阅读说明：本技术 一种基于分岔分析的智能教学系统及其工作方法 (Intelligent teaching system based on bifurcation analysis and working method thereof ) 是由 孙博豪 于 2019-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于分岔分析的智能教学系统及其工作方法,包括：数据模块,用于储存历史答题记录和标准答题记录；写入模块,用于学生写入试题答案；分析模块,用于根据写入的当前试题答案与数据模块中储存的历史答题记录和标准答案进行步骤分析；分解模块,用于将分析模块中分析得到的步骤分解；对比模块,用于将多个步骤进行联合对比并进行步骤分层；定义模块,用于根据步骤分层进行层级定义；串联模块,用于根据定义模块对各个步骤分层的层级定义进行分层的串联；分岔匹配模块,用于根据当前试题的学生作答的分层串联结果分岔阶段的正确方式以及错误方式进行当前步骤分层的解法判定；教学模块,用于根据匹配结果选择对于该学生的最优标准解答。(the invention relates to an intelligent teaching system based on bifurcation analysis and a working method thereof, wherein the intelligent teaching system comprises the following steps: the data module is used for storing historical answer records and standard answer records; the writing module is used for writing answers of the test questions by students; the analysis module is used for analyzing the steps according to the written current test question answers and the historical answer records and the standard answers stored in the data module; the decomposition module is used for decomposing the steps obtained by analysis in the analysis module; the comparison module is used for carrying out combined comparison on the steps and layering the steps; the definition module is used for carrying out hierarchy definition according to the step hierarchy; the serial module is used for hierarchically and serially connecting the hierarchical definitions of all the steps according to the definition module; the bifurcation matching module is used for carrying out layered solution judgment of the current step according to the correct mode and the wrong mode of the layered series result bifurcation stage of the student answers of the current test question; and the teaching module is used for selecting the optimal standard solution for the student according to the matching result.)

一种基于分岔分析的智能教学系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及教学领域，尤其涉及一种基于分岔分析的智能教学系统及其工作方法。

背景技术

互联网教育是随着当今科学技术的不断发展，互联网科技与教育领域相结合的一种新的教育形式。信息化技术已经渗透到社会的各个方面，教育领域中，一场信息化的颠覆性变革正悄悄地发生着，在现代信息社会，互联网具有高效、快捷、方便传播的特点，在中小学生们的学习和生活中发挥着不可替代的重要作用，并成为中小学生们学习的好帮手，这不但有利于提高中小学生上网学习和交流的能力，帮助孩子增长知识、开阔视野、启迪智慧，而且还能更有效地刺激孩子们的求知欲和好奇心，更能有效地养成中小学生独立思考、勇于探索的良好行为习惯，全面教育和培养祖国未来的建设者和接班人，现在的教育系统并不完善，不能很好的给用户提供良好的学习环境和保障学习效率。同时，有些学生无法按照自己的情况制定良好的比较适合自己的学习方案和学习内容，会造成白用功的情况发生。

发明内容

发明目的：

针对有些学生无法按照自己的情况制定良好的比较适合自己的学习方案和学习内容，会造成白用功的情况发生的问题，本发明提供一种基于分岔分析的智能教学系统及其工作方法。

技术方案：

一种基于分岔分析的智能教学系统，包括：

数据模块，用于储存历史答题记录以及标准答题记录；

写入模块，用于学生写入***，该答案作为当前试题的学生作答；

分析模块，用于根据所述写入模块写入的当前***以及所述数据模块中储存的历史答题记录以及标准答案进行步骤分析；

分解模块，用于将所述分析模块中分析得到的步骤分解；

对比模块，用于将多个步骤进行联合对比，并根据联合对比结果进行步骤分层；

定义模块，用于根据所述步骤分层进行层级定义；

串联模块，用于根据所述定义模块对各个步骤分层的层级定义进行分层的串联，所述串联方法为一对多串联；

分岔匹配模块，用于根据所述写入模块写入的当前试题的学生作答的分层串联结果的分岔阶段进行分岔阶段的正确方式以及错误方式进行当前步骤分层的解法判定；

教学模块，根据所述分岔匹配模块的匹配结果选择对于该学生的最优标准解答。

作为本发明的一种优选方式，所述对比模块根据每个步骤采用的知识点进行前后步骤之间的联结，所述对比模块根据各步骤之间对于试题解答的推进关系进行步骤分层。

作为本发明的一种优选方式，所述定义模块根据知识点抽取所有已记录的学生作答的相同步骤，所述定义模块利用所有已记录的相同步骤获取该些相同步骤在对应的各个学生作答中存在的中间步骤进行步骤分层的层级定义。

作为本发明的一种优选方式，所述串联模块整合所有学生作答，并根据所述分析模块、分解模块、对比模块以及定义模块对所有学生作答的处理结果进行步骤分层的串联。

作为本发明的一种优选方式，所述串联方式为根据各个步骤分层的边界步骤的知识点之间的推进关系进行各个步骤分层之间的串联，所述边界步骤为每个步骤分层中的最先一步的步骤以及最后一步的步骤。

作为本发明的一种优选方式，由于知识点之间的串联关系以及推进关系，各个步骤分层的边界步骤关联若干不同前后步骤分层的边界步骤，所述步骤分层之间产生一定的分叉口。

作为本发明的一种优选方式，所述分岔匹配模块根据各个步骤分层之间的分叉口匹配当前试题的学生作答的步骤分层之间的推进关系。

作为本发明的一种优选方式，所述数据模块、写入模块、分析模块、对比模块、定义模块、串联模块、分岔匹配模块以及教学模块囊括当前试题的所有解答结果，所述所有解答结果包括正确解答以及错误解答。

作为本发明的一种优选方式，所有解答结果以步骤分层的串联结果储存至所述数据模块且在没完成一次学生作答后进行数据更新。

一种基于分岔分析的智能教学系统的工作方法，包括以下步骤：

S01：学生利用所述写入模块进行试题作答；

S02：所述分析模块根据当前学生作答分析每个采用的知识点；

S03：所述分解模块根据若干单一知识点将学生作答分解成若干步骤；

S04：所述对比模块在所述数据模块的数据支撑下将步骤分层；

S05：所述定义模块定义各个步骤分层的层级；

S06：所述串联模块根据各个步骤分层的边界步骤之间是否存在连接关系进行步骤分层之间的串联；

S07：所述分岔匹配模块根据当前学生作答每个层级之间的串联与所述数据模块中对于步骤分层的串联结果匹配相似知识点结构的正确解答以及相似错误解答；

S08：所述教学模块选择所述最优标准解答进行正确解答分析并选择相似错误解答进行错误对比分析。

本发明实现以下有益效果：

根据学生体现出的利用知识获取在答题是正确与错误的分岔节点处的错误流程进行个人化的学习方案以及学习内容的订制，解决了有些学生无法按照自己的情况制定良好的比较适合自己的学习方案和学习内容，会造成白用功的情况发生的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明系统框架图；

图2为本发明工作步骤图。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1、图2。一种基于分岔分析的智能教学系统，包括：

数据模块1，用于储存历史答题记录以及标准答题记录；

写入模块2，用于学生写入***，该答案作为当前试题的学生作答；

分析模块3，用于根据所述写入模块2写入的当前***以及所述数据模块1中储存的历史答题记录以及标准答案进行步骤分析；

分解模块4，用于将所述分析模块3中分析得到的步骤分解；

对比模块5，用于将多个步骤进行联合对比，并根据联合对比结果进行步骤分层；

定义模块6，用于根据所述步骤分层进行层级定义；

串联模块7，用于根据所述定义模块6对各个步骤分层的层级定义进行分层的串联，所述串联方法为一对多串联；

分岔匹配模块8，用于根据所述写入模块2写入的当前试题的学生作答的分层串联结果的分岔阶段进行分岔阶段的正确方式以及错误方式进行当前步骤分层的解法判定；

教学模块9，根据所述分岔匹配模块8的匹配结果选择对于该学生的最优标准解答。

作为本发明的一种优选方式，所述对比模块5根据每个步骤采用的知识点进行前后步骤之间的联结，所述对比模块5根据各步骤之间对于试题解答的推进关系进行步骤分层。

作为本发明的一种优选方式，所述定义模块6根据知识点抽取所有已记录的学生作答的相同步骤，所述定义模块6利用所有已记录的相同步骤获取该些相同步骤在对应的各个学生作答中存在的中间步骤进行步骤分层的层级定义。

作为本发明的一种优选方式，所述串联模块7整合所有学生作答，并根据所述分析模块3、分解模块4、对比模块5以及定义模块6对所有学生作答的处理结果进行步骤分层的串联。

作为本发明的一种优选方式，所述串联方式为根据各个步骤分层的边界步骤的知识点之间的推进关系进行各个步骤分层之间的串联，所述边界步骤为每个步骤分层中的最先一步的步骤以及最后一步的步骤。

作为本发明的一种优选方式，由于知识点之间的串联关系以及推进关系，各个步骤分层的边界步骤关联若干不同前后步骤分层的边界步骤，所述步骤分层之间产生一定的分叉口。

作为本发明的一种优选方式，所述分岔匹配模块8根据各个步骤分层之间的分叉口匹配当前试题的学生作答的步骤分层之间的推进关系。

作为本发明的一种优选方式，所述数据模块1、写入模块2、分析模块3、对比模块5、定义模块6、串联模块7、分岔匹配模块8以及教学模块9囊括当前试题的所有解答结果，所述所有解答结果包括正确解答以及错误解答。

作为本发明的一种优选方式，所有解答结果以步骤分层的串联结果储存至所述数据模块1且在没完成一次学生作答后进行数据更新。

一种基于分岔分析的智能教学系统的工作方法，包括以下步骤：

S01：学生利用所述写入模块2进行试题作答；

S02：所述分析模块3根据当前学生作答分析每个采用的知识点；

S03：所述分解模块4根据若干单一知识点将学生作答分解成若干步骤；

S04：所述对比模块5在所述数据模块1的数据支撑下将步骤分层；

S05：所述定义模块6定义各个步骤分层的层级；

S06：所述串联模块7根据各个步骤分层的边界步骤之间是否存在连接关系进行步骤分层之间的串联；

S07：所述分岔匹配模块8根据当前学生作答每个层级之间的串联与所述数据模块1中对于步骤分层的串联结果匹配相似知识点结构的正确解答以及相似错误解答；

S08：所述教学模块9选择所述最优标准解答进行正确解答分析并选择相似错误解答进行错误对比分析。

在具体实施过程中，当学生试题解答完成后，分析模块3根据知识点对学生作答进行分析，例如该试题与级数、极限相关，则可以采用“因式分解”、“泰勒展开”、“求极限”等方式进行学生作答的分析，判断出采用“因式分解”的解答内容有A和B，采用“泰勒展开”的解答内容有C、D和E，采用“求极限”的解答内容有F，则分解模块4分别将解答内容A～F分别定为六个步骤，分别为步骤A～F；由于采用的知识点分别相同，对比模块5在数据模块1中寻找以往的解答经验后将解答内容A和B定为一个层级，解答内容C、D和E定为一个层级，解答内容F定为一个层级。此时，步骤A和步骤B、步骤C和步骤E、步骤F分别作为相应层级的边界步骤。

在确认边界步骤后，串联模块7在数据库中的以往解答的分层串联结果中寻找是否有其余解法中存在当前解法的步骤分层之间的中间步骤或分层，若有，则在相应的两个层级之间空出一个层级，并进行串联，例如，在“因式分解”与“泰勒展开”之中存在“等量代换”，则在进行步骤分层定级时，“因式分解”为1，则对应步骤为1A、1B，“等量代换为”为2，“泰勒展开”为3，则对应步骤为3C、3D、3E，“求极限”为4，则对应步骤为4F；若无，则直接进行串联，例如，“因式分解”为1，则对应步骤为1A、1B，“泰勒展开”为2，则对应步骤为2C、2D、2E，“求极限”为3，则对应步骤为3F。

值得一提的是，在以往的记录里，分层串联在每一个层级中肯定存在一定的分歧，例如，在“因式分解”后，可能会采用“泰勒展开”或“拉格朗日展开”，因此会存在分岔，该些分岔中有正确，也有错误，因此对于历史记录中的层级串联结果，只有最终指向正确答案的解答才是正确的，而达到该正确答案的解答在多个分岔上总是会向正确的一侧前进。

分岔匹配模块8直接通过各个层级定级在历史记录的分层串联结果中寻找相应的分层，并在出现错误的步骤分层的分岔出标定，由若干分岔组成学生当前作答的相似错误解答，教学模块9根据相似错误解答进行教学。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。