[发明专利]一种基于人工智能的学生学习情况分析方法及教学系统

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的学生学习情况分析方法及教学系统，属于计算机教学技术领域，所述方法包括：提取学习同一课程时所有学生的测试成绩；根据所述测试成绩对学生进行聚类划分，得到初步划分的学生类别；根据所述初步划分的学生类别迭代寻找新的划分标准样本，并重新划分学生类别，得到最终的学生类别；根据所述最终的学生类别得到所有学生的学习情况。该方法及其构成的系统通过对学生的学习情况进行智能分析，帮助教师和学生科学深入地了解学习情况，辅助教师依据智能分析结果制定与修改教学方式。

技术领域

本发明涉及计算机教学技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的学生学习情况分析方法及教学系统。

背景技术

目前的网络教学缺乏合理的评价体系，无法对学习者的学习提供客观的评价，学习者自主学习缺乏有效的激励，管理者也不能了解学习者的学习状况。这也是目前网络教育无法成为主流的教学形式，不能够成为学习者结业和升学的评价指标，从某种程度上也影响了学习者学习的积极性。

成绩是教育机构评判学生的一个重要标准，但是现如今教育机构对于成绩的分析却只停留排名、绩点等较为初级的阶段，按照传统的依据期终考试总成绩将学生简单的划分为优秀、及格和不及格，对学生知识点的具体掌握情况不了解，不方便教师进行教学方法的改进，不能针对性的对不同类别的学生进行辅导提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中对学生学习情况分析不到位的问题，提供了一种基于人工智能的学生学习情况分析方法及教学系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

主要提供一种基于人工智能的学生学习情况分析方法，所述方法包括：

提取学习同一课程时所有学生的测试成绩；

根据所述测试成绩对学生进行聚类划分，得到初步划分的学生类别；

根据所述初步划分的学生类别迭代寻找新的划分标准样本，并重新划分学生类别，得到最终的学生类别；

根据所述最终的学生类别得到所有学生的学习情况。

作为一选项，所述学生的测试成绩包括每一章节的测试成绩，其中设学生数量一共为k，课程的章节数量为l，令x_i表示学生x(x∈k)的本门课程中的章节i(i∈l)的测试成绩，则学生x本门课程中的所有章节测试成绩表示为向量(x₁,x₂,x_i,…,x_l)，令y_i表示学生y(y∈k)的本门课程中的章节i(i∈l)的测试成绩，则学生y本门课程中的所有章节测试成绩表示为向量(y₁,y₂,y_i,…,y_l)。

作为一选项，所述根据所述测试成绩对学生进行聚类划分，包括：

计算学生x与学生y之间的知识点分数差别，其中知识点分数差别通过以下公式计算：

根据教学需求，将学生划分为c个类别，在所有学生当中，先随机选择c个学生作为初始的划分标准样本，然后计算其他学生分别与所述c个学生之间的差别，将不同学生与所述c个学生差别最小的划分为一个类别。

作为一选项，所述根据所述初步划分的学生类别迭代寻找新的划分标准样本，包括：

假设初步划分的一个类别中包含h个学生，其中的学生表示为s_v(v∈h)，新的划分标准样本计算公式为如下：

其中，m_r(r∈c)为新的划分标准样本。

作为一选项，所述重新划分学生类别，得到最终的学生类别，包括：