[發(fā)明專利]一種基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011200747.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112331306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉孔;張曉萌;鄭麗華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊學(xué)院
• 主分類號(hào): G16H20/70
• 分類號(hào): G16H20/70;G16H50/20;G06F16/35;G06F16/36
• 代理公司: 山東濟(jì)南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司 37108
• 代理人: 曲洋

1.一種基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，生成當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)結(jié)構(gòu)并存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)模塊中；

步驟S2，生成學(xué)生對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的個(gè)性化知識(shí)結(jié)構(gòu)并存儲(chǔ)在知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊中；

步驟S3，學(xué)生對(duì)當(dāng)前錯(cuò)題進(jìn)行錯(cuò)因分析和改正，并將當(dāng)前錯(cuò)題、錯(cuò)因分析結(jié)果及改正標(biāo)簽存儲(chǔ)在錯(cuò)題模塊中；

步驟S4，根據(jù)所述錯(cuò)題模塊中的錯(cuò)題信息，與知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊中的個(gè)性化知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，生成當(dāng)前狀態(tài)的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖；當(dāng)所生成的當(dāng)前數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，結(jié)束當(dāng)前學(xué)習(xí)；否則，進(jìn)入步驟S5；

步驟S5，讀取所述數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖，并根據(jù)所述認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖分配練習(xí)題，并將學(xué)生完成的練習(xí)題中的錯(cuò)題發(fā)送給所述錯(cuò)題模塊，轉(zhuǎn)入步驟S3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)表字段包括知識(shí)點(diǎn)id、知識(shí)點(diǎn)名稱、子知識(shí)點(diǎn)id、子知識(shí)點(diǎn)名稱、先修知識(shí)點(diǎn)id、先修知識(shí)點(diǎn)名稱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述個(gè)性化知識(shí)結(jié)構(gòu)至少包括知識(shí)點(diǎn)含義、知識(shí)點(diǎn)從屬關(guān)系、知識(shí)點(diǎn)屬性和知識(shí)點(diǎn)先修關(guān)系四部分內(nèi)容，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表字段包括知識(shí)點(diǎn)名稱、知識(shí)點(diǎn)描述、子知識(shí)點(diǎn)名稱、子知識(shí)點(diǎn)描述、知識(shí)點(diǎn)屬性、知識(shí)點(diǎn)屬性描述、先修知識(shí)點(diǎn)名稱和先修知識(shí)點(diǎn)描述；其中，所述知識(shí)點(diǎn)名稱、子知識(shí)點(diǎn)名稱和先修知識(shí)點(diǎn)名稱與所述標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；所述知識(shí)點(diǎn)描述、子知識(shí)點(diǎn)描述、知識(shí)點(diǎn)屬性、知識(shí)點(diǎn)屬性描述、先修知識(shí)點(diǎn)描述是學(xué)生根據(jù)自身理解對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行的個(gè)性化語(yǔ)言描述。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述對(duì)當(dāng)前錯(cuò)題的錯(cuò)因分析，包括知識(shí)點(diǎn)分析、意識(shí)與態(tài)度分析兩個(gè)維度；其中，

所述知識(shí)點(diǎn)分析為出錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)查找和錯(cuò)因描述兩部分；所述出錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)查找，是指從知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊中的知識(shí)點(diǎn)或子知識(shí)點(diǎn)中找出出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)；所述錯(cuò)因描述，是學(xué)生根據(jù)自身理解對(duì)所述出錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行的個(gè)性化語(yǔ)言描述；

所述意識(shí)與態(tài)度分析，是指從非智力角度對(duì)當(dāng)前出錯(cuò)的原因進(jìn)行分析并作出類別選擇。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述意識(shí)與態(tài)度的分析類別，包括“不嚴(yán)謹(jǐn)”、“不熟練”、“頭腦不清醒”、“緊張”和“其它原因”五個(gè)類別。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述步驟S4中當(dāng)前數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖，呈現(xiàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，至少包括：以不同顏色表征對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的理解程度，用數(shù)字標(biāo)示不同知識(shí)點(diǎn)的出錯(cuò)頻次，以餅狀圖定量表征知識(shí)點(diǎn)的意識(shí)與態(tài)度類別，用生成曲線圖表征特定知識(shí)點(diǎn)在不同時(shí)段的出錯(cuò)頻次。

7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述步驟S5中分配練習(xí)題，至少包括：根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的理解程度分配、根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的出錯(cuò)頻次分配及根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的意識(shí)與態(tài)度類別分配。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善方法，其特征在于，所述分配練習(xí)題包括學(xué)生自主選擇和教師推薦分配。

9.一種基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善系統(tǒng)，其特征在于，所述基于錯(cuò)題的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖的完善系統(tǒng)，包括：標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)模塊、知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊、錯(cuò)題模塊、數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖生成模塊和導(dǎo)向練習(xí)模塊，其中：

所述標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)模塊，用于提供當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)結(jié)構(gòu)；

所述知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊，與所述標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)模塊相關(guān)聯(lián)，用于提供學(xué)生學(xué)習(xí)當(dāng)前內(nèi)容后，生成的個(gè)性化知識(shí)結(jié)構(gòu)；

所述錯(cuò)題模塊，與所述知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊相關(guān)聯(lián)，用于錄入當(dāng)前錯(cuò)題及學(xué)生對(duì)當(dāng)前錯(cuò)題的錯(cuò)因分析和改正；

所述數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖生成模塊，與所述知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊和錯(cuò)題模塊相關(guān)聯(lián)，用于讀取錯(cuò)題模塊中的錯(cuò)題信息，并用于與知識(shí)結(jié)構(gòu)初始化模塊中的個(gè)性化知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，生成當(dāng)前數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖；

所述導(dǎo)向練習(xí)模塊，與所述數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖生成模塊及錯(cuò)題模塊相關(guān)聯(lián)，用于讀取所述數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖，并根據(jù)所述認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖分配練習(xí)題，并將學(xué)生完成的練習(xí)題中的錯(cuò)題發(fā)送給所述錯(cuò)題模塊。