一种基于日常作业的学生知识体系分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，包括数据处理装置，所述数据处理装置外侧通过通信线缆连接有语音播放器和触控屏，所述数据处理装置表面设有密码验证模块，所述数据处理装置连接端分别设有试题知识库存储模块、作业质量采集模块、个体知识体系生成模块和试题推送模块。本发明专利技术通过设有作业质量采集模块和个体知识体系生成模块，作业质量采集模块通过多种途径采集学生对问题的作答情况，从而个体知识体系生成模块可以基于学生日常作业行为，逐步为每个学生构建个体化、差异化的知识体系，为每个学生建立专属知识体系，针对每一个学生的不足进行专门性的辅导，从而有效提升学生学习、复习效率，针对性的进行知识强化。

An Analysis System of Students'Knowledge System Based on Daily Assignments

【技术实现步骤摘要】
一种基于日常作业的学生知识体系分析系统
本专利技术涉及计算机信息和教育领域，特别涉及一种基于日常作业的学生知识体系分析系统。
技术介绍
为了取得好成绩，需要学生明确课本中各类知识点，并针对每个知识点进行大量练习。因此学习过程中需要完成大量的日常作业。但是，受学生和老师自身层次所限，学生很难在做题过程中明确了解题目和知识点之间的关系，普通老师也很难针对每一个学生的不足进行专门性的辅导。专利CN108256751A提出了一种基于大数据的在线教学过程评价方法，包括数据获取、数据挖掘和模型构建，其目标是预测学生是否学习失败。但是其数据来源于分数、出勤率、辍学率等信息，其数据挖掘部分描述十分空洞，没有有意义的内容，最后的模型构建部分错误的采用了一个最原始的用于图像识别的卷积网络，预测结果是学习成功或失败，并不能够提供任何提高学习成绩的信息。专利CN105654403A提出一种基于学生作业结果数据的知识树问题分析方法，该方法基于电子题库，将学生做过的题目放入错题集和历史作业中，并能够根据科目对题目进行分类，对错题进行集中测试，方便学生复习。这类系统对传统错题本进行了电子化操作，前提是学生必须大量做题后才能形成有效的错题库，不能够主动为学生推送题目，对于知识划分只限于科目、学期，没能够精确到知识点，也不能利用大数据技术发现类似学生普遍存在的问题，操作对象仅限于电子试题，对学生的学习效率提升有限。专利CN107886794A提出一种可实现在线辅导的学生作业批改系统。系统涉及点评模块、错题共享模块，能够对学生的复习和知识点强化起到一定作用，但仍然是学生先做题，后点评的传统模式，不能够根据学生目前的知识掌握情况主动的为学生准备试题，学生在复习的时候只能基于历史做题数据，不能主动的去发现自身知识弱点，难以针对性的实现知识强化。因此，专利技术一种基于日常作业的学生知识体系分析系统来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，通过设有作业质量采集模块和个体知识体系生成模块，作业质量采集模块通过多种途径采集学生对问题的作答情况，包括纸质作业的信息采集电子试题的作答信息，课堂问答和听课质量信息，从而个体知识体系生成模块可以基于学生日常作业行为，逐步为每个学生构建个体化、差异化的知识体系，针对每一个学生的不足进行专门性的辅导，为每个学生建立专属知识体系，基于知识体系和大数据分析进行试题推送，从而有效提升学生学习、复习效率，针对性的进行知识强化，以解决学生很难在做题过程中明确了解题目和知识点之间的关系，普通老师也很难针对每一个学生的不足进行专门性的辅导的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，包括数据处理装置，所述数据处理装置外侧通过通信线缆连接有语音播放器和触控屏，所述数据处理装置表面设有密码验证模块，所述数据处理装置连接端分别设有试题知识库存储模块、作业质量采集模块、个体知识体系生成模块和试题推送模块，所述数据处理装置输出端设有数控服务器，所述数控服务器外侧通过以太网传输线缆连接有数据库，所述数控服务器输出端设有数据计算模块。优选的，所述数据处理装置用于收集不同学生的学习数据，并将收集到的学习数据传输至数控服务器。优选的，所述试题知识库存储模块包括学期选项、科目选项、试题选项和答案选项，所述作业质量采集模块根据知识点按照树状结构分层次表示。优选的，所述作业质量采集模块包括纸质作业信息采集模块、电子试题作答信息采集模块和课堂问答和听课质量信息采集模块。优选的，所述个体知识体系生成模块基于学生日常作业行为，逐步为每个学生构建个体化、差异化的知识体系，所述试题推送模块通过遗忘曲线、知识点掌握情况、学生历史作业语义匹配和大数据分析技术，主动地向学生推送练习题。优选的，所述数据库与数控服务器相互连通，所述数控服务器连通以太网并通过以太网获取相应年龄段的学生学习大数据，所述数据库用于存储不同学生的历史数据。优选的，所述数据计算模块包括向量化算法、聚类算法和推荐算法，所述向量化算法是根据学生的学习数据，对学生知识点掌握情况进行打分；所述聚类算法用于把很多点按照远近关系聚集起来成为许多为簇；所述推荐算法用于对学生知识的薄弱点不断强化，可以用最少的付出得到最好的效果。本专利技术的技术效果和优点：1、通过设有作业质量采集模块和个体知识体系生成模块，作业质量采集模块通过多种途径采集学生对问题的作答情况，包括纸质作业的信息采集电子试题的作答信息，课堂问答和听课质量信息，从而个体知识体系生成模块可以基于学生日常作业行为，逐步为每个学生构建个体化、差异化的知识体系，针对每一个学生的不足进行专门性的辅导，为每个学生建立专属知识体系，基于知识体系和大数据分析进行试题推送，从而有效提升学生学习、复习效率，针对性的进行知识强化；2、通过设有试题知识库存储模块和试题推送模块，试题推送模块通过建立学生错题本，根据遗忘曲线周期性的推送该错题，能够将每次的记忆任务平摊，降低学生每次记忆的消耗，同时实现永久记忆效果，由遗忘曲线、知识点掌握情况、学生历史作业语义匹配和大数据分析技术，主动地向学生推送练习题，极大地提高学习效率，减少重复做题，试题知识库存储模块由以太网下载学生对应学期的不同科目的不同类型习题，为试题推送模块提供充足的题源；3、通过设有数据计算模块，数据计算模块包括向量化算法、聚类算法和推荐算法，向量化算法是根据学生的数据，对学生知识点掌握情况进行打分，每个学期的每个知识点都有一个分数；聚类算法是通过向量可以表示空间里的点，无论什么点，都能计算出来点和点距离随后用聚类方法，就可以把很多点按照远近关系聚集起来成为许多小簇，学习好的一堆，学习差的一堆，就好像物以类聚，给下面的推荐算法服务，推荐算法计算学生的每一个知识点跟簇中心的差距，这些差值有正有负，按照差的知识点去搜题并推荐，尽快的强化这些薄弱的点，同时根据人类的遗忘曲线，通过间隔的方式，对薄弱点不断强化，可以用最少的付出得到最好的效果。附图说明图1为本专利技术的整体结构原理图；图2为本专利技术的试题知识库存储模块结构图；图3为本专利技术的作业质量采集模块结构图；图4为本专利技术的学生试题正确数与知识点评分关系图；图5为本专利技术作业质量采集模块的科目的知识体系；图6为本专利技术的学生知识向量可视化及簇群划分图；图中：1数据处理装置、11密码验证模块、2试题知识库存储模块、21学期选项、22科目选项、23试题选项、24答案选项、3作业质量采集模块、31纸质作业信息采集模块、32电子试题作答信息采集模块、33课堂问答和听课质量信息采集模块、4个体知识体系生成模块、5试题推送模块、6数控服务器、7数据库、8数据计算模块、81输入面板、82对答面板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：本专利技术提供了如图1-3所示的一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，包括数据处理装置1，所述数据处理装置1外侧通过通信线缆连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，包括数据处理装置（1），其特征在于：所述数据处理装置（1）表面设有密码验证模块（13），所述数据处理装置（1）连接端分别设有试题知识库存储模块（2）、作业质量采集模块（3）、个体知识体系生成模块（4）和试题推送模块（5），所述数据处理装置（1）输出端设有数控服务器（6），所述数控服务器（6）外侧通过以太网传输线缆连接有数据库（7），所述数控服务器（6）输出端设有数据计算模块（8）。

【技术特征摘要】
1.一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，包括数据处理装置（1），其特征在于：所述数据处理装置（1）表面设有密码验证模块（13），所述数据处理装置（1）连接端分别设有试题知识库存储模块（2）、作业质量采集模块（3）、个体知识体系生成模块（4）和试题推送模块（5），所述数据处理装置（1）输出端设有数控服务器（6），所述数控服务器（6）外侧通过以太网传输线缆连接有数据库（7），所述数控服务器（6）输出端设有数据计算模块（8）。2.根据权利要求1所述的一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，其特征在于：所述数据处理装置（1）用于收集不同学生的学习数据，并将收集到的学习数据传输至数控服务器（6）。3.根据权利要求1所述的一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，其特征在于：所述试题知识库存储模块（2）包括学期选项（21）、科目选项（22）、试题选项（23）和答案选项（24），所述作业质量采集模块（2）根据知识点按照树状结构分层次表示。4.根据权利要求1所述的一种基于日常作业的学生知识体系分析系统，其特征在于：所述作业质量采集模块（3）包括纸质作业...

【专利技术属性】
技术研发人员：季节，张津浩，周喆直，葛操，陈思瑾，胡健，
申请(专利权)人：山东仁博信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37