行视频录制，并将视频发送至后台，后台可以是服务器，后台对视频数据进行处理，并将处理好的视频数据发送至靠谱终端，考评终端可以为老师的电脑等智能设备。
30.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种实验考评方法，该方法包括以下步骤：s10，接收数据采集终端发送的视频数据，视频数据包含操作画面。
31.具体来说，系统通过预设的方法对学生的考试座位进行安排，使得一个学生对应有一个考试座位，每个考试座位上设置有数据采集终端，因此每个数据采集终端的身份标识对应有一个学生的名称。数据终端接收采集终端发送的视频数据，视频数据中包含学生在实验时的操作画面以及学生名称和终端的身份标识。后台接收数据采集终端发送的视频数据。
32.s11，当检测到操作画面中出现预设的特征仪器模型对应的画面时，将特征仪器模型对应的画面所对应的视频播放时长标记为第一时间。
33.具体来说，工作人员预先在后台存储有每个实验名称对应的预设的特征仪器模型，然后通过特征仪器模型对应的不同角度的画面对后台进行训练，使得后台能够自动识别出包含有特征仪器模型对应的画面的操作画面。当后台检测到操作画面中出现预设的特征仪器模型对应的画面时，说明对应的实验已经开始，后台将此时视频数据的播放时长作为第一时间。
34.s12，在预设的实验数据库中查询出特征仪器模型对应的实验名称。
35.具体来说，在实验数据库中，每个实验名称对应存储有多个特征仪器模型，特征仪器模型是工作人员根据实验中每个步骤需要的关键仪器而预先制作并存储在实验数据库中。
36.s13，当检测到预设的特征仪器模型对应的画面从操作画面消失时，将画面消失时视频数据的播放时长标记为第二时间。
37.具体来说，后台可以根据画面中是否而存在特征仪器模型对应的画面，而自动识别出实验结束的时间，并将实验结束时视频数据的播放时长作为第二时间。
38.s14，将第一时间、第二时间以及查询到的实验名称在视频数据中标记出。
39.具体来说，后台将第一时间、第二时间以及实验名称在视频数据中对应的位置标记出，老师在查看视频数据时，可以根据视频中的标记，将视频直接定位到想看的实验的开始时间，从而使得老师在查看视频以对实验进行打分时更加方便，有利于提高老师对实验进行考评的效率。
40.s15，当检测到数据采集终端停止发送视频数据时，将标记后的视频数据发送至考评终端。
41.具体来说，当学生完成所有实验时，后台自动将学生对应的视频数据发送至考评终端，老师可以根据每个学生视频数据中每个实验的操作画面，对每个学生的实验过程进行考评打分。
42.在一个实施例中，考虑到老师在接收到视频数据后，需观看每一个学生所有的实验视频并进行打分，工作量较大的情况，在实验数据库中，每个实验名称对应有多个考点画面，考点画面为实验中每个得分点对应的实验步骤的操作画面，工作人员预先通过大量的操作画面对后台进行训练，使得后台能够自动识别出考点画面对应的操作画面，后台在识别出对应的操作画面后，自动针对操作画面进行抓取。每个考点预先设置有一个满分数值，
后台根据抓取到的操作画面与考点画面的相似度，将相似度乘以满分数值得到考点画面对应的考评得分。计算两张图片相似度的方法为现有技术，再次不再赘述。例如，相似度为80%，考点的满分数值为10，则考点对应的考评得分为80%乘以10，为8分。后台将实验名称对应的所有操作画面以及每个操作画面对应的考评得分发送至考评终端，从而后台完成对于每个学生实验中每个考点的自动打分，有助于减少老师的工作量。
43.在一个实施例中，考虑到学生在进行实验操作时，是一个动态的过程，因此针对一个考点画面，抓拍时机的不同，导致抓拍到的操作画面不同，则对于学生的考评得分会产生影响，因此在后台识别出与考评画面相似的操作画面并进行抓拍后，间隔预设的时间从操作画面中抓取与考点画面相似的操作画面，直至检测到操作画面与考点画面不相似，预设的时间可以为0.1秒。后台计算出抓取到的每个操作画面与考点画面的相似度，并选取出相似度最高的操作画面，并根据选取出的操作画面的相似度计算出考评得分，从而减少因受抓拍时机影响而导致考评得分不准确的可能，使得后台对于学生每个考点的考评得分的计算更为准确。
44.在一个实施例中，考虑到在实验的过程中，由于摄像头被遮挡等原因，导致存在考点画面未被评分的情况，在实验数据库中每个实验名称对应的考点画面按照实验步骤依次排序，每当后台抓取到考点画面对应的操作画面后，查询出考点画面对应的实验名称中在考点画面之前的考点画面，并判断查询出的考点画面是否均对应有已被抓取的操作画面，若是，则说明没有遗漏未考评的考点，并将抓取的操作画面存储并进行考评；否则，说明有遗漏未考评的考点，则显示实验步骤遗漏提醒，实验步骤遗漏提醒包括被遗漏的考点画面前的一个考点画面所截取的操作画面，以及提醒内容。学生可以根据实验步骤遗漏提醒补做实验步骤或者重做试验。
45.在一个实施例中，考虑到在实验的过程中可能出现学生一不小心遮住摄像头或者其他原因导致特征仪器模型对应的仪器被短暂遮住的情况，在后台将特征仪器模型对应的画面从操作画面消失时，视频数据的播放时长标记为第二时间之后，若再次检测到操作画面中出现特征仪器模型对应的操作画面时，将再次检测到的操作画面时所对应的视频数据的播放时长标记为第三时间，并将第二时间至第三时间之间的视频数据标记为遮挡视频，并将第三时间在视频数据中标记出，从而在特征仪器模型被短暂遮挡后能持续对当前的实验进行继续记录，同时老师在查看视频数据时，可以跳过遮挡视频以节约时间。
46.在一个实施例中，考虑到若一个实验过程中包含的被遮挡视频过多，则会导致后期老师难以根据视频数据对实验进行打分的情况，在标记出遮挡视频后，统计出当前学生正在做的实验对应的视频数据中所有的遮挡视频的时长，若统计出的所有遮挡视频的时长超过预设的遮挡时长阈值，则说明在实验的过程中很多实验步骤未被记录，此时后台向数据采集终端发送实验重做提醒，以使数据采集终端显示，实验重做提醒可以为实验名称加上对应的提醒内容；若统计出的所有遮挡视频的时长未超过预设的遮挡时长阈值，则继续对学生的实验过程进行视频录制。学生查看到实验重做提醒后，可以在显示屏上选择重做，此时后台接收到数据采集终端发送的实验重做指令，将实验名称对应的视频数据从接收到的视频数据中删除，以重新对该实验进行视频录制；若学生在显示屏上选择跳过，则当前实验结束，学生可以开始进行下一个实验。
47.在一个实施例中，考虑到在给每个考试的每个实验考试中的考点打分后，老师需
要处理大量的数据以分析实验考试的情况，工作内容较为繁重的情况，视频数据还包含学生信息，在每个实验名称对应的每个考点画面获得考评得分之后，考评得分可以为后台根据操作画面和考点画面的相似度自动打的分，也可以为老师根据视频数据手动打的分，老师通过考评终端发送考点分析请求，考点分析请求包括实验名称，以及实验名称中每个学生对应的在每个考点画面的考评得分。
48.后台以考点画面对应的考点名称为横坐标，考分的数值为纵坐标建立坐标系，将每个学生在实验名称对应的实验中每个考点对应的考评得分在坐标系中取点并连线。后台根据每个学生在每个考点对应的考评得分，得出每个考点名称对应的平均得分，将每个考点名称对应的平均得分以及每个考点名称对应的满分数值在坐标系中取点并连线，得出考点分析图。从考点分析图中可以直观地查看到每个考点，不同得分的离散和聚集程度，以及每个学生的每个考点的得分与平均水平的关系，同时，根据每个考点的平均得分和满分数值的差距，可以大致预估出不用考点的得分率的大小，从而完成了对于试验考试的数据的自动分析，有助于减轻老师的工作量。
49.上述实验考评方法，数据采集终端在实验的过程中对于实验过程进行视频录制，后台可以通过接收到的视频数据，自动确定出视频数据中的每个实验过程的实验名称，将每个实验名称在视频数据中自动定位并标记出，同时，可以根据每个实验名称对应的考点画面和操作画面，学生在实验的过程中，自动针对每一个考点对学生进行考评打分，所有考点处的得分相加即可得出学生在该实验考试中的总得分，从而完成对于学生实验的自动考评打分。当老师需要对考试情况进行分析时，后台可以对实验名称对应的数据自动进行分析，并呈现出分析图以自动完成分析。
50.基于上述方法，本技术实施例还公开一种实验考评装置如图3所示，该装置包括以下模块：数据接收模块30，用于接收数据采集终端发送的视频数据，视频数据包含操作画面；画面检测模块31，用于当检测到操作画面中出现预设的特征仪器模型对应的画面时，将出现时视频数据的播放时长作为第一时间；信息查询模块32，用于在预设的实验数据库中查询出特征仪器模型对应的实验名称；画面检测模块31，还用于当检测到预设的特征仪器模型对应的画面从操作画面中消失时，将消失时视频数据的播放时长作为第二时间；数据标记模块33，用于将第一时间、第二时间以及查询到的实验名称标记在视频数据内；数据发送模块34，用于当检测到数据采集终端停止发送视频数据时，将标记后的视频数据发送至考评终端。
51.在一个实施例中，信息查询模块32，还用于：在预设的实验数据库中调取出实验名称对应的考点画面，每个考点画面对应有满分数值；当检测到与考点画面相似的操作画面时，抓取操作画面；根据预设的计算方法计算出操作画面与考点画面对应的相似度；
根据相似度和操作画面对应的考点画面的满分数值计算出考点画面对应的考评得分；在将消失时视频数据的播放时长作为第二时间之后，还包括：向考评终端发送考评信息，考评信息包括实验名称以及实验名称对应的所有操作画面和每个操作画面对应的考评得分。
52.在一个实施例中，信息查询模块32，具体用于：间隔预设的时间从操作画面中抓取与考点画面相似的操作画面，直至检测到不存在与考点画面相似的操作画面；根据预设的计算方法分别计算出抓取的每个操作画面与考点画面对应的相似度；在所有相似度中保留对应的数值最高的相似度以及数值最高的相似度对应的操作画面；在一个实施例中，信息查询模块32，还用于：查询出实验名称对应考点画面中在操作画面之前的考点画面；若查询出的考点画面均对应有已被抓取的操作画面，则将抓取的操作画面存储；否则，显示实验步骤遗漏提醒。
53.在一个实施例中，画面检测模块31，还用于：若再次检测到操作画面中出现特征仪器模型对应的操作画面，则将再次检测到的操作画面时所对应的视频播放时长标记为第三时间；在将标记后的视频数据发送至考评终端之前还包括：将第二时间至第三时间之间的视频数据标记为遮挡视频，并将第三时间标记在视频数据内。
54.在一个实施例中，画面检测模块31，还用于：统计实验名称对应的视频数据中所有遮挡视频的时长；若遮挡视频的时长超出预设的遮挡时长阈值，向数据采集终端发送实验重做提醒，以使数据采集终端显示，实验重做提醒包含实验名称；当接收到数据采集终端发送的实验重做指令后，将实验名称对应的视频数据从接收到的视频数据中删除。
55.在一个实施例中，如图4所示，实验考评装置还包括以下模块：请求接收模块40，用于接收考评终端发送的考点分析请求，分析请求包括实验名称以及实验名称中每个学生对应的在每个考点画面的考评得分；坐标建立模块41，以考点画面对应的考点名称为横坐标，考分的数值为纵坐标建立坐标系；数据归纳模块42，用于将每个学生在实验名称对应的实验中每个考点对应的考评得分在坐标系中取点并连线；得分计算模块43，用于根据每个学生在每个考点对应的考评得分，得出每个考点名称对应的平均得分；数据归纳模块42，还用于将每个考点名称对应的平均得分以及每个考点名称对应的满分数值在坐标系中取点并连线，得出考点分析图；数据发送模块34，还用于将考点分析图发送至考评终端。
56.在一个实施例中，提供了一种计算机设备。
57.具体来说，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述实验考评方法的计算机程序。
58.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质。
59.具体来说，该计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上述实验考评方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
60.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。