[发明专利]基于学习行为的智能科技教学系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于学习行为的智能科技教学系统，其特征在于，该智能科技教学系统包括数据采集与存储子系统和数据分析与处理子系统；

所述数据采集与存储子系统，用于采集学习者视频行为信息并提取行为特征，通过设置于学习者学习过程元件中的接触式传感器，获取每个元件在学习过程中的移动信息，并存储提取的学习者视频行为信息对应的行为特征以及每个元件在学习过程中的移动信息；

所述数据分析与处理子系统，用于对所述学习者视频行为信息对应的行为特征以及每个元件在学习过程中的移动信息进行数据降维，并计算学习者各科技素质测评结果后，生成可视化的图形、图表；还用于根据可视化的学习者各科技素质测评结果，通过推荐机制生成课程及教学方法建议。

2.根据权利要求1所述的基于学习行为的智能科技教学系统，其特征在于，所述数据采集与存储子系统包括视频信息采集单元、视频行为提取单元、模块移动信息采集单元、学习行为数据存储单元；

所述视频信息采集单元，用于采集学习者视频行为信息；

所述视频行为提取单元，基于所述视频信息采集单元采集的学习者视频行为信息，通过基于深度学习的方法提取行为特征；

所述模块移动信息采集单元，通过设置于学习者学习过程元件中的接触式传感器，获取每个元件在学习过程中的移动信息；

所述学习行为数据存储单元，用于存储提取的学习者视频行为信息对应的行为特征以及每个元件在学习过程中的移动信息。

3.根据权利要求1所述的基于学习行为的智能科技教学系统，其特征在于，所述数据分析与处理子系统包括数据降维单元、各素质评分计算单元、素质可视化显示单元、课程及教学方法建议单元；

所述数据降维单元，用于对所述学习者视频行为信息对应的行为特征以及每个元件在学习过程中的移动信息进行数据降维；

所述各素质评分计算单元，用于基于降维后的数据，计算学习者各科技素质测评结果，并生成可视化的图形、图表；

所述素质可视化显示单元，用于显示所述学习者各科技素质测评结果对应的可视化的图形、图表；

所述课程及教学方法建议单元，根据可视化的学习者各科技素质测评结果，通过推荐机制生成课程及教学方法建议。

4.根据权利要求1或2所述的基于学习行为的智能科技教学系统，其特征在于，所述行为特征包括学习者坐姿；

所述坐姿包括：趴着、仰着、转身、躺着、正坐。

5.根据权利要求1所述的基于学习行为的智能科技教学系统，其特征在于，所述数据采集与存储子系统和数据分析与处理子系统通过有线网络、4G网络、GPRS网络、WIFI网络中的一种过多种方式进行数据传输。

6.一种基于学习行为的智能科技教学系统控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的基于学习行为的智能科技教学系统，该方法包括：

步骤S10，采集学习者视频行为，并通过基于深度学习的方法提取对应的行为特征；采集学习者学习过程中元件的移动信息；

步骤S20，存储所述学习者视频行为对应的行为特征和学习者学习过程中元件的移动信息；

步骤S30，进行所述学习者视频行为对应的行为特征和学习者学习过程中元件的移动信息的特征降维；

步骤S40，基于降维后的数据，计算学习者各科技素质测评结果，并生成可视化的图形、图表；

步骤S50，基于可视化的学习者各科技素质测评结果，通过推荐机制获取学习者课程方面的建议以及教学者教学方法方面的建议。

7.根据权利要求6所述的基于学习行为的智能科技教学系统控制方法，其特征在于，步骤S30中“进行所述学习者视频行为对应的行为特征和学习者学习过程中元件的移动信息的特征降维”，其方法为：

通过主成分分析方法、线性判别分析LDA方法、局部线性嵌入LLE方法中的一种方法实现信息的特征降维。