[發(fā)明專利]一種帶有數(shù)據(jù)增強(qiáng)的線上教學(xué)推薦系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011625667.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112784154B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左琳;劉念伯;楊騰杰;楊梅乙;鄒源甦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/9535
• 分類號(hào): G06F16/9535;G06Q50/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

1.一種帶有數(shù)據(jù)增強(qiáng)的線上教學(xué)推薦系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)收集模塊，數(shù)據(jù)集增強(qiáng)模塊，課后習(xí)題推薦模塊和課程內(nèi)容推薦模塊，其特征在于，

數(shù)據(jù)收集模塊，用于接收學(xué)生輸入的學(xué)生基礎(chǔ)信息并保存，在獲得學(xué)生同意后收集學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容信息以及學(xué)生的行為數(shù)據(jù)并保存；基于學(xué)生基礎(chǔ)信息、學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容信息和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)構(gòu)建真實(shí)數(shù)據(jù)集；

數(shù)據(jù)增強(qiáng)模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)收集模塊構(gòu)建的真實(shí)數(shù)據(jù)集，生成虛擬數(shù)據(jù)集，其中虛擬數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)容量大于真實(shí)數(shù)據(jù)集；其中，虛擬數(shù)據(jù)集中的每條虛擬數(shù)據(jù)的生成處理過程為：

步驟一：以真實(shí)數(shù)據(jù)集包括的學(xué)生信息項(xiàng)為模板，得到真實(shí)數(shù)據(jù)集特征，并將其分為三類：學(xué)生特征，學(xué)習(xí)內(nèi)容特征和學(xué)習(xí)行為特征；

步驟二：使用GAN結(jié)合真實(shí)數(shù)據(jù)集中的學(xué)生特征數(shù)據(jù)訓(xùn)練出虛擬學(xué)生生成器；

步驟三：使用GAN結(jié)合真實(shí)數(shù)據(jù)集中的學(xué)習(xí)內(nèi)容特征數(shù)據(jù)訓(xùn)練出虛擬學(xué)習(xí)內(nèi)容生成器；

步驟四：使用CTGAN和真實(shí)數(shù)據(jù)集中的學(xué)生特征數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)行為特征數(shù)據(jù)訓(xùn)練出學(xué)生的學(xué)習(xí)行為生成器；

步驟五：分別在訓(xùn)練好的虛擬學(xué)生生成器、虛擬學(xué)習(xí)內(nèi)容生成器和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為生成器中輸入噪音，依次得到虛擬學(xué)生特征、虛擬學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為；

步驟六：組合虛擬學(xué)生特征、虛擬學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為得到一條虛擬數(shù)據(jù)，并加入虛擬數(shù)據(jù)集中；

課后習(xí)題推薦模塊，基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)模塊構(gòu)建的虛擬數(shù)據(jù)集對(duì)預(yù)置的課后習(xí)題推薦模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的課后習(xí)題推薦模型；以及在學(xué)生每完成一個(gè)單位的學(xué)習(xí)內(nèi)容后，基于學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)行為，提取與課后習(xí)題推薦模型的輸入相匹配的課后習(xí)題推薦特征并輸入訓(xùn)練好的課后習(xí)題推薦模塊，生成推薦課后習(xí)題并向?qū)W生推送；

課程內(nèi)容推薦模塊，基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)模塊構(gòu)建的虛擬數(shù)據(jù)集對(duì)預(yù)置的課后內(nèi)容推薦模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的課后內(nèi)容推薦模型；以及在學(xué)生每完成指定的多個(gè)單位的學(xué)習(xí)內(nèi)容后，基于學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)行為，提取與課后內(nèi)容推薦模型的輸入相匹配的課后內(nèi)容推薦特征并輸入訓(xùn)練好的課后內(nèi)容推薦模塊，生成推薦課程學(xué)習(xí)內(nèi)容并向?qū)W生推送。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述學(xué)生基礎(chǔ)信息、學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容信息和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分別為：

學(xué)生基礎(chǔ)信息包括：學(xué)生的國(guó)籍，學(xué)歷，年齡，性別，學(xué)生類型，學(xué)生成績(jī)，學(xué)生證書；

學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容信息包括：課程ID，課程難度，課后習(xí)題ID，課后習(xí)題難度；

學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)包括：課程交互次數(shù)，課程訪問天數(shù)，播放視頻次數(shù)，學(xué)習(xí)章節(jié)數(shù)，論壇發(fā)帖數(shù)，課后習(xí)題。

3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述學(xué)生特征，學(xué)習(xí)內(nèi)容特征和學(xué)習(xí)行為特征分別為：

學(xué)生特征包括：學(xué)生的國(guó)籍，學(xué)歷，年齡，性別，學(xué)生類型，學(xué)生成績(jī)，學(xué)生證書；

學(xué)習(xí)內(nèi)容特征包括：課程ID，課程難度，課后習(xí)題ID，課后習(xí)題難度；

學(xué)習(xí)行為特征包括：課程交互次數(shù)，課程訪問天數(shù)，播放視頻次數(shù)，學(xué)習(xí)章節(jié)數(shù)，論壇發(fā)帖數(shù)，課后習(xí)題正確率。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述課后習(xí)題推薦模塊在學(xué)生每完成一個(gè)小節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容后，生成推薦課程學(xué)習(xí)內(nèi)容并向?qū)W生推送；所述課程內(nèi)容推薦模塊在學(xué)生每完成一個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)后，生成推薦課程學(xué)習(xí)內(nèi)容并向?qū)W生推送，其中，推薦課程學(xué)習(xí)內(nèi)容為本章節(jié)中建議鞏固學(xué)習(xí)的小節(jié)或者擴(kuò)展內(nèi)容。