[發明專利]一種用于數學思維訓練的教學系統及數據處理方法

在審

• 申請號: 201910870344.0
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110648262A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 蔣豐盈;陳生海;劉建國;周鑫;蔣慶
• 申請（專利權）人: 懷化學院
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06Q10/06;G09B5/02
• 代理公司: 43205 長沙星耀專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 寧星耀

1.一種用于數學思維訓練的教學系統，其特征在于，所述用于數學思維訓練的教學系統包括：

教學視頻采集模塊，與中央控制模塊連接，用于通過攝像器采集數學思維訓練的教學視頻；

數學知識輸入模塊，與中央控制模塊連接，用于通過輸入設備輸入數學知識；

中央控制模塊，與教學視頻采集模塊、數學知識輸入模塊、公式檢索模塊、在線交流模塊、可視化模塊、興趣制定模塊、測試模塊、評估模塊、顯示模塊連接，用于通過單片機控制各個模塊正常工作；

公式檢索模塊，與中央控制模塊連接，用于通過檢索程序檢索數學公式；

在線交流模塊，與中央控制模塊連接，用于通過網絡進行在線交流；

可視化模塊，與中央控制模塊連接，用于通過可視化程序將數學思維轉化為可視化圖形；

興趣制定模塊，與中央控制模塊連接，用于通過制定程序制定需要興趣數學思維課程；

測試模塊，與中央控制模塊連接，用于通過測試程序對學員數學思維進行測試；

評估模塊，與中央控制模塊連接，用于通過評估程序對數學思維訓練的教學質量進行評估；

顯示模塊，與中央控制模塊連接，用于通過顯示器顯示采集的教學視頻、數學知識、可視化圖形、測試結果、評估結果。

2.如權利要求1所述用于數學思維訓練的教學系統，其特征在于，所述公式檢索模塊還用于：

通過創建程序預先創建語法字典，自定義構建數學符號與轉義字符集的對應關系；

定義從左至右從上至下的線性轉換規則；

利用所述語法字典和所述從左至右從上至下的線性轉換規則對包含數學公式的資料解析，得到解析結果并進行檢索。

3.如權利要求2所述用于數學思維訓練的教學系統，其特征在于，述公式檢索模塊還用于數學公式存儲和查詢，所述存儲包括建立語法字典和資料庫，所述語法字典可自定義建立數學符號和轉義字符集的對應關系，所述資料庫數據基于數學公式所述從左至右從上至下的線性轉換規則，依賴所述語法字典的對應關系，并且所述資料庫中可以存儲包含數學公式的相關圖片；所述查詢包括但不限于各種模糊查詢以及精確查詢法；

建立所述語法字典，為每個數學符號創建字典，自定義建立數學符號與所述轉義字符集的對應關系，且數學符號與所述轉義字符集的對應關系必須唯一，具體的規則如下：

基本字符集和羅馬字符集：所述轉義字符集和原數學符號相同；

希臘字符集、基礎數學符號集、求反關系運算符、箭頭類符號、三角符號、特殊符號集：自定義所述轉義字符集。

4.如權利要求3所述用于數學思維訓練的教學系統，其特征在于，所述定義待存儲資料中數學公式的轉換規則，所述轉換規則為從左至右從上至下的線性轉換方式，并按照定義的所述語法字典將包含數學公式的數據轉換后存儲于資料庫中，支持圖片存儲；

錄入數據，轉換包含數學公式的數據資料并存入所述資料庫，兩種錄入方式：

按照所述語法字典和所述轉換規則直接在輸入框輸入包含數學公式的數據；

先以圖片的形式上傳包含數學公式的資料，保存于所述資料庫，之后再按所述轉換規則輸入。

5.一種如權利要求1～4任意一項所述用于數學思維訓練的教學系統的用于數學思維訓練的教學系統的數據處理方法，其特征在于，所述用于數學思維訓練的教學系統的數據處理方法包括：

步驟一，通過教學視頻采集模塊利用攝像器采集數學思維訓練的教學視頻。通過數學知識輸入模塊利用輸入設備輸入數學知識；

步驟二，中央控制模塊通過公式檢索模塊利用檢索程序檢索數學公式；通過在線交流模塊利用網絡進行在線交流。通過可視化模塊利用可視化程序將數學思維轉化為可視化圖形；通過興趣制定模塊利用制定程序制定需要興趣數學思維課程。通過測試模塊利用測試程序對學員數學思維進行測試；

步驟三，通過評估模塊利用評估程序對數學思維訓練的教學質量進行評估；

步驟四，通過顯示模塊利用顯示器顯示采集的教學視頻、數學知識、可視化圖形、測試結果、評估結果。