[发明专利]数学题批改方法及装置

说明书

一种数学题批改方法及装置，其中所述方法包括：根据预设的解题规则以及数学题目，构建所述数学题目的推理路径；所述推理路径表征从所述数学题目到正确答案的推理过程；利用所述推理路径，对答题内容进行逐步批改。本发明摒弃了现有的仅比对相同或相等的方式，不仅能够判断出解题步骤的正误，并且基于推理路径，也即是正确解题过程的思路，还能够为解题内容的每一步提供有效且具体的批改内容。

技术领域

本发明涉及智能教育领域，尤其涉及一种数学题批改方法及装置。

背景技术

当前，数学题主要还是依赖人工进行批改，例如教师会对学生的解题步骤逐步判断正误并分析学生作答时导致正误的原因，以便形成具有针对性的教学方案。但是不同的学生对同一道题目会给出各种各样的解答过程，而对解答中的每一步进行批改均需要严谨的计算和分析，因此大量的批改工作会带来沉重的人工负担。

随着人工智能在教育领域应用的深入，目前已出现依靠计算机实现的自动判断解题正误的技术，例如对于数学计算题，对答题内容进行分步识别后，调用mathematics、matlab、maple等第三方数学计算软件的接口，获得数学表达式的最简化结果，通过比对解题结果与标准答案是否相同或相等，以此判断出该解题步骤对或错。

但上述技术应用范围有限，其只能输出解题步骤对错，不能提供对错的原因，例如无法判断出答题人由于哪些数学知识点运用错误导致了答题错误，因此现有技术不是严格意义上的批改。所谓批改，不仅能够判断出正误，也应能够提供针对解题思路的解释，从而才能有效地根据知识点掌握情况，制定具有针对性的个性化学习方案。

发明内容

本发明旨在提供一种数学题批改方法及装置，通过构建推理路径的方式，以此实现严格意义上的自动逐步批改。

本发明采用的技术方案如下：

一种数学题批改方法，包括：

根据预设的解题规则以及数学题目，构建所述数学题目的推理路径；所述推理路径表征从所述数学题目到正确答案的推理过程；

利用所述推理路径，对答题内容进行逐步批改。

可选地，所述解题规则包括：

根据运算优先级别，对数学题目中的数学表达式进行逐步化简，直到得到最终答案。

可选地，所述逐步化简包括：

获得所述数学表达式的原始解析结构；

对所述原始解析结构中能够独立运算的一个子表达式节点，进行相应运算操作，得到化简结果；

利用所述化简结果更新本次化简之前的表达式，得到本次化简后的化简表达式；

对所述化简表达式进行解析，获得化简解析结构，并以上述方式依次进行化简运算。

可选地，所述方法还包括在每次化简后：

记录本次化简使用的数学法则；

记录所述化简解析结构中的化简节点，所述化简节点为本次化简结果；

记录所述化简解析结构中的每个节点与本次化简前的解析结构中各节点的映射关系。

可选地，所述利用所述推理路径，对答题内容进行逐步批改包括：

依次将所述答题内容的每一步骤与所述推理路径中各推理节点进行匹配；其中，所述推理节点包括各所述推理路径中每一次推理的结果；

若匹配，则确定当前解题步骤正确；

若不匹配，则确定当前解题步骤错误，并将当前解题步骤的错误原因作为批改内容。

可选地，所述方法还包括：