[發明專利]基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統

有效

• 申請號: 201710204355.6
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107085803B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 汪惠
• 申請（專利權）人: 弘成科技發展有限公司
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06Q30/06;G06Q50/20
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 謝敏

1.一種基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于，包括：

知識圖譜資源模塊，用于構建資源庫的知識圖譜和資源圖譜；

學生學習能力測評模塊，用于在知識圖譜資源模塊的基礎上對學生學習能力進行測評獲得學生學習能力等級；

學生畫像模塊，用于結合學生學習能力等級和學生信息庫繪制學生畫像并對學生信息進行聚類；

教師畫像模塊，基于教師信息庫繪制教師畫像；

個性化推薦模塊，用于對學生或教師進行資源推薦；

所述知識圖譜資源模塊包括知識樹、資源庫以及資源相似度，所述知識樹為知識點集合及其知識點之間的關系，所述資源庫為教學用資源集合及其資源之間的關系，所述資源相似度為根據資源之間的距離計算得到；

所述學生學習能力測評模塊包括學習能力初始等級、綜合評分區間、應覆蓋知識點、學習能力測評試卷、學習能力測評標準、學生學習能力等級，根據學習能力測評試卷對學生進行能力測評得到學生學習能力等級，根據綜合測評結果判定學生的綜合評分，獲得覆蓋知識點、未覆蓋知識點、得分低知識點和與上一等級差異知識點；

所述個性化推薦模塊包括學生資源推薦模塊和教師資源推薦模塊，所述學生資源推薦模塊為根據知識圖譜資源模塊、學生畫像模塊結合學生學習能力測評模塊對學生進行資源推薦；所述教師資源推薦模塊為根據知識圖譜資源模塊、教師畫像模塊結合學生學習能力測評模塊對學生進行資源推薦。

2.根據權利要求1所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于：所述學生學習能力測評模塊還包括以下內容：

根據學習能力測評試卷對學生進行能力測評的學生人數達到預定閾值時，對不同學習能力等級下的學生進行聚類分析，并對學習能力測評標準進行修正更新，并確定新的學習能力等級下的知識點綜合評分區間和應覆蓋知識點；

階段性地對學生進行能力測評，根據學生學習能力測評結果，更新學生學習能力等級，所述階段為周、月、季和年中的一種。

3.根據權利要求1所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于：所述學生畫像模塊包括學生基礎畫像、學生學習特征畫像，根據學生基礎畫像對學生進行分類得到學生基礎分類，根據學生學習特征畫像對學生進行分類得到學生學習特征分類。

4.根據權利要求1所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特性在于：所述教師畫像模塊包括教師學科備課畫像和教師章節備課畫像，根據教師學科備課畫像對教師進行分類得到學科備課教師分類，根據教師章節備課畫像對教師進行分類得到章節備課教師分類。

5.根據權利要求3所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于：所述學生資源推薦模塊的構建方法是：

將學生學習能力測評模塊中得到的未覆蓋知識點AC1，得分低知識點AC2和與上一等級的差異知識點AC3的并集作為資源推薦集合RAC，即資源推薦集合RAC={R{未覆蓋知識點AC1}∪R{得分低知識點AC2}∪R{與上一等級的差異知識點}}；

將學生基礎分類相同的學生集合、學生學習特征分類相同或高一等級的學生集合作為最近鄰居抽取集合SAC，即SAC={S{基礎分類相同}∪ S{綜合學習特征分類相同等級} ∪ S{綜合學習特征分類高一等級}}；

令RAC(u)表示學生u曾經使用過的資源集合，RAC(v)為學生v曾經使用過的資源集合，用戶u∈SAC，用戶v∈SAC，通過余弦相似度計算在使用資源上學生的相似度，取從高到低排序前K1個鄰近學生的資源推薦給相應學生，所述K1為預設參數；

令N(i)為使用資源i并且屬于SAC集合的學生數，N(j)為使用資源j并且屬于SAC集合的學生數，資源i∈RAC，資源j∈RAC，通過余弦相似度計算學生使用資源的相似度，取從高到低排序前K2個資源推薦給相應學生，所述K2為預設參數。

6.根據權利要求5所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于：所述在使用資源上學生的相似度的計算公式如下：

所述學生使用資源的相似度的技術公式如下：

。

7.根據權利要求4所述的基于知識圖譜和能力測評的個性化教學資源推薦系統，其特征在于：所述教師資源推薦模塊的構建方法是：

將學科備課教師分類或章節備課教師分類的教師集合中最鄰近的K3個教師的備課使用資源推薦給相應教師，其中，K3為預設參數；

將相應教師備課曾經使用資源按照資源相似度，將最鄰近的K4個資源推薦給相應教師，其中，K4為預設參數；

將學生學習能力測評模塊中的未覆蓋知識點集合中頻率最高的前K5個知識點所在的資源推薦給相應教師，其中，K5為預設參數；

將學生學習能力測評模塊中的得分低知識點集合中頻率最高的前K6個知識點所在的資源推薦給相應教師，其中，K6為預設參數；

將學生學習能力測評模塊中的與上一等級的差異知識點集合中頻率最高的前K7個知識點所在的資源推薦給相應教師，其中，K7為預設參數。