一种课堂行为大数据分析系统及方法技术方案

本发明专利技术属于教育信息技术领域，具体涉及一种课堂行为大数据分析系统及方法，该系统包括教师端系统和学生端系统，教师端系统包括教师端服务器以及通过容器部署在教师端服务器上的缓存数据库一、文件数据库、远程控制服务端和实训管理平台；学生端系统包括学生端服务器以及通过容器部署在学生端服务器上的缓存数据库二、远程控制客户端和业务模块。本发明专利技术搭建实训管理平台，建立了完整的过程性评价体系，可以形成个人以及班级整体的横向、纵向数据体系，以信息化手段建立教师与学生之间的实时信息交换机制，实现信息驱动下的教学方法实施和教学水平提升。施和教学水平提升。施和教学水平提升。

【技术实现步骤摘要】
一种课堂行为大数据分析系统及方法


[0001]本专利技术涉及教育信息
，具体涉及一种课堂行为大数据分析系统及方法。

技术介绍

[0002]高等职业教育偏重于技术应用型人才，主要侧重于掌握主干技术和相关知识的实际应用，重视职业技能的训练，而传统的教学模式下，在专业课程教学的过程中，一位教师面对一个班级的学生集体。目前，课堂教学主要以讲授、实践、指导为主，一名教师对一个班级的教学模式使得课程讲授过程中教师难以完整掌握学生学情信息，正确评估教学效果，灵活控制课程进度。
[0003]现代信息化教学评价方式大多建立在客观题基础之上，对学生的实训教学效果难以评估。现代信息化教学辅助系统往往通过客观题的形式随机对学生进行考核，并以此作为评价教学效果的依据。但客观题本身是建立在学生对知识理解的基础上的一种考核，这种方式无法实时考核学生的实际操作能力，对学生操作起不到监督监管作用，同时存在学生相互抄袭情况，在评估时信息呈现形式过于单一等问题。
[0004]随着信息化技术的发展，大数据技术已经在各行各业得到了很好的应用。同样，教育大数据也在深刻地改变着教育理念和教育思维方式。在大数据时代，学生和教师的一言一行都可以转化为数据，通过对教育数据的分析，挖掘出授课、学习、评估等符合教师教学与学生实际的场景，这样就可以做到有的放矢地制定教育教学策略。但是，目前教育数据还更多的停留在学生日常生活、消费以及期末考试成绩等有限的几个方面。对学生学习过程中的过程数据收集较为有限，其主要原因在于缺乏学习过程数据的有效收集手段。因此，现有的教育数据分析体系还存在以下缺点：授课过程中，教师无法同时获得全部学生的学习进展状态；教师针对一个学生的指导过程中无法及时了解该学生的历史学习记录；目前的教学辅助系统尚无法自动完成主观题目的自动评价；课堂信息交互途径单一，信息来源随机性强，不能作为整个班级的代表等。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种课堂行为大数据分析系统及方法，能够实现教学评价过程化管理以及学生课堂行为全生命周期管理。
[0006]为解决现有技术的不足，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]本专利技术提供一种课堂行为大数据分析系统，包括教师端系统和学生端系统；
[0008]所述教师端系统包括教师端服务器以及通过容器部署在教师端服务器上的缓存数据库一、文件数据库、远程控制服务端和实训管理平台；所述缓存数据库一用于缓存学生行为数据；所述文件数据库用于存储学生行为数据；所述实训管理平台用于学生信息管理和实训任务管理，所述实训任务管理包括向学生端系统发送实训任务命令，获取命令运行结果和分析学生行为数据；
[0009]所述学生端系统包括学生端服务器以及通过容器部署在学生端服务器上的缓存
数据库二、远程控制客户端和业务模块；所述缓存数据库二用于缓存学生行为数据；所述业务模块用于提供web页面，接收实训管理平台发送的实训任务命令，运行实训任务命令，以及向实训管理平台返回学生行为数据；
[0010]所述远程控制服务端与远程控制客户端连接，所述远程控制服务端用于将学生端系统中的端口映射到教师端系统，以及通过桥接网络和教师端服务器进行数据传输；以及通过桥接网络和学生端服务器进行数据传输。
[0011]进一步的，
[0012]所述教师端服务器部署在公网主机上；
[0013]所述文件数据库、缓存数据库一和实训管理平台通过容器的端口映射功能与教师端服务器进行数据传输；
[0014]所述文件数据库和缓存数据库一数据同步；
[0015]所述学生端服务器部署在内网主机上；
[0016]所述缓存数据库二和业务模块通过容器的端口映射功能与学生端服务器进行数据传输；
[0017]所述缓存数据库一和缓存数据库二主从同步。
[0018]进一步的，所述实训任务命令包括创建任务目录、删除任务目录、创建任务文件、删除任务文件和拉取学生行为数据。
[0019]进一步的，所述任务文件以容器编排脚本的形式发送至业务模块；
[0020]所述容器编排脚本包括任务章节、任务标题、任务描述、输入格式和输出格式。
[0021]进一步的，所述拉取学生行为数据指获取班级内所有学生的学生行为数据；所述拉取学生行为数据通过在业务模块执行预先编排的实训任务命令集合实现；
[0022]所述学生行为数据指学生在web页面对任务文件所做的操作行为。
[0023]进一步的，所述实训管理平台具体用于，
[0024]将学生信息生成每个学生的端口映射账号，以及将学生的端口映射账号存储于实训管理平台；
[0025]所述学生信息包括学生学号、学生姓名、学生班级和实训课程。
[0026]进一步的，所述实训管理平台具体用于，
[0027]将拉取的班级内所有学生的学生行为数据进行整合得到实时学生行为数据，并将实时学生行为数据进行展示；
[0028]以及，
[0029]基于文件数据库存储的所有班级学生的学生行为数据进行学生异常行为分析，基于聚类方法进行学生行为分类。
[0030]本专利技术另一方面提供一种课堂行为大数据分析方法，包括，
[0031]1)教师通过实训管理平台向学生分发实训任务；
[0032]2)学生在业务模块进行实训，文件数据库周期性存储学生行为数据；
[0033]3)教师通过实训管理平台拉取学生行为数据，并通过实训管理平台对拉取的学生行为数据进行分析形成实时学生行为数据；
[0034]4)教师通过实时学生行为数据判断实训任务是否结束；若是，转步骤5)；否则，转步骤2)；
[0035]5)教师将实时学生行为数据进行可视化展示。
[0036]进一步的，还包括，
[0037]教师在实训管理平台导入学生信息，实训管理平台创建学生的端口映射账号；
[0038]所述学生信息包括学生学号、学生姓名、学生班级和实训课程；
[0039]所述学生端口映射账号包括用户名和密码。
[0040]进一步的，还包括，
[0041]教师通过实训管理平台，基于文件数据库存储的所有班级学生的学生行为数据进行学生异常行为分析，基于聚类方法进行学生行为分类。
[0042]本专利技术的有益效果：
[0043]1)本专利技术建设了完整的过程性数据收集体系：搭建实训管理平台，在提供学生实训环境的同时实时记录学生行为数据，形成全体学生的学生行为数据，实现学生异常值检测、行为聚类分析、典型行为检索等功能，实现教学评价过程化管理。
[0044]2)本专利技术采用文件数据库存储学生行为数据，对学生以及班级的历史行为数据进行分析，形成完整的个人历史记录以及班级的历史记录，为课题教学成果提供依据，便于建立学生的自我评价体系、教学水平的自动体系以及教学诊断与改进的数据支撑体系，实现学生课堂行为全生命周期管理。
[0045]3)本专利技术可形成客观可量化的学生行为数据评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种课堂行为大数据分析系统，其特征在于，包括教师端系统和学生端系统；所述教师端系统包括教师端服务器以及通过容器部署在教师端服务器上的缓存数据库一、文件数据库、远程控制服务端和实训管理平台；所述缓存数据库一用于缓存学生行为数据；所述文件数据库用于存储学生行为数据；所述实训管理平台用于学生信息管理和实训任务管理，所述实训任务管理包括向学生端系统发送实训任务命令，获取命令运行结果和分析学生行为数据；所述学生端系统包括学生端服务器以及通过容器部署在学生端服务器上的缓存数据库二、远程控制客户端和业务模块；所述缓存数据库二用于缓存学生行为数据；所述业务模块用于提供web页面，接收实训管理平台发送的实训任务命令，运行实训任务命令，以及向实训管理平台返回学生行为数据；所述远程控制服务端与远程控制客户端连接，所述远程控制服务端用于将学生端系统中的端口映射到教师端系统，以及通过桥接网络和教师端服务器进行数据传输；以及通过桥接网络和学生端服务器进行数据传输。2.根据权利要求1所述的一种课堂行为大数据分析系统，其特征在于，所述教师端服务器部署在公网主机上；所述文件数据库、缓存数据库一和实训管理平台通过容器的端口映射功能与教师端服务器进行数据传输；所述文件数据库和缓存数据库一数据同步；所述学生端服务器部署在内网主机上；所述缓存数据库二和业务模块通过容器的端口映射功能与学生端服务器进行数据传输；所述缓存数据库一和缓存数据库二主从同步。3.根据权利要求1所述的一种课堂行为大数据分析系统，其特征在于，所述实训任务命令包括创建任务目录、删除任务目录、创建任务文件、删除任务文件和拉取学生行为数据。4.根据权利要求3所述的一种课堂行为大数据分析系统，其特征在于，所述任务文件以容器编排脚本的形式发送至业务模块；所述容器编排脚本包括任务章节、任务标题、任务描述、输入格式和输出格式。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：常兴治，龙霄汉，虞菊花，朱川，刘威，高亮，王瑶，周慧玲，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：