[发明专利]一种高等数学综合教学系统

说明书

本发明公开了一种高等数学综合教学系统，涉及数学教学领域。该系统包括：教学内容录入模块、方程解析转换模块、演示模块、课堂管理模块、学生练习测试单元、学生评价模块、教师评价模块、数据库、中央处理器、用户登录模块、语音模块、数据库更新模块、兴趣闯关模块和疑难问题汇总模块。本发明通过方程解析转换模块可以在授课过程中对方程进行分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形并通过三维演示单元在学生面前直观且立体的展现数学方程所带来的空间几何形状，对学生产生直观的数学方程空间几何感官刺激；并且本发明的演示分为连续演示、局部演示和三维演示，适应不同需要，使教学具有灵活性。

技术领域

本发明涉及数学教学领域，更具体的涉及一种高等数学综合教学系统。

背景技术

高等数学在教学过程中主要注重培养学生对数学思维的培养，这种思维的培养即具有逻辑思维对数学公式的推导，同时又注重学生对高等数学抽象公式背后所具有的感性认知。如何在高等数学教学过程中激发学生对数学方程产生感性的认知是高等数学教学方法中重点研究的内容。

目前，在高等数学中方程空间几何展示的教具设计，主要不足之处有：高等数学的教具多以能展现基本几何意义为主，对于复杂抽象的数学方程很难表现具体的几何形态。

综上所述，现有技术中的高等数学综合教学系统，存在仅对基本几何图形进行展示，而没有涉及对抽象数学方程的几何形态进行展示的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种高等数学综合教学系统，用以解决现有技术中存在仅对基本几何图形进行展示，而没有涉及对抽象数学方程的几何形态进行展示的问题。

本发明实施例提供一种高等数学综合教学系统，包括：

教学内容录入模块，用于对高等数学教学内容进行录入；其中，所述高等数学教学内容，包括：文本、公式、方程、图形、图片、视频和文件；

方程解析转换模块，用于在进行方程分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形；其中，所述方程，包括：多项式方程和微积分方程；

演示模块，包括：演示模块，包括：连续演示单元，局部演示单元和三维演示单元；所述连续演示单元，用于根据教师预先准备的ppt形式教学内容按照ppt播放器连续演示授课；所述局部演示单元，用于通过鼠标选定区域的方式截取局部内容放入空白区单独或组合演示；所述三维演示单元，用于将授课过程中的几何图形映射至三维演示软件中进行三维图形演示；

课堂管理模块，包括：教师授课状态采集单元、学生听课状态采集单元和师生互动时间获取单元；所述教师授课状态采集单元，用于通过摄像装置获取教师授课动作和表情；所述学生听课状态采集单元，用于通过摄像装置获取学生听课动作和表情；所述师生互动时间获取单元，用于通过计时装置获取师生交流时间；

学生练习测试单元，包括：练习单元、仿真验证单元和测试单元；所述练习单元，用于从练习题库中调取与练习知识点相关的练习试题进行训练并对练习次数进行记录；所述仿真验证单元，用于将训练试题的结果带入练习试题中，并通过调用关联的matbab仿真软件对带有练习试题结果的练习试题进行仿真验证练习试题的结果是否正确；所述测试单元，用于从考试题库中调取与练习知识点相关的考试试题进行计时测试；

学生评价模块，用于根据学生听课动作和表情、师生交流时间、练习试题次数和测试试题成绩，按照各项权重给出学生综合评分结果；

教师评价模块，用于教师授课动作和表情、师生交流时间和测试试题成绩，按照各项权重给出教师综合评分结果；

数据库，包括：练习题库和考试题库；

中央处理器，用于协调上述各模块工作。

优选地，本发明实施例中的高等数学综合教学系统，还包括：用户登录模块，用于按照权限进行登录。