基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统技术方案

本发明专利技术涉数字教材建模领域，尤其是基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，包括，数据库，教材编辑模块，教材输出模块，采集模块，AI模块，所述AI模块分别与上述模块相连，用以根据授课时长和授课知识点数量确定对应的素材选取标准以从数据库中选取对应的素材并在课堂结束后根据采集模块采集到的针对课堂中各知识点的互动参数值判定针对该知识点的素材选用是否符合标准，以及，在判定针对该知识点的素材选用不符合标准时对素材选取标准进行针对性调节，从而利用AI深度学习的方式克服现有技术中针对数字教材建模时无法将对应的素材应用于教材中导致课堂授课时互动效率低的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统


[0001]本专利技术涉数字教材领域，尤其是基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统。

技术介绍

[0002]数字教材有别于传统教材，其利用多媒体技术将传统纸质内容进行数字化处理，转化为适用于各类电子终端的互动性教材，数字教材充分发挥信息技术优势，融合了文字、图片、音频、视频等元素，具有表达更加生动形象、有利于互动交流、有利于分层施教、有利于修订完善等优越性。数字化教材日益在信息化的教育领域得到重视，但以往数字化教材的制作涉及大量的视频音频编辑，需要较专业的视频编辑技术，对电脑技术不精通的教师难以胜任，虽然目前移动电脑设备上已出现了一些界面友好的视频编辑软件，能通过简单的触控操作来编辑视频用于演示，但由于移动电脑设备计算能力较低，而且屏幕很小，严重限制了高质量数字化教材的建模。
[0003]人工智能AI是计算机科学的一个分支，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大。
[0004]现有技术中有通过教材内容与互联网和数字技术融合，实现互联网远程协同的数字教材的建模。但是现有数字教材建模仍然存在一些问题，中国专利公开号：CN105824978B，公开了一种四维互动电子教材的创编方法，其通过创建通用知识元素数据,建立通用元数据库；创建内容编辑模块；创建动态模拟模块；创建文件格式转换模块；创建合成模块；最后创建远程协同模块,用于远程反馈,协同更新,云存取及用户认证。由此可见，该方法存在如下问题，针对数字教材建模，不能根据数字教材使用过程中学生与老师之间的互动情况，自动针对性的调节电子教材中的素材情况，从而改善学生的学习效率，提高教师的教学质量。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，用以克服现有技术中针对数字教材建模时无法将对应的素材应用于教材中导致课堂授课时互动效率低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，包括：数据库，其内部存储有用于数字教材的素材，素材包含静态素材和动态素材；教材编辑模块，其与所述数据库相连，用以接收数据库输出的对应的素材并将各素材编辑至单个数字教材中的对应位置以完成对数字教材的自动编辑；教材输出模块，其与所述教材编辑模块相连，用以存储教材编辑模块输出的编辑完成的数字教材；采集模块，用以在课堂中采集教学互动信息，教学互动信息包括针对课堂中各知识点的教学时长、质疑时长、归纳互动时长和引探互动时长；
AI模块，其分别与所述数据库、所述教材编辑模块、所述教材输出模块以及所述采集模块相连，用以根据授课时长和授课知识点数量确定对应的素材选取标准以从数据库中选取对应的素材并在课堂结束后根据采集模块采集到的针对课堂中各知识点的互动参数值判定针对该知识点的素材选用是否符合标准，以及，在判定针对该知识点的素材选用不符合标准时确定不符合标准的原因并根据原因判定是否对素材选取标准进行针对性调节。
[0007]进一步地，所述AI模块在第一预设条件下控制所述采集模块采集课堂中的教学互动信息并根据采集模块获取的针对课堂中各知识点的教学互动信息求得针对该知识点的教学互动参数值，对于该课堂中的第i个知识点，设定i=1，2，3，...，n，n为该课堂中教学的知识点的总数，AI模块将针对该知识点的教学互动参数值记为xi，设定，其中，Ti为数字教材内单个知识点的教学时长，Ta为学生质疑时长，Tb为师生归纳互动时长，Tc为师生引探互动时长，a为学生质疑权重系数，b为师生归纳互动权重系数，c为师生引探互动权重系数；所述第一预设条件满足授课教师使用该数字教材在所述课堂授课。
[0008]进一步地，所述AI模块在第二预设条件下根据针对单个知识点的所述教学互动参数值确定针对该知识点的素材选用是否符合标准的判定方式，其中，第一判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用符合预设标准，并检测数字教材对应的教学互动效率值以判定数字教材中课程知识点的占比，所述第一判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第三预设教学互动参数值；第二判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与第二预设教学互动参数值的差值将针对下一教材中该知识点的素材的检索时间跨度调节至对应值；所述第二判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第二预设教学互动参数值且小于第三预设教学互动参数值，第二预设教学互动参数值小于第三预设教学互动参数值；第三判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与第一预设教学互动参数值的差值将针对下一教材中该知识点的动态素材的数量与素材总数的占比提高至对应值；所述第三判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第一预设教学互动参数值且小于第二预设教学互动参数值，第一预设教学互动参数值且小于第二预设教学互动参数值；第四判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与与第一预设教学互动参数值的差值的绝对值将针对下一教材中该知识点的素材数量增加至对应值；所述第四判定方式满足所述教学互动参数值小于第一预设教学互动参数值；所述第二预设条件满足所述AI模块完成针对单个知识点的互动参数值的计算。
[0009]进一步地，所述AI模块在所述第四判定方式下计算所述教学互动信息采集模块测得的单个知识点的教学互动参数值与第一预设教学互动参数值的差值的绝对值，并将该绝对值记为一级互动参数差值，并根据一级互动参数差值确定在下一教材中针对该知识点的素材数量的调节方式，其中，第一素材数量调节方式为，所述AI模块使用第一预设素材数量调节系数将下一教
材中针对该知识点的素材数量增加至第一素材数量，所述第一素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值大于等于第二预设一级互动参数差值；第二素材数量调节方式为，所述AI模块使用第二预设素材数量调节系数将下一教材中针对该知识点的素材数量增加至第二素材数量，所述第二素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值大于等于第一预设一级互动参数差值且小于第二预设一级互动参数差值，第一预设一级互动参数差值小于第二预设一级互动参数差值；第三素材数量调节方式为，所述AI模块使用第三预设素材数量调节系数将下一教材中针对该知识点的素材数量增加至第三素材数量，所述第三素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值小于第一预设一级互动参数差值。
[0010]进一步地，所述AI模块在第三预设条件下根据调节后的素材数量与预设素材数量的差值确定针对素材数量的修正方式，其中，第一素材数量修正方式为所述AI模块使用第一素材数量修正系数将下一教材中针对该知识点的素材数量降低至第一修正素材数量，所述第一素材数量修正方式满足所述调节后的素材数量与预设素材数量的差值小于第一预设素材数量修正差值；第二素材数量修正方式为所述AI模块使用第二素材数量修正系数将下一教材中针对该知识点的素材数量降低至第二修正素材数量，所述第二素材数量修正方式满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，其特征在于，包括，数据库，其内部存储有用于数字教材的素材，素材包含静态素材和动态素材；教材编辑模块，其与所述数据库相连，用以接收数据库输出的对应的素材并将各素材编辑至单个数字教材中的对应位置以完成对数字教材的自动编辑；教材输出模块，其与所述教材编辑模块相连，用以存储教材编辑模块输出的编辑完成的数字教材；采集模块，用以在课堂中采集教学互动信息，教学互动信息包括针对课堂中各知识点的教学时长、质疑时长、归纳互动时长和引探互动时长；AI模块，其分别与所述数据库、所述教材编辑模块、所述教材输出模块以及所述采集模块相连，用以根据授课时长和授课知识点数量确定对应的素材选取标准以从数据库中选取对应的素材并在课堂结束后根据采集模块采集到的针对课堂中各知识点的互动参数值判定针对该知识点的素材选用是否符合标准，以及，在判定针对该知识点的素材选用不符合标准时确定不符合标准的原因并根据原因判定是否对素材选取标准进行针对性调节。2.根据权利要求1所述的基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，其特征在于，所述AI模块在第一预设条件下控制所述采集模块采集课堂中的教学互动信息并根据采集模块获取的针对课堂中各知识点的教学互动信息求得针对该知识点的教学互动参数值，对于该课堂中的第i个知识点，设定i=1，2，3，...，n，n为该课堂中教学的知识点的总数，AI模块将针对该知识点的教学互动参数值记为xi，设定，其中，Ti为数字教材内单个知识点的教学时长，Ta为学生质疑时长，Tb为师生归纳互动时长，Tc为师生引探互动时长，a为学生质疑权重系数，b为师生归纳互动权重系数，c为师生引探互动权重系数；所述第一预设条件满足授课教师使用该数字教材在所述课堂授课。3.根据权利要求2所述的基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，其特征在于，所述AI模块在第二预设条件下根据针对单个知识点的所述教学互动参数值确定针对该知识点的素材选用是否符合标准的判定方式，其中，第一判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用符合预设标准，并检测数字教材对应的教学互动效率值以判定数字教材中课程知识点的占比，所述第一判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第三预设教学互动参数值；第二判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与第二预设教学互动参数值的差值将针对下一教材中该知识点的素材的检索时间跨度调节至对应值；所述第二判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第二预设教学互动参数值且小于第三预设教学互动参数值，第二预设教学互动参数值小于第三预设教学互动参数值；第三判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与第一预设教学互动参数值的差值将针对下一教材中该知识点的动态素材的数量与素材总数的占比提高至对应值；所述第三判定方式满足所述教学互动参数值大于等于第一预设教学互动参数值且小于第二预设教学互动参数值，第一预设教学互动参数值且小于第二预设教学互动参数值；
第四判定方式为AI模块判定针对该知识点的素材选用不符合预设标准，并根据所述教学互动参数值与与第一预设教学互动参数值的差值的绝对值将针对下一教材中该知识点的素材数量增加至对应值；所述第四判定方式满足所述教学互动参数值小于第一预设教学互动参数值；所述第二预设条件满足所述AI模块完成针对单个知识点的互动参数值的计算。4.根据权利要求3所述的基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，其特征在于，所述AI模块在所述第四判定方式下计算所述教学互动信息采集模块测得的单个知识点的教学互动参数值与第一预设教学互动参数值的差值的绝对值，并将该绝对值记为一级互动参数差值，并根据一级互动参数差值确定在下一教材中针对该知识点的素材数量的调节方式，其中，第一素材数量调节方式为，所述AI模块使用第一预设素材数量调节系数将下一教材中针对该知识点的素材数量增加至第一素材数量，所述第一素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值大于等于第二预设一级互动参数差值；第二素材数量调节方式为，所述AI模块使用第二预设素材数量调节系数将下一教材中针对该知识点的素材数量增加至第二素材数量，所述第二素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值大于等于第一预设一级互动参数差值且小于第二预设一级互动参数差值，第一预设一级互动参数差值小于第二预设一级互动参数差值；第三素材数量调节方式为，所述AI模块使用第三预设素材数量调节系数将下一教材中针对该知识点的素材数量增加至第三素材数量，所述第三素材数量调节方式满足所述一级互动参数差值小于第一预设一级互动参数差值。5.根据权利要求4所述的基于AI深度学习的自动化数字教材建模系统，其特征在于，所述AI模块在第三预设条件下根据调节后的素材数量与预设素材数量的差值确定针对素材数量的修正方式，其中，第一素材数量修正方式为所述AI模块使用第一素材数量修正系数将下一教材中针对该知识点的素材数量降低至第一修正素材数量，所述第一素材数量修正方式满足所述调节后的素材数量与预设素材数量的差值小于第一预设素材数量修正差值；第二素材数量修正方式为所述AI模块使用第二素材数量修正系数将下一教材中针对该知识点的素材数量降低至第二修正素材数量，所述第二素材数量修正方式满足所述调节后的素材数量与预设素材数量的差值大于等于第一预设素材数量修正差值且小于第二预设素材数量修正差值，第一预设素材数量修正差值小于第二预设素材数量修正差值；第三素材数量修正方式为所述AI模块使用第三素材数量修正系数将下一教材中针对该知识点的素材数量降低至第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦永，邱仲军，林俊东，温晓蕾，陈晓娟，
申请(专利权)人：广东省出版集团数字出版有限公司，
类型：发明
国别省市：