[发明专利]一种匹配课堂知识内容的实时学情分析系统及方法

权利要求书

1.一种匹配课堂知识内容的实时学情分析系统，其特征在于，包括知识图谱生成模块、实时学情数据生成模块以及分析对比模块；

所述的知识图谱生成模块用于根据课堂实际教学内容生成实际知识图谱；

所述的实时学情数据生成模块用于对现场学习人员学习专注情况进行算法分析，并生成专注度分布图；

所述的分析对比模块分别与知识图谱生成模块、实时学情数据生成模块连接，用于以时间为索引，建立实际知识图谱与专注度分布图的关联分析视图，形成课堂知识内容专注度分布结果。

2.根据权利要求1所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析系统，其特征在于，所述的知识图谱生成模块包括课堂语音转文本单元、语义分析提取单元、关键知识构建单元以及生成课堂实际知识图谱单元；

所述的课堂语音转文本单元将课堂教学过程的视频资源转成音频资源，再通过语音识别技术，将语音内容转成文本信息；

所述的语义分析提取单元对语音转文本单元的文本内容进行语义分析，通过TF-IDF算法，识别高频内容，并提取文本关键内容建立概念实体；

所述的关键知识构建单元将TF-IDF识别的频率作为权重值，建立相关属性-值对；

所述的生成课堂实际知识图谱单元将课堂语音转文本单元、语义分析提取单元、关键知识构建单元所生成的数据，按照RDF数据格式进行存储，并生成实际知识图谱。

3.根据权利要求2所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析系统，其特征在于，所述的实时学情数据生成模块包括监控部署单元、人脸采集单元、分析计算单元以及专注度分布图生成单元；

所述的监控部署单元用于在教学现场设置监控设备以采集现场学员学习情况；

所述的人脸采集单元与监控部署单元连接，用于对录制的视频进行图像取样，依据人脸识别原理，识别人脸特征并提取特征值；

所述的分析计算单元与人脸采集单元连接，用于对人脸采集单元所提取的特征值进行算法分析，依据设定时间内现场学员抬头听课的人员数量，计算课堂专注度；

所述的专注度分布图生成单元与分析计算单元连接，用于针对分析计算单元所计算出的专注度以时间为轴生成专注度分布图。

4.根据权利要求3所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析系统，其特征在于，所述的分析对比模块针对专注度分布图生成单元所生成的专注度分布图以及生成课堂实际知识图谱单元所生成的实际知识图谱，以时间值为索引，建立学情、知识内容数据的关联分析视图，以时间为轴线，形成课堂知识内容的专注度分布结果，完成教学诊断。

5.一种匹配课堂知识内容的实时学情分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.生成实际知识图谱，根据课堂实际教学内容生成实际知识图谱；

S2.生成实时学情数据，对现场学习人员学习专注情况进行算法分析，并生成专注度分布图；

S3.进行分析对比，以时间为索引，建立实际知识图谱与专注度分布图的关联分析视图，形成课堂知识内容专注度分布结果。

6.根据权利要求5所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析方法，其特征在于，所述的生成实际知识图谱包括以下步骤：

S101.课堂语音转文本，将课堂教学过程的视频资源转成音频文件后，通过语音识别技术，转成文本信息；

S102. 语义分析提取，对语音转文本单元的文本内容进行语义分析，通过TF-IDF算法，识别高频内容，并提取文本关键内容建立概念实体；

S103. 构建关键知识内容，将TF-IDF识别的频率作为权重值，建立相关属性-值对；

S104. 生成课堂实际知识图谱，针对S101、S102、S103步骤所生成的数据，按照RDF数据格式进行存储，并生成实际知识图谱。

7.根据权利要求6所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析方法，其特征在于，所述的生成实时学情数据包括以下步骤：

S201. 进行监控部署，在教学现场设置监控设备以采集现场学员学习情况；

S202. 进行人脸采集，对录制的视频进行图像取样，依据人脸识别原理，识别人脸特征并提取特征值；

S203. 分析计算，对人脸采集单元所提取的特征值进行算法分析，依据设定时间内现场学员抬头听课的人员数量，计算课堂专注度；

S204. 生成专注度分布图，针对分析计算单元所计算出的专注度以时间为轴生成专注度分布图。

8.根据权利要求7所述的一种匹配课堂知识内容的实时学情分析方法，其特征在于，所述的分析对比为针对专注度分布图生成单元所生成的专注度分布图以及生成课堂实际知识图谱单元所生成的实际知识图谱，以时间值为索引，建立学情、知识内容数据的关联分析视图，以时间为轴线，形成课堂知识内容的专注度分布结果，完成教学诊断。