[发明专利]一种教育数据描述与开放实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据开放、大数据应用领域，特别是一种面向大数据的教育数据描述与开放实现方法，为教育大数据的分析挖掘奠定基础。

背景技术

在当今在线教育蓬勃发展，教育大数据的挖掘和学习分析成为一个研究与应用热点。目前，教育数据主要存在于各教学业务系统的传统数据库中，但由于各个系统之间相互独立，形成了数据孤岛，且缺乏规范的教育数据描述体系，没有形成机器可读的数据集，使得教育大数据应用实际缺乏数据的支撑。另一方面，目前教育大数据中，严重缺乏规范描述学习全过程的数据，描述学习者的完整学习过程的数据集是空白。

建立规范的学习数据描述体系，并基于该体系获取学习数据，但如果数据得不到有效利用也依然没有意义，因此教育数据需要得到合理的开放共享，进而完成大数据分析和挖掘，发挥教育数据的价值。目前许多欧洲国家，当然还有中国，将教育数据的开放列入国家开放数据的行动行列，来进一步促进教育的发展和变革。

发明内容

本发明主要目的在于解决学习数据开放缺乏有效规范的描述以及如何实现学习数据的开放问题，提供了一种面向大数据的教育数据描述与教育数据开放实现方法，为教育大数据分析挖掘奠定基础。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种教育数据描述和开放实现方法，包括如下步骤：

(1)用学习者、学习行为、学习对象和学习结果四元组，以主谓宾状的形式描述完整的一个学习过程，形成一种教育数据的描述体系LDES；其中学习者表示的是参与学习的人；学习行为指学习者学习过程中的动作，表示学习者和学习对象之间的关系；学习对象指学习者学习的对象；学习结果指学习者的学习结果；

(2)根据LDES描述体系，设计关系型数据库，包括学习者表、学习对象表和学习经历表，用于存储LDES描述的教育数据；

(3)基于在线学习系统，记录学习者的学习全过程，并将对应数据存储于

步骤(2)的学习者表、学习对象表和学习经历表中；

(4)根据LDES描述体系，设计NoSQL库，包括学习者表、学习对象表和学习经历表，用于抽取步骤(3)中的关系型数据库中教育数据到NoSQL库当中；

(5)设置定时器，于某个时间定时抽取数据库中的教育数据，并通过转换器将数据存储于NoSQL库中，最后删除步骤(3)中的教育数据，缓解教育数据管理上的压力；

(6)以LDES描述体系作为标准，定义敏感元素，将LDES描述体系中的元素通过脱敏处理，去掉敏感元素，形成可开放的教育数据的数据集描述LDSD；

(7)抽取NoSQL库中的教育数据，通过数据开放服务接口API，根据开放元数据集将其转换为指定格式的文件数据，最终实现教育数据的描述与开放共享。

作为优选的技术方案，步骤(1)中，所述学习者从基本信息、人口统计学信息、课堂行为信息和学业信息四个维度进行描述。

作为优选的技术方案，步骤(1)中，所述学习对象是从内容信息、归属信息和展现形式三个维度进行描述，其中内容信息指学习对象的具体内容。

作为优选的技术方案，步骤(1)中，所述学习结果从状态和结果两个维度进行描述。

作为优选的技术方案，步骤(3)中，记录学习者的学习过程客户端进一步包括下述内容：

(3-A1)页面加载完成前，设置学习者开始时间cookie；

(3-A2)当页面加载完成时，设置学习者学习的学习对象id的cookie；设置学习对象类型cookie，如果学习对象类型是activity，则设置学习对象形态cookie；

(3-A3)离开页面时，设置学习者动作和学习结束时间cookie；

后台记录学习者的学习过程包含如下步骤：

(3-B1)读取学习对象类型的cookie，如果学习对象类型是activity，则读取学习对象形态cookie，如果学习对象类型不是activity，则不需读取学习者形态cookie；

(3-B2)读取学习对象id的cookie，根据学习对象id、学习对象类型和学习对象形态获取学习对象信息；

(3-B3)读取学习者动作cookie；

(3-B4)读取学习者开始学习时间cookie，读取学习者结束学习时间cookie，用结束时间减去开始时间计算学习者学习时间，并得出/更新学习成绩，生成学习结果；