[发明专利]基于知识图谱的自适应导学方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于知识图谱的自适应导学方法、系统、电子设备及存储介质。该方法包括步骤：S1，构建面向教学领域的知识图谱和教学资源库，根据用户的问答记录构建个人知识图谱，个人知识图谱中的节点具有认知力属性值；S2，获取用户想要查询的目标知识点；S3，根据该目标知识点关联的教学资源，生成学习路径，该学习路径包括若干项教学任务，每个教学任务的引导都采用有限状态机实现，有限状态机的状态转移阈值根据对应用户的个人知识图谱中目标知识点的认知力属性值确定，利用多轮对话技术引导用户完成教学任务。本发明能够改善在线学习体验，随时随地解答用户疑问，代替教师答疑与引导角色，提高资源利用率与学习效率。

技术领域

本发明属于教育信息化技术领域，更具体地，涉及基于知识图谱的自适应导学方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

随着信息技术的快速发展，在线学习成为学习者习得知识，获取技能的重要方式。相较于传统课堂，在线学习更加强调学习者的信息检索和自主学习能力。面对互联网上浩瀚如烟的资源，如何帮助学习者快速定位其所需的资源和知识，并辅以个性化的教学引导，帮助学习者提高学习效率和学习质量是教育技术领域的研究热点之一。

基于知识图谱的问答技术是解决上述问题的有效途径。知识图谱以知识点为基本单元，可以轻易组织各个年级、不同地域的庞大知识数据，整合优质资源。同时，基于知识图谱的知识查询和多轮问答技术，可以分别从信息检索和教学引导等方面为自主学习提供便利。目前，将多轮问答技术用于在线学习中教学任务的辅助教学，仍存在以下问题：

(1)教学任务单一，辅助教学不同于一般的任务型问答场景，学习者对于特定知识点的学习有不同层级的需求，如教育家布鲁姆的认知目标分类中定义的层次包括，知道、领会、应用、分析、综合和评价，不同的学习需求需要不同的教学任务，对于同一应用场景采用单一的辅导框架，教学效果不佳；

(2)辅助教学过程中未考虑到学习者已有的认知水平，采用统一的流程和标准完成教学活动，教学质量有待提升。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了基于知识图谱的自适应导学方法、系统、电子设备及存储介质。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于知识图谱的自适应导学方法，包括步骤：

S1，构建面向教学领域的知识图谱和教学资源库，将知识图谱中的节点与教学资源库中的教学资源相关联，并且根据用户的问答记录构建个人知识图谱，个人知识图谱中的节点具有认知力属性值，认知力属性值表征用户对该节点的认知水平；

S2，获取用户想要查询的目标知识点；

S3，根据该目标知识点关联的教学资源，生成学习路径，该学习路径包括若干项教学任务，每个教学任务的引导都采用有限状态机实现，有限状态机的状态转移阈值根据对应用户的个人知识图谱中目标知识点的认知力属性值确定。

优选的，在所述步骤S2之后，且所述步骤S3之前，还包括步骤：

在用户的个人知识图谱中查询目标知识点，若目标知识点已存在用户的个人知识图谱中，则获取目标知识点的知识点属性值，若目标知识点不存在用户的个人知识图谱中，则在用户的个人知识图谱中添加目标知识点并初始化新增节点的认知力属性值。

优选的，在所述步骤S3之后还包括步骤：

根据用户在完成教学任务过程中的学习情况，更新用户的个人知识图谱中目标知识点的认知力属性值。

优选的，所述步骤S2包括步骤：

S21，接收用户输入的自然语言表述的问句，将问句进行预处理和向量化，提取问句中的主题词，利用词典将主题词映射知识图谱中的一个节点；