[发明专利]一种人工智能辅助图形化编程教学方法及系统

说明书

公开了一种人工智能辅助图形化编程教学方法及系统。该方法及系统包括：基于图形化代码块提取代码模型；获取目标功能模型；获得所述代码模型与所述目标功能模型的最短差异距离；计算每一个代码块的添加或删除产生的最短差异距离的变化，按照最短差异距离变化的减少方向生成修改方案；根据所述修改方案进行代码修改直至最短差异距离为零；通过系统实现方法的教学过程。本发明通过把原来复杂的英文代码编程语言转换成图形化的指令模块，适用于不同年龄层次，将在减少编程学习者对程序理解的障碍的同时，又保留自身的创意，轻松快乐地学习编程。

技术领域

本发明涉及编程教学领域，更具体地，涉及一种人工智能辅助图形化编程教学方法及系统。

背景技术

编程是编写程序的中文简称，就是让计算机代为解决某个问题，对某个计算体系规定一定的运算方式，使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。

为了使计算机能够理解人的意图，人类就必须将需解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种人和计算体系之间交流的过程就是编程。现阶段，大多数的编程教育一般是由教师进传授讲解，了解编程语言及工具，逐层学习，但其内容枯燥，过程乏味，不利于编程学习者的学习。因此，有必要开发一种人工智能辅助图形化编程教学方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种人工智能辅助图形化编程教学方法及系统，其能够通过把原来复杂的英文代码编程语言转换成图形化的指令模块，以积木构件的形式呈现，适用于从儿童到成人的广泛年龄层次。在使用图形化编程系统进行编程学习的过程中，对编程者不同的编程思路，有针对性地、逐步地、有层次地进行自动提示和指导，将在减少编程学习者对程序理解的障碍的同时，又保留自身的创意，轻松快乐地学习编程。

根据本发明的一方面，提出了一种人工智能辅助图形化编程教学方法，所述方法可以包括：包括：

1)基于图形化代码块提取代码模型；

2)获取目标功能模型；

3)获得所述代码模型与所述目标功能模型的最短差异距离；

4)计算每一个代码块的添加或删除产生的最短差异距离的变化，按照最短差异距离变化的减少方向生成修改方案；

优选地，在步骤2)中，所述目标功能模型为多个时，计算所述代码模型与每个目标功能模型的最短差异距离，选择最短差异距离最小的目标功能模型继续执行步骤3)。

优选地，在步骤3)中，利用树的编辑距离算法计算最短差异距离。

优选地，所述树的编辑距离算法为Zhang-shasha算法。

优选地，所述目标功能模型从预先设定的功能模型中获取。

根据本发明的另一方面，提出了一种人工智能辅助图形化编程教学系统，所述系统可以包括：

代码模型提取模块，目标功能模型获取模块、最短差异距离计算模块和修改方案生成模块；

所述代码模型提取模块用于提取编程者的图形化代码块中的代码模型；

所述目标功能模型获取模块与所述代码模型提取模块相连接，用于获取教师端的目标功能模型；

所述最短差异距离模块与所述目标功能模型获取模块相连接，用于计算所述代码模型与所述目标功能模型的最短差异距离；