[发明专利]一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法及系统

说明书

本发明公开了一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法，具体为：通过NLTK‑词频统计方法获取教学资源中的关键词汇后形成特征集，将关键词汇对应的教学内容存储在数据库中，并形成数据链接；根据关键词汇在教学资源中使用二叉树查找匹配体现关键词汇之间关联属性的关联词汇；根据关联词汇对特征集中的关键词汇使用k‑means聚类进行特征分级，并根据分级结果形成逻辑框架；将关键词汇加入逻辑框架中对应节点后融合形成知识图谱；根据在线教育课程进度所获取的关键词汇、关联词汇实时更新知识图谱。知识图谱更加符合在线课堂实时教学思路，知识要点误差小，逻辑思路清晰一致，随着在线教育课堂进展实时醒目的展现知识要点及重点，时刻吸引学生的注意力。

技术领域

本发明涉及网络教育技术领域，更具体地说，它涉及一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法及系统。

背景技术

随着互联网技术的飞速发展，智能手机、平板电脑等智能终端设备的大规模普及，4G等移动网络资源不再稀缺，数字化和移动在线学习已成为人们接受教育的新途径。在线教育，又称远程教育、在线学习，指的是通过应用信息科技和互联网技术进行内容传播和快速学习的方法。与传统的教育模式相比，网络教育具有学习时间分散、学习地点不限、内容目标性强、在线互动效率高、可重复学习等优点。

知识图谱(Knowledge Graph)又称科学知识图谱，是图书情报学领域的概念，用于绘制、分析和显示学科或学术研究主体之间的相互联系，是揭示显示科学知识发展进程与结构关系的可视化工具。在多数情况下，知识图谱采用图结构进行可视化表示，使用结点代表作者、学术机构、科学文献或关键词，使用连线代表结点间关系。然而，在网络教育中，知识图谱的构建大部分采用的仅是依据课件内的文本信息完成的，知识图谱构建后所展现的知识要点存在一定的偏差；此外，各个知识点之间的逻辑顺序杂乱无序。对于参加在线教育的学生、老师来说，课后温习、思路整理、重点复习的思路无法与在线教育课堂思路达成一致，其知识点吸收较弱；同时对于课下学习的新学生来说，其学习效率与实时在线学习的效率相差较大。

因此，如何研究设计一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法及系统是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有在线教育知识图谱构建知识要点存在一定的偏差、逻辑顺序杂乱无序、教学思路无法与实时在线教育课堂达成一致的问题，本发明的目的是提供一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法及系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提高了一种在线教育课堂教学资源的知识图谱构建方法，包括以下步骤：

通过NLTK-词频统计方法获取教学资源中的关键词汇后形成特征集，将关键词汇对应的教学内容存储在数据库中，并形成数据链接；

根据关键词汇在教学资源中使用二叉树查找匹配体现关键词汇之间关联属性的关联词汇；

根据关联词汇对特征集中的关键词汇使用k-means聚类进行特征分级，并根据分级结果形成逻辑框架；

将关键词汇加入逻辑框架中对应节点后融合形成知识图谱；

根据在线教育课程进度所获取的关键词汇、关联词汇实时更新知识图谱。

优选的，所述关键词汇获取具体为：

遍历教学资源中的文本信息获取高频词汇，并将高频词汇转换成语音数据；

通过语音识别技术在教学资源的语音信息中识别匹配对应的语音段；若匹配失败，则过滤高频词汇；若匹配成功，则：

根据语义参数判断匹配的语音段中对应高频词汇是否为假性高频词汇；若是，则过滤；若不是，则归纳为关键词汇。

优选的，所述特征集中的关键词汇通过PCA分析法进行数据降维后提取主要的关键词汇。