CN103021217A - 一种交互式学习*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交互式学习***，包括：学习内容模块用于存储多个学科的知识点集合；每个学科包括多个知识域，每个知识域包括至少一个知识链，每个知识链包括多个知识点；分析控制模块用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y，再依据应学习知识点Y生成学习计划，并将其输出至网络交互式学习终端；网络交互式学习终端，用于依据分析控制模块输出的学习计划从学习内容模块中取出相关知识点供用户学习，同时记录用户的学习轨迹，并将其反馈至分析控制模块以便调整学习计划。本发明依据学员个体差异及对知识点掌握的程度来区别辅导和测试，制定的学习计划更科学且更利于学员的进步。

Description

一种交互式学习***

技术领域

本发明涉及网络教学领域，更具体地说，涉及一种交互学习***。

背景技术

现有的学习辅助设备大多具有阅读功能，其存储单元中存储有学习资料，在使用中，学习辅助装置调用及输出对应用户操作的数据，从而方便学习。但是这些学习辅助装置的学习资料对用户来说，没有特别的针对性，也就是说，所有的人看到的学习资料是一致的。然而由于每个学员都有自己的个体差异性，对某一学科的相关知识域学习和掌握的程度是不一致的，若采用现有的这些学习设备，对学员的学习成长以及帮助是不明显的，不能依据学员的个体差异以及对知识点掌握程度的不同来区别进行辅导和测试，不能真正的起到辅助学习的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够及时找到学员的不足并依据学员的个体差异以及对知识点掌握程度的不同来区别进行辅导和测试的交互式学习***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种交互式学习***，包括：

学习内容模块，用于存储多个学科的知识点集合；每个学科包括多个知识域，每个知识域包括至少一个知识链，每个知识链包括多个知识点；

分析控制模块，与学习内容模块连接，用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y，再依据应学习知识点Y生成学习计划，并将学习计划输出至网络交互式学习终端；

网络交互式学习终端，与分析控制模块连接，用于依据分析控制模块输出的学习计划从学习内容模块中取出相关知识点供用户学习，同时记录用户的学习轨迹，并将学习轨迹的记录反馈至分析控制模块以便对学习计划进行进一步的调整。

在本发明所述的交互式学习***中，还包括：面授辅导模块，与分析控制模块和网络交互式学习终端连接，用于由辅导者对用户进行面授辅导。

在本发明所述的交互式学习***中，所述知识点包括题库、测试题库、辅助学习资料。

在本发明所述的交互式学习***中，分析控制模块包括初始测评模块、学习计划生成模块、阶段测评模块、学习计划调整模块；

初始测评模块，用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y；

学习计划生成模块，用于依据应学习知识点Y生成学习计划并传送给网络交互式学习终端；

阶段测评模块，用于接收来自网络交互式学习终端的学习轨迹的记录，并依据所述学习轨迹的记录进行评估以输出测评结论；

学习计划调整模块，用于根据测评结论中涉及的用户未完全掌握的知识点重新生成新的学习计划发送至网络交互式学习终端。

在本发明所述的交互式学习***中，所述初始测评模块进一步用于：

根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点集合R等于应掌握知识点集合P，应学知识点集合Y为空；

从学习内容模块中提取需测试知识点集合R中的首个知识点r相关的测试题以便用户进行测试，若用户已掌握该知识点r则将知识点r从需测试知识点集合R中移除，否则将知识点r加入到集合Y中并将知识点r的前驱知识点加入需测试知识点集合R中，并继续提取需测试知识点集合R中的下一知识点，直至需测试知识点集合R为空为止，从而得到应学知识点集合Y。

在本发明所述的交互式学习***中，所述初始测评模块进一步用于：

根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点集合R为空，应学知识点集合Y为空；

从应掌握知识点集合P中提取一知识点，并将所述知识点和所述知识点的前驱知识点加入到需测试知识点集合R中，并从知识点集合P中移除所述知识点，直至遍历了知识点集合P中的所有知识点使得知识点集合P为空时根据需测试知识点集合R从学习内容模块中提取测试题以便用户进行测试，从而得到应学知识点Y。

在本发明所述的交互式学习***中，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块输出的应学习知识点集合Y按照学校设置的学习起始时间重新组成有序知识链L，生成学习计划。

在本发明所述的交互式学习***中，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块输出的应学习知识点集合Y按照知识域归类，再分别对各知识域的知识点按照学校学习起始时间重新组成有序知识链，生成学习计划。

在本发明所述的交互式学习***中，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块输出的应学习知识点集合Y按知识域归类，再分别对各知识域的知识点按学校学习起始时间重新组成有序知识链，计算学校当前及未来学习的一知识域的结束时间与用户使用所述***开始学习该知识域时间的差值，该时间差值与所述重新组成的一知识链使用所述***的学习时间进行比较，以选取合适的知识域以便用户学习，从而生成学习计划。

在本发明所述的交互式学习***中，网络交互式学习终端包括硬件模块和记录评判模块；

硬件模块包括以下之一或其组合：计算机、手机或终端学习机，用于为用户提供交互学习的接口；

记录评判模块用于记录用户学习轨迹并将学习轨迹的记录反馈至分析控制模块以便对学习计划进行进一步的调整。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过分析控制模块对学员学习状况的测试和分析来及时找到学员掌握某一知识域或某些知识点的程度，并依据学员的个体差异以及对知识点掌握程度的不同来区别进行辅导和测试，网络交互式学习终端还会对学员的学习状况进行记录，依据学员的学习记录可得知学员进一步学习的掌握程度，依据测试结果对学习进化进行适应性的调整以便于学员巩固学习未完全掌握的内容，直至其全部掌握。学习内容模块中的学习资源可随时增加、修改、共享。而且本发明的技术方案还将学校的教学进度的因素考虑在内，使得制定的学习计划更加科学且更有利于学员的进步。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明一实施例的交互式学习***逻辑结构示意图；

图2是图1所示的交互学习***中的学习内容模块的组成结构示意图；

图3是图2所示的知识域的组成结构示意图；

图4是图3所示的知识点的主要构成示意图；

图5是图1所示的交互学习***中的分析控制模块的组成结构示意图；

图6是图5中的测评题生成模块502的动态测试法600的示意流程图；

图7是初始测评模块502的静态测试法700的示意流程图；

图8是图5中的面授辅导模块108对学习者进行面授辅导的示意流程图；

图9是用户学习过程的示意流程图；

图10是图1所示的网络交互式学习终端一实施例的电路原理图；

图11是依据本发明另一实施例的交互式学习***逻辑结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是依据本发明一实施例的交互学习***逻辑结构示意图。如图1所示，交互式学习***100包括：学习内容模块102、分析控制模块104、网络交互式学习终端106、面授辅导模块108。

学习内容模块102与分析控制模块104连接，分析控制模块104与网络交互式学习终端106和面授辅导模块108连接，网络交互式学习终端106与面授辅导模块108连接。

学习内容模块102，用于存储多个学科的知识点集合；每个学科包括多个知识域，每个知识域包括至少一个知识链，每个知识链包括多个知识点；

分析控制模块104，与学习内容模块102连接，用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块102中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y，再依据应学习知识点Y生成学习计划，并将学习计划输出至网络交互式学习终端106；

网络交互式学习终端106，与分析控制模块104连接，用于依据分析控制模块104输出的学习计划从学习内容模块102中取出相关知识点供用户学习，同时记录用户的学习轨迹，并将学习轨迹的记录反馈至分析控制模块104以便对学习计划进行进一步的调整。

面授辅导模块108，与分析控制模块104和网络交互式学习终端106连接，用于由辅导者对用户进行面授辅导。

其中的面授辅导模块108并不是必须的，用户可以根据***提供的学习方案进行***的学习，并对测试过程中出现的问题进行及时的学习和巩固，无需面授辅导模块108。此处仅为示例，并不作为对本发明的限制。

下面将对每一组分进行详细介绍。

图2是图1所示的交互学习***中的学习内容模块102的组成结构示意图。参考图2可知，学习内容模块102(也可称为数据库)包括多个学科，每个学科包括多个知识域，每个知识域包括至少一个知识链，而每个知识链包括多个知识点。也即知识点为学科的最小组成单位。

知识点有如下属性参数学校学习起始时间(T1)，学校学习结束时间(T2)，知识点在本***中学习需要时间(t)。根据知识点的学校学习起始时间(T1)进行有序连接形成知识链L，相关知识链L组合成知识域，知识域包含学校学习的起始时间(Ta)及学校学习的结束时间(Tb)等信息，不同知识域组合成学科课程。

图2所示的学习内容模块102中，示出了学科1、2、...、n。比如说在学校所学习的课程：语文、数学、物理、化学、生物、地理等等。对于学科1来说有多个知识域1、2、、...、n；对于学科2来说有多个知识域1、2、、...、n；对于学科n来说有多个知识域1、2、、...、n。这里所示的n仅为示例，表示多个的意思，并不是说一定要有n个学科，每个学科要有n个知识域，n仅为一个不定数。这里都用n表示也仅仅为了表述方便，并不是对数量有统一的限定。

对于每个知识域，还对其进行详细的划分，一个知识域可以有一个知识链或多个知识链，图3示出了图2中知识域的组成结构示意图，这里所示的知识链的构成仅为示例，并不作为对本发明的限制。

从图中可以看到，该知识域包含两个知识链，而每个知识链的示例组成结构多种多样，图3中示出了2种知识链类型。图中所示的小圆圈即代表一个知识点。例如，知识链1包含7个知识点1～7。多个知识点串成一有序的知识链，按照图示箭头循序渐进的学习即可掌握该知识链的全部内容，可以理解，箭头的起始端是基础的知识点，后面的知识点是在前面知识点基础上的扩展或延伸，是比基础知识点更进一步的较高程度的知识点。

而对于每一知识点的概念，基本上类似于学校老师授课时的知识点概念。对于每一知识点在学习内容模块102中的体现主要是以习题的方式出现。图4示出了知识点的主要构成。

知识点对应资源可包括：题库、测试题库、辅助教学资料和辅助学习资料。

题库包括入门学习题库、简单运用题库、深化综合题库、非常规运用题库等，用于由学习者在本***中进行学习以及练习，所有题目均有解题时间、正确率、难度等级信息的设置。其中解题时间可累计统计，可精确到秒，初始设定值为0。正确率可累计统计，可精确到百分之一，初始设定值为0。难度等级设置标准例如：入门题库：难度等级为1；简单运用题库：难度等级为2；深化综合题库：难度等级为4；非常规运用题库：难度等级为8，用户可按照上述标准直接设定，也可手工变更。上述设置的方式仅为示例，并不作为对本发明的限制。

测试题库用于学习者进行测试，包括初始测试、周测试、等级测试，每测试题可设置为选择题，每一选择项可含有错误原因分析，另外还可设置测试题的难度等级，例如难度等级设置为4个等级，这里的测试题库例如可设置的难度等级为2。

辅助教学资料用于辅导者进行自我进修学习的文字音像资料。这里的辅导者也即使用本发明的***对需要进行学习的人员进行辅导或补课的人员。

辅助学习资料用于帮助学习者在本***学习时的文字音像资料。

从以上的描述可知，学习内容模块102是学习资源包，可随时增加、修改、共享，知识点可以按照不同标准有序连接。

学习内容模块102主要有以下特点：1、根据斯金纳(Skinner)的“程序教学法”原理，把学习资源划分为初学等级、入门等级、中等等级、较高等级等不同难度等级，使学习者能循序渐进地进行有效的自主学习；2、知识点可以根据不同的逻辑关系进行连接，如以学校教材的时间顺序、以知识点由浅入深的逻辑关系、以知识域的相关性顺序等等。

图5是图1所示的交互学习***中的分析控制模块104的组成结构示意图。参考图5可知，分析控制模块104包括初始测评模块502、学习计划生成模块504、阶段测评模块506、学习计划调整模块508。学习计划生成模块504的输出传送给网络交互式学习终端106，学员对学习计划进行学习的过程中网络交互式学习终端106记录学员的学习轨迹并将其传送至阶段测评模块506进行测评，从而判断学员对学习计划相关知识的学习情况，由学习计划调整模块508对该学员的学习计划进行调整，以便为该学员进行有针对的测试和练习。

初始测评模块502，用于根据测试时间和学校教学进度，确定学校当前所学知识点集合P，根据前一等级测试题+本学期已学知识点，从测试题库中获取相应的测试卷及相应答案，记录本测试题到该测试学员的ID下。每一学员都有一对应的唯一的ID，也即身份识别码。

下面对初始测评模块502的具体工作过程进行详细描述。这里给出两种生成测评的方法：动态测试法和静态测试法。并假设输入此模块的是学生应掌握知识点集合P以及知识链，输出的是学生应学习知识点集合Y。

可以理解的，在本发明的交互式学习***中，如图11所示学习内容模块102和分析控制模块104可位于网络交互式学习终端106中或如图1所示位于网络交互式学习终端106外。其中，当学习内容模块102和分析控制模块104位于网络交互式学习终端106中时，该交互式学习***可进行单机学习，即用户可进行离线学习，而无需建立远程网络链接才可学习。另外，当学习内容模块102和分析控制模块104位于网络交互式学习终端106外时，该交互式学习***可进行在线学习，即用户需要建立远程网络链接后才可学习。

如图10所示为本发明网络交互式学习终端106一实施例的电路原理图，其主要包括：嵌入式单片机101、FPGA可编程逻辑器件102、语音芯片103、SD卡座104、LCD显示屏105、微型键盘106、SDRAM 107、供电电源108、JTAG接口109、ISP接口110、RS232接口111、USB接口112、以太网接口113、FLASH闪存114、麦克风115、扬声器116、耳机117和SD卡118。图10示出了这些部件之间的信号流控制和电连接关系。

在具体设计时，该嵌入式单片机101可采用ARM9内核，在该嵌入式单片机101上运载有μLinux***，实现主流文件、图片、音频格式的兼容，支持TXT、PDF、MP3、BMP、GIF格式。FPGA可编程逻辑器件102可采用ALTERA公司的产品，SDRAM107为64M的内存，FLASH闪存114可存储2G的数据资料。在该网络交互式学习终端106中设置有SD卡座104，SD卡118可以插接在SD卡座104中。另外，语音芯片103支持学生16分钟语音的存储。标准的麦克风115、扬声器116和耳机117保证随录随放。该嵌入式单片机101配置有32.268晶芯实现时钟、日历和学习时间的分时管理。同时，该网络交互式学习终端106上设置有JTAG接口109、ISP接口110、RS232接口111、USB接口112和以太网接口113，由此可实现JTAG、ISP、RS232、USB、以太网等的数据通信。LCD显示屏105和微型键盘106作为人机交互的接口，由此用户可使用微型键盘106进行数据和指令的输入，LCD显示屏105可为用户提供学习内容和进度的视频感知。

另外，该网络交互式学习终端106专门针对“选择性(X)试题(ST)设计出XSD格式的数据，该XSD格式的数据除了具备文件名、文件长度、文件入口地址……等所有文件格式的基本特征之外，还具备汉、英、数、理、化、音等等学科特征；进一步地，还具备学前儿童、小学、初中不同等级和阶段的特征，还具备考试题，参考题，提示资料等题材特征，还具备选择性试题必备的“格式特征”，例正确答案存放地址，正确答案数据，答题允许时间，答题允许提供参考，奖励娱乐时间等。

当前的SD卡118的内容是存储学生将要学习和考试的知识点内容的各种题材，它被划分为直接读写的资料库空间和非直接读写的隐蔽的资料库空间以及记录学生学习过程痕迹的存储空间。

当前SD卡118内容的生成方法是根据该学生的年级要求，学习阶段要求的全部知识点，减去已掌握的已完成正确答案部分的知识点。加上未完成正确答案部分的知识点，加上嵌入式单片机101分析判断的欠缺知识点所组合成的知识点的总成。SD卡118的内容是每次学习结束后，自动生成。不断反复直到全部掌握所有知识点后才提示学生“已经掌握本学习阶段的基本知识要求”。

语音芯片103采用ISD公司开发的产品，采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存储到片内闪存FLASH中，语音非常逼真和自然。语音芯片103和麦克风115、扬声器116和耳机117之间采用SPI串行总线通信。另外，FPGA可编程逻辑器件102和语音芯片103直接相连接，麦克风115为配置标准麦克风和耳机117为3.5mm，利用FPGA的硬件高速度，保证SPI总线读写流畅，语音记录、语音复读达到随录随放。16分钟存储器容量，可以记录学生朗读汉、英语的语音数据，可以判断该学生对知识点的掌握程度。

嵌入式单片机101根据***的SD卡118的特征数据，控制FPGA可编程逻辑器件102，自动处理显示在LCD显示屏105上，配置了与该资料有关的硬件装置(语音芯片103、麦克风115、扬声器116、耳机117、微型键盘106、SD卡118的读写器等)，供学生操作使用，同时读取SD卡118中隐蔽的资料库，调入内存，提供作为分析和判断的依据，清空SD卡118中需要记录学生学习痕迹的空间。随时记录学生通过微型键盘106选择的题号题目，输入的答案是否查看提示资料，学生答题使用的时间等等。

使用图10所示的硬件结构的网络交互式学习终端106的具体的操作，可以是例如：

考试某年级数学特征的考核题目

嵌入式单片机101将题目资料和隐蔽的相关资料库调入内存SDRAM107，首页显示在LCD显示屏105上，在硬件上只需要配置相关的微型键盘106，当学生按下“开始”键，考核时钟计时开始，根据学生不同健的输入，判断学生选择第几题，判断学生的答案是否正确，提示答错了还允许答几次，同时在LCD显示屏105的提示框中显示允许提供的提示资料，在LCD显示屏105的时钟框中显示剩余的考核时间等等。同时，记录学生的答题内容，是否查看提示资料，每个题目答题时间等等。学生学习过程中的全部可以记录的痕迹，在整个考核时间内都记录在内存中，待学生键入“考核结束”键后，LCD显示屏105自动显示本次考核的总成绩，同时将学生的过程记录，存储到SD卡118的相对应的记录存储空间内。

考核某年级的英语、语音阅读特征的题目：

嵌入式单片机101将SD卡118的英语文章和隐蔽的相关资料库调入内存SDRAM107，LCD显示屏105上显示第一页英语文章，配置麦克风115的输入，耳机117的输出，语音芯片103和FPGA可编程逻辑器件102相连接，同时配置相对应的微型键盘106。当学生按下“开始”键，考核时钟计时开始。学生一边观看LCD显示屏105上英语显示，一边用麦克风115朗读，自己用耳机117进行监听。嵌入式单片机101自动记录学生选择文章的题号题目。同时控制语音芯片103的录音和放音，并且记录学生朗读时间，在LCD显示屏105上显示本题考核的剩余时间。自动录取学生朗读的语音，自动播放到耳机117，自动记录朗读的时间，在LCD显示屏105显示上本题考核的剩余时间，待学生键入“考核结束”键后，嵌入式单片机101将学生本题考核的过程记录，存储到SD卡118相对应的存储空间。

图6示出了图5中的初始测评模块502的动态测试法600的流程图，对于动态测试法来说，假设R为需测试知识点的集合，P为应掌握知识点集合，Y为应学知识点集合。动态测试法600开始于步骤602。

随后，进入下一步骤604，根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点的集合R＝P，而设置应学知识点集合Y为空。

随后，进入下一步骤606，测试集合R中的首个知识点r，并从题库中取出知识点r相关的测试题对学员进行测试。

随后，进入下一步骤608，判断知识点r是否已经掌握，如是，则进入下一步骤610，将知识点r从集合R中移除；若否，则进入下一步骤612，将知识点r加入到集合Y中，并将r的前驱知识点加入R中，返回步骤606继续取出下一知识点。这里的“前驱知识点”是指知识点r所属的所有知识链中指向知识点r的箭头的起始端的知识点，例如图3所示的知识点5的前驱知识点为知识点4，知识点4的前驱知识点为知识点3和知识点7。

随后，进入下一步骤612，判断集合R是否为空，也即判断需测试的知识点是否已遍历，若是，则得到应学知识点集合Y，进入结束步骤616；若否，则返回步骤606继续取出下一知识点。

图7示出了图5中的初始测评模块502的静态测试法700的流程图，对于静态测试法来说，假设R为需测试知识点的集合，P为应掌握知识点集合P，Y为应学知识点集合。静态测试法700开始于步骤702。

静态测试法700开始于步骤702。

随后，进入下一步骤704，根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点的集合R为空，设置应学知识点集合Y为空。

随后，进入下一步骤706，从P中取出知识点r，并将r和r的前驱知识点加入到集合R中。

随后，进入下一步骤708，从集合P中移除r。

随后，进入下一步骤710，判断P是否为空，若是，则进入下一步骤712，根据集合R从题库中取测试题进行测试；若否，则返回步骤706，继续从P中取出下一知识点。

随后，进入下一步骤714，对学员的错误答案进行分析，得到应学知识点Y。最后，方法700结束于步骤716。

下面对学习计划生成模块504进行详细介绍。这里主要介绍三种学习计划的生成方法。

第一种是按照学校时间进度方式形成学习计划，将初始测评模块502输出的应学习知识点集合Y，按照学校设置的学习起始时间(T1)，重新组成有序知识链L，形成学习计划A。

也就是说，该模块输入的是应学习知识点集合Y、开始学习时间、知识链，输出的是学习计划A(由知识点、***的学习时间组成)

整个处理过程如下：

1、知识点集合Y按照学校学习起始时间(T1)重新组成有序知识链L。

2、从知识链L中按序取知识点，根据该知识点在***中学习需要的时间(t)安排到学习计划A中。

第二种是按知识域分类方式形成学习计划：***将学员应学习知识点集合Y，按照知识域归类(Y1......Yn)，再分别对各域知识点(Y1......Yn)按照学校学习起始时间(T1)，重新组成有序知识链(L1......Ln)，以知识域分类随机形成学习计划A。

也就是说，该模块输入的是学员应学习知识点集合Y、开始学习时间、知识链，输出：学习计划A(由知识点、***的学习时间组成)。

整个处理过程如下：

1、将应学习知识点集合Y按知识域归类形成知识点集合组(Y1......Yn)

2、分别将每个知识点集合(Y1......Yn)按照学校学习起始时间(T1)，重新组成有序知识链(L1......Ln)。

3、随机从每个知识链(L1......Ln)中按序取知识点，根据该知识点在本***中学习需要时间(t)安排到学习计划A中。

第三种是按照学校知识域学习时间进度方式形成学习计划：***将学员应学习知识点集合Y，按知识域归类(Y1......Yn)，再分别对各域知识点(Y1......Yn)按学校学习起始时间(T1)，重新组成有序知识链(L1......Ln)，计算学校当前及未来学习的知识域的结束时间(Tb)与***开始学习时间的差(t1......tn)，及相同知识域学员应学习知识点集合Yi知识域分类随机形成学习计划A。

也就是说，该模块输入的是学员应学习知识点集合Y、开始学习时间、知识链及学校当前及未来学习的知识域结束时间(Tb)，输出的是学习计划A(由知识点、***的学习时间组成)。

整个处理过程如下：

1、将知识点集合Y按知识域归类形成知识点集合组(Y1......Yn)；

2、分别将每个知识点集合(Y1......Yn)按知识点学校学习起始时间(T1)，重新组成有序知识链(L1......Ln)；

3、计算学校当前知识域的结束时间与***开始学习时间的差(Ti)；

4、计算对应应学知识链Li的***学习时间ti；

5、计算Ti-ti的值，若值小于0，则***依序计算学校下一个知识域的结束时间与***开始学习时间的差(Ti)，返回步骤4。若值不小于0，则该知识域应学的为该学员学习的首选计划，安排到学习计划A中，并记录学习知识点集合Yi的结束时间T’，计算学校在T’后下一个知识域的结束时间与T’的差(Ti)，返回步骤4。直至应学知识链Li全部学习完毕。

也就是说，例如学校当前知识域的结束时间与***开始学习时间的差(Ti)为一个月，而对应应学知识链Li的***学习时间ti为半个月，那么使用交互***对知识链Li进行学习的时间足以保证学员能够顺利的掌握，因此优先选择对知识链Li进行学习。若Ti为一个月，而ti为2个月，则考虑对知识链Li的学习暂时放一旁，因为，使用交互***对知识链Li进行学习的时间较长，在还未完全掌握知识链Li时，学习对该知识链的教学已完成，对学员来说收获不是很大。因此需要继续选择计算下一知识域或知识链的结束时间与***开始学习时间的差(Ti)。这样做的目的就是为了尽可能的保证学员及时的跟上学校的教学进度。

学习计划生成模块504将生成的学习计划A与学员的ID关联，通过网络传输或直接复制到网络交互式学习终端106以便用户可以按照学习计划进行学习。

网络交互式学习终端106主要包括硬件模块和记录评判模块。硬件模块可由以下任一种来实现：计算机、手机或终端学习机，可适用于不同用户的学习配置和学习方式。记录评判模块用于记录学习者学习轨迹、自动判题、计算题目正确率、学习时间的自动记录和变更等。

用户可借助网络交互式学习终端106录入个人信息(即学员信息)，形成用户唯一的ID。网络交互式学习终端106获取了分析控制模块104中的学习计划生成模块504生成的学习计划A后，从题库中提取相关知识点的题目，由用户进行学习。网络交互式学习终端106会记录用户进行学习测试的过程，也即记录学习者学习轨迹，并对完成的测试进行阅卷，计算题目正确率、学习时间等信息，最终将这些信息反馈给分析控制模块104中的阶段测评模块506。

关于用户学习过程，详见图9所示，下面将对图9进行详细描述：

图9所示的学习过程开始于步骤902，由***输出题目给学员(即用户)。

在步骤904中，学员完成答题后，提交答案至***。

在步骤906中，***对学员提交的题目答案进行判断，若正确则进入步骤908，若错误则进入步骤910。

在步骤908中，变更该题目的统计信息，包括变更该题的平均解题时间、该题的平均正确率等。然后进入步骤912。

在步骤912中，对学员进行奖励并返回步骤902输出下一题目，所述奖励包括比如输出激励性语言或文字(例如但不限于“回答正确，继续努力！”等等文字)，以及为该用户增加经验值(设置的经验值可等于难度等级)；为该学员增加积分(例如但不限于20分)。

在步骤910中，变更该题的出错统计信息(平均正确率、平均错误率等)。

在步骤914中，输出提醒文字或语言(即，帮助用户回答此题目的提示性文字等)，并重新输出该题目以便用户重新解答该题目，然后接收解答结果。

在步骤916中，***对学员提交的题目答案进行判断(即判题)，若正确则进入步骤918，若错误则进入步骤920。

在步骤918中，变更该题目的统计信息，包括变更该题的平均解题时间、该题的平均正确率等。然后进入步骤922。

在步骤922中，对学员进行奖励并返回步骤902输出下一题目，所述奖励包括比如输出激励性语言或文字(例如但不限于“回答正确，继续努力！”等等文字)，以及为该用户增加经验值(设置的经验值可等于难度等级)；为该学员增加积分(例如但不限于10分)。

在步骤920中，变更该题的出错统计信息(平均正确率、平均错误率等)。

在步骤924中，输出帮助信息或提供线上咨询服务(若需帮助，则提供该题帮助信息；若需线上咨询，则连线辅导者)，并重新输出该题目要求用户重新解答该题目，然后接收解答结果。

在步骤926中，***对学员提交的题目答案进行判断(即判题)，若正确则进入步骤928，若错误则进入步骤930。

在步骤928中，变更该题目的统计信息，包括变更该题的平均解题时间、该题的平均正确率等。然后进入步骤932。

在步骤932中，对学员进行奖励并返回步骤902输出下一题目，所述奖励包括比如输出激励性语言或文字(例如但不限于“回答正确，继续努力！”等等文字)，以及为该用户增加经验值(设置的经验值可等于难度等级)；还可选择为该学员增加积分(例如但不限于5分)，也可不增加积分。

在步骤930中，变更该题的出错统计信息(平均正确率、平均错误率等)，并返回步骤902直接进入下一题。

阶段测评模块506对学员当周或某一阶段的学习进行测试，测评主要包括周测评和等级测评，周测评是为学习者当周学习内容的测评，等级测评是为学习者一个等级学完后的测评。

阶段测评模块506输入的是学习计划A、学习记录，输出的是测评结论。学习记录包括学习者学习轨迹、自动判题、计算题目正确率、学习时间的自动记录和变更等信息。

该模块的整个处理过程如下：

1、辅导者按学习记录评估学习者对学习计划A中的知识点的掌握情况。

2、进行周期测试。

3、按测试结果得到测评结论。

分析控制模块104中的学习计划调整模块508根据阶段测评模块506输出的测评结论对学习者没有完全掌握的知识点作为下一时间段的首选学习内容，原计划的内容顺延，重新进行内容编排，形成新的学习计划。

分析控制模块104输入的是测评结论，输出的是新的学习计划。

该模块的整个处理过程如下：

1、按测评结论，找到未掌握知识点。

2、未掌握知识点加入学习计划，原计划顺延。

另外，本发明的交互式学习***还可以包括面授辅导模块108，可由辅导者对学习者(即学员)进行面授辅导，流程如图8所示。这里以周测评为例进行说明。

在步骤802中，根据学习者ID下的学习轨迹记录，生成周测试题

在步骤804中，辅导者对辅导讲解困难题并对学习者进行测试

在步骤806中，根据测试结果生成本周未掌握知识点练习内容

在步骤808中，辅导者对未掌握知识点进行讲解并辅导练习

在步骤810中，学习者练习直至完全掌握(90％正确率)

在步骤812中，本周辅导内容为下周进度首要内容，原ID下学习进度进行调整。

本发明的交互式学习***可获取一ID所对应学员学习过程中有困难的题目，辅导者可有针对性地进行辅导讲解，本发明的交互式学习***还可针对这些有困难的题目生成测试题，对学习者进行测试，测试结束后***生成测试结果，可由辅导者对错题再次进行讲解订正，学员可进行反复练习直至完全掌握(这里的完全掌握并不是绝对的，可设置正确率为例如90％)，然后***根据学习情况调整学习进度。本***还可提供打印功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交互式学习***，其特征在于，包括：

学习内容模块(102)，用于存储多个学科的知识点集合；每个学科包括多个知识域，每个知识域包括至少一个知识链，每个知识链包括多个知识点；

分析控制模块(104)，与学习内容模块(102)连接，用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块(102)中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y，再依据应学习知识点Y生成学习计划，并将学习计划输出至网络交互式学习终端(106)；

网络交互式学习终端(106)，与分析控制模块(104)连接，用于依据分析控制模块(104)输出的学习计划从学习内容模块(102)中取出相关知识点供用户学习，同时记录用户的学习轨迹，并将学习轨迹的记录反馈至分析控制模块(104)以便对学习计划进行进一步的调整。

2.根据权利要求1所述的交互式学习***，其特征在于，还包括：面授辅导模块(108)，与分析控制模块(104)和网络交互式学习终端(106)连接，用于由辅导者对用户进行面授辅导。

3.根据权利要求1所述的交互式学习***，其特征在于，所述知识点包括题库、测试题库、辅助学习资料；

所述知识点中的题目设置有难度等级、解题时间、正确率。

4.根据权利要求1所述的交互式学习***，其特征在于，分析控制模块(104)包括初始测评模块(502)、学习计划生成模块(504)、阶段测评模块(506)、学习计划调整模块(508)；

初始测评模块(502)，用于依据当前已学知识点集合P从学习内容模块(102)中取出相关知识点对用户进行测试，以生成应学习知识点Y；

学习计划生成模块(504)，用于依据应学习知识点Y生成学习计划并传送给网络交互式学习终端(106)；

阶段测评模块(506)，用于接收来自网络交互式学习终端(106)的学习轨迹的记录，并依据所述学习轨迹的记录进行评估以输出测评结论；

学习计划调整模块(508)，用于根据测评结论中涉及的用户未完全掌握的知识点重新生成新的学习计划发送至网络交互式学习终端(106)。

5.根据权利要求4所述的交互式学习***，其特征在于，所述初始测评模块(502)进一步用于：

根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点集合R等于应掌握知识点集合P，应学知识点集合Y为空；

从学习内容模块(102)中提取需测试知识点集合R中的首个知识点r相关的测试题以便用户进行测试，若用户已掌握该知识点r则将知识点r从需测试知识点集合R中移除，否则将知识点r加入到集合Y中并将知识点r的前驱知识点加入需测试知识点集合R中，并继续提取需测试知识点集合R中的下一知识点，直至需测试知识点集合R为空为止，从而得到应学知识点集合Y。

6.根据权利要求4所述的交互式学习***，其特征在于，所述初始测评模块(502)进一步用于：

根据测试时间和学校教学进度，确定应掌握知识点集合P，并设置需测试知识点集合R为空，应学知识点集合Y为空；

从应掌握知识点集合P中提取一知识点，并将所述知识点和所述知识点的前驱知识点加入到需测试知识点集合R中，并从知识点集合P中移除所述知识点，直至遍历了知识点集合P中的所有知识点使得知识点集合P为空时根据需测试知识点集合R从学习内容模块(102)中提取测试题以便用户进行测试，从而得到应学知识点Y。

7.根据权利要求4所述的交互式学习***，其特征在于，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块(502)输出的应学习知识点集合Y按照学校设置的学习起始时间重新组成有序知识链L，生成学习计划。

8.根据权利要求4所述的交互式学习***，其特征在于，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块(502)输出的应学习知识点集合Y按照知识域归类，再分别对各知识域的知识点按照学校学习起始时间重新组成有序知识链，生成学习计划。

9.根据权利要求4所述的交互式学习***，其特征在于，学习计划生成模块进一步用于：

将初始测评模块(502)输出的应学习知识点集合Y按知识域归类，再分别对各知识域的知识点按学校学习起始时间重新组成有序知识链，计算学校当前及未来学习的一知识域的结束时间与用户使用所述***开始学习该知识域时间的差值，该时间差值与所述重新组成的一知识链使用所述***的学习时间进行比较，以选取合适的知识域以便用户学习，从而生成学习计划。

10.根据权利要求1～9任一项所述的交互式学习***，其特征在于，网络交互式学习终端(106)包括硬件模块和记录评判模块；

硬件模块包括以下之一或其组合：计算机、手机或终端学习机，用于为用户提供交互学习的接口；

记录评判模块用于记录用户学习轨迹并将学习轨迹的记录反馈至分析控制模块(104)以便对学习计划进行进一步的调整。

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