一种个性化在线互动学习方法及系统
本发明涉及个性化学习，尤其涉及一种个性化在线互动学习方法及系统。
背景技术：
1、近年来，随着互联网技术的迅猛发展，线上学习逐渐兴起，它打破了时间和空间的限制，大大缓解了教育资源短缺或分配不均的难题，成为了未来教育发展的一种趋势，在当今信息化与智能化飞速发展的时代，教育领域正经历着一场深刻的变革，个性化在线互动学习成为了推动教育创新的重要力量。
2、随着互联网技术、大数据分析、人工智能等关键技术的不断成熟，实现学习内容、路径与方式的高度个性化与智能化已成为可能。但是目前的线上学习系统存在一些问题，传统的线上学习存在海量的学习内容学习知识，学生无法根据自身情况进行快速有效的学习，也不能及时反馈学习者的当前学习状况，且因其标准化学习以及测试规则而不能适应学习者的个体特征和知识水平的差异，从而导致学习者不能大幅度提高学习效率，无法提升学习效果，因此为解决上述问题，本发明提供一种个性化在线互动学习方法及系统。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。因此，本发明提供了一种个性化在线互动学习方法解决如何根据学习者的个体特征和知识水平的差异进行在线学习的问题。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明提供了一种个性化在线互动学习方法，包括：
5、收集学习者的学习数据，并对学习者进行学习测试得到测试结果，根据所述学习数据以及测试结果对学习者进行学习能力评估；
6、根据所述学习能力评估结果，定制学习内容，对学习者规划个性化学习路径模型，进行内容学习；
7、根据所述学习路径，定制在线互动学习，并对所述在线互动学习结果进行反馈；
8、基于所述学习路径以及互动学习结果，对学习者进行学习效果评估，并根据评估结果，对所述学习路径模型进行优化调整。
9、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：收集所述学习数据以及学习测试包括：
10、收集学习者的学习数据包括，通过学习者的学习日志或历史成绩，收集学习者的基本数据以及学习行为数据；
11、根据学习内容的不同生成不同的学习类目，所述学习类目下包含多个不同子类目的知识点；
12、所述基本信息数据包括，学习者id信息、年龄a、年级g、学习基础b、学习动机强度m以及学习风格匹配度s；
13、所述学习行为数据，包括学习者的学习参与度p、作业完成质量q以及学习资源使用情况r；
14、通过进行标准化学习测试，得到所述学习测试结果，包括学习者的基础能力测试指数i以及理解应用综合评分c。
15、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：所述学习能力评估包括：
16、对所有收集到的学习数据以及测试结果的参数进行标准化处理；
17、基于所述处理过的数据，生成综合的学习能力评估指标，并根据学习者的学习情况，对综合能力指标进行个性化调整，所述学习能力评估指标表示为：
18、
19、其中，f、g表示非线性函数。
20、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：定制所述学习内容包括：
21、构建不同子类目知识点的n×n的关联矩阵d，其中n表示知识点的数量，dij表示知识点i和j之间的关联性，根据所述关联矩阵d构建关联图谱at，表示为：
22、at＝(v,e)
23、e＝{(i,j)|dij>t}
24、其中，v是知识点顶点集合，e是知识点之间的关联边集合，t表示知识点之间关联性的阈值；
25、根据每个学习类目的所述学习能力评估指标，计算学习者的学习知识点匹配度，对学习者进行学习内容的定制，表示为：
26、
27、其中，m表示学习类目，i表示m学习类目下的知识点，lai表示学习类目下第i个子类目知识点的学习能力评估指标得分，ωi表示权重系数。
28、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：规划所述个性化学习路径包括：
29、根据每个学习者的所述学习知识点匹配度以及关联图谱，规划个性化学习路径模型；
30、通过搜索算法计算得到学习路径成本，获取学习知识点的最优学习路径，表示为：
31、cost＝∑i∈v(1-fi)×dii+∑(i,j)∈edij
32、其中，dii表示i知识点的难度值；
33、根据所述路径成本的值，选择成本最低的学习路径作为最优路径，对学习者的学习内容展示，并根据学习者的学习风格调整学习内容的个性化展示方式，完成学习。
34、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：所述在线互动学习包括：
35、在学习者学习过程中，设计在线互动学习项目；
36、所述互动学习项目包括模拟实验、角色扮演以及相同学习子类目的学习者小组互动，并得到各项互动项目得分，生成学习者的在线互动学习结果，并进行结果反馈。
37、作为本发明所述的个性化在线互动学习方法的一种优选方案，其中：所述学习效果评估包括：
38、根据所述在线互动学习结果，结合学习者根据所述学习路径中的学习内容的学习时长得分、题目正确率以及教师综合反馈评分，进行学习效果评估，获取评估得分，表示为：
39、cs＝as×st×qs×ts
40、其中，as表示学习者的各互动项目平均得分，st表示学习时长得分，qs表示题目正确率得分，ts表示教师综合反馈评分；
41、根据所述学习效果评估得分，计算学习路径调整因子，判断是否需要调整学习路径，所述学习路径调整因子表示为：
42、daf＝∑m∈path(csm-esm)
43、esm＝lam×δm
44、其中，lam表示学习者在学习类目的学习效果评估得分，esm表示学习者学习类目的预期得分，δm表示学习者的预期权重系数；
45、基于所述学习路径调整因子的数值与预设阈值[x,y]进行判断，若所述学习路径调整因子小于x或大于y，则通过学习路径调整因子对学习路径成本进行调整；
46、若所述学习路径调整因子处于[x,y]之间，则维持当前学习计划，持续监控学习者的学习表现进行反馈。
47、第二方面，本发明提供了一种个性化在线互动学习系统，包括，
48、收集评估模块，用于收集学习者的学习数据，并对学习者进行学习测试得到测试结果，根据所述学习数据以及测试结果对学习者进行学习能力评估；
49、路径规划模块，用于根据所述学习能力评估结果，定制学习内容，对学习者规划个性化学习路径模型，进行内容学习；
50、在线互动模块，用于根据所述学习路径，定制在线互动学习，并对所述在线互动学习结果进行反馈；
51、优化模块，用于基于所述学习路径以及互动学习结果，对学习者进行学习效果评估，并根据评估结果，对所述学习路径模型进行优化调整。
52、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：
53、存储器和处理器；
54、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述个性化在线互动学习方法的步骤。
55、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述个性化在线互动学习方法的步骤。
56、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明首先通过收集学习者信息并对其进行初步学习能力评估，进一步制定每个学习者的个性化学习路径进行针对性地学习，使学习者能够在适合自己的速度和风格下学习；个性化推荐内容并结合在线互动学习形式增强学习动机，更能激发学习者的兴趣，提高主动学习意愿，能够提升学习效率取得显著学习效果，精准定位学习需求，有助于深入理解和应用知识，避免无效重复学习，让学习者集中精力于真正需要提升的领域，同时，动态调整机制确保学习计划随学习者成长而进化，适应不同阶段的学习需求。
技术特征：
1.一种个性化在线互动学习方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，收集所述学习数据以及学习测试包括：
3.如权利要求1或2所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，所述学习能力评估包括：
4.如权利要求3所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，定制所述学习内容包括：
5.如权利要求4所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，规划所述个性化学习路径包括：
6.如权利要求5所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，所述在线互动学习包括：
7.如权利要求4-6任一所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，所述学习效果评估包括：
8.一种个性化在线互动学习系统，基于权利要求1-7任一所述的个性化在线互动学习方法，其特征在于，包括，
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述个性化在线互动学习方法的步骤。
技术总结
本发明涉及个性化学习技术领域，公开了一种个性化在线互动学习方法及系统，方法包括：收集学习者的学习数据，并对学习者进行学习测试得到测试结果，对学习者进行学习能力评估；定制学习内容，对学习者规划个性化学习路径模型；定制在线互动学习，并对所述在线互动学习结果进行反馈；对学习者进行学习效果评估，并根据评估结果，对所述学习路径模型进行优化调整。本发明能够制定每个学习者的个性化学习路径进行针对性地学习，并结合在线互动学习形式增强学习动机，激发学习者的兴趣，提高主动学习意愿，能够提升学习效率，精准定位学习需求，动态调整机制确保学习计划随学习者成长而进化，适应不同阶段的学习需求。
技术研发人员：杨枨,彭彬,杜鹏英,方洁
受保护的技术使用者：浙大城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23