[發明專利]一種監測與調控學生自主學習系統及其方法

有效

• 申請號: 202010499048.7
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111696011B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 陳菁菁;郭伶伶;施宇倫;郟維強
• 申請（專利權）人: 信雅達科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06Q10/0639;G06F1/16;G16H50/30
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 張解翠

本發明提供一種監測與調控學生自主學習系統及其方法，包括在線學習平臺和可穿戴設備，在線學習平臺與可穿戴設備通訊連接，可穿戴設備依據學習表現數據和生理狀態數據判斷學生的學習狀態是否良好，可及時干預自主學習并播放輕松視頻來緩解學生情緒，促進學生自主學習的參與度。本發明的優點為：簡便易行，促進學生自主學習的學習效果。

技術領域

本發明涉及技術領域，具體涉及一種監測與調控學生自主學習系統及其方法。

背景技術

越來越多的在線學習系統被用于大學和教育機構的自定進度學習中。研究人員認為，孤立學習(例如，自定進度的學習等)可能會引起負面情緒，例如焦慮情緒，這可能會大大削弱學生進行學習活動的動機。此外，許多文獻表明，教師的監督和干預不足通常會導致學生參與度差；強調在學習中情感和行為參與的重要性，這里的情感參與是指在自定進度的學習中的情感和興趣(例如，學習活動期間的情感反應以及對學習材料的態度反應等)，行為參與度被定義為參與學習活動和公開參與其中(例如，在線完成的練習等)，可以通過自我報告或觀察來衡量。

行為模式可以輕松定義、跟蹤和可視化。例如，擊鍵記錄可以詳細記錄行為參與度，包括學生在在線問題上花費的時間以及他們進行多少打字。這些記錄是描述行為參與程度的適當指標，可以用來改善和個性化學生的學習體驗。情感參與卻難以測量和用于此目的，在情感感知計算技術領域，它是一個流行的研究主題。許多研究探索了影響學習的行為和生理因素?，F代計算機和傳感技術能夠在學習活動中觀察學習成績，并在一定程度上觀察其心理狀態。生物傳感器可用于簡單的生理測量(例如心率)以及更復雜的神經心理學相關測量(例如腦電圖等)，可以有效地跟蹤學生的學習過程，但需要專門的設置。然而，那些高級的傳感器通常是侵入性的，并且會分散學生對學習活動的注意力，并對學習過程產生負面影響。

因此，我們急需提供一種非侵入性的傳感器裝置，在學生進入自主學習時實時監測與調控其學習進度，使其在學習環境中積極投入并具有內在動力，從而達到既定的學習目標。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡便易行、促進學習效果的監測與調控學生自主學習系統及其方法。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

一種監測與調控學生自主學習系統，包括在線學習平臺和可穿戴設備；

所述在線學習平臺，為學生提供學習素材并收集學生的學習表現，學生的學習表現包括學生完成當前問題的分數Qc(t)和學生完成問題的累積分數Qa(t)；

所述可穿戴設備，通過賬戶登錄與在線學習平臺通訊連接，內置計時器，檢測學生在自主學習中的心率并結合學習表現執行分析，當檢測分析學生出現負面情緒時提醒學生放松休息并播放輕松視頻。

進一步地，所述可穿戴設備的輕松視頻為電子魚游動的視頻，電子魚按照與學生心率變化成反比的節奏自由游動。

進一步地，所述可穿戴設備為Apple?Watch或其他便于穿戴的可視設備。

進一步地，所述在線學習平臺收集學生的學習表現包括：在一個問題上花費的時間；在一個練習上花費的時間；一個問題的正確率；一個練習的正確率；在一個答錯問題上花費的時間；在一個表現不佳的練習上花費的時間；評價問題的難度；與問題相關的心率變化；與不佳表現的練習相關的心率。

一種監測與調控學生自主學習方法，包括如下步驟：

S1)準備工作

開啟可穿戴設備，登錄與在線學習平臺關聯的賬戶，與在線學習平臺選擇相應的課程進行自主學習；

S2)數據采集

可穿戴設備檢測學生自主學習時的心率P(t)，接收在線學習平臺收集的學生完成當前問題的分數Qc(t)和學生完成問題的累積分數Qa(t)；