[發(fā)明專利]一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010716232.2
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111832524A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉聰;陸婷;何華;張立曄;王紹卿
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q50/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生數(shù)據(jù)和視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)；

2)根據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)，對學(xué)生進(jìn)行分類；

3)根據(jù)學(xué)生分類，對視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；

4)將不同類型學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并做可視化呈現(xiàn)；

5)根據(jù)步驟4)的統(tǒng)計結(jié)果對不同類型學(xué)生在不同時間維度的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于：在步驟1)中，所述學(xué)生數(shù)據(jù)是指學(xué)生的基本信息，包括學(xué)生編號、姓名、班級和成績；所述視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)是學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生編號、視頻編號、視頻長度、觀看時間和觀看次數(shù)，該視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)能夠通過SPOC平臺來獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于：在步驟2)中，根據(jù)學(xué)生成績對學(xué)生進(jìn)行分類，最終將學(xué)生分為“優(yōu)”、“良”、“中”、“差”四類，每類學(xué)生對應(yīng)的成績范圍是：“優(yōu)”[85-100]，“良”[75-84]，“中”[60-74]，“差”[0-59]。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于：在步驟3)中，根據(jù)“優(yōu)”、“良”、“中”、“差”四種類型的學(xué)生所包含的學(xué)生編號，對視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，使得每類學(xué)生對應(yīng)一組視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于：在步驟4)中，對于“優(yōu)”、“良”、“中”、“差”四種類型的學(xué)生，從如下5個時間維度對視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并做可視化呈現(xiàn)，具體如下：

a、基于觀看總數(shù)的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：觀看總數(shù)為學(xué)生在整個學(xué)習(xí)周期中觀看視頻的總次數(shù)，是最直接的一類數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能夠直觀地反映學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)中投入的時間和精力；

b、基于觀看間隔的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：對學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)過程中觀看視頻的時間間隔進(jìn)行統(tǒng)計計算，根據(jù)學(xué)生視頻學(xué)習(xí)中的觀看間隔能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，根據(jù)不同的視頻學(xué)習(xí)習(xí)慣，能夠分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為特點(diǎn)，具體如下：

設(shè)t_x表示視頻的觀看間隔，x＝1,2,3，其中，t₁為課程開始時間與學(xué)生第一次觀看視頻時間的時間差，t₂為學(xué)生相鄰兩次觀看行為之間的時間差，t₃為學(xué)生最后一次觀看視頻時間與課程結(jié)束時間的時間差；觀看間隔區(qū)間T＝[l,r)，lr，r是一個大于1的實(shí)數(shù)，觀看間隔t_x∈T，1≤t_xr,x＝1,2,3；為了發(fā)現(xiàn)學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)習(xí)慣，根據(jù)視頻內(nèi)容和長度設(shè)定觀看間隔區(qū)間T的數(shù)量以及每個觀看間隔區(qū)間的范圍，并統(tǒng)計該學(xué)生的觀看間隔t_x落在每個觀看間隔區(qū)間T的次數(shù)N；由于觀看總數(shù)多的學(xué)生在每個觀看間隔區(qū)間的次數(shù)N可能都大于觀看總數(shù)少的學(xué)生，直接比較N無法分析學(xué)生之間觀看習(xí)慣的差異，所以使用如下公式來計算觀看間隔區(qū)間T的觀看間隔數(shù)N占觀看間隔總數(shù)的比例：

其中，M表示觀看間隔總數(shù)，W表示觀看間隔比例，觀看間隔比例W體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的連續(xù)性，W數(shù)值越大，學(xué)生學(xué)習(xí)連續(xù)性越強(qiáng)，學(xué)習(xí)效率越高，相反，W數(shù)值越小，學(xué)生學(xué)習(xí)連續(xù)性越差，學(xué)習(xí)效率越低；

c、基于不同時間段觀看數(shù)的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：將工作日/休息日與上午/下午/晚上兩種時間段相結(jié)合，形成如下6種時間段組合：{工作日+上午}、{工作日+下午}、{工作日+晚上}、{休息日+上午}、{休息日+下午}、{休息日+晚上}，來分析學(xué)生在不同時間段內(nèi)的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)偏好；

工作日平均觀看數(shù)的計算方式如下：

其中，NWA_ij表示第j個學(xué)生在工作日時間段i的平均觀看數(shù)，NWT_ij表示第j個學(xué)生在工作日時間段i的總觀看數(shù)，NW表示工作日天數(shù)；

休息日平均觀看數(shù)的計算方式如下：

其中，NRA_ij表示第j個學(xué)生在休息日時間段i的平均觀看數(shù)，NRT_ij表示第j個學(xué)生在休息日時間段i的總觀看數(shù)，NR表示休息日天數(shù)；

d、基于月觀看數(shù)的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：隨著月份變化，學(xué)生的觀看次數(shù)也會發(fā)生變化，對學(xué)生在每個月內(nèi)觀看視頻的總次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)行為習(xí)慣；

e、基于周觀看數(shù)的視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：對學(xué)生在每個周內(nèi)觀看視頻的總次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)周次能夠更精細(xì)地刻畫學(xué)生學(xué)習(xí)行為的變化，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、所學(xué)視頻內(nèi)容和可支配時間因素對學(xué)生行為的影響；

根據(jù)以上5個時間維度的統(tǒng)計分析結(jié)果，用柱狀圖和折線圖的方式對結(jié)果進(jìn)行直觀的可視化呈現(xiàn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時間維度的SPOC環(huán)境下視頻學(xué)習(xí)行為分析方法，其特征在于：在步驟5)中，針對不同類型的學(xué)生在不同時間維度的統(tǒng)計結(jié)果和可視化呈現(xiàn)進(jìn)行分析，具體如下：

a、根據(jù)觀看總數(shù)分析結(jié)果，比較不同類型學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)中投入的時間；

b、根據(jù)觀看間隔分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同類型學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)習(xí)慣；

c、根據(jù)不同時間段觀看分析結(jié)果，比較不同類型學(xué)生在不同時間段內(nèi)的學(xué)習(xí)偏好；

d、根據(jù)月觀看數(shù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同類型學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)行為習(xí)慣，包括：初期、中期、末期階段；

e、根據(jù)周觀看數(shù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同類型學(xué)生短期內(nèi)學(xué)習(xí)狀態(tài)的變化。