[發明專利]一種學生評測數據畫像的地圖可視化方法及系統

有效

• 申請號: 202110593498.7
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113220773B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 周東波;李貝;黃景;劉明勇;蔡鳳銀
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06F16/26
• 分類號: G06F16/26;G06F17/18;G06T11/20;G06Q50/20
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 徐穎超

本發明公開了一種學生評測數據畫像的地圖可視化方法及系統，分析學生在校園生活中的能力表現、行為特征和興趣偏好等。能夠精準地呈現學生的能力特征及其在不同過程維度上的行為表現，以支持學生有針對性地調整行為，教師能夠提供精準化的干預和指導。包括構建學生畫像空間模型，利用畫像空間的各項評價指標定制地圖空間。采集學生日常校園活動數據，形成大學生日常行為習慣的標準數據集，利用地圖可視化元素與圖層的合、并、差分析提取學生特征信息，最后生成學生畫像。本發明基于可視化分析技術和畫像空間構建方法，利用地圖可視化為觀測者提供學生個體及群體直觀且精確的描述，從而進行有針對性的干預和指導。

技術領域

本發明屬于教育技術學與計算機科學、地理信息科學的交叉技術領域，具體涉及一種學生評測數據畫像的地圖可視化方法及系統。

背景技術

隨著我國學校信息化的快速發展,教育大數據成為研究熱點,學生行為數據作為教育大數據的重要組成部分,能夠全面、系統地反映出學生的行為規律和特征。如何從海量的學生校園數據提取出隱含的、有價值的信息,變廢為寶,改變傳統的對這些數據的簡單查詢與統計,為學生管理工作提供高效客觀的決策信息,是各高校亟待解決的問題。利用多種校園數據對學生的綜合分析,形成學生行為畫像,對學生生活、學習、校園貸等不良情況進行預警,并將消息及時推送給輔導員和相關任課教師,有助于學校把握學生的思想活動動態,表揚鼓勵積極向上的學生行為,對不良行為習慣進行及時糾正,引導學生向正確的、積極健康的行為活動發展,豐富學生網絡思想政治教育方法,提升學生工作管理水平,進而促進學生健康成長成才。

學生畫像的實質是標簽化的學生全貌,構建學生畫像的過程就是基于廣泛的學生校園數據,通過學生屬性的分類并利用一定的技術方法抽取得到學生特征,提煉成學生標簽,最終得到用戶畫像。學生畫像是基于各種直觀、明了的可視化圖形所構成,表示方法多種多樣。例如,將學生標簽構成一個標簽云，標簽占比大小代表學生特征顯著性水平；或者通過人物圖片結合學生標簽的形式表示學生畫像；或者借助各種統計圖形如直方圖、雷達圖的形式等來表示學生畫像。

地圖是一種最直觀的可視化方法,它提供由宏觀到微觀的視圖展示效果,并可實現不同尺度間的自由切換。通過將展示數據與不同的尺度進行關聯,可以實現對紛繁復雜的數據進行過濾展示,同一級別的數據與信息在同一尺度上可視,避免數據的堆積而造成認知的阻礙。地圖可視化的方法,對帶有時空分布特征的教育數據,可以十分容易地展示其區域分布狀態以及時空變遷方式。地圖中,通過圖層來區分不同的地理要素、主題內容以及時空屬性。可視化方法,可以方便地對不同類型的數據層進行可視化控制,同時也可以對相同地理基準下,不同數據層進行融合可視化。

應用基于地圖可視分析方法,首先需要能將現有數據通過自動化方式提取相應的地理標簽,然后通過地圖方式進行數據展示,通過圖層間的合、并、差分析提取學生特征信息，有助于學校把握學生的思想活動動態,引導學生向正確的、積極健康的行為活動發展。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了涉及一種學生評測數據畫像的地圖可視化方法及系統，該方法，針對現有學生畫像數據的管理與分析缺乏基于地圖的應用模式，且可視化展示與支持決策分離的現象，構建學生畫像模型，通過地圖空間表達畫像數據，利用圖層合、并、差的可視分析方法，對學生進行綜合分析，確保對學生學習生活中的不良情況進行預警,消息及時推送給輔導員、家長和教師，對不良行為習慣進行及時糾正,引導學生向正確的、積極健康的行為活動發展。

為實現上述目的，本發明提供一種學生評測數據畫像的地圖可視化方法，包括如下步驟：

定義學生評測數據畫像的主題統計空間組織模型，通過區塊化、層次化以及評價主題采集學生評測畫像各類校園活動數據，進行歸一化處理，形成標準數據集；

定義評測數據畫像的地圖空間模型及其表達方法，根據評測主題，利用地圖空間中特有的點、線、面、圖層組織與圖元可視化元素，構建畫像的地圖空間表達；