基于大数据的学生学习行为分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的学生学习行为分析系统，包括压力传感器组、面值测定单元、动作捕捉单元、数据确认模块、比对单元、个人特征库、控制器、监控模块、面部处理单元、显示单元、存储单元；本发明专利技术通过设置在学生课桌的板凳上的压力传感器，根据相应的规则获取到受压面积，之后将受压面积传输到动作捕捉单元，并借助教师的数据确认单元来判定学生的具体行为动作，并根据相应的规定获取预设数量的判定动作，形成学生行为的大数据分析；并在满足相应的条件下形成标参信息，将标参信息传输到个人特征库，并在标参信息形成后面值测定单元会在预设时间内不进行数据积累，直接借助比对单元进行比对，判定学生的状态。

Analysis system of students' learning behavior based on big data

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的学生学习行为分析系统
本专利技术属于行为分析领域，涉及学生行为分析技术，具体是基于大数据的学生学习行为分析系统。
技术介绍
公开号为CN108597280A的专利公开了一种基于学习行为分析的教学系统及教学方法，包括教学服务器、教师终端以及学生终端，教学服务器包括教学资源服务器、知识点测试服务器、答疑交互服务器、学习行为数据采集服务器、学习行为分析服务器以及数据可视化服务器，学习行为数据采集服务器用于采集各学生终端访问教学资源服务器、知识点测试服务器和答疑交互服务器所产生的各种行为数据；学习行为分析服务器对学习行为数据采集服务器采集到的各种行为数据进行分类分析，并将分类分析结果在数据可视化服务器进行展示。本专利技术实时采集学生在学习过程中的各种学习行为数据，通过多维量化评测每个学生的学习行为数据，根据学习行为分析结果动态调整教学内容，并针对学生开展个性化教学设计。但是该专利并未公开如何对学生在上课时的具体状态如何分析，且对学生的状态进行有效确定；为了弥补这一技术特征，现提供一种解决方案。专利
技术实现思路
本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于，包括压力传感器组、面值测定单元、动作捕捉单元、数据确认模块、比对单元、个人特征库、控制器、监控模块、面部处理单元、显示单元、存储单元；/n其中，所述压力传感器组为均匀设置学生板凳上方的若干压力传感器；所述压力传感器组用于获取到学生在上课时对于板凳端的压力信息组，并将压力信息组传输到面值测定单元，所述面值测定单元接收压力传感器组传输的压力信息组并对其进行面值分析得到受压面积Sj，j=1...m；/n所述面值测定单元用于将受压面积Sj传输到动作捕捉单元，所述动作捕捉单元接收面值测定单元传输的受压面积Sj，所述动作捕捉单元用于结合数据确认模块对受压面...

【技术特征摘要】
1.基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于，包括压力传感器组、面值测定单元、动作捕捉单元、数据确认模块、比对单元、个人特征库、控制器、监控模块、面部处理单元、显示单元、存储单元；
其中，所述压力传感器组为均匀设置学生板凳上方的若干压力传感器；所述压力传感器组用于获取到学生在上课时对于板凳端的压力信息组，并将压力信息组传输到面值测定单元，所述面值测定单元接收压力传感器组传输的压力信息组并对其进行面值分析得到受压面积Sj，j=1...m；
所述面值测定单元用于将受压面积Sj传输到动作捕捉单元，所述动作捕捉单元接收面值测定单元传输的受压面积Sj，所述动作捕捉单元用于结合数据确认模块对受压面积Sj进行动作积累分析得到睡觉占比Ei和走神占比Zi；
所述数据确认模块用于将标参信息传输到个人特征库进行存储；
所述数据确认模块用于通过动作捕捉单元将比对信号、重取信号返回到面值测定单元，所述动作捕捉单元用于将波动信号、静止信号以及产生对应信号的学生返回到面值测定单元；
所述面值测定单元用于结合比对单元和个人特征库进行数据比对，数据比对具体过程为：
步骤S001：当面值测定单元在接收到比对信号时进入步骤S002的比对步骤；
步骤S002：将波动信号、静止信号以及产生对应信号的学生传输到比对单元；
步骤S003：比对单元用于在接收到对应学生产生波动信号时，将该学生与个人特征库内的标参信息比较，获取到对应学生的走神占比Zi，当走神占比Zi≥X5时，X5为预设值，产生走神信号；将对应产生走神信号的学生标记为走神学生；
所述比对单元用于在接收到对应学生产生静止信号时，将该学生与个人特征库内的标参信息比较，获取到对应学生的睡觉占比Ei，当睡觉占比Ei≥X5时，X5为预设值，产生睡觉信号；将对应产生睡觉信号的学生标记为睡觉学生；
步骤S004：当面值测定单元接收到动作捕捉单元传输的重取信号时，此时面值测定单元会停止向比对单元传输数据，直到重新接收到比对信号；
所述比对单元用于将走神信号和睡觉信号传输到控制器；
所述监控模块为设置在教室内的摄像头，用于获取所有学生的面部图像信息，所述监控模块用于将面部图像信息传输到面部处理单元，面部处理单元接收监控模块传输的面部图像信息，并对面部图像信息进行特征识别处理，特征识别处理的具体步骤为：
步骤SS01：任意获取到一学生面部图像信息的第一特征线，第一特征线为学生眉心点与下颚中点之间的连线，眉心点为学生眉角两点连线中点；
步骤SS02：获取到学生的第二特征线，第二特征线为学生左右耳垂最低点的连线；
步骤SS03：获取到第一特征线与课桌桌面竖线之间的角度，竖线为课桌桌面上从学生位置到讲台位置的竖线；将该角度的锐角标记为第一特征角Tz1；
步骤SS04：获取到第二特征线与课桌桌面横线之间的角度，横线为课桌桌面上与竖线垂直方向的线条；将该角度的锐角标记为第二特征角Tz2；
步骤SS05：当Tz1≤α且持续指定时间T2时，或Tz2≤β且持续指定时间T2时，产生二度走神信号；
步骤SS06：当用户面部与桌面接触且保持预设时间T3时，产生二度睡觉信号；
所述面部处理单元用于将二度走神信号和二度睡觉信号传输到控制器，所述控制器在同时接收到同一学生产生二度走神信号和走神信号时，将对应的学生标记为走神确认学生；
所述控制器在同时接收到同一学生产生二度睡觉信号和睡觉信号时，将对应的学生标记为睡觉确认学生。


2.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琛，叶宣佐，
申请(专利权)人：浙江正元智慧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33