CN117391900B - 基于大数据分析的学习效率检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于数据处理领域，提出了基于大数据分析的学习效率检测系统及方法，本发明主要方案包括：首先，从所有学生终端中筛选出需要参与学习效率检测的学生终端，其次，通过教师终端获取对应授课节点下的课程内容，然后，判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值，在第一权重值分配完毕后，基于第二测试题目在第二预设时间段内的第二测试结果，为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；最后，基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率。

Description

基于大数据分析的学习效率检测系统及方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及基于大数据分析的学习效率检测系统及方法。

背景技术

现今很多教学课程来说，不同教师对于同一讲授课程往往会因为教师教学风格而不同，这就导致很多学生在不提前知晓教师教案的前提下无法获悉所讲课程的重点，并且，在很多课程讲授完毕后，很多课程并未安排当堂测试及课后测试任务，导致很多教师并不知晓学生的课程知识掌握情况，同时，也不会因此了解教师的个人教学风格是否适合更广泛的受教学生。

因此，如何对学生进行学习效率检测成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于大数据分析的学习效率检测系统及方法，首先能够通过学生端提前了解授课节点下授课内容是否被学生提前预习，在没有预习的前提下，且在教师授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量达到预设值后，通过监测授课期间学生的回应动作和授课后测试结果综合计算出没有提前预习的学生在授课节点下对于课程内容的学习效率。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：

一方面，本发明提供了基于大数据分析的学习效率检测系统，包括：

课程内容存储模块，用于存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

第一学生终端，用于监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

第二学生终端，用于基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

教师终端，用于在筛选出第二学生终端后，获取对应授课节点下的课程内容；

第一权重分配模块，用于提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，并判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

第二权重分配模块，用于在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端，并通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

学习效率检测模块，用于基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1。

作为进一步优化，所述课程内容存储模块、第一权重分配模块、第二权重分配模块和学习效率检测模块均设置在云平台。

作为进一步优化，所述第一测试题目所含测试内容与第二测试题目所含测试内容不同，且第一测试题目的数量与第一预设时间的比值和第二测试题目的数量与第二预设时间的比值相同。

作为进一步优化，若所述第一学生终端监测到第一预设时间段内的第一测试结果为空，则对该第一学生终端进行标记，被标记的第一学生终端被筛选为第二学生终端。

作为进一步优化，所述预设分值通过课程内容存储模块设置，与第一测试题目共同发送至第一学生终端，且预设分值与当前授课节点下与课程内容相关联的知识点的数量呈线性关系。

作为进一步优化，所述第一权重分配模块提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，具体是指：

建立教师引导指令与在引导指令下第二学生终端对应的学生的预设回应动作的映射关系；

通过语音分析模块提取授课内容中的教师引导指令，并记录各个引导指令对应的时间节点；

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作。

作为进一步优化，所述第一权重分配模块在判断回应动作是否正确时，具体包括：

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作后，调用所述映射关系，并判断各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作与预设回应动作是否一致，当一致时，则判断回应动作正确，否则判断回应动作不正确。

作为进一步优化，所述第一权重分配模块在判断回应动作是否正确完毕后，统计各个第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量，并基于统计结果为各个第二学生终端分配对应的第一权重值，第一权重值与统计结果呈线性关系，且第一权重值最高为0.2，第二权重值最低为0.8。

作为进一步优化，所述学习效率检测模块基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率时，具体包括：

将第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量乘以为该第二学生终端分配的第一权重值，将乘法运算结果作为第一学习效率检测因子；

将该第二学生终端的第二测试结果中正确的第二测试题目数量乘以第二权重值，将乘法运算结果作为第二学习效率检测因子；

将第一学习效率检测因子与第二学习效率检测因子相加，并将相加结果作为第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率。

另一方面，本发明还提供了基于大数据分析的学习效率检测系统及方法，应用于所述的基于大数据分析的学习效率检测系统，包括如下步骤：

通过课程内容存储模块存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

通过第一学生终端监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

在筛选出第二学生终端后，通过教师终端获取对应授课节点下的课程内容；

提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作；

判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端；

通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1。

本发明的有益效果是：通过上述基于大数据分析的学习效率检测系统，第一方面，首先会将各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点存储在课程内容存储模块，并且会基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端，这里，第一学生终端应为所有要参加课程内容学习的学生所用终端，然后，监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果，并基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端，第二学生终端则表示没有提前预习对应课程内容的学生所用终端，提前筛选出这部分学生所用终端，再进行后续的学习效率检测，其检测结果则会更客观。

第二方面，会通过教师终端获取对应授课节点下的课程内容，然后通过第一权重分配模块提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，这里，需要判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，防止有的教师讲课过于个性化，避免教师忽略与课程内容相关联的知识点，因此，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值，在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端，并通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值。

最后，本发明会通过授课期间学生的回应动作及被分配的第一权重值，以及授课后，基于第二测试结果与被分配的第二测试结果，综合判断出与第二学生终端对应的学生的学习效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中基于大数据分析的学习效率检测系统的组成结构框图。

图2为本发明实施例2中基于大数据分析的学习效率检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

参见图1，本实施例提供的是基于大数据分析的学习效率检测系统，包括：

课程内容存储模块，用于存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

第一学生终端，用于监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

第二学生终端，用于基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

教师终端，用于在筛选出第二学生终端后，获取对应授课节点下的课程内容；

第一权重分配模块，用于提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，并判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

第二权重分配模块，用于在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端，并通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

学习效率检测模块，用于基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1。

本实施例中，为了不给各个学生终端及教师终端产生各项数据处理的负担，以影响学生终端或者教师终端的正常使用，本实施例中，所述课程内容存储模块、第一权重分配模块、第二权重分配模块和学习效率检测模块均可以设置在云平台，而各个学生终端和教师终端均能够与云平台进行通信，完成数据传输工作。

需要指出的是，本实施例中，由于第一测试题目和第二测试题目，两者设置的目的并不相同，第一测试题目设置的目的是能够提前筛选出没有提前预习当前课程内容的学生终端，对于这些没有提前预习的学生终端的使用者来说，对其进行后续的当堂课程监测和课后检测往往更能体现出其较为客观且真实的学习效率，而对于已经提前预习的学生终端的使用者来说，由于无法量化其提前预习的课程内容掌握程度，因此，对于已经预习的学生终端使用者来说，进行提前筛选也是必要的。

在很多情况下，即使有学生提前预习了当前课程内容，但是，其依然可能没有真正掌握课程内容的核心知识点，因此，要保证两次测试内容不同，而第一测试题目的数量和第二测试题目的数量可以根据课程内容所涉及的关键知识点数量自由设定，一般来说，在对提前预习者的筛选过程，可以把测试题目所含测试内容设置的相对少一些，第一预设时间也可以相对较短，但是，为了保证测试结果更客观，所述第一测试题目所含测试内容与第二测试题目所含测试内容应该不同，且第一测试题目的数量与第一预设时间的比值和第二测试题目的数量与第二预设时间的比值应该相同。

实际应用过程中，可能存在的一种情况是，有的学生可能对第一测试题目毫不知情，那么就可能交白卷，对于这种情况，本实施例中作出如下设定：若所述第一学生终端监测到第一预设时间段内的第一测试结果为空，则对该第一学生终端进行标记，被标记的第一学生终端被筛选为第二学生终端。

作为补充，预设分值可以通过课程内容存储模块设置，并且会与第一测试题目共同发送至第一学生终端，且预设分值与当前授课节点下与课程内容相关联的知识点的数量呈线性关系。

需要指出的是，所述第一权重分配模块提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，具体是指：

建立教师引导指令与在引导指令下第二学生终端对应的学生的预设回应动作的映射关系；

通过语音分析模块提取授课内容中的教师引导指令，并记录各个引导指令对应的时间节点；

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作。

这里，由于一般的教学场景下，不同时间节点，教师向各个学生所传达的引导指令可能是多变的，以帮助学习者能够及时跟上教学速度，因此，可以通过不同时间节点下学生的回应动作来判断该学生是否正在认真学习，大多情况下，对教师引导指令作出正确回应动作的学生应该是处于认真学习状态的，但是，还存在一种情况，则是有的学生也会随教师指导指令作出正确的回应动作，但是对于教学内容的接受程度可能较低，还需要课后谈论，自我消化等，第一权重值不应设置过高，为了体现学习效率检测的客观性，第一权重值最高为0.2，第二权重值最低为0.8，本实施例中，第二权重值的设置原则是，学生在学习完授课内容后的第二测试结果往往更能表征学生对于授课内容的掌握程度，表示其学习效率也越高。

本实施例中，所述第一权重分配模块在判断回应动作是否正确时，具体可以包括：

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作后，调用所述映射关系，并判断各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作与预设回应动作是否一致，当一致时，则判断回应动作正确，否则判断回应动作不正确。

这里，图像采集模块可以是摄像头，也可以是其他图像采集装置，而通过图像采集模块采集到学生在各个时间节点下的图像后，可以使用一般的图像分析方法，识别出对应的实时回应动作，再与该时间节点下预设回应动作做比较，只要回应动作一致，则就会认为其正在认真听课。

第一权重分配模块在判断回应动作是否正确完毕后，本实施例中，会统计各个第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量，并基于统计结果为各个第二学生终端分配对应的第一权重值，第一权重值与统计结果呈线性关系，由于每个学生在授课时间内，并不能完全保证每个时间节点都会作出正确的回应动作，当没有作出正确的回应动作时，则会为该学生对应的第二学生终端分配与正确回应动作数量正相关的第一权重值，本实施例中，只有所有时间节点的回应动作均正确时，才会将第一权重值设置为0.2，正确的回应动作数量越少，第一权重值会越低。

需要说明的是，本实施例中，所述学习效率检测模块基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率时，具体可以包括：

将第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量乘以为该第二学生终端分配的第一权重值，将乘法运算结果作为第一学习效率检测因子；

将该第二学生终端的第二测试结果中正确的第二测试题目数量乘以第二权重值，将乘法运算结果作为第二学习效率检测因子；

将第一学习效率检测因子与第二学习效率检测因子相加，并将相加结果作为第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供的是基于大数据分析的学习效率检测系统及方法，其流程图见图2，其中，该方法包括如下步骤：

S1、通过课程内容存储模块存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

S2、通过第一学生终端监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

S3、基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

S4、在筛选出第二学生终端后，通过教师终端获取对应授课节点下的课程内容；

S5、提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作；

S6、判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

S7、在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端；

S8、通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

S9、基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1。

通过实施例1对于学习效率检测的应用场景及工作原理的相关描述可知，本实施例与实施例1对于学习效率检测的应用场景及工作原理一致，因此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于大数据分析的学习效率检测系统，其特征在于，包括：

课程内容存储模块，用于存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

第一学生终端，用于监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

第二学生终端，用于基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

教师终端，用于在筛选出第二学生终端后，获取对应授课节点下的课程内容；

第一权重分配模块，用于提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，并判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

第二权重分配模块，用于在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端，并通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

学习效率检测模块，用于基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1；

所述课程内容存储模块、第一权重分配模块、第二权重分配模块和学习效率检测模块均设置在云平台；

所述第一测试题目所含测试内容与第二测试题目所含测试内容不同，且第一测试题目的数量与第一预设时间的比值和第二测试题目的数量与第二预设时间的比值相同；

若所述第一学生终端监测到第一预设时间段内的第一测试结果为空，则对该第一学生终端进行标记，被标记的第一学生终端被筛选为第二学生终端；

所述预设分值通过课程内容存储模块设置，与第一测试题目共同发送至第一学生终端，且预设分值与当前授课节点下与课程内容相关联的知识点的数量呈线性关系；

所述第一权重分配模块提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作，具体是指：

建立教师引导指令与在引导指令下第二学生终端对应的学生的预设回应动作的映射关系；

通过语音分析模块提取授课内容中的教师引导指令，并记录各个引导指令对应的时间节点；

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作；

所述第一权重分配模块在判断回应动作是否正确时，具体包括：

通过图像采集模块获取各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作后，调用所述映射关系，并判断各个时间节点下第二学生终端对应的学生的实时回应动作与预设回应动作是否一致，当一致时，则判断回应动作正确，否则判断回应动作不正确；

所述第一权重分配模块在判断回应动作是否正确完毕后，统计各个第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量，并基于统计结果为各个第二学生终端分配对应的第一权重值，第一权重值与统计结果呈线性关系，且第一权重值最高为0.2，第二权重值最低为0.8。

2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的学习效率检测系统，其特征在于，所述学习效率检测模块基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率时，具体包括：

将第二学生终端在各个时间节点下回应动作正确的数量乘以为该第二学生终端分配的第一权重值，将乘法运算结果作为第一学习效率检测因子；

将该第二学生终端的第二测试结果中正确的第二测试题目数量乘以第二权重值，将乘法运算结果作为第二学习效率检测因子；

将第一学习效率检测因子与第二学习效率检测因子相加，并将相加结果作为第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容学习效率。

3.基于大数据分析的学习效率检测方法，应用于权利要求1或2所述的基于大数据分析的学习效率检测系统，其特征在于，包括如下步骤：

通过课程内容存储模块存储各个授课节点下的课程内容以及与课程内容相关联的对应数量的知识点，并基于授课节点下的课程内容，生成第一测试题目，并发送至第一学生终端；

通过第一学生终端监测在接收到第一测试题目后的第一预设时间段内的第一测试结果；

基于第一测试结果在第一学生终端中筛选出第一测试结果未达到预设分值的学生终端，并作为参与学习效率检测的第二学生终端；

在筛选出第二学生终端后，通过教师终端获取对应授课节点下的课程内容；

提取在授课节点下的授课内容以及与授课内容相关联的对应数量的知识点，同时提取授课内容中的教师引导指令及与在引导指令下第二学生终端对应的学生的回应动作；

判断与授课内容相关联的知识点中包含的与课程内容相关联的知识点的数量是否达到预设值，当达到预设值时，则判断回应动作是否正确，若正确，则为回应动作正确的第二学生终端分配第一权重值；

在第一权重值分配完毕后，基于授课节点下的授课内容生成第二测试题目，并发送至第二学生终端；

通过第二学生终端监测在接收到第二测试题目后的第二预设时间段内的第二测试结果，并为每个与第二测试结果对应的第二学生终端分配第二权重值；

基于第一权重值和第二权重值计算第二学生终端对应学生在授课节点下对于课程内容的学习效率，所述第一权重值与第二权重值的和为1。