一种基于模拟科学原理发现过程的学习系统和方法与流程

本发明涉及学习系统技术领域，具体涉及一种基于模拟科学原理发现过程的学习系统和方法。

背景技术：

目前，通过网络或各种学习终端进行学习的方式越来越多，但往往学习的效果差强人意。究其原因在于，现有的学习终端或网络课程的系统设置不合理，不能起到让学生身临其境的效果；

此外，常规的课程教授的往往是以将知识点传达给学生的方式来实现的；在科学课程的学习过程中，如果能让学生主动的探索知识，像古代科学家做的那样，就容易激发学习兴趣，提高学习效率，并且学会科学思维，掌握科学研究方法。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种设置更加合理的基于模拟科学原理发现过程的学习系统和方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于模拟科学原理发现过程的学习系统，其特征在于：包括素材数据库、存储模块、中央处理器、选择模块、文字识别模块、显示模块、答案提交模块和答案解析模块，所述素材数据库用于存储用于学习的素材；

所述存储模块用于对每次学习的过程文件进行存储；

所述中央处理器用于响应用户请求，并将反馈信息发送给用户；

所述选择模块用于对所要学习的素材进行选择；

所述答案提交模块用于将答案传递给所述文字识别模块

所述文字识别模块用于对所接收到的答案进行文字识别，并将所识别的信息传递给所述答案解析模块；

所述答案解析模块用于对所给出的答案进行分析。

优选的，所述素材数据库包括科学原理模块、情景模拟模块和背景技术模块，所述科学原理模块用于对科学原理进行详细解释；所述情景模拟模块用于对科学原理或发现时所处的历史背景进行模拟和解读；所述背景技术模块用于存储在科学原理被发现之前的与其相关的技术文献。

优选的，所述学习系统还包括难度选择模块和信息提示模块，所述难度选择模块用于根据自身情况选择合适的难度；所述信息提示模块用于根据用户所选择的难度，给出提示信息。

优选的，所述学习系统还包括统计分析模块，所述统计分析模块用于对用户行为和学习过程进行统计，并进行纵向和横向分析，输出分析结果供用户参考；所述纵向分析即以时间为基准对同一用户的多次学习的效果进行分析，所述横向分析即对多个选取相同科学原理的用户的学习效果进行分析；

优选的，所述学习系统还包括举一反三模块，所述举一反三模块用于加强用户的学习效果。

优选的，所述学习系统还包括学习效果评价模块，所述学习效果评价模块在接收到所述统计分析模块的分析结果后，根据设定规则对学习效果进行评价并给出学习建议。

本发明提供一种基于模拟科学原理发现过程的学习方法，其特征在于，包括如下步骤：(一)通过选择模块从素材数据库中选中所要学习的科学原理；

(二)从情景模拟模块中调出与所要学习的科学原理相关联的资料，以了解当时背景和所面临的问题。

(三)从背景技术模块中检索参考文献，在参考文献的启示下试图得出所要学习的科学原理的结论，并给出具体的论证过程，通过答案提交模块提交；

(四)文字识别模块对所提交的答案进行识别后，将识别结果传递给答案解析模块，答案解析模块根据预设的标准答案对所提交的答案进行分析。

优选的，所述学习方法还包括如下步骤：通过难度选择模块选择学习难度，信息提示模块获取所选择的难度后，给出相应的提示信息。

优选的，所述学习方法还包括如下步骤：统计分析模块对所选择的参考文献、难度、所给出的答案和学习过程进行统计和分析，显示分析结论并将所得出的分析结论传递给学习效果评价模块，学习效果评价模块对学习效果进行评价并给出学习建议。

优选的，所述学习方法还包括如下步骤：在提交答案或获取分析结论或接收到所述学习建议后，通过举一反三模块进行练习，巩固学习效果。

本发明的有益效果是：本发明的基于模拟科学原理发现过程的学习系统的设置使得学习者可通过原理推导加深对科学原理的理解，而科学原理往往是很多知识点之间相互联系的纽带和基础，有助于提高学习效率。所述答案解析模块、统计分析模块和学习效果评价模块有助于更好的认识自己的学习效果和不足；所述难度选择模块和信息提示模块的设置使得该学习系统适用于不同知识水平的人群，满足多种学习需求；所述举一反三模块的设置使得学习者可进一步加深对所学习的原理的理解，提高学习效果。

本发明的基于模拟科学原理发现过程的学习方法更合理，能使学习的效率更高。

【附图说明】

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的其中一种实施方式的工作原理图；

【具体实施方式】

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的符号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合说明书附图来对本发明公开的基于模拟科学原理发现过程的学习系统和方法进行进一步的说明：

实施例一：

一种基于模拟科学原理发现过程的学习系统，包括素材数据库、存储模块、中央处理器、选择模块、文字识别模块、显示模块、答案提交模块和答案解析模块，所述素材数据库用于存储用于学习的素材，所述素材数据库包括科学原理模块、情景模拟模块和背景技术模块，所述科学原理模块用于对科学原理进行详细解释；所述情景模拟模块用于对科学原理或发现时所处的历史背景进行模拟和解读；所述背景技术模块用于存储在科学原理被发现之前的与其相关的技术文献，所述素材数据库内存储有与科学原理相关联的发现和/或推导过程。所述存储模块用于对每次学习的过程文件进行存储,以便于复习，查漏补缺。所述中央处理器用于响应用户请求，并将反馈信息发送给用户；所述选择模块用于对所要学习的素材进行选择；

所述答案提交模块(给出科学原理推导或证明的具体过程)用于将答案传递给所述文字识别模块，所述文字识别模块用于对所接收到的答案进行文字识别，并将所识别的信息传递给所述答案解析模块，所述答案解析模块用于对所给出的答案进行分析。

所述学习系统还包括难度选择模块和信息提示模块，所述难度选择模块用于根据自身情况选择合适的难度；所述信息提示模块用于根据用户所选择的难度，给出提示信息(提示信息来源于所述素材数据库，提示信息按照难度等级设置，与难度选择模块的难度等级划分相当)。用户可根据自己所掌握的知识的程度，选择难易程度，所选择的难度越大，提示信息越少，越模糊；所选择的难度越小，提示信息越多，越精确。

所述学习系统也可包括将学习心得、解题思路或学习成果等分享至社交平台或专业论坛的模块，通过讨论达到更好的学习效果。

实施例二：

如图1所示，在实施例一的基础上，所述学习系统还包括统计分析模块、举一反三模块和学习效果评价模块，所述统计分析模块用于对用户行为和学习过程进行统计，并进行纵向和横向分析，输出分析结果供用户参考；所述纵向分析即以时间为基准对同一用户的多次学习的效果进行分析，所述横向分析即对多个选取相同科学原理的用户的学习效果进行分析；所述举一反三模块用于加强用户的学习效果；所述学习效果评价模块在接收到所述统计分析模块的分析结果后，根据设定规则对学习效果进行评价并给出学习建议。

实施例三：

本发明提供一种基于模拟科学原理发现过程的学习方法，包括如下步骤：

(一)通过选择模块从素材数据库中选中所要学习的科学原理；

(二)从情景模拟模块中调出与所要学习的科学原理相关联的资料，以了解当时背景和所面临的问题。

(三)从背景技术模块中检索参考文献，在参考文献的启示下试图得出所要学习的科学原理的结论，并给出具体的论证过程，通过答案提交模块提交；

(四)文字识别模块对所提交的答案进行识别后，将识别结果传递给答案解析模块，答案解析模块根据预设的标准答案对所提交的答案进行分析。

也可包括如下步骤：(五)通过难度选择模块选择学习难度，信息提示模块获取所选择的难度后，给出相应的提示信息。步骤(五)位于步骤(三)之前。

(六)统计分析模块对所选择的参考文献、难度、所给出的答案和学习过程进行统计和分析，显示分析结论并将所得出的分析结论传递给学习效果评价模块，学习效果评价模块对学习效果进行评价并给出学习建议。步骤(六)位于所述步骤(四)之后

(七)在提交答案或获取分析结论或接收到所述学习建议后，通过举一反三模块进行练习，巩固学习效果。步骤(七)位于步骤(三)之后

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。