[发明专利]一种用于教学的人机交互式自动展示系统

权利要求书

1.一种用于教学的人机交互式自动展示系统，包括教师交互端以及多个学生交互端，其特征在于，所述学生交互端包括答题记录模块、试题练习模块、交互模块、通信模块；

所述教师交互端包括资料存储模块、单元测试模块、知识点标签生成模块、熟练度分析模块、交互模块、通信模块；

其中，所述教师交互端的交互模块以及所述学生交互端的交互模块均包括显示设备、音频输出设备、输入设备；所述资料存储模块用于存储试题库和教材库，且试题库包含试题及详解；

所述知识点标签生成模块用于从教材库调用知识点库，并根据知识点库将试题库中的试题按照涉及的知识点对各试题添加一个或多个知识点标签；

所述单元测试模块用于在每个单元的教学完成后，从试题库中选取若干个试题，进行编号并制成试卷，再分发至学生交互端，等学生完成测试后，将试卷收回教师交互端，并进行自动批卷；其中，所述试卷为电子文档，且每页文档只包含一个试题；

所述答题记录模块用于记录学生测试时各试题的答题用时；所述答题用时的统计方法为通过计时器记录学生在每页文档停留的总时间，作为该页对应试题的答题用时；

所述熟练度分析模块根据答题记录模块的数据和单元测试模块的批卷结果分析出各个学生对知识点的熟练度，其中熟练度分析模块的执行步骤如下：

S1、根据单元测试模块的批卷结果，筛选出每个学生的错题集合和正确题集合，并从各个答题记录模块获取对应学生完成各个试题的答题用时，计算各试题的平均答题用时，同时统计每个试题做对的学生数量N；

S2、按完成各个试题的答题用时从短至长进行排序，获得每个试题做对的前提下的答题用时排名T，并根据公式P_ij＝T_ij/N_j*100％，计算出P_ij的值；

其中，i为对应编号为i的学生；j为对应编号为j的试题，T_ij为编号为i的学生在做编号为j的试题的答题用时排名，N_j为做对编号为j的试题的人数；

S3、若P_ij<30％，则将对应试题的熟练度记为高，若P_ij≥30％，则将对应试题的熟练度记为中，从错题集合中获取所有试题编号，并将对应试题的熟练度记为低；

S4、对于编号为i的学生，从该学生的错题集合中获取各个试题的知识点标签，统计相同知识点标签出现的次数后进行去重，获得低熟练度标签集合L，再从正确题集合中筛选出熟练度为中的试题，并获取对应的知识点标签，统计相同知识点标签出现的次数后进行去重，获得中熟练度标签集合M，再从正确题集合中筛选出熟练度为高的试题，并获取对应的知识点标签，统计相同知识点标签出现的次数后进行去重，获得高熟练度标签集合H；

S5、将中熟练度标签集合M与高熟练度标签集合H做差运算，得到中熟练度标签集合M的补集Mh；

S6、将补集Mh与低熟练度标签集合L做交运算，得到Q；并将补集Mh与Q做差运算，得到Mh的补集V；

S7、将高熟练度标签集合H与低熟练度标签集合L做交运算，得到ΔL，再计算出ΔL与Q的并集Lq，再将低熟练度标签集合L与并集Lq进行差运算，得到低熟练度标签集合L的补集Llq,再将Q与集合Llq进行并运算，得到集合K；

S8、将集合K作为编号为i的学生对应的低熟练度知识点集合，将集合V作为编号为i的学生对应的中熟练度知识点集合，将集合H作为编号为i的学生对应的高熟练度知识点集合；

所述试题练习模块用于在学生进行试题练习时，根据学生对知识点的熟练度，从试题库中选取练习试题，并在解题困难时对学生进行提醒。

2.根据权利要求1所述的一种用于教学的人机交互式自动展示系统，其特征在于，所述知识点库由人工根据教材库进行整理，且知识点库中的知识点为包含多个学科关键字的短语，且通过教师交互端输入，并存储在资料存储模块中；且试题添加知识点标签的方法为从试题的详解中提取学科关键字，将学科关键字与知识点进行比对，若知识点中存在该关键字，则生成知识点标签添加在试题上。

3.根据权利要求1所述的一种用于教学的人机交互式自动展示系统，其特征在于，所述单元测试模块从试题库中选取试题前，先获取所有已学习的知识点，再从试题库中筛选出试题所有对应的知识点标签均属于已学习的知识点的试题作为备选库，单元测试模块从备选库中随机选择若干个试题作为试卷。

4.根据权利要求1所述的一种用于教学的人机交互式自动展示系统，其特征在于，所述试题练习模块的具体执行步骤如下：

步骤一、获取编号为i的学生的低熟练度知识点集合、中熟练度知识点集合以及高熟练度知识点集合，根据低熟练度知识点集合、中熟练度知识点集合以及高熟练度知识点集合，分别获取包含各自知识点标签的试题，再获取试题的平均答题用时，并按照平均答题用时的从短至长进行排序，排名在前30％的试题作为低难度题库，排名在后20％的试题作为高难度题库，其余的试题作为中难度题库；

步骤二、在练习前，从低熟练度知识点集合对应的低难度题库中选取试题进行练习，从中熟练度知识点集合对应的中难度题库中选取试题进行练习；从高熟练度知识点集合中选取高难度题库中选取试题进行练习；

步骤三、在学生做题时，记录试题的答题用时，若答题用时超过该试题的平均答题用时，则在屏幕上弹出浮窗，显示试题对应的知识点标签，若在弹出浮窗的b分钟后，仍未完成试题，则在浮窗中显示知识点对应的教材库中的内容；

步骤四、若本次练习各熟练度的正确率高于90％且答题用时均小于各试题的平均答题用时，在进行下次练习时，从该熟练度难度高一级的题库中选择试题。