本技術(shù)涉及教育信息化，具體而言，涉及一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力指教師具備關(guān)于教育數(shù)字化發(fā)展終身學(xué)習(xí)理念的能力，主動(dòng)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，不斷促進(jìn)自身的專業(yè)化發(fā)展，當(dāng)前對(duì)于教師數(shù)字能力的研究具有以下幾點(diǎn)不足，首先，對(duì)于教師數(shù)字能力的研究多集中于教師教學(xué)能力評(píng)估和教師信息技術(shù)應(yīng)用，而對(duì)教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析關(guān)注較少；其次，對(duì)于教師的數(shù)字能力的分析主要依靠教學(xué)分析人員、各評(píng)課教師、各類學(xué)習(xí)平臺(tái)或信息技術(shù)的散亂數(shù)據(jù)，未能做到數(shù)據(jù)間的有效融合，具有嚴(yán)重的片面性和主觀性，另外目前針對(duì)教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力的數(shù)據(jù)分析，主要以單一模態(tài)下數(shù)據(jù)收集為主，實(shí)際上教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力在數(shù)據(jù)上的表征往往是多模態(tài)的，因此，需要基于多模態(tài)的數(shù)據(jù)，全面分析教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力的現(xiàn)狀與發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，開展決策。

2、針對(duì)上述問題，目前尚未有有效的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法及相關(guān)設(shè)備，能夠全面分析教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力的現(xiàn)狀與發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)以及后續(xù)開展決策。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法，包括以下步驟：

3、a1.基于預(yù)設(shè)的指標(biāo)體系，獲取多個(gè)教師的多模態(tài)參考數(shù)據(jù)；所述指標(biāo)體系包括多個(gè)一級(jí)指標(biāo)、多個(gè)二級(jí)指標(biāo)和多個(gè)三級(jí)指標(biāo)，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)與多個(gè)所述二級(jí)指標(biāo)相關(guān)，每個(gè)所述二級(jí)指標(biāo)與多個(gè)所述三級(jí)指標(biāo)相關(guān)；所述多模態(tài)參考數(shù)據(jù)為對(duì)應(yīng)于多個(gè)所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù),?各所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式分別為文本數(shù)據(jù)、調(diào)查問卷數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)以及音頻數(shù)據(jù)之一，獲取的所有所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式包括上述數(shù)據(jù)形式中的多種；

4、a2.對(duì)所述多模態(tài)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)集；

5、a3.利用所述樣本數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練根據(jù)所述指標(biāo)體系構(gòu)建的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型；

6、a4.利用訓(xùn)練好的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型對(duì)被測教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評(píng)分。

7、可選地，所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型包括多個(gè)分別與各個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的一級(jí)模型；每個(gè)所述一級(jí)模型包括多個(gè)分別與多個(gè)二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)模型；所述二級(jí)模型用于基于多個(gè)三級(jí)指標(biāo)計(jì)算對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)，所述一級(jí)模型用于基于多個(gè)二級(jí)指標(biāo)計(jì)算對(duì)應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)，所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型用于基于多個(gè)一級(jí)指標(biāo)計(jì)算教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分；

8、所述樣本數(shù)據(jù)集包括與各個(gè)三級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)、與各個(gè)二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)標(biāo)簽值、與各個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的一級(jí)標(biāo)簽值以及與各教師對(duì)應(yīng)的綜合得分標(biāo)簽值。

9、可選地，步驟a3包括：

10、利用各二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的三級(jí)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)以及各所述二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)標(biāo)簽值，對(duì)各所述二級(jí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，并固化訓(xùn)練后的二級(jí)模型的模型參數(shù)；

11、把各二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的三級(jí)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)輸入相應(yīng)的二級(jí)模型，并把各二級(jí)模型的輸出作為相應(yīng)二級(jí)指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)；

12、利用各一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)以及各所述一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的一級(jí)標(biāo)簽值，對(duì)各所述一級(jí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，并固化訓(xùn)練后的一級(jí)模型的模型參數(shù)；

13、把各一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)輸入相應(yīng)的一級(jí)模型，并把各一級(jí)模型的輸出作為相應(yīng)一級(jí)指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)；

14、利用各一級(jí)指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)和各教師對(duì)應(yīng)的綜合得分標(biāo)簽值，對(duì)所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型。

15、可選地，各個(gè)所述一級(jí)模型執(zhí)行的計(jì)算為：

16、；

17、式中，為第個(gè)所述一級(jí)模型的得分，為第個(gè)所述一級(jí)模型的常數(shù)，為第個(gè)所述一級(jí)模型對(duì)應(yīng)的第i個(gè)所述二級(jí)指標(biāo)在第個(gè)所述一級(jí)模型中的權(quán)重系數(shù)，為第個(gè)所述一級(jí)模型對(duì)應(yīng)的第i個(gè)所述二級(jí)模型的得分，為第個(gè)所述一級(jí)模型的誤差，為與第個(gè)所述一級(jí)模型對(duì)應(yīng)相關(guān)的所述二級(jí)模型的數(shù)量。

18、可選地，所述一級(jí)指標(biāo)包括所述教師的數(shù)字研究創(chuàng)新能力指標(biāo)、數(shù)字問題批判能力指標(biāo)、數(shù)字協(xié)作能力指標(biāo)和數(shù)字自學(xué)能力指標(biāo)；

19、與所述一級(jí)指標(biāo)中的所述數(shù)字研究創(chuàng)新能力指標(biāo)相關(guān)的所述二級(jí)指標(biāo)包括數(shù)字創(chuàng)新意識(shí)指標(biāo)、教師參與創(chuàng)新教研指標(biāo)和利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)指標(biāo)；

20、與所述一級(jí)指標(biāo)中的所述數(shù)字問題批判能力指標(biāo)相關(guān)的所述二級(jí)指標(biāo)包括教師數(shù)字問題意識(shí)指標(biāo)、批判教學(xué)材料及其方法指標(biāo)和問題批判支持反思成果指標(biāo)；

21、與所述一級(jí)指標(biāo)中的所述數(shù)字協(xié)作能力指標(biāo)相關(guān)的所述二級(jí)指標(biāo)包括教師數(shù)字協(xié)作學(xué)習(xí)意識(shí)指標(biāo)、使用數(shù)字協(xié)作工具指標(biāo)和協(xié)作教學(xué)成果及其研修指標(biāo)；

22、與所述一級(jí)指標(biāo)中的所述數(shù)字自學(xué)能力指標(biāo)相關(guān)的所述二級(jí)指標(biāo)包括教師數(shù)字自主學(xué)習(xí)意識(shí)指標(biāo)、自主的數(shù)字足跡指標(biāo)和數(shù)字自學(xué)成果指標(biāo)。

23、可選地，所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型執(zhí)行如下計(jì)算：

24、；

25、式中，為所述教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分，為第j個(gè)一級(jí)模型的得分在所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型中的權(quán)重系數(shù),為第j個(gè)一級(jí)模型輸出的得分,為所述一級(jí)模型的數(shù)量。

26、可選地，步驟a4之后還包括步驟：

27、a5.根據(jù)所述教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型輸出的被測教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力的最終得分，輸出測評(píng)報(bào)告。

28、第二方面，本技術(shù)還提供了一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析裝置，包括：

29、獲取模塊，用于基于預(yù)設(shè)的指標(biāo)體系，獲取多個(gè)教師的多模態(tài)參考數(shù)據(jù)；所述指標(biāo)體系包括多個(gè)一級(jí)指標(biāo)、多個(gè)二級(jí)指標(biāo)和多個(gè)三級(jí)指標(biāo)，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)與多個(gè)所述二級(jí)指標(biāo)相關(guān)，每個(gè)所述二級(jí)指標(biāo)與多個(gè)所述三級(jí)指標(biāo)相關(guān)；所述多模態(tài)參考數(shù)據(jù)為對(duì)應(yīng)于多個(gè)所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù),?各所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式分別為文本數(shù)據(jù)、調(diào)查問卷數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)以及音頻數(shù)據(jù)之一，獲取的所有所述三級(jí)指標(biāo)的參考數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式包括上述數(shù)據(jù)形式中的多種；

30、預(yù)處理模塊，用于對(duì)所述多模態(tài)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)集；

31、構(gòu)建模塊，用于利用所述樣本數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練根據(jù)所述指標(biāo)體系構(gòu)建的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型；

32、評(píng)分模塊，用于利用訓(xùn)練好的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型對(duì)被測教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評(píng)分。

33、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括處理器以及存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀取指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀取指令由所述處理器執(zhí)行時(shí)，運(yùn)行如上述第一方面提供的一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法中的步驟。

34、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)運(yùn)行如上述第一方面提供的一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法中的步驟。

35、由上可知，本技術(shù)提供的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力分析方法及相關(guān)設(shè)備，基于預(yù)設(shè)的指標(biāo)體系，獲取各個(gè)教師在指標(biāo)體系中的多模態(tài)參考數(shù)據(jù)，對(duì)所述多模態(tài)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)集，利用所述樣本數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練根據(jù)所述指標(biāo)體系構(gòu)建的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型，利用訓(xùn)練好的教師數(shù)字學(xué)習(xí)能力綜合得分模型對(duì)被測教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評(píng)分，從而能夠全面分析教師的數(shù)字學(xué)習(xí)能力的現(xiàn)狀與發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)以及開展決策。

36、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本技術(shù)實(shí)施例了解。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。