[发明专利]基于语义技术和游戏化的智能课堂知识管理平台及方法

说明书

本发明涉及基于语义技术和游戏化的智能课堂知识管理平台及方法，所述平台包括面向结果的知识管理平台；面向结果的知识管理平台为针对个性化数据收集平台中收集到的个性化数据进行整合分析，创建每一个学生和教师的知识库，针对知识库实体数据形成关联，构建知识图谱，运用数据分析技术来搭建具有智能数据检索和分析服务的管理平台。本发明通过在课上和课下的游戏化智能设备的运用为学生提供多样化的学习模式，最大化学生的学习热情；对学生行为数据分析以及分析后的个性化推荐加反馈，实现个性化教育。

技术领域

本发明涉及智能课堂领域，具体涉及一种基于语义技术和游戏化的智能课堂知识管理平台及方法。

背景技术

当今的智能设备发展如此的迅速，电脑、智能手机、多媒体技术在教育领域中的应用越来越普遍，人们也在不断地研究如何将智能设备与教育更好的结合，达到更高层次的教育模式。在教育改革的不断推进下，国内外很多学校都在教学方式上进行了大量的改进和创新，智能设备进入课堂已经是现在教育的主流，并且得到了广泛的重视。通过对世界范围内的智能设备辅助课堂教育情况的调研，我们发现随着智能设备的不断迭代更新，在教学环境中加入多媒体或者智能设备的模式变得更加多样化，不再局限于播放PPT和教学视频的投影设备相关，而是尝试更多的智能设备例如智能手机、手环、VR(Virtual Reality)设备、(Augmented Reality)设备等等。

传统的教育模式很难提高学生的学习热情，满足学生的学习需求，当下许多课堂上的学生上课态度消极不能够积极融入到老师的授课过程中去，在课堂上不能够及时把问题反馈给老师，课堂教学中教师与学生的互动交流方式滞后，缺少实时的双向交互。并且老师对每位学生的学习情况路径都不是特别了解，没有针对性的教学，丝毫不能够提升学生的学习获取知识的兴趣。如何使学习更为高效、为学生营造个性化的学习空间、通过课堂学习对学生的未来人生产生积极的影响，是我们研究所关注的重点。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于语义技术和游戏化的智能课堂知识管理平台及方法，本发明通过在课上和课下的游戏化智能设备的运用为学生提供多样化的学习模式，最大化学生的学习热情；以需求为导向，通过语义技术对创建的知识库进行知识管理，对学生行为数据分析以及分析后的个性化推荐加反馈，实现个性化教育。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种基于语义技术和游戏化的智能课堂知识管理平台，所述平台包括面向结果的知识管理平台；

所述面向结果的知识管理平台为针对个性化数据收集平台中收集到的个性化数据进行整合分析，创建每一个学生和教师的知识库，针对知识库实体数据形成关联，构建知识图谱，运用数据分析技术来搭建具有智能数据检索和分析服务的管理平台。

进一步地，所述平台还包括通过网络进行数据交互的学生端管理子系统和教师端管理子系统，所述学生端管理子系统基于语义知识库，所述学生端管理子系统通过弹幕与摇一摇获取的行为数据以数据可视化的方式实时进行数据展示，使学生对当前课堂情况以及自身行为进行了解；所述教师端管理子系统用于向学生端管理子系统发送讲解内容；所述学生端管理子系统采用智能手机实现；所述教师端管理子系统采用PC端。

进一步地，所述学生端管理子系统包括课上用于发送课上弹幕的弹幕发送模块和用于对不懂知识点摇一摇的学生摇一摇模块；所述弹幕发送模块和学生摇一摇模块均与教师端管理子系统的智能手机进行数据交互。

进一步地，所述语义知识库采用三级树状结构，所述三级树状结构包括第一级的概念层、第二级的属性层以及第三层的教学路径层和学习路径层；

所述概念层包括课程和知识点；所述属性指的是知识点的属性，包括普通属性和特殊属性；所述普通属性包括关键字、知识点名和知识点描述；所述特殊属性包括概念层之间的关系，包括知识点之间的前导、后继和包含关系；