[发明专利]移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法和系统

说明书

移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法，包括：(1)眼动跟踪数据计算；(2)眼动跟踪数据传输；(3)眼动跟踪数据存储；(4)眼动跟踪数据可视化；还提供了一种移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析系统，包括依次连接并馈送数据的以下模块：眼动跟踪数据计算模块、眼动跟踪数据传输模块、眼动跟踪数据存储模块、眼动跟踪数据可视化模块。本发明通过记录学生利用移动设备学习时的眼动跟踪数据，进行注意力时空特征分析及相应的可视化展示，使得教师可以通过可视化交互界面选择需要展示的学生和可视化方式，分析学生学习行为，从而有针对性的调整教学内容和教学方法，提高智慧课堂的教学效果。

技术领域

本发明涉及一种智慧课堂教学可视分析方法和系统。

背景技术

人们日常学习和工作都离不开眼睛的运动，眼动跟踪数据与人的认知具有密切关系。伴随着移动设备相关技术的迅速发展，人们与移动设备的交互已经越来越频繁，手机以及平板电脑已经成为了生活中不可或缺的电子设备。将移动设备应用于教学已经成为研究与应用热点。但是，目前教师获取学生学习情况的方式大多停留在课堂练习或课后作业，对于课堂上教学情况的及时分析，缺少有效的数据支撑和交互通道。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法及其系统。

为了提高移动设备在智慧课堂应用中的教学效率，方便教师实时了解学生学习情况，采取更具有针对性的教学，本发明提出移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法，用于记录、分析和展示学生在学习过程中的眼动跟踪数据。移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析系统采用的是客户端-服务器结构，移动设备作为产生注视点数据的客户端，支持眼动跟踪标定、注视点计算，与服务器进行通信并将注视点数据批量上传。服务器负责注视点数据的解析存储，并转化为轨迹图或热区图等可视化形式。

移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法，包括如下步骤：

(1)眼动跟踪数据计算；

(2)眼动跟踪数据传输；

(3)眼动跟踪数据存储；

(4)眼动跟踪数据可视化。

优选地，步骤(4)中用户一段时间内累积的注视点分布用热区图表示，使用像素透明度来表达热点区域。

本发明还提供了一种移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析系统，包括依次连接并馈送数据的以下模块：

(1)眼动跟踪数据计算模块；

(2)眼动跟踪数据传输模块；

(3)眼动跟踪数据存储模块；

(4)眼动跟踪数据可视化模块。

本发明的优点在于：提出了一种移动端眼动跟踪驱动的智慧课堂教学可视分析方法和系统，是对现有智慧课堂教学情况分析方法的补充，通过记录学生利用移动设备学习时的眼动跟踪数据，进行注意力时空特征分析及相应的可视化展示，使得教师可以通过可视化交互界面选择需要展示的学生和可视化方式，分析学生学习行为，从而有针对性的调整教学内容和教学方法，提高智慧课堂的教学效果。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图。

图2是本发明方法的眼动跟踪数据计算示意图。

图3是本发明方法的眼动跟踪数据传输示意图。

图4是本发明方法的眼动跟踪数据存储示意图。

图5a～图5b是本发明方法的眼动跟踪数据轨迹图示意图，其中图5a表示单个学生注视点轨迹图；图5b表示多个用户叠加的注视点轨迹图。