一种基于差异化教学的习题生成方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于差异化教学的习题生成方法和系统。方法包括：根据学员的个人信息选取符合学员个性要求的习题文字，并经习题生成器处理形成一批形式各样的习题。学员对习题进行解答，利用摄像头对学员答题过程中的瞳孔信息进行采集，根据瞳孔直径的变化，计算出学员解答各种类型习题时进入专注状态的平均时间，由此判断出哪种形式的习题在本阶段更能使该学员集中注意力。习题生成器根据该结论生成下一批习题时将最适合的习题类型的比例进行上调。相对于现有的纸质练习册或习题生成方法，本发明专利技术能够实时监控学员答题过程中的状态，并根据学员的现有状态及时调整习题形式以让学员始终能够获得最适合自己的习题。让学员始终能够获得最适合自己的习题。让学员始终能够获得最适合自己的习题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于差异化教学的习题生成方法和系统


[0001]本专利技术涉及计算机差异化辅助教学分析系统
，尤其涉及一种基于差异化教学的习题生成方法和系统。

技术介绍

[0002]每位学生的学习能力和学习类型是不同的，主要分为视觉型、听觉型和动觉型三个类别。其中，视觉型的学生喜欢近距离地通过画面形式感受课堂氛围；听觉型的学生更容易通过音频接收信息，但也很容易被其他信息干扰；动觉型的学生，比较难以长时间端坐，相对而言更为活跃。每位学生接收同样的资讯，但是每位学生的反应却不相同。面对不同类型的学生，现有的教学系统很难做到因人而异的个性化教学，也给托管机构和老师带来了极大困扰。
[0003]每个学生都有最符合自身习惯的学习方法，因人而异的教学才能提高学生的学习效率。现有的教学模式下，并不重视差异化教学，也没有足够的资源支持差异化教学，所有学生都上着同样的课程、做着同样的试题，很难保证学习效率。然而每个学生对于不同学习形式的接受度差异巨大，一些学生习惯以文字习题的形式完成练习，一些学生擅长利用声音形式接受知识，一些学生更喜欢通过影响传媒获取知识，等等。尤其在习题方面，大家都使用统一印制的习题册，所有习题均以文字形式展现，过于单一、乏味，容易让学生感到疲乏，从而降低注意力、影响学习效率。不同的学生在不同阶段以及不同环境中对不同形式的习题有着不同的适应度，对于自己更能接受的形式的习题，学生往往能够更快地集中注意力去进行解答，并且，学生适应的习题形式还会随着时间会发生变化，而市场上现有的习题生成方法无法跟随学生的适应度进行主动的形式转变，因而难以让学生长时间保持高效学习的状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于差异化教学的习题生成方法，旨在解决习题形式单一无法提升学生注意力的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的基于差异化教学的习题生成方法，应用于基于差异化教学的习题生成系统；所述基于差异化教学的习题生成系统包括主控机和学员终端；所述主控机包括习题库和习题生成器；所述学员终端包括图像处理器；所述基于差异化教学的习题生成方法，包括以下步骤：所述习题生成器根据学员信息从所述习题库中批量提取习题文字；所述习题生成器对所述习题文字进行处理，随机形成一批不同表现形式的习题，并通过所述学员终端呈现所述习题；所述学员终端采集每道所述习题的解答信息和作答过程中学员的瞳孔影像；其中，所述解答信息包括作答起止时间点；所述图像处理器分析所述解答信息和所述瞳孔影像，并形成习题表现形式与学员注意
力状态的对应序列；所述主控机根据所述对应序列调整各种表现形式的习题在下一轮习题中的占比。
[0006]优选地，所述习题生成器根据学员信息从所述习题库中批量提取习题文字的步骤，包括：所述主控机将所述习题文字分成若干内容类型，并分别录入所述习题库的对应内容类型的子习题库中；所述主控机通过所述学员终端采集学员信息，并根据所述学员信息标记学员的类型，其中，所述学员的类型与所述子习题库的内容类型一一对应；所述习题生成器从与所述学员的类型对应的所述子习题库中提取所述习题文字。
[0007]优选地，所述主控机通过所述学员终端采集学员信息，并根据所述学员信息标记学员的类型的步骤，包括：学员通过所述学员终端获取学员输入的所述学员信息并传输至所述主控机，其中，所述学员信息包括年级、学科成绩、练习成绩和是否在籍信息；所述主控机根据所述是否在籍信息将学员分成往期学员和本期学员；所述主控机汇总所述往期学员的所述学员信息，形成往期学员信息库，并按所述往期学员的所述学员信息将所述往期学员划分成若干种标准类型；所述主控机汇总所述本期学员的所述学员信息，形成本期学员信息库，并将所述本期学员的所述学员信息与所述标准类型进行对比，根据对比结果标记所述本期学员的类型。
[0008]优选地，所述习题生成器对所述习题文字进行处理，随机形成一批不同表现形式的习题，并通过所述学员终端呈现所述习题的步骤，包括：所述习题生成器对批量提取出的所述习题文字随机添加表现形式，形成一批习题；所述主控机将所述习题发送至所述学员终端，所述学员终端通过显示屏和/或播放器展示所述习题。
[0009]优选地，所述学员终端采集每道所述习题的解答信息和作答过程中学员的瞳孔影像的步骤，包括：所述学员终端的摄像头全程拍摄学员的瞳孔影像，并将所述瞳孔影像保存在所述图像处理器中；所述学员终端的计时器分别记录所述习题在所述学员终端开始展示和结束展示的时间点，并将所述作答起止时间点发送至所述图像处理器；所述图像处理器将所述时间点标记在所述瞳孔影像的时间轴上，并根据标记将所述瞳孔影像裁剪成影像片段；所述图像处理器采集所述影像片段中的瞳孔直径序列和对应的时间序列，并生成瞳孔关于时间的变化曲线；所述图像处理器将所述变化曲线发送至所述主控机。
[0010]优选地，所述图像处理器分析所述解答信息和所述瞳孔影像，并形成习题表现形式与学员注意力状态的对应序列的步骤，包括：所述主控机获取所述影像片段中从影像起始时刻至瞳孔直径最小时刻的时长T1，并获取所述影像片段对应的习题的表现形式信息；所述主控机计算得到每种表现形式对应的所述时长T1的平均值；
所述主控机根据获取到的所述表现形式信息和所述平均值形成表现形式与平均值的对应序列。
[0011]优选地，所述主控机根据所述对应序列调整各种表现形式的习题在下一轮习题中的占比的步骤，包括：所述主控机根据所述表现形式与平均值的对应序列，按平均值升序排列所述表现形式；所述习题生成器将最短的平均值对应的表现形式的习题在下一批试题中的占比调整为预设占比。
[0012]优选地，所述预设占比为60%-80%。
[0013]优选地，所述表现形式包括文字形式、音频形式、视频形式、填空形式、选择形式、问答形式、口述形式、动作表达形式和联网竞赛形式中的至少两种。
[0014]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于差异化教学的习题生成系统，应用上述任一项方法的步骤；所述基于差异化教学的习题生成系统包括主控机和学员终端；所述主控机包括习题库和习题生成器；所述学员终端包括图像处理器。
[0015]在本专利技术的技术方案中，首先根据每个学员的个人信息从题库中选取符合学员个性要求的习题文字，并经习题生成器处理，为习题文字赋予不同的表现形式，形成一批形式各样的习题。学员通过学员终端对这批习题进行解答，此时，利用学员终端的摄像头对学员答题过程中的瞳孔信息进行采集，根据学员解答不同类型习题时瞳孔直径的变化，能够计算出学员解答各种类型习题时进入专注状态的平均时间，由此能够判断出哪种形式的习题在本阶段更能使该学员集中注意力。习题生成器根据该结论生成下一批习题时将最适合的习题类型的比例进行上调，以提升学员答题时的注意力。相对于现有的纸质练习册或习题生成方法，本专利技术基于差异化教学的习题生成方法能够实时监控学员答题过程中的状态，并根据学员的现有状态及时调整习题形式以让学员始终能够获得最适合自己的习题，最大程度上实现让学员在答题过程中长期保持注意力集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于差异化教学的习题生成方法，其特征在于，应用于基于差异化教学的习题生成系统；所述基于差异化教学的习题生成系统包括主控机和学员终端；所述主控机包括习题库和习题生成器；所述学员终端包括图像处理器；所述基于差异化教学的习题生成方法，包括以下步骤：所述习题生成器根据学员信息从所述习题库中批量提取习题文字；所述习题生成器对所述习题文字进行处理，随机形成一批不同表现形式的习题，并通过所述学员终端呈现所述习题；所述学员终端采集每道所述习题的解答信息和作答过程中学员的瞳孔影像；其中，所述解答信息包括作答起止时间点；所述图像处理器分析所述解答信息和所述瞳孔影像，并形成习题表现形式与学员注意力状态的对应序列；所述主控机根据所述对应序列调整各种表现形式的习题在下一轮习题中的占比。2.根据权利要求1所述的基于差异化教学的习题生成方法，其特征在于，所述习题生成器根据学员信息从所述习题库中批量提取习题文字的步骤，包括：所述主控机将所述习题文字分成若干内容类型，并分别录入所述习题库的对应内容类型的子习题库中；所述主控机通过所述学员终端采集学员信息，并根据所述学员信息标记学员的类型，其中，所述学员的类型与所述子习题库的内容类型一一对应；所述习题生成器从与所述学员的类型对应的所述子习题库中提取所述习题文字。3.根据权利要求2所述的基于差异化教学的习题生成方法，其特征在于，所述主控机通过所述学员终端采集学员信息，并根据所述学员信息标记学员的类型的步骤，包括：学员通过所述学员终端获取学员输入的所述学员信息并传输至所述主控机，其中，所述学员信息包括年级、学科成绩、练习成绩和是否在籍信息；所述主控机根据所述是否在籍信息将学员分成往期学员和本期学员；所述主控机汇总所述往期学员的所述学员信息，形成往期学员信息库，并按所述往期学员的所述学员信息将所述往期学员划分成若干种标准类型；所述主控机汇总所述本期学员的所述学员信息，形成本期学员信息库，并将所述本期学员的所述学员信息与所述标准类型进行对比，根据对比结果标记所述本期学员的类型。4.根据权利要求1所述的基于差异化教学的习题生成方法，其特征在于，所述习题生成器对所述习题文字进行处理，随机形成一批不同表现形式的习题，并通过所述学员终端呈现所述习题的步骤，包括：所述习题生成器对批量提取出的所述习题文字随机添加表现形式，形成一批习...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓鹏，
申请(专利权)人：湖南贝尔安亲云教育有限公司，
类型：发明
国别省市：