[发明专利]一种面向数学教育的情境仿真支持系统

权利要求书

1.一种面向数学教育的情境仿真支持系统，其特征在于，该系统包括情境仿真支持模块C3S、问题情境仿真模块PContext_S、解题步骤纠错与提示模块Step_CH、扩展的知识追踪模型分析模块EKT，所述情境仿真支持模块C3S主要用于情境仿真支持的基础平台；

所述情境仿真支持模块C3S包括情境感知、CS_L#语言及其编辑器、仿真构件定义及构件库、仿真文件解释器、图形化仿真编辑器；所述问题情境仿真模块PContext_S包括基于CS35的数学题逻辑定义、中小学数学题库、仿真文件解释器和问题情境仿真编辑；所述解题步骤纠错与提示模块Step_CH包括计算规则库、解题步骤分析器、解题步骤产生器、解题情境仿真编辑；所述扩展的知识追踪模型分析模块EKT包括应用情境模式挖掘、基于贝叶斯的EKT预测、EKT的解释、解题情境仿真编辑；

其中，所述CS_L#语言是一套简易关键词、词法与句法分析自动机的集合，CS_L#编译器首先对情境文件CS_Problem数学题进行词法与句法分析，然后将CS_Problem数学题转变为计算机程序；再由相应解释器Compiler解释执行，实现情境仿真；

所述问题情境仿真模块PContext_S主要支持用户对问题情境的仿真创设，由常用构件按钮和文本框、领域仿真构件列表Component_List、编辑单元构成。

2.根据权利要求1所述的一种面向数学教育的情境仿真支持系统，其特征在于，所述情境仿真支持模块C3S的体系结构采用B/S与C/S混合结构，包括教师客户端、服务器端和学生客户端，所述教师客户端包括数学题定义窗口、情境编辑器、CS_L#虚拟机、分布式计算客户端；所述服务器端包括数学题库、构件库、组态机制、CS_L#编译机制、EKT分析与解释机制、分布式计算服务器端；所述学生客户端包括情境编辑器、情境感知、CS_L#虚拟机、计算步骤纠错与提示、EKT分析与解释，该体系结构将主要数据与部分核心处理部分嵌入服务器中，在客户端实现情境仿真的支持与实现。

3.根据权利要求1所述的一种面向数学教育的情境仿真支持系统，其特征在于，所述CS_Problem数学题包含原有题目、仿真构件Component_i及其属性、Component_i之间关系的逻辑描述，Component_i包括属性、事件与动作。

4.根据权利要求2所述的一种面向数学教育的情境仿真支持系统，其特征在于，所述构件库通过以下方法构建：根据小学数学领域知识，提取不同题型题目的构成对象即情境元，以及这些对象各自的属性、事件与动作，根据本体理论生成仿真构件库。