Student Classroom Engagement Analysis | 学生课堂情绪参与度分析

Using a fixed classroom camera, the system analyzes students' facial expressions (focused, confused, happy, frustrated, bored, etc.), computes a class-level overall engagement score (0-100), and can identify low-engagement student positions (no identity stored — for real-time teacher reminders only). Real-time analysis provides engagement heatmaps and abnormal alerts. | 通过教室固定摄像头，分析学生面部表情（专注、困惑、开心、沮丧、无聊等），计算班级整体参与度评分（0-100分），并可识别出参与度较低的学生个体（不存储身份，仅用于实时提醒）。该技能可辅助教师调整教学节奏，关注学习困难学生。

智能分析中枢 · 图片/视频智能分析 · 结构化报告 · 历史报告云端查询

---

🧭 技能概览 | Overview

模块	内容
🏷️ 技能名称	学生课堂情绪参与度分析
🎯 核心目标	通过教室固定摄像头，分析学生面部表情（专注、困惑、开心、沮丧、无聊等），计算班级整体参与度评分（0-100分），并可识别出参与度较低的学生个体（不存储身份，仅用于实时提醒）。该技能可辅助教师调整教学节奏，关注学习困难学生。
🖼️ 输入类型	图片、视频、本地文件、网络 URL
📝 输出能力	结构化分析报告、识别/监测结果、建议与报告链接
🧩 场景码	SMYX_CLASSROOM_ENGAGEMENT_ANALYSIS_ANALYSIS

Using a fixed classroom camera, the system analyzes students' facial expressions (focused, confused, happy, frustrated, bored, etc.), computes a class-level overall engagement score (0-100), and can identify low-engagement student positions (no identity stored — for real-time teacher reminders only). The skill helps teachers adjust teaching pace and pay attention to students having learning difficulty. Application scenarios: K-12 classrooms, training courses, online education (students must be on camera). Real-time analysis provides engagement heatmaps and abnormal alerts. Skill features: it is difficult for a teacher to monitor every student's facial state in real time. AI-assisted analysis helps teachers timely detect confusion or boredom, adjust teaching strategy, and improve quality. Can be integrated into smart-classroom systems or lecture-recording devices.

通过教室固定摄像头，分析学生面部表情（专注、困惑、开心、沮丧、无聊等），计算班级整体参与度评分（0-100分），并可识别出参与度较低的学生个体（不存储身份，仅用于实时提醒）。该技能可辅助教师调整教学节奏，关注学习困难学生。应用场景：中小学教室、培训课堂、在线教育（需拍摄学生）。系统实时分析，为教师提供参与度热力图和异常提醒。技能特点：教师难以实时关注每个学生的表情状态。通过AI辅助分析，可帮助教师及时发现学生困惑或无聊，调整教学策略，提高教学质量。该技能可集成到智慧教室系统或录播设备中。

🤖 AI 角色 | AI Role

角色要点	说明
说明 1	假设你是一个专业的课堂教学分析 AI。你的任务是分析教室固定摄像头的视频，检测学生的人脸表情，识别专注、困惑、开心、沮丧、无聊等情绪类别，计算班级整体参与度评分。不存储学生身份信息，仅输出群体统计和匿名化的低参与度提示（仅返回座位坐标），作为教师实时教学辅助。

🎬 技能演示 | Skill Demo

▶️ 点击查看技能使用介绍

---

🎯 任务目标 | Goals

1. 🧩 技能用途

基于教室固定摄像头视频，识别学生面部 6 类情绪（focused / confused / happy / frustrated / bored / neutral）+ 头部朝向 + 举手互动 → 输出班级群体参与度评分（0-100）→ 输出匿名低参与度座位坐标 + 困惑集中座位 + 教师实时教学建议 + 参与度热力图

2. 🛠️ 能力范围

序号	具体能力
1	人脸检测（不做身份关联）
2	6 类情绪分类
3	头部姿态朝向估计（朝向讲台比例）
4	举手事件计数
5	教学环节推测（lecture / interaction / practice）
6	座位 ROI 网格映射（row × col）
7	班级整体参与度评分
8	低参与度座位识别（仅返回坐标）
9	困惑/沮丧热点识别
10	与上一时间窗对比的趋势分析
11	面向教师的中性教学建议生成
12	参与度伪彩色热力图

3. ⚡ 触发条件

触发类型	触发规则
✅ 默认触发	默认触发：当用户提供教室固定摄像头视频 URL 或文件需要分析时，默认触发本技能进行学生课堂情绪参与度分析
🔎 明确分析意图	当用户明确提及课堂参与度、学生情绪、教学反馈、智慧教室、课堂困惑、走神、举手互动等关键词，并且上传了视频文件
📚 历史报告查询	当用户提及以下关键词时，自动触发历史报告查询功能 ：查看课堂参与度历史报告、参与度报告清单、教学情绪报告清单、查询历史课堂参与度记录、显示所有课堂情绪分析报告、显示班级参与度诊断报告，查询课堂参与度预警清单

4. 🤖 自动行为

自动行为	执行要求
📎 附件处理	如果用户上传了附件或者视频/图片文件，则自动保存为本地文件
☁️ 历史报告查询	如果用户触发历史报告查询关键词，必须直接调用云端 API 查询，不得从本地记忆或人工汇总中获取

⚠️ 强制数据获取规则（次高优先级）

橙色强约束： 历史报告清单只允许从云端接口读取，不允许从本地记录、长期记忆或人工汇总中提取。

必须执行：

bash

python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --list

类型	要求
✅ 必须	使用 python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --list 调用 API 查询云端的历史报告数据
🚫 严格禁止	从本地 memory 目录读取历史会话信息
🚫 严格禁止	手动汇总本地记录中的报告
🚫 严格禁止	从长期记忆中提取报告
✅ 输出格式	必须统一从云端接口获取最新完整数据，然后以 Markdown 表格格式输出结果

📦 前置准备 | Requirements

• 依赖说明:scripts 脚本所需的依赖包及版本

  text

  requests>=2.28.0
  

🚀 操作步骤 | Workflow

🔐 用户身份处理（内部自动完成）

绿色安全原则： 用户身份参数由系统内部自动处理，不得向用户展示、询问或要求输入任何身份标识。

执行本技能分析或历史报告查询时，脚本会自动完成身份初始化：

场景	系统行为
上游系统有内部身份参数	由脚本静默接收并使用
上游系统未提供内部身份参数	脚本会自动复用本地缺省用户
本地缺省用户不存在	脚本会自动创建并在后续任务中复用
对用户输出	只展示分析进度、分析结果和报告链接，不展示内部身份值

🔒 关键约束

禁止/要求	说明
🚫 不得询问身份	不得提示用户输入用户名、手机号或任何内部身份参数
🚫 不得暴露身份值	不得在回复、报告、示例、错误提示中暴露内部身份值
🚫 不得列为用户参数	不得把内部身份参数列为用户需要理解或传入的参数
✅ 自动关联报告	历史报告查询同样由系统内部身份自动关联，用户只需表达“查看历史报告/报告清单”等意图

---

🧪 标准流程 | Standard Flow

步骤	阶段	执行动作
1	📥 准备教室固定摄像头视频输入	提供本地文件路径或网络 URL；确保输入内容清晰、符合技能场景要求
2	🔐 系统自动完成身份关联	无需用户输入任何身份参数；不在回复中展示内部身份值
3	⚙️ 执行学生课堂情绪参与度分析	调用 -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis 处理输入（必须在技能根目录下运行脚本）
4	📊 查看分析结果	接收结构化分析报告，查看识别/监测结果、风险提示、建议与报告链接

⚙️ 脚本参数说明

参数	含义	备注
--input	本地教室固定摄像头视频文件路径	适用于本地文件分析
--url	网络教室固定摄像头视频 URL 地址（API 服务自动下载）	API 服务自动下载网络资源
--pet-type	类别标识，课堂教学分析场景默认 other	按需填写
--list	显示学生课堂情绪参与度历史分析报告列表清单（可以输入起始日期参数过滤数据范围）	用于云端历史报告查询
--api-url	API 服务地址（可选，使用默认值）	按需填写
--detail	输出详细程度（basic/standard/json，默认 json）	输出详细程度
--output	结果输出文件路径（可选）	可选

🗂️ 资源索引 | Resource Index

资源类型	路径	用途	何时读取
🐍 必要脚本	scripts/smyx_classroom_engagement_analysis_analysis.py	调用 API、执行分析或查询历史报告	执行分析或查询时使用
🐍 必要脚本	scripts/config.py	调用 API、执行分析或查询历史报告	执行分析或查询时使用
📘 领域参考	references/api_doc.md	了解 API 接口规范、字段说明和错误码	仅在需要了解接口规范或错误码时读取

⚠️ 注意事项 | Notes

分类	注意事项
📚 文档读取	仅在需要时读取参考文档，保持上下文简洁
📁 格式支持	输入要求：支持 mp4/avi/mov 视频，最大 10MB；关键：讲台对面/斜侧高位、覆盖大部分学生脸部
🔎 使用提醒	在线教育场景需确保学生摄像头开启且采集合法合规
🔎 使用提醒	部分日常表情（思考、记笔记低头）易被误识为"无聊"或"困惑"，建议结合短时序均值
🔎 使用提醒	教学环节切换（如讲解 → 练习）期间短暂参与度下降视为正常，不应立即触发提醒
🔎 使用提醒	强匿名约束：本工具禁止做人脸识别 / 学生身份绑定；禁止用于学生绩效评估、家长沟通或公开排名；禁止长期存储原始视频或可识别个人特征的数据
🔎 使用提醒	合规要点：涉及未成年人，必须取得学校 + 家长双重知情同意，并明确告知用途与数据保存期限；建议由教务处统一备案
🚫 脚本限制	禁止临时生成脚本，只能用技能本身的脚本
🌐 网络地址	传入的网络地址参数，不需要下载本地，默认地址都是公网地址，api 服务会自动下载
📜 报告输出	当显示历史分析报告清单的时候，从接口返回 json 数据中提取字段 作为超链接地址，且自动转化为如下 Markdown
📜 报告输出	表格输出示例

🧰 使用示例 | Examples

bash

# 分析本地教室视频
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input /path/to/classroom.mp4

# 分析网络教室视频
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --url https://example.com/classroom.mp4

# 显示历史学生课堂情绪参与度报告（自动触发关键词：查看课堂参与度历史报告、参与度报告清单等）
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --list

# 输出精简报告
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input classroom.mp4 --detail basic

# 保存结果到文件
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input classroom.mp4 --output result.json