具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例一

参考图1、图2及图3，本发明所述的结合QQ学习群的混合式教学图表数据分析方法包括以下步骤：

1)导出QQ学习群数据

QQ学习群数据的处理过程为：通过QQ提供的导出消息记录功能存为txt文本文件，如图2所示，文本文件里会有群内所有成员的所有聊天记录，包括日期、成员信息及详细聊天内容。通过对导出的txt文本文件进行信息过滤、抽取及检索，抽取原始QQ学习群里与相应课程相关的信息，然后存入数据库以及Json文件系统中。

在数据抽取过程中需要注意：1)对抽取的信息需要进行时序性的记录，可以从互动性比较强的学生里找到他们的学习行为相关性分析；2)可以和线下的某个关键时间节点结合起来共同分析；3)对缺失的数据要及时重新获取，进而保证数据的完整性，同时也为其相关性分析提供可靠的数据支撑。

目前，QQ群的教学应用更多集中于班级管理及教学辅导的答疑上，然而以课程学习设计及分析为目标的系统应用比较少，该功能可以弥补在线推荐学习系统由于缺乏论坛交流数据导致推荐资源、题目不准确等缺陷。

将获取的数据存储于Sql Server数据库以及Json文件系统中，可以兼有两者的优点，对于Sql Server数据库存储方式，主要有一张表，这张表的数据表的结构为：

QQ_Infor(QQInfor_ID,User_ID,content,date_poster,knowledge_ID),

User_Infor(User_ID,name,StuNum,QQNum,QQAlias),

Knowledge_Infor(knowledge_ID,Kno_name,Kno_date),

其中，QQ_Infor数据表存放的是QQ学习群的聊天记录，其中，QQInfor_ID为自动递增的主键，其余分别表示学生信息、聊天内容、聊天时间及对应的知识点信息。User_Infor为学生信息表，User_ID表示主键，自增长，剩下的分别为学生姓名、学号、QQ号码以及在本群中的备注名；Knowledge_Infor为知识点信息，三个字段分别表示知识点编号(主键及自增长)、知识点以及讲述该知识点对应的大体时间节点。

对于Json文件系统，将获取的数据以学生为单位生成多个Json文件，每个学生一个Json文件，Json文件内存储有每个学生从第一条聊天信息到最后一条聊天信息的所有聊天信息，采用Json文件的形式不但可以方便数据的管理和交换，而且可以防止数据的丢失与破坏。

2)利用QQ学习群数据生成相应图表

21)根据QQ学习群数据生成学习群讨论学习关键知识点的词云图；

该词云图有助于任课老师快速了解群内学习者关心或薄弱的知识点，以及时调整上课或辅导教学安排，生成词云图的具体过程为：

211)将QQ学习群数据转为string类型；

212)去除QQ学习群数据中的英文字符及数字；

由于程序课程学生问题中有不少是直接复制的代码，为防止生成的词云图有编程中关键字，可以将聊天内容中的英文以及数字去除，只保留中文留言，其代码为：

text＝re.sub('[a-zA-Z]','1',text)

213)对经步骤212)处理后的QQ学习群数据进行分词处理，得词列表，其中，将分号的词以空格分隔为字符串，代码为：

text_cut＝jieba.lcut(text)

text_cut＝”.join(text_cut)

214)删除词列表中的停词，再将停词导入到停词库中；

由于QQ群中学生发的图片和表情会显示为[图片]及[表情]，还有些其他系统显示的内容，也需将[图片]、[表情]、[系统]及[消息]等添加到停词库中。

215)设置词云图格式；

设置生成词云图的字体格式、背景颜色、大小及导入停词库等，其代码为：

word_cloud＝

WordCloud(font_path＝"C:/Windows/Fonts/simfang.ttf",width

＝600,

background_color＝"white",height＝300,max_words＝50,

stopwords＝stop_words).generate(text_cut)

216)显示词云图；

应用matplotlib显示QQ学习群聊天结果词云图，参考代码为：

plt.subplots(figsize＝(12,8))

plt.imshow(word_cloud)

plt.axis("off")

22)生成导出每天不同时间节点提问或答疑累计次数的柱状图。

任课教师通过该柱状图，可以清晰了解学习者的每天不同学习时间点的学习偏好，可以帮助任课教师有效安排助教以及答疑时间；

具体生成过程为：

221)获取每条聊天记录的时间信息；

222)设置字典dictionary，并初始化0-23共24个时间段的累计提问或答疑次数为0；

223)根据获取的每条聊天记录时间信息提取对应小时，找到相同的字典key值后累加到对应dictionary中；

224)显示每天0-23共24个时间段的提问或答疑累计次数的柱状图，参考代码为：

fig,ax＝plt.subplots()

ax.bar(study_time.keys(),study_time.values())

fig.savefig("bar.png")

23)生成导出按照星期作为时间节点沟通答疑的累计次数柱状图。

任课教师通过该柱状图，可以清晰了解学习者每周不同学习时间星期的学习偏好，可以帮助有效安排助教及答疑时间；

具体过程为：

231)获取每条聊天记录的日期信息；

232)设置字典dictionary，并初始化1-7天共7个时间段的累计提问或答疑次数为0；

233)根据每条聊天记录的日期信息提取对应星期，找到相同的字典key值后累加到对应dictionary中；

234)显示按照星期作为时间节点1-7天共7个时间段的提问或答疑累计次数的柱状图，参考代码为：

fig,ax＝plt.subplots()

ax.bar(study_time.keys(),study_time.values())

fig.savefig("bar.png")

24)生成关键时间节点前后的沟通聊天累计次数相应图表；

25)寻找活跃提问及答疑学习者，并生成相应图表；

任课教师可以通过该图表了解哪些学习者更愿意投入精力到该课程的学习，也为设置课代表或群管理员提供支撑依据；

具体流程为：

251)获取每条聊天记录的学生信息；

252)设置字典dictionary，并初始化0-N-1(N为群中有效聊天的人数)共N个时间段的累计提问或答疑次数为0；

253)由每条聊天记录的学生信息，找到相同的字典key值后累加到对应dictionary中；

254)由于学习群中的学生一般都在几十个甚至上百个，无法完整显示所有学习者的提问或答疑对应图表，因此可以对字典dictionary按照value排序，获得最活跃及最不活跃的若干学生，相关代码为：

255)将按照QQ学习群中各学习者的活跃程度以词云图、柱状图的形式进行显示，柱状图参考代码为：

fig,ax＝plt.subplots()

ax.bar(study_time.keys(),study_time.values())

fig.savefig("bar.png")

本发明利用QQ学习群中大量聊天记录，对学习群聊天记录的整理并导出，分析出知识点掌握的情况、学习难点、薄弱情况、不同时间段学习偏好以及学习者的活跃度，通过运用可视化工具，以图及表等形式展示在相应学习平台。任课教师利用QQ学习群导出的日志以及生成的相应图表，制定个性化的学习方案以及自适应的提供学习参考资料及习题，帮助学习者快捷、准确地获取学习资源，增强学习者学习热情，提高学习者学习效率和学习能力，增强学生团队协作能力和竞争能力，达到学习目标。

实施例二

本发明所述的结合QQ学习群的混合式教学图表数据分析系统包括：

导出模块，用于导出QQ学习群数据；

生成模块，用于根据QQ学习群数据生成数据分析图表，所述数据分析图表包括学习群讨论学习关键知识点的词云图、每天不同时间节点提问或答疑累计次数的柱状图、按照星期作为时间节点沟通答疑的累计次数柱状图、关键时间节点前后的沟通聊天累计次数图表以及活跃提问及答疑学习者的图表。

实施例三

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述结合QQ学习群的混合式教学图表数据分析方法的步骤，其中，所述存储器可能包含内存，例如高速随机存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如，至少一个磁盘存储器等；处理器、网络接口、存储器通过内部总线互相连接，该内部总线可以是工业标准体系结构总线、外设部件互连标准总线、扩展工业标准结构总线等，总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。存储器用于存放程序，具体地，程序可以包括程序代码、所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

实施例四

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述结合QQ学习群的混合式教学图表数据分析方法的步骤，具体地，所述计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器可以包括随机存储存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存、光盘、磁盘等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。