[发明专利]一种基于跨媒体动态知识图谱的教学方法及系统

说明书

一种基于跨媒体动态知识图谱的教学方法及系统，方法包括：构建跨媒体动态知识图谱；在知识图谱中存放实体相关信息，通过学科知识问答，返回实体相应的属性值；获取学生以及知识点的反馈信息，计算知识点推荐度以及学习资源推荐值评分，从而构造出知识点推荐列表与学习资源推荐列表返回给学习者；构建课程知识卡片；推荐好友，向当前用户推荐学习进度、学习情况相近的其他用户。教学系统包括数据层、数据分析层、应用层以及用户层。本发明的教学方法可以通过计算机可读存储介质实现。本发明解决了现有技术中教学方案不能根据学习特点进行针对性制定的问题，能够做到因材施教，有效提高教学水平。

技术领域

本发明属于人工智能及教育信息化领域，具体涉及一种基于跨媒体动态知识图谱的教学方法及系统，在跨媒体动态知识图谱的基础上，通过人工智能技术实现学科知识问答、智能学习资源推荐、课程知识卡片、好友推荐等功能，从而提高教学水平。

背景技术

随着人工智能、深度学习等技术的飞速发展，教育信息化进入了以人工智能技术为主要特征的2.0时代。以人工智能等信息技术为支撑的智慧教育模式已经成教育信息化发展的趋势，也成为学术界热点的研究方向。而知识图谱作为人工智能技术的重要部分，为智慧教育提供了可能性，并促进了智慧教育的创新与发展。知识图谱作为一种从大量复杂数据中迭代提取结构化知识的技术手段，在大量垂直领域展示出其广阔的应用前景。

构建跨媒体动态知识图谱，有利于从大量的无序学科教学资源(如题库、视频等)中重构知识之间的连接，对学科的碎片化知识进行整合，融合多模态资源，能够有效避免“信息孤岛”的出现，同时摆脱传统知识体系更新不及时的缺点。传统的教学过程中，无论线上还是线下，教师无法根据每个人的学习情况制定不同的教学方案，对所有学生都是无差别教育。因此根据学生的个体差异，因材施教，提高学习效率就成为一个很重要的问题。随着人工智能技术的不断发展，为解决这一难题提供了途径。相比于传统的教学系统，基于跨媒体动态知识图谱构建的教学系统，可以动态感知当前学习者的各种认知特点，并根据这些特点为学习者提供相应的学习内容与智慧教育服务。总而言之，跨媒体知识图谱、教学资源以及教学行为的特点与关系决定了可以基于跨媒体动态知识图谱构建教学系统，为实现精准化教学、智慧学习等提供前所未有的发展空间与应用前景，助力教育信息化。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中教学方案不能根据学习特点进行针对性制定的问题，提供一种基于跨媒体动态知识图谱的教学方法及系统，因材施教，从而提高教学水平。

为了实现上述目的，本发明具有如下的技术方案：

一种基于跨媒体动态知识图谱的教学方法，包括：

-构建跨媒体动态知识图谱；

-在知识图谱中存放实体相关信息，通过学科知识问答，返回实体相应的属性值；

-获取学生以及知识点的反馈信息，计算知识点推荐度以及学习资源推荐值评分，从而构造出知识点推荐列表与学习资源推荐列表返回给学习者；

-构建课程知识卡片：为不同类型的实体构建不同的知识卡片，通过用户查询实体并在知识图谱中进行匹配，以知识卡片的形式返回相应的实体及其属性值；

-好友推荐：向当前用户推荐与当前用户学习进度、学习情况相近的其他用户。

优选的，构建跨媒体动态知识图谱包括：

使用Python工具爬取所需课程的相关信息，相关信息包括文本、图像、视频、习题以及PPT；对爬取的数据进行清洗，并对文本数据采用BIO方法进行人工标注；抽取处理好的数据集中的实体以及实体间属性和关系，将抽取出的实体集、关系集以及图像、视频进行整合，构成跨媒体知识图谱，跨媒体知识图谱经系统人员授权后由学生和教师共同编辑，对在学习过程中发现图谱缺少的知识点进行反馈与补充，形成跨媒体动态知识图谱。