一种基于场境感知的智能导学系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于场境感知的智能导学系统，包括导学场境信息采集模块、导学场境语义模型建立模块、场境导学规则生成模块、导学场境语义数据融合模块、场境导学资源推荐模块和场境导学执行模块，通过导学场境信息采集模块采集导学场境原生数据，建立导学场境语义模型，通过计器学习，生成场境导学规则，融合导学场语义相关数据，推出场境导学最优资源，接收语义服务匹配选择与推荐服务，运行智能导学引擎，以提供智能导学服务。本发明专利技术还公开了一种基于场境感知的智能导学系统的实现方法。本发明专利技术为MOOC教育资源平台提供了更加具有个性化自主学习的导学服务。

An intelligent tutoring system based on field environment perception and its implementation

The invention discloses an intelligent tutoring system based on the perception of the environment, including learning context information acquisition module, learning environment a semantic model module, scene guidance rule generation module, learning scene semantic data fusion module, scene teaching resource recommendation module and the execution environment module, through guiding context information collecting module guidance environment of native data, the establishment of environmental semantic model guiding field, through the meter learning environment, generating guidance rules, semantic field data fusion guidance, launch scene guidance optimal resource, receives the semantic service selection and recommendation service, and operation of intelligent guidance engine, to provide intelligent guidance services. The invention also discloses an implementation method of the intelligent tutoring system based on the field environment perception. The invention provides more individualized and autonomous learning guidance service for MOOC educational resource platform.

【技术实现步骤摘要】
一种基于场境感知的智能导学系统及其实现方法
本专利技术涉及教学
，特别涉及一种基于场境感知的智能导学系统及其实现方法。
技术介绍
在互联网教育环境下，各种MOOC教育资源平台层出不穷，开放共享的MOOC教学资源不断丰富，技术与教育深度融合不断突破，使得MOOC平台更加开放，MOOC平台正成为学习型社会建设和终身教育体系构建的有效途径，这将需要MOOC平台更加开放，同时也需要MOOC平台提供更加个性化导学服务。然后现有的MOOC平台重视MOOC资源的设计与制作，重视教学模式的设计与创新，难以适应个性化自主学习的需求。基于上述背景，在智能导学服务架构中如何进行结合学习场境进行个性化的导学服务就成为当前急需解决的问题。传统方法的缺陷与不足：没有从语义本体层对学习者场境进行设计、融合和应用，难以满足MOOC平台学习者用户个性化体验的需求。另一方面，没有基于学习者场境情境变化，提供实现学习资源的灵活配置与学习方法的柔性定制。这种情况显然不适应MOOC平台深入发展的大潮流和学习者终身学习的内在要求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种基于场境感知的智能导学系统，旨在能够进行学习场境智能识别与融合，实现场境情景进行智能导学。为实现上述目的，本专利技术提出的基于场境感知的智能导学系统，包括导学场境信息采集模块、导学场境语义模型建立模块、场境导学规则生成模块、导学场境语义数据融合模块、场境导学资源推荐模块和场境导学执行模块，其中：导学场境信息采集模块，用于从学习场境信息中采集导学场境原生数据，且上传至场境感知智能导学平台服务端；导学场境语义模型建立模块，用于通过本体建模工具采用本体描述语言建立导学场境语义模型；场境导学规则生成模块，用于根据学习情景规则和知识关联关系，采用SWRL语言制定SWRL规则，应用SWRL规则设计学习知识路径及备选学习方法，由此生成场境导学规则；导学场境语义数据融合模块，用于融合学习场境数据和导学场境知识，并基于本体存取组件，且利用本体推理引擎服务，在本体知识层进行导学场境数据知识的融合服务，完成场境数据的一致性检测和情景汇聚；场境导学资源推荐模块，用于应用上述所生成的场境导学规则，基于学习资源服务规格、服务质量和服务价格，通过学习资源语义相关性与学习目标达成度计算，为智能导学引擎提供语义服务匹配选择与推荐服务；场境导学执行模块，用于接收语义服务匹配选择与推荐服务，运行智能导学引擎，以提供智能导学服务。优选地，所述导学场境信息采集模块包括导学场境信息采集单元和导学场境信息转化单元，其中：导学场境信息采集单元，用于通过导学平台服务器与学习终端所布署的学习场境信息中抽取Agent定期或以事件响应方式采集导学场境原生数据；导学场境信息转化单元，用于将所采集的导学场境原生数据转化为以对象模型表示的统一格式的导学场境标识数据。优选地，所述场境导学规则生成模块包括预处理单元和场境导学规则生成单无，其中：预处理单元，用于对导学场境原生数据中场境标识数据进行导学场境主动分类识别和导学场境语义数据的结构表示，对导学场境原生数据进行预处理，生成学习场境数据；场境导学规则生成单元，用于通过导学场境原生数据在导学场境语义模型中的计器学习，生成场境导学规则。优选地，还包括场境导学情境反馈模块，所述场境导学情境反馈模块用于在场境导学执行模块执行期间，定制智能导学各阶段的语义感知的反馈数据，为下一阶段智能导学提供语义反馈数据。优选地，还包括场境数据查询模块，所述场境数据查询模块，用于与本体知识查询引擎连接，以提供场境数据查询服务。本专利技术还提出一种基于场境感知的智能导学系统的实现方法，包括如下步骤：S10从学习场境信息中采集导学场境原生数据，且上传至场境感知智能导学平台服务端；S20通过本体建模工具采用本体描述语言建立导学场境语义模型；S30采用SWRL语言将学习情景规则和知识关联关系转化为SWRL规则，应用SWRL规则设计学习知识路径及备选学习方法，由此生成场境导学规则；S40融合学习场境数据和导学场境知识，并基于本体存取组件，且利用本体推理引擎服务，在本体知识层进行导学场境数据知识的融合服务，完成场境数据的一致性检测和情景汇聚；S50应用上述所生成的场境导学规则，基于学习资源服务规格、服务质量和服务价格，通过学习资源语义相关性与学习目标达成度计算，为智能导学引擎提供语义服务匹配选择与推荐服务；S60接收语义服务匹配选择与推荐服务，运行智能导学引擎，以提供智能导学服务。优选地，所述S10步骤包括：S101通过导学平台服务器与学习终端所布署的学习场境信息中抽取Agent定期或以事件响应方式采集导学场境原生数据；S102将所采集的导学场境原生数据转化为以对象模型表示的统一格式的导学场境标识数据优选地，所述S30步骤包括：S301对导学场境原生数据中场境标识数据进行导学场境主动分类识别和导学场境语义数据的结构表示，对导学场境原生数据进行预处理，生成学习场境数据；S302通过导学场境原生数据在导学场境语义模型中的计器学习，生成场境导学规则本专利技术技术方案通过研制开发一种能够进行学习场境智能识别与融合，实现场境情景进行智能导学的系统及其实现方法。这项技术可以广泛应用于MOOC教学平台和移动教育网络环境中。优选地，还包括：S70在场境导学执行模块执行期间，定制智能导学各阶段的语义感知的反馈数据，为下一阶段智能导学提供语义反馈数据。优选地，在所述S40之后还包括：S80与本体知识查询引擎连接，以提供场境数据查询服务。本专利技术研制开发一种能够进行学习场境智能识别与融合，实现场境情景进行智能导学系统及其实现方法，为MOOC教育资源平台提供了更加具有个性化自主学习的导学服务。本专利技术建立学习者主体场境、职位能力场境信息，学习资源知识和学习场境历史反馈等原生数据统一在场境本体语义数据描述框架资源中，实现智能导学场境语义数据融合，为基于语义本体推理与语义相关性计算进行个性化学习提供语义数据；基于学习场境情景规则建立智能导学引擎，实现学习资源与学习服务语义匹配。基于SWRL语言将对学习场境情景进行建模和推理规则设计，并提供不同优先级别的推理优化规则向学习者提供个性化的学习资源；本系统根据职位能力内涵要求以及获取职位能力的关键知识路径，使用学习者场境语义本体相关度计算实现职位能力要素匹配，并得用学习者过程语义数据、学习场境语义数据、学习考核语义数据等，进行职位能力成熟度评估服务，检验与改善学习过程与学习效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术中一种基于场境感知的智能导学系统的一实施例的功能模块图；图2为本专利技术中所述导学场境信息采集模块的功能模块细化图；图3为本专利技术中所述场境导学规则生成模块的功能模块细化图；图4为本专利技术中一种基于场境感知的智能导学系统的又一实施例的功能模块图；图5为本专利技术中一种基于场境感知的智能导学系统的另一实施例的功能模块图；图6为本专利技术中一种基于场境感知的智能导学系统的实现方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于场境感知的智能导学系统，其特征在于，包括导学场境信息采集模块、导学场境语义模型建立模块、场境导学规则生成模块、导学场境语义数据融合模块、场境导学资源推荐模块和场境导学执行模块，其中：导学场境信息采集模块，用于从学习场境信息中采集导学场境原生数据，且上传至场境感知智能导学平台服务端；导学场境语义模型建立模块，用于通过本体建模工具采用本体描述语言建立导学场境语义模型；场境导学规则生成模块，用于采用SWRL语言将学习情景规则和知识关联关系转化为SWRL规则，应用SWRL规则设计学习知识路径及备选学习方法，由此生成场境导学规则；导学场境语义数据融合模块，用于融合学习场境数据和导学场境知识，并基于本体存取组件，且利用本体推理引擎服务，在本体知识层进行导学场境数据知识的融合服务，完成场境数据的一致性检测和情景汇聚；场境导学资源推荐模块，用于应用上述所生成的场境导学规则，基于学习资源服务规格、服务质量和服务价格，通过学习资源语义相关性与学习目标达成度计算，为智能导学引擎提供语义服务匹配选择与推荐服务；场境导学执行模块，用于接收语义服务匹配选择与推荐服务，运行智能导学引擎，以提供智能导学服务。

【技术特征摘要】
1.一种基于场境感知的智能导学系统，其特征在于，包括导学场境信息采集模块、导学场境语义模型建立模块、场境导学规则生成模块、导学场境语义数据融合模块、场境导学资源推荐模块和场境导学执行模块，其中：导学场境信息采集模块，用于从学习场境信息中采集导学场境原生数据，且上传至场境感知智能导学平台服务端；导学场境语义模型建立模块，用于通过本体建模工具采用本体描述语言建立导学场境语义模型；场境导学规则生成模块，用于采用SWRL语言将学习情景规则和知识关联关系转化为SWRL规则，应用SWRL规则设计学习知识路径及备选学习方法，由此生成场境导学规则；导学场境语义数据融合模块，用于融合学习场境数据和导学场境知识，并基于本体存取组件，且利用本体推理引擎服务，在本体知识层进行导学场境数据知识的融合服务，完成场境数据的一致性检测和情景汇聚；场境导学资源推荐模块，用于应用上述所生成的场境导学规则，基于学习资源服务规格、服务质量和服务价格，通过学习资源语义相关性与学习目标达成度计算，为智能导学引擎提供语义服务匹配选择与推荐服务；场境导学执行模块，用于接收语义服务匹配选择与推荐服务，运行智能导学引擎，以提供智能导学服务。2.如权利要求1所述的基于场境感知的智能导学系统，其特征在于，所述导学场境信息采集模块包括导学场境信息采集单元和导学场境信息转化单元，其中：导学场境信息采集单元，用于通过导学平台服务器与学习终端所布署的学习场境信息中抽取Agent定期或以事件响应方式采集导学场境原生数据；导学场境信息转化单元，用于将所采集的导学场境原生数据转化为以对象模型表示的统一格式的导学场境标识数据。3.如权利要求1所述的基于场境感知的智能导学系统，其特征在于，所述场境导学规则生成模块包括预处理单元和场境导学规则生成单无，其中：预处理单元，用于对导学场境原生数据中场境标识数据进行导学场境主动分类识别和导学场境语义数据的结构表示，对导学场境原生数据进行预处理，生成学习场境数据；场境导学规则生成单元，用于通过导学场境原生数据在导学场境语义模型中的计器学习，生成场境导学规则。4.如权利要求1所述的基于场境感知的智能导学系统，其特征在于，还包括场境导学情境反馈模块，所述场境导学情境反馈模块，用于在场境导学执行模块执行期间，定制智能导学各阶段的语义感知...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海威，刘海，卢卫仪，贺超波，汤庸，
申请(专利权)人：广东省科技基础条件平台中心，华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44