[發明專利]一種基于思維過程的教學系統

在審

• 申請號: 201610578820.8
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN107644572A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 徐雯;徐方瞿
• 申請（專利權）人: 上海莘越軟件科技有限公司
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04;G06F17/30
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司31242
• 代理人: 王松

1.一種基于思維過程的教學系統，其特征在于，所述教學系統包括：基本圖形信息庫、平面幾何條件性質庫、問題及推導性質數據庫、習題圖示圖像庫、平面幾何習題數據庫、解題路徑數據庫、技能能力數據庫、用戶解題過程獲取模塊、解題過程比對模塊、未掌握知識點獲取模塊；

所述基本圖形信息庫用以存儲包含基本圖形的描述、基本圖形的性質、位置特征、應用程序、應用方法，以及預緩存基本圖形的圖示；所述應用方法包括添線方法；

所述平面幾何條件性質庫用以存儲整個平面幾何條件性質；采用繼承的方式存儲，父節點中具有該條件性質的通用屬性；最頂層的基類為“條件性質”類，包含了已知求證條件中通用的屬性和原始方法；

所述問題及推導性質數據庫用以存儲問題及推導性質；問題及推導性質數據庫是系統向用戶進行提問時交互的語言規范及特征，包含基本圖形特征、問題內容、問題的選擇項、問題選擇項的注釋、前置步驟、后續步驟、問題形式；

所述習題圖示圖像庫用以存儲經過特征編碼和數據壓縮的平面幾何圖形及添加完輔助線的數據；其主要功能為：將圖形數據的矢量記錄格式轉換為二進制記錄格式，并以壓縮編碼方式存儲圖形/圖像；能對圖形/圖像數據進行各種數學變換和數字圖像處理；進行圖形/圖像數據的各種統計分析；以及輔助線添加步驟時的輸出模板及推導性質條件；

所述平面幾何習題數據庫用以存儲平面幾何習題及用到的圖形；平面幾何問題的存儲包含“已知條件”、“求證條件”和圖形三個部分，“已知條件”、“求證條件”自于“平面幾何條件性質庫”，圖形來自于“輔助線圖像庫”；使得每個條件性質都能成為能進行推導判斷的應用條件，每一個圖形也成為能動態點擊和操作的圖形圖像；

所述解題路徑數據庫用以存儲所有“平面幾何習題數據庫”中預存習題的解題思維路徑模板；此數據庫為專家知識數據庫，由專家事先定義后輸入；每一道平面幾何問題含有多少種解法，則全部輸入進入數據庫作為思維推導的判斷依據；所述解題路徑數據庫還存儲各個標準解題過程中對應步驟所涉及的知識點，該知識點所涉及的題目；

所述用戶解題過程獲取模塊用以獲取并記錄用戶的解題過程；

所述解題過程比對模塊用以將用戶的解題過程與各個標準解題過程分別進行比對；如果用戶解題過程與任一標準解題過程相同，則判斷該用戶的解題正確；如果用戶解題過程與任一標準解題過程均不相同，將用戶解題過程與若干標準解題過程進行匹配，獲取相似度最高的至少一個特定標準解題過程，將用戶解題過程與該特定標準解題過程進行比對；用戶解題過程包括若干數據項，特定標準解題過程包括若干數據項，將用戶解題過程的各 個數據項與特定標準解題過程的各個數據項進行依次比對，若發現不同的數據項，則認為用戶解題的該步驟存在問題；

所述未掌握知識點獲取模塊用以根據所述解題過程比對模塊找到用戶存在問題的步驟，并從所述解題路徑數據庫獲取該步驟所涉及的知識點，將該知識點作為對應用戶未掌握的知識點；

所述技能能力數據庫用以在用戶解題完成后，按照系統自定義的算法計算評價該用戶在解題過程中反映出來的一系列的知識技能和正確的解題步驟的掌握情況，并結合系統記錄的該用戶針對同類型的題目的歷史解題情況動態生成并保存系統對于該用戶對于技能能力評測。技能能力用以對用戶在解題過程中反映出來的技能能力高低進行一個直觀和量化的描述。

2.一種基于思維過程的教學系統，其特征在于，所述教學系統包括：條件數據庫、推導過程數據庫、結論數據庫、索引數據庫、標準解題過程獲取模塊、用戶解題過程獲取模塊、解題過程比對模塊；

條件數據庫用以存儲各個題目的條件數據；

推導過程數據庫用以存儲各個題目的推導過程數據；

結論數據庫用以存儲各個題目的結論數據；

索引數據庫為其他的數據庫建立索引，用于提升數據查詢的效率；

標準解題過程獲取模塊用以獲取各個題目的各個解題過程；

用戶解題過程獲取模塊用以獲取用戶的解題過程；

解題過程比對模塊用以將用戶的解題過程與各個標準解題過程進行比對；如果用戶解題過程與任一標準解題過程相同，則判斷該用戶的解題正確；如果用戶解題過程與任一標準解題過程均不相同，將用戶解題過程與若干標準解題過程進行匹配，獲取相似度最高的一個特定標準解題過程，將用戶解題過程與該特定標準解題過程進行比對；用戶解題過程包括若干數據項，特定標準解題過程包括若干數據項，將用戶解題過程的各個數據項與特定標準解題過程的各個數據項進行依次比對，若發現不同的數據項，則認為用戶解題的該步驟存在問題。