[發(fā)明專利]一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107609478A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昊;黃葉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州思涵信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q50/20;G10L15/26;G06F17/27
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析系統(tǒng)，其特征在于，包括知識圖譜生成模塊、實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)生成模塊以及分析對比模塊；

所述的知識圖譜生成模塊用于根據(jù)課堂實(shí)際教學(xué)內(nèi)容生成實(shí)際知識圖譜；

所述的實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)生成模塊用于對現(xiàn)場學(xué)習(xí)人員學(xué)習(xí)專注情況進(jìn)行算法分析，并生成專注度分布圖；

所述的分析對比模塊分別與知識圖譜生成模塊、實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)生成模塊連接，用于以時間為索引，建立實(shí)際知識圖譜與專注度分布圖的關(guān)聯(lián)分析視圖，形成課堂知識內(nèi)容專注度分布結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的知識圖譜生成模塊包括課堂語音轉(zhuǎn)文本單元、語義分析提取單元、關(guān)鍵知識構(gòu)建單元以及生成課堂實(shí)際知識圖譜單元；

所述的課堂語音轉(zhuǎn)文本單元將課堂教學(xué)過程的視頻資源轉(zhuǎn)成音頻資源，再通過語音識別技術(shù)，將語音內(nèi)容轉(zhuǎn)成文本信息；

所述的語義分析提取單元對語音轉(zhuǎn)文本單元的文本內(nèi)容進(jìn)行語義分析，通過TF-IDF算法，識別高頻內(nèi)容，并提取文本關(guān)鍵內(nèi)容建立概念實(shí)體；

所述的關(guān)鍵知識構(gòu)建單元將TF-IDF識別的頻率作為權(quán)重值，建立相關(guān)屬性-值對；

所述的生成課堂實(shí)際知識圖譜單元將課堂語音轉(zhuǎn)文本單元、語義分析提取單元、關(guān)鍵知識構(gòu)建單元所生成的數(shù)據(jù)，按照RDF數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲，并生成實(shí)際知識圖譜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)生成模塊包括監(jiān)控部署單元、人臉采集單元、分析計算單元以及專注度分布圖生成單元；

所述的監(jiān)控部署單元用于在教學(xué)現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)控設(shè)備以采集現(xiàn)場學(xué)員學(xué)習(xí)情況；

所述的人臉采集單元與監(jiān)控部署單元連接，用于對錄制的視頻進(jìn)行圖像取樣，依據(jù)人臉識別原理，識別人臉特征并提取特征值；

所述的分析計算單元與人臉采集單元連接，用于對人臉采集單元所提取的特征值進(jìn)行算法分析，依據(jù)設(shè)定時間內(nèi)現(xiàn)場學(xué)員抬頭聽課的人員數(shù)量，計算課堂專注度；

所述的專注度分布圖生成單元與分析計算單元連接，用于針對分析計算單元所計算出的專注度以時間為軸生成專注度分布圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的分析對比模塊針對專注度分布圖生成單元所生成的專注度分布圖以及生成課堂實(shí)際知識圖譜單元所生成的實(shí)際知識圖譜，以時間值為索引，建立學(xué)情、知識內(nèi)容數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析視圖，以時間為軸線，形成課堂知識內(nèi)容的專注度分布結(jié)果，完成教學(xué)診斷。

5.一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.生成實(shí)際知識圖譜，根據(jù)課堂實(shí)際教學(xué)內(nèi)容生成實(shí)際知識圖譜；

S2.生成實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場學(xué)習(xí)人員學(xué)習(xí)專注情況進(jìn)行算法分析，并生成專注度分布圖；

S3.進(jìn)行分析對比，以時間為索引，建立實(shí)際知識圖譜與專注度分布圖的關(guān)聯(lián)分析視圖，形成課堂知識內(nèi)容專注度分布結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析方法，其特征在于，所述的生成實(shí)際知識圖譜包括以下步驟：

S101.課堂語音轉(zhuǎn)文本，將課堂教學(xué)過程的視頻資源轉(zhuǎn)成音頻文件后，通過語音識別技術(shù)，轉(zhuǎn)成文本信息；

S102. 語義分析提取，對語音轉(zhuǎn)文本單元的文本內(nèi)容進(jìn)行語義分析，通過TF-IDF算法，識別高頻內(nèi)容，并提取文本關(guān)鍵內(nèi)容建立概念實(shí)體；

S103. 構(gòu)建關(guān)鍵知識內(nèi)容，將TF-IDF識別的頻率作為權(quán)重值，建立相關(guān)屬性-值對；

S104. 生成課堂實(shí)際知識圖譜，針對S101、S102、S103步驟所生成的數(shù)據(jù)，按照RDF數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲，并生成實(shí)際知識圖譜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析方法，其特征在于，所述的生成實(shí)時學(xué)情數(shù)據(jù)包括以下步驟：

S201. 進(jìn)行監(jiān)控部署，在教學(xué)現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)控設(shè)備以采集現(xiàn)場學(xué)員學(xué)習(xí)情況；

S202. 進(jìn)行人臉采集，對錄制的視頻進(jìn)行圖像取樣，依據(jù)人臉識別原理，識別人臉特征并提取特征值；

S203. 分析計算，對人臉采集單元所提取的特征值進(jìn)行算法分析，依據(jù)設(shè)定時間內(nèi)現(xiàn)場學(xué)員抬頭聽課的人員數(shù)量，計算課堂專注度；

S204. 生成專注度分布圖，針對分析計算單元所計算出的專注度以時間為軸生成專注度分布圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種匹配課堂知識內(nèi)容的實(shí)時學(xué)情分析方法，其特征在于，所述的分析對比為針對專注度分布圖生成單元所生成的專注度分布圖以及生成課堂實(shí)際知識圖譜單元所生成的實(shí)際知識圖譜，以時間值為索引，建立學(xué)情、知識內(nèi)容數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析視圖，以時間為軸線，形成課堂知識內(nèi)容的專注度分布結(jié)果，完成教學(xué)診斷。