Using a fixed classroom camera, the system analyzes students' facial expressions (focused, confused, happy, frustrated, bored, etc.), computes a class-level...
---
name: "smyx-classroom-engagement-analysis-analysis"
description: "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。"
version: "1.0.0"
---
# 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). 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
**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。**
## 任务目标
- 本 Skill 用于: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
- 能力包含:人脸检测(不做身份关联)、6 类情绪分类、头部姿态朝向估计(朝向讲台比例)、举手事件计数、教学环节推测(lecture / interaction / practice)、座位 ROI 网格映射(row × col)、班级整体参与度评分、低参与度座位识别(仅返回坐标)、困惑/沮丧热点识别、与上一时间窗对比的趋势分析、面向教师的中性教学建议生成、参与度伪彩色热力图
- 触发条件:
1. **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
2. 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
3. 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
- 自动行为:
1. 如果用户上传了附件或者视频文件,则自动保存为本地文件
2. **⚠️ 强制数据获取规则(次高优先级)**:如果用户触发任何历史报告查询关键词(如"查看所有课堂参与度报告"、"
显示所有班级情绪报告"、"
查看历史报告"等),**必须**:
- 直接使用 `python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --list --open-id` 参数调用 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
- **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
- 依赖说明:scripts 脚本所需的依赖包及版本
```
requests>=2.28.0
```
## 操作步骤
### 🔒 open-id 获取流程控制(强制执行,防止遗漏)
**在执行学生课堂情绪参与度分析前,必须按以下优先级顺序获取 open-id:**
```
第 1 步:【最高优先级】检查技能所在目录的配置文件(优先)
路径:skills/smyx_common/scripts/config.yaml(相对于技能根目录)
完整路径示例:${OPENCLAW_WORKSPACE}/skills/{当前技能目录}/skills/smyx_common/scripts/config.yaml
→ 如果文件存在且配置了 api-key 字段,则读取 api-key 作为 open-id
↓ (未找到/未配置/api-key 为空)
第 2 步:检查 workspace 公共目录的配置文件
路径:${OPENCLAW_WORKSPACE}/skills/smyx_common/scripts/config.yaml
→ 如果文件存在且配置了 api-key 字段,则读取 api-key 作为 open-id
↓ (未找到/未配置)
第 3 步:检查用户是否在消息中明确提供了 open-id
↓ (未提供)
第 4 步:❗ 必须暂停执行,明确提示用户提供用户名或手机号作为 open-id
```
**⚠️ 关键约束:**
- **禁止**自行假设,自行推导,自行生成 open-id 值(如 openclaw-control-ui、default、userC113、user123 等)
- **禁止**跳过 open-id 验证直接调用 API
- **必须**在获取到有效 open-id 后才能继续执行分析
- 如果用户拒绝提供 open-id,说明用途(用于保存和查询历史报告记录),并询问是否继续
---
- 标准流程:
1. **准备教室固定摄像头视频输入**
- 提供本地视频路径或网络 URL,建议时长 ≥ 5 分钟、覆盖完整教学环节
- 摄像头建议:中小学教室/培训课堂/在线教育摄像头,**讲台对面或斜侧高位**,画面应覆盖大部分学生脸部
- 帧率 ≥ 5 FPS(推荐 10-15 FPS)、分辨率 ≥ 720p、光照稳定避免逆光
- 初次部署需标定座位 ROI 网格(row × col,如 6×8)
- **匿名约束**:禁止启用人脸识别 / 学生身份绑定;低参与度提醒仅返回座位坐标
- 可选附带:教学环节标签(lecture/interaction/practice)、班级人数、阈值覆盖
2. **获取 open-id(强制执行)**
- 按上述流程控制获取 open-id
- 如无法获取,必须提示用户提供用户名或手机号
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**)
- 参数说明:
- `--input`: 本地教室固定摄像头视频文件路径
- `--url`: 网络教室固定摄像头视频 URL 地址(API 服务自动下载)
- `--pet-type`: 类别标识,课堂教学分析场景默认 `other`
- `--open-id`: 当前用户的 open-id(必填,按上述流程获取)
- `--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)
- `--api-key`: API 访问密钥(可选)
- `--api-url`: API 服务地址(可选,使用默认值)
- `--detail`: 输出详细程度(basic/standard/json,默认 json)
- `--output`: 结果输出文件路径(可选)
4. **查看分析结果**
- 接收结构化的学生课堂情绪参与度分析报告
- 包含:采样时间窗口(time_window)、推测教学环节(teaching_phase_hint:lecture / interaction / practice / unknown)、当前学生人数(student_count_detected)、班级情绪分布(emotion_distribution:focused / confused / happy / frustrated / bored / neutral 占比)、专注比例(focus_ratio)、困惑比例(confusion_ratio)、无聊比例(bored_ratio)、头部朝向讲台比例(head_pose_toward_teacher_ratio)、举手次数(hand_raise_event_count)、班级整体参与度评分(engagement_score:0-100)、等级(engagement_level:excellent / good / fair / low)、**匿名**低参与度座位坐标(low_engagement_seats:[{row, col}, ...],**不含身份**)、困惑集中座位(confusion_hotspot_seats:[{row, col}, ...])、与上一时间窗变化(trend_vs_last_window:delta_pct)、提醒类型(alert_type:low_engagement / high_confusion / improving / normal)、提醒级别(alert_level:info / notice / warning)、教师建议(teacher_suggestion,如"班级整体参与度 38(low),建议穿插一个 2 分钟小组讨论或提问环节;困惑集中在 row=3 col=2 附近,建议复述刚才的概念")、参与度热力图 URL(engagement_heatmap_image_url,叠加在教室座位图上)
- **重要提示**:仅输出基于视觉的群体行为聚合统计与教学辅助提示,**不构成对任何学生的能力评价、心理诊断或个人画像**;任何针对个体的关怀沟通应由教师 / 心理老师依据课堂观察与自愿性谈话进行
## 资源索引
- 必要脚本:见 [scripts/smyx_classroom_engagement_analysis_analysis.py](scripts/smyx_classroom_engagement_analysis_analysis.py)(
用途:调用 API 进行学生课堂情绪参与度分析,本地文件上传,网络 URL 由 API 服务自动下载)
- 配置文件:见 [scripts/config.py](scripts/config.py)(用途:配置 API 地址、默认参数和场景码)
- 领域参考:见 [references/api_doc.md](references/api_doc.md)(何时读取:需要了解 API 接口规范、6 类情绪/参与度阈值/座位匿名约束和错误码时)
## 注意事项
- 仅在需要时读取参考文档,保持上下文简洁
- 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
- API 密钥可选,如果通过参数传入则必须确保调用鉴权成功,否则忽略鉴权
- 在线教育场景需确保学生摄像头开启且采集合法合规
- 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
- 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
- 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
- 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
- 禁止临时生成脚本,只能用技能本身的脚本
- 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
- 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 reportImageUrl 作为超链接地址,且自动转化为如下 Markdown
表格格式输出,包含"
报告名称"、"参与度/教学环节/热点"、"分析时间"、"点击查看"四列,其中"报告名称"列使用`课堂情绪参与度报告-{记录id}`形式拼接, "点击查看"
列使用
`[🔗 查看报告](reportImageUrl)`
格式的超链接,用户点击即可直接跳转到对应的完整报告页面。
- 表格输出示例:
| 报告名称 | 参与度/教学环节/热点 | 分析时间 | 点击查看 |
|----------|----------|----------|----------|
| 课堂情绪参与度报告-20260312172200001 | 62 (good) / lecture / 困惑集中 row=3 col=2 | 2026-03-12 17:22:00 | [🔗 查看报告](https://example.com/report?id=xxx) |
## 使用示例
```bash
# 分析本地教室视频(以下只是示例,禁止直接使用openclaw-control-ui 作为 open-id)
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input /path/to/classroom.mp4 --open-id your-open-id
# 分析网络教室视频(以下只是示例,禁止直接使用openclaw-control-ui 作为 open-id)
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --url https://example.com/classroom.mp4 --open-id your-open-id
# 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 --open-id your-open-id
# 输出精简报告
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input classroom.mp4 --open-id your-open-id --detail basic
# 保存结果到文件
python -m scripts.smyx_classroom_engagement_analysis_analysis --input classroom.mp4 --open-id your-open-id --output result.json
```
don't have the plugin yet? install it then click "run inline in claude" again.