[发明专利]一种基于脑机接口的学生协作状态评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于脑机接口的学生协作状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定学生进行协作学习过程中的脑电波数据；所述脑电波数据通过使用脑机接口技术采集；

将所述脑电波数据输入到训练好的分类器，对学生协作学习的状态进行分类；所述协作学习的状态包括：交互学习、构建学习、主动学习以及被动学习；所述分类器基于长短期记忆网络LSTM构建，用于根据学生协作学习过程中的脑电波数据对学生的协作学习状态进行分类。

2.根据权利要求1所述的基于脑机接口的学生协作状态评估方法，其特征在于，所述训练好的分类器通过如下步骤得到：

基于预先收集到的训练数据对所述分类器进行训练；所述训练数据包括：

预先采集的学生协作学习过程中的脑电波数据和对应的协作学习状态；将学习协作学习过程中的脑电波数据作为分类器的输入，对应的协作学习状态作为分类器的输出；

将所述训练数据划分成训练集和测试集，并利用训练集训练分类器，再利用测试集调整训练好的分类器的参数，以保证分类器的分类精度。

3.根据权利要求1或2所述的基于脑机接口的学生协作状态评估方法，其特征在于，所述分类器先用一个LSTM层作为输入层用于将输入的脑电波数据和隐藏层连接，再用一个LSTM层和一个Flatten层作为隐藏层，最后再用一个Dense层作为输出层来连接隐藏层和输出数据。

4.根据权利要求1或2所述的基于脑机接口的学生协作状态评估方法，其特征在于，所述脑电波数据包括：lowAlpha波、highAlpha波、lowBeta波、highBeta波、lowGamma波、highGamma波、delta波和theta波。

5.根据权利要求2所述的基于脑机接口的学生协作状态评估方法，其特征在于，所述训练数据中的协作学习状态是根据学生在进行协作学习的视频中每位学生的表现通过人工标注的方式确定。

6.一种基于脑机接口的学生协作状态评估系统，其特征在于，包括：脑电传感器和分类器；

所述脑电传感器用于获取学生进行协作学习过程中的脑电波数据；所述脑电波数据通过使用脑机接口技术采集；

所述分类器基于长短期记忆网络LSTM构建，用于根据学生协作学习过程中的脑电波数据对学生的协作学习状态进行分类；

所述分类器经过训练，训练好的分类器接收所述脑电波数据，基于所述脑电波数据对学生协作学习的状态进行分类；所述协作学习的状态包括：交互学习、构建学习、主动学习以及被动学习。

7.根据权利要求6所述的基于脑机接口的学生协作状态评估系统，其特征在于，所述分类器基于预先收集到的训练数据进行训练；所述训练数据包括：预先采集的学生协作学习过程中的脑电波数据和对应的协作学习状态；将学习协作学习过程中的脑电波数据作为分类器的输入，对应的协作学习状态作为分类器的输出；所述分类器将训练数据划分成训练集和测试集，并利用训练集训练，再利用测试集调整训练好的分类器的参数，以保证分类器的分类精度。

8.根据权利要求6或7所述的基于脑机接口的学生协作状态评估系统，其特征在于，所述分类器先用一个LSTM层作为输入层用于将输入的脑电波数据和隐藏层连接，再用一个LSTM层和一个Flatten层作为隐藏层，最后再用一个Dense层作为输出层来连接隐藏层和输出数据。

9.根据权利要求6或7所述的基于脑机接口的学生协作状态评估系统，其特征在于，所述脑电波数据包括：lowAlpha波、highAlpha波、lowBeta波、highBeta波、lowGamma波、highGamma波、delta波和theta波。

10.根据权利要求7所述的基于脑机接口的学生协作状态评估系统，其特征在于，所述训练数据中的协作学习状态是根据学生在进行协作学习的视频中每位学生的表现通过人工标注的方式确定。