一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法与流程

专利2025-02-27  34


本发明涉及教育课程推荐,更具体地说,本发明涉及一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法。


背景技术:

1、基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐是一种智能化的教育推荐方式,结合学生的学习历史数据和知识图谱,个性化推荐课程。首先,学习轨迹指的是学生在学习过程中留下的行为记录,包括学习进度、学习内容、考试成绩等,通过分析这些数据,可以了解学生的学习习惯和知识掌握情况。知识图谱是一个表示知识点之间关联关系的网络,它将各个知识点通过逻辑连接,帮助揭示学生在哪些知识点上存在不足或需要进一步学习。通过将学生的学习轨迹映射到知识图谱上,可以发现学生的学习弱点以及需要提升的知识领域。

2、随着教育技术的快速发展,个性化学习逐渐成为在线教育的重要趋势。传统的教学方法往往无法准确识别每个学生的知识掌握情况和学习需求,导致课程推荐较为粗糙,难以满足不同学生的个性化学习需求。因此,在此提出一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法。


技术实现思路

1、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

2、一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,包括以下步骤:

3、收集学生的学习轨迹数据并进行整合,得到学生的学习轨迹数据整合集;

4、构建知识图谱,将课程内容分解为知识点,然后将学生的学习轨迹数据整合集映射到知识图谱上,得到学习轨迹-知识联合图谱;

5、基于学习轨迹-知识联合图谱进行知识点掌握分析,得到每一个知识点的知识掌握值,同时进行知识点学习分析,得到每一个知识点的知识学习率;

6、基于知识掌握值进行知识点掌握程度判断,将所有知识点划分为强项知识点集合与弱项知识点集合;

7、对于弱项知识点集合,根据知识掌握值、知识学习率得到弱项推荐度并根据弱项推荐度进行课程推荐;

8、对于强项知识点集合,目标知识点的知识学习率即强项推荐度并根据强项推荐度进行课程推荐。

9、在一个优选的实施方式中,基于学习轨迹-知识联合图谱进行知识点掌握分析,得到每一个知识点的知识掌握值指的是:

10、分别获取学生花费在目标知识点i上的总学习时间并标记为、学生在目标知识点i上的复习频率并标记为、学生在目标知识点i上的第j次练习的正确率并标记为、学生在目标知识点i上的第k次考试的考试成绩并标记为;然后一同代入目标知识点i的知识掌握值计算公式中:

11、;、、均为预设的影响系数且、、之和为一,为正值,为逻辑斯蒂函数的斜率参数,取值范围为0.01至10,为复习频率对应的预设阈值;n为练习的总次数,m为考试的总次数,为第j次练习预设的调节系数,为第k次考试的调整系数,为目标知识点i的知识掌握值。

12、在一个优选的实施方式中,基于知识掌握值建立学生学习模型:

13、获取学生在目标知识点i上的起始时间点的知识掌握值并标记为、学生最终能达到的最大掌握值增量并标记为,建立以下模型:

14、;以最小化预测值与实际值差异为目的,确定衰减系数的数值,表示时间t时对应的预测的知识掌握值,将衰减系数确定后的数值代入学生学习模型中进行应用。

15、在一个优选的实施方式中,进行知识点学习分析,得到每一个知识点的知识学习率指的是:

16、获取学生在目标知识点i上应用的学生学习模型,然后学生在目标知识点i上的知识学习速率:

17、;表示学生在目标知识点i上的知识学习速率。

18、在一个优选的实施方式中,基于知识掌握值进行知识点掌握程度判断指的是:

19、分别获取学生在每一个知识点上的知识掌握值并与预设的知识点掌握程度阈值进行对比,若知识点上的知识掌握值大于等于预设的知识点掌握程度阈值,则将该知识点标记为学习强项知识点,若知识点上的知识掌握值小于预设的知识点掌握程度阈值,则将该知识点标记为学习弱项知识点。

20、在一个优选的实施方式中,将所有知识点划分为强项知识点集合与弱项知识点集合指的是:

21、将所有被标记为学习强项知识点对应的知识点进行汇总,得到强项知识点集合;将所有被标记为学习弱项知识点对应的知识点进行汇总,得到弱项知识点集合。

22、在一个优选的实施方式中,根据知识掌握值、知识学习率得到弱项推荐度指的是:

23、分别将知识掌握值、知识学习率映射到[0,1]的数值范围内,得到映射后的知识掌握值、知识学习率,然后代入弱项推荐度计算公式中:

24、;为弱项推荐度,、均为预设的推荐系数且二者之和为一。

25、在一个优选的实施方式中,根据弱项推荐度进行课程推荐指的是:

26、将弱项推荐度进行降序排列,得到弱项推荐主页面单,点击每一个弱项推荐主页面单上的知识点均进入对应该知识点的弱项推荐副页面单,弱项推荐副页面单由多个包含该知识点的课程组成,且多个包含该知识点的课程按照课程与该知识点的内容相似度进行降序排列。

27、本发明的技术效果和优点:

28、通过分析学生的学习轨迹和知识图谱,本发明能够为学生定制个性化的学习路径。根据学生的知识掌握值和学习速率,可以精准识别学生的强项和弱项知识点,从而提供针对性极强的学习推荐,使得学生能够在个性化的学习路径上更高效地学习,提升学习成果。

29、本发明能够动态调整推荐的学习内容和课程难度,通过学习轨迹、知识掌握值和学习速率的综合分析,提供最合适的学习材料。这不仅提高了学习效率,也帮助学生更快地掌握知识,并进一步巩固和提升强项,增强薄弱环节。通过持续更新和追踪学生的学习轨迹,本发明能够实时反馈学生的学习状态。无论是学习中的瓶颈还是取得的进展都能及时识别并做出调整,帮助学生动态优化个人学习策略。

30、本发明通过知识掌握值和知识学习率的综合分析,能够精准评估学生的弱项和强项知识点。对于弱项知识点,系统能够优先推荐相关课程,帮助学生弥补知识漏洞;对于强项知识点,系统推荐更高阶的进阶课程,进一步强化学生在这些领域的知识储备和应用能力。本发明通过智能化的知识点分析和课程推荐,能够合理分配学习资源,避免不必要的资源浪费。学生的时间和精力能够集中在最需要提升的领域,最大限度地提高学习效果。



技术特征:

1.一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,其特征在于,基于知识掌握值进行知识点掌握程度判断指的是:

3.根据权利要求2所述的一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,其特征在于,将所有知识点划分为强项知识点集合与弱项知识点集合指的是:

4.根据权利要求3所述的一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,其特征在于,根据知识掌握值、知识学习率得到弱项推荐度指的是:

5.根据权利要求4所述的一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,其特征在于,根据弱项推荐度进行课程推荐指的是:


技术总结
本发明公开了一种基于学习轨迹与知识图谱的课程推荐方法,具体涉及教育课程推荐技术领域,包括以下步骤:通过收集和整合学生的学习轨迹数据,映射至知识图谱生成学习轨迹-知识联合图谱,进行知识点掌握和学习率分析,得到每个知识点的知识掌握值与学习率;基于知识掌握值,系统将知识点划分为强项和弱项;对于弱项知识点,结合知识掌握值与学习率计算弱项推荐度,并根据推荐度优先推荐课程;对于强项知识点,基于学习率计算强项推荐度,推荐进阶课程,提升学生的学习效果和个性化学习体验;本发明可以精准识别学生的强项和弱项知识点,从而提供针对性极强的学习推荐,使得学生能够在个性化的学习路径上更高效地学习,提升学习成果。

技术研发人员:栾彤,吴梓铭,齐白丹
受保护的技术使用者:辽宁蒲公英教育咨询有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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