[發明專利]基于人工智能的英語教學交互方法及系統

在審

• 申請號: 202110396701.1
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113095974A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 毛晉華
• 申請（專利權）人: 平頂山學院
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06F16/906;G06F16/901;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 趙瑋

本發明涉及一種基于人工智能的英語教學交互方法及系統，其是通過計算任意兩學生的發音互補特征，將發音互補特征作為節點的大小，構建圖數據結構一，從而確定所有極大團對應的集合，從中提取出同時屬于多個集合的學生，組成集合X，去掉集合X中的學生后，重新構建圖數據結構二，獲取集合Y，計算計算學生與集合Y的適配度，獲取集合X中每個學生的分組集合，分別從每個分組集合中隨機選取一個元素，構成分組策略，計算所述分組策略中的多個元素的適配度的和，選取適配度之和的最大值對應的分組策略作為最優的分組策略，并制定相應的教學交互策略。即本發明的方案能夠更好地進行學生的分組，提高教學效率。

技術領域

本發明涉及教學系統技術領域，具體涉及基于人工智能的英語教學交互方法及系統。

背景技術

隨著互聯網技術的發展，在線教育日益成為一種新的教學方法，在線教育具有教學地點不受限制、教育資源實現公平共享、上課時間較為靈活等優點。但是，相對于傳統的面授教育，在線教育普遍存在互動效果較差、學生注意力不容易集中、老師難以發現學生上課的學習效果。此外，目前無論是傳統教育還是在線教育，全班學生跟隨所在班級的進度進行整體的授課，缺少個體針對性，比如一節課傳授的知識點中，如英語單詞的學習中，一部分學生對某些單詞已經熟悉掌握，那么根據班級教學進度還是重復性學習，顯然是降低了學習效率；而一部分學習對某些單詞則還不能正確發音，其在進行重復性學習時，老師在進行在線教育時沒有針對性；同時由于每個學生的學習效果不同，老師難以兼顧所有學生，導致學習效果不佳。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于人工智能的英語教學交互方法及系統，用以解決針對目標詞學習時，學習效率和效果低下的問題。

本發明提供的一種基于人工智能的英語教學交互方法，包括以下步驟：

步驟1，構建標準模型數據庫，所述標準模型數據庫包括目標詞的標準發音特征，其中的目標詞的標準發音特征包括口型標準變化特征和/或舌型的標準彎曲變化特征以及標準伸展變化特征；

步驟2，獲取同一目標詞的學生發音特征，并將所述發音特征與所述標準發音特征比較，計算兩者的差異程度，根據所述差異程度確定各學生的跟讀特征；

步驟3，根據所述跟讀特征，獲取同一目標詞下每個學生的異常發音特征和任意兩學生之間的輔助特征，進而確定各學生不同目標詞的異常發音特征序列以及任意兩學生之間的輔助特征序列；

步驟4，對于任意兩個學生，根據所述輔助特征序列和異常發音特征序列，計算任意兩個學生的發音互補特征，將任意兩個學生作為一個節點，對節點進行密度聚類，獲得不同的類別，當節點屬于同一類別，則節點之間相互不連接，當節點不屬于同一類別，則進行連接，該連接邊的邊權值為兩節點的余弦距離，構成圖數據結構一；

步驟5，獲取所述圖數據結構一的所有極大團，所有極大團對應的集合為遍歷集合提取同時屬于多個集合的學生x，組成集合X，集合中任意一個集合去掉對應的學生后，將剩余的學生重新構建圖數據結構二，獲取集合Y，計算學生x與集合Y的適配度，獲取學生x的所有有學生分組，并構成分組集合；

步驟6，遍歷集合X獲得多個分組集合，分別從每個分組集合中隨機選取一個學生分組，構成分組策略，計算所述分組策略中的多個學生分組的適配度的和，選取適配度之和的最大值對應的分組策略作為最優的分組策略，并制定相應的教學交互策略。

進一步地，集合X中的學生x分配到集合Y中的適配度f(x,Y)的計算方法為：

其中，P2為將學生x分配到集合Y的學習收益，P1為集合Y的學習收益，Py_m為極大團y_m的學習收益，y_m表示第m個極大團對應的學生集合；α_m為學生x的環境增益系數，α_m＝u×exp(P1-Py_m)，u為集合Y與集合y_m的交并比。