[發明專利]一種基于場境感知的智能導學系統及其實現方法

在審

• 申請號: 201710754170.2
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107391883A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 李海威;劉海;盧衛儀;賀超波;湯庸
• 申請（專利權）人: 廣東省科技基礎條件平臺中心;華南師范大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/20;G09B5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及教學技術領域，特別涉及一種基于場境感知的智能導學系統及其實現方法。

背景技術

在互聯網教育環境下，各種MOOC教育資源平臺層出不窮，開放共享的MOOC教學資源不斷豐富，技術與教育深度融合不斷突破，使得MOOC平臺更加開放，MOOC平臺正成為學習型社會建設和終身教育體系構建的有效途徑，這將需要MOOC平臺更加開放，同時也需要MOOC平臺提供更加個性化導學服務。然后現有的MOOC平臺重視MOOC資源的設計與制作，重視教學模式的設計與創新，難以適應個性化自主學習的需求。基于上述背景，在智能導學服務架構中如何進行結合學習場境進行個性化的導學服務就成為當前急需解決的問題。

傳統方法的缺陷與不足：沒有從語義本體層對學習者場境進行設計、融合和應用，難以滿足MOOC平臺學習者用戶個性化體驗的需求。另一方面，沒有基于學習者場境情境變化，提供實現學習資源的靈活配置與學習方法的柔性定制。這種情況顯然不適應MOOC平臺深入發展的大潮流和學習者終身學習的內在要求。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種基于場境感知的智能導學系統，旨在能夠進行學習場境智能識別與融合，實現場境情景進行智能導學。

為實現上述目的，本發明提出的基于場境感知的智能導學系統，包括導學場境信息采集模塊、導學場境語義模型建立模塊、場境導學規則生成模塊、導學場境語義數據融合模塊、場境導學資源推薦模塊和場境導學執行模塊，其中：

導學場境信息采集模塊，用于從學習場境信息中采集導學場境原生數據，且上傳至場境感知智能導學平臺服務端；

導學場境語義模型建立模塊，用于通過本體建模工具采用本體描述語言建立導學場境語義模型；

場境導學規則生成模塊，用于根據學習情景規則和知識關聯關系，采用SWRL語言制定SWRL規則，應用SWRL規則設計學習知識路徑及備選學習方法，由此生成場境導學規則；

導學場境語義數據融合模塊，用于融合學習場境數據和導學場境知識，并基于本體存取組件，且利用本體推理引擎服務，在本體知識層進行導學場境數據知識的融合服務，完成場境數據的一致性檢測和情景匯聚；

場境導學資源推薦模塊，用于應用上述所生成的場境導學規則，基于學習資源服務規格、服務質量和服務價格，通過學習資源語義相關性與學習目標達成度計算，為智能導學引擎提供語義服務匹配選擇與推薦服務；

場境導學執行模塊，用于接收語義服務匹配選擇與推薦服務，運行智能導學引擎，以提供智能導學服務。

優選地，所述導學場境信息采集模塊包括導學場境信息采集單元和導學場境信息轉化單元，其中：

導學場境信息采集單元，用于通過導學平臺服務器與學習終端所布署的學習場境信息中抽取Agent定期或以事件響應方式采集導學場境原生數據；

導學場境信息轉化單元，用于將所采集的導學場境原生數據轉化為以對象模型表示的統一格式的導學場境標識數據。

優選地，所述場境導學規則生成模塊包括預處理單元和場境導學規則生成單無，其中：

預處理單元，用于對導學場境原生數據中場境標識數據進行導學場境主動分類識別和導學場境語義數據的結構表示，對導學場境原生數據進行預處理，生成學習場境數據；

場境導學規則生成單元，用于通過導學場境原生數據在導學場境語義模型中的計器學習，生成場境導學規則。

優選地，還包括場境導學情境反饋模塊，所述場境導學情境反饋模塊用于在場境導學執行模塊執行期間，定制智能導學各階段的語義感知的反饋數據，為下一階段智能導學提供語義反饋數據。

優選地，還包括場境數據查詢模塊，所述場境數據查詢模塊，用于與本體知識查詢引擎連接，以提供場境數據查詢服務。

本發明還提出一種基于場境感知的智能導學系統的實現方法，包括如下步驟：

S10 從學習場境信息中采集導學場境原生數據，且上傳至場境感知智能導學平臺服務端；

S20 通過本體建模工具采用本體描述語言建立導學場境語義模型；

S30 采用SWRL語言將學習情景規則和知識關聯關系轉化為SWRL規則，應用SWRL規則設計學習知識路徑及備選學習方法，由此生成場境導學規則；

S40 融合學習場境數據和導學場境知識，并基于本體存取組件，且利用本體推理引擎服務，在本體知識層進行導學場境數據知識的融合服務，完成場境數據的一致性檢測和情景匯聚；