[发明专利]一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法

说明书

本发明公开了一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法，首先将课程内容依次划分为单元模块、知识点及相关资源，其次计算学生单元模块的关注程度，判断学习每个单元的关注程度是否在阈值范围内，然后计算学生对这些单元知识点关注程度，判断学生学习知识点关注度是否在阈值范围内，再次分析学生这些知识点的学习资源关注度，判断学生对知识点的学习资源是否感兴趣；最后将考试成绩与单元模块关注度进行配对比较，分析学生在线学习的效果和质量，进而对课程单元模块的设计提出优化建议。本发明拓展了目前在线课程学习评估方法，将眼动信息作为评价学生在线学习质量的量化基础，突破传统的评价体系的模式，对提高学生在线学习效率给予了指导。

技术领域

本发明属于智能教育服务、视觉认知技术领域，具体涉及一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法。

背景技术

随着“互联网+”教育模式深入应用与推动，人工智能技术也将为在线学习领域发展带来一系列的革新，社会正在进入一个“智能+”的新纪元。2017年7月8日，我国国务院正式颁布《新一代人工智能发展规划的通知》。通知明确提出智能教育的概念，并指出：利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。尤其是，冠状病毒疫情期间，“停课不停学”教育策略的落实，各大高校、中小学和教育机构等利用在线远程学习的方式展开线上教学。因此，如何提高在线学习过程中学生的学习质量和效果显得尤为重要。

现有在线教学策略主要依靠设计好的教学流程和策略，缺乏对学生实际在线学习过程中学习效果的评估，没有形成符合满足学生需求的精准化在线教学过程。一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法通过采集学生在线学习一门课程的眼动信息，计算学生在学习过程中对单元模块、单元知识点及学习资源的关注度，用于评估学生在线学习的真实状态。在此基础上，将单元模块考试是否合格与单元模块关注是否正常进行两两配对比较，针对具体的比较结果给予教学设计优化，对于面向在线平台教与学深度融合具有指导价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于眼动信息的在线课程学习评估方法，其中：包括如下步骤：

步骤S1：针对在线课程知识粒度的关系，将课程内容由大到小逐级划分为单元模块、知识点及相关资源；

步骤S2：实时采集在线学习过程中学生的眼动数据，所述眼动数据包括注视点坐标、注视点时间，并根据有效注视点及停留时间，计算学生学习单元模块的关注程度，并判断该关注程度是否在阈值范围内；

步骤S3：若学生学习单元模块的关注程度不在阈值范围内的单元，则计算学生对单元模块内各个知识点的关注程度，判断学生学习知识点关注度是否在阈值范围内；

步骤S4：若学生学习单元知识点的关注程度不在阈值范围内的知识点，则分析学生这些知识点的学习资源关注度，判断学生对知识点的学习资源的兴趣度；

步骤S5：对学生每个单元模块进行考试，将考试是否合格与单元模块关注是否正常进行两两配对比较，分析学生在线学习的效果和质量，进而对课程单元模块的设计提出优化建议。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，步骤S1具体为：

S11：将一门课程A的某个单元模块表示为a_i,i∈(1,n)，一门课程A所有模块单元表示为A＝[a₁,a₂,…a_i,…,a_n]；

S12：将一门课程A中的某个单元知识点表示为b_ij,i∈(1,n),j∈(1,m)，一门课程A所有单元知识点表示为