[发明专利]一种基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法

说明书

本发明公开一种基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法，通过在底层学习情境界面媒介上绘制多层相互映射、阶层依次递进的透明矢量层，构建知识结构，学生操作触发透明矢量层的认知热点，完成认知操作，采集认知集合序列，在构建的知识结构的基础上，获得学生的认知结构。该基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法，实现了信息技术与教育的深度融合，一方面给学生提供新的人机学习模式，另一方面记录学生的学习过程，成为教师的教学助理，为高效学习、轻松教学提供支撑，促进教育教学的自动化、智能化、实证化发展。

技术领域

本发明涉及一种数据采集方法，特别是指一种基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法。

背景技术

随着移动网络的迅猛发展，智能终端的日益普及，网上教学、电子课程成为一种趋势，在教育领域越来越受重视。借于计算机的便利，教师可针对不同的学生提供形式各样的个性化教学服务，教学全面、针对性强。然而，电子授课大都是教师以课堂录像、录音、拍照等形式做知识的单向传授，教师与学生的互动交流少，没有形成知识的双向反馈；且教学过程中，教师更多时候注重是结果，而忽视学生的学习过程，偏离教学原则；其对学生的个性化差异也仅是依据考试结果及个人经验来判断，对学生能力的形成和素质的改进过程无法精确掌握。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法。

为实现本发明的目的，现详细说明其技术方案：一种基于人机交互环境的学习过程的数据采集方法，包括如下步骤：

1）在底层学习情境界面媒介上绘制透明矢量层一，再在透明矢量层一上标注与学习情境同构的认知热点（A1，B1，C1，……），并对认知热点进行相应的属性设置，记录参数（（a11，a12，a13，……），（b11，b12，b13，……），（c11，c12，c13，……），……）；在透明矢量层一上绘制透明矢量层二，再在透明矢量层二上标注认知同构点（A2，B2，C2，……），并对认知同构点进行相应的属性设置，记录参数（（a21，a22，a23，……），（b21，b22，b23，……），（c21，c22，c33，……），……）；在透明矢量层二上绘制透明矢量层三，再在透明矢量层三上标注认知同构点（A3，B3，C3，……），并对认知同构点进行属性设置，记录参数（（a31，a32，a33，……），（b31，b32，b33，……），（c31，c32，c33，……），……），以此类推，逐一叠加透明矢量层，标注认知同构点，设置相应的参数，直至形成完整的知识结构；其中认知热点表示可被感知的对象；

2）移动鼠标，触发透明矢量层一上的认知热点，完成认知操作，获得相应的参数，并将参数按认知操作顺序依次排列，形成认知集合序列，实现一次学习过程的数据采集；

3）基于步骤1）所述的知识结构，以认知集合序列为元素构建认知拓扑空间，对认知集合序列的参数进行归纳分析。

所述步骤2）还可以是如下方式操作：移动鼠标，触发透明矢量层一上的认知热点，弹出学习内容采集窗口，输入学习作答数据，完成认知操作，获得与认知热点相应的参数以及该输入的学习作答数据，并将该参数以及学习作答数据按认知操作顺序依次排列，形成认知集合序列，实现一次学习过程的数据采集。根据底层学习情境界面媒介上学习对象作答类型的不同，还可以通过学习内容采集窗口，输入学习作答数据，与该对学习对象对应认知热点的参数共同作为元素构成认知集合序列，完成该学习对象学习过程的记录，拓宽该学习过程数据采集方法的适应范围。

进一步地，透明矢量层采用SVG技术结合Canvas技术绘制得到。SVG和Canvas矢量技术结合使用，绘制效率更高、效果更好。

进一步地，针对同一底层学习情境界面媒介的学习对象，当采集到多个不同个体的认知集合序列时，对多个不同个体的认知集合序列中与底层学习情境界面媒介上该同一学习对象对应的参数进行同构分析，构成不同个体对该同一学习对象的认知维度。以获取群体对该学习对象的认知结构。