一种数学教学用概率推导演示系统的制作方法

本发明涉及辅助教学，更具体地说，本发明涉及一种数学教学用概率推导演示系统。

背景技术：

1、随着时代的发展，对于数学教师课程施行质量的评估也出现了多元化的发展，现有的数学教师课程施行质量评估系统针对课堂实录视频进行评价，将教师的授课视频等分为若干个片段后发送至评议人员手中，基于数学错误情况、应对学生及其数学问题、学生参与意义建构和推理、课堂活动与数学之间的关联度对授课视频片段进行评分，汇总整合后得到教师的课程施行质量分数，这个分数相当精确并具有可概括性。

2、然而上述系统仍存在一些问题：上述系统的评价指标多为教师、学生以及教学内容的互动关系相关内容，很难生成一种标准化的课程施行质量评估流程，对于教师输出的教学知识仅仅用了数学错误情况去评判，对教师输出的教学知识的评价较为片面，不足够代表教师的课程施行质量，应扩充教师课程相关数据的采集范围，寻找更为准确的指标去表示教师的课程施行质量，提高教师课程实行质量评估的准确性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种数学教学用概率推导演示系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数学教学用概率推导演示系统，包括：

3、知识点重要性等级评估模块：基于教学大纲中对知识点的学习要求对知识点进行重要性评级，对评级结果进行数据化处理获取不同知识点的重要性系数；

4、课程进度设定模块：基于每个知识点的重要性系数和教学周期确定每个知识点的教学分配时长后将目标知识点进行排列组合生成若干个课程章节，按照课程章节包含的知识点和每个知识点的教学分配时长确定每个课程章节对应的预期教学周期；

5、课程信息上传模块：在教师授课结束后上传对应的授课视频和授课时间；

6、课程信息提取模块：对教师每一课程章节的授课视频提取其中的输出知识点和实际教学周期，同时从数据库中调取关于输出知识点的定义、公式以及关联知识点关键词；

7、课程信息对比模块：将同一课程章节的实际教学周期、实际输出知识点数量以及实际输出知识点内容关键词和预期教学周期、预期输出知识点数量以及数据库中对应知识点的关键词进行数据对比分别计算教学进度损失系数、知识点容量损失系数以及知识点输出准确率损失系数；

8、课程信息判断模块：将教学进度损失系数、知识点容量损失系数以及知识点输出准确率损失系数与预设值进行对比判断是否需要修正授课计划；

9、课程施行质量评估模块：基于课程信息判断模块判断出的无需修正的教学进度损失系数、知识点容量损失系数以及知识点输出准确率损失系数计算课程施行质量指数；

10、数据库：包括教学大纲知识点存储单元和系统数据存储单元，用于存储教学大纲中的知识点信息和系统中所有模块信息。

11、优选的，知识点重要性等级评估模块将知识点的重要性等级分为初级、中级以及高级三个等级，将知识点重要性等级进行数据化处理则有对应重要性系数εa、εb、εc，对应重要性系数满足约束条件：。

12、优选的，教学任务设定模块包括知识点教学分配时长确定单元、课程章节确定单元、预期教学周期确定单元，以及数据输出单元，所述知识点教学分配时长确定单元先将计算出来的每个知识点的重要性系数汇总求和后计算单位重要性系数的教学分配时长t0，具体计算公式为：，ne1、ne2、ne3分别为教学大纲中初级知识点、中级知识点以及高级知识点的数量，计算初级知识点预期教学分配时长ta，具体计算公式为：，计算中级知识点预期教学分配时长tb，具体计算公式为：，计算高级知识点预期教学分配时长tc，具体计算公式为：；所述课程章节确定单元按照教学大纲知识点的递进顺序和关联度将目标知识点进行排列组合生成若干个课程章节，对其进行编号，记为ai；预期教学周期确定单元用于计算每一个课程章节的预期教学周期tv，具体计算公式为： ，nva、nvb、nvc分别为课程章节中初级知识点、中级知识点以及高级知识点的数量；所述数据输出单元用于输出不同课程章节的预期教学周期至课程信息对比模块。

13、优选的，课程信息对比模块包括数据接收单元、教学进度损失系数计算单元、知识点容量损失系数计算单元、知识点输出准确率损失系数计算单元，以及数据输出单元，所述数据接收单元用于接收提取到的课程信息，所述教学进度损失系数计算单元将同一课程章节的实际教学周期tx和预期教学周期tv进行比较计算教学进度损失系数losst的具体计算公式为：；所述知识点容量损失系数计算单元将同一课程章节的实际输出知识点数量cbi和目标输出知识点数量cai进行比较计算知识点容量损失系数lossc的具体计算公式为：,nc为损失的知识点的数量、εi为损失的知识点的重要性系数、e为自然常数；所述知识点输出准确率损失系数计算单元将同一课程章节的实际输出知识点内容与数据库中对应知识点的描述信息进行比较计算课程章节内知识点准确率损失系数lossq的具体计算公式为：，nq为目标课程章节中实际输出知识点的数量、qbi为实际输出知识点的内容关键词、qai为数据库中输出知识点对应的描述关键词、为实际输出知识点和数据库中对应知识点含义相同的关键词，若二者关键词完全匹配，则有，对应知识点的输出准确率损失系数数值为0；所述数据输出单元用于输出计算出来的数据至课程信息判断模块。

14、优选的，课程信息判断模块包括数据接收单元、教学进度损失判断单元、知识点容量损失判断单元、知识点输出准确率损失判断单元，以及判断结果输出单元，所述数据接收单元用于接收课程信息对比模块发送的课程对比数据；所述教学进度损失判断单元将计算出的教学进度损失系数和预设的最大教学进度损失系数进行比较，当教学进度损失系数大于或者等于预设值时判定需要修正，当教学进度损失系数小于预设值时判定无需修正；所述知识点容量损失判断单元将计算出来的知识点容量损失系数与预设的最大知识点容量损失系数进行比较，当知识点容量损失系数大于或者等于预设值时判定需要修正，当知识点容量损失系数小于预设值时判定无需修正；所述知识点输出准确率损失判断单元将计算出来的知识点输出准确率损失系数与预设的最大知识点输出准确率损失系数进行比较，当知识点输出准确率损失系数大于或者等于预设值时判定需要修正，当知识点输出准确率损失系数小于预设值时判定无需修正；所述判断结果输出单元用于输出判断结果，若需要修正则将具体需要修正的内容发送至教师端，若均无需修正则将接收到的课程信息对比数据发送至课程质量评估模块。

15、优选的，课程施行质量评估模块中基于课程信息判断模块判断出的无需修正的教学进度损失系数losst、知识点容量损失系数lossc以及知识点输出准确率损失系数lossq计算课程施行质量指数yk的具体计算公式为：，k1、k2、k3为不同损失系数的比例因子，基于实际侧重进行设置，k1>0、k2>0、k3>0,。

16、本发明的技术效果和优点：

17、1.本发明设置知识点重要性等级评估模块和课程设定模块，基于教学大纲中对知识点的学习要求对知识点进行重要性评级，对评级结果进行数据化处理获取不同知识点的重要性系数，基于每个知识点的重要性系数和教学周期确定每个知识点的教学分配时长后将目标知识点进行排列组合生成若干个课程章节，按照课程章节包含的知识点和每个知识点的教学分配时长确定每个课程章节对应的预期教学周期，基于这两个模块得到的教学任务和教学进度更贴合当下课程的制定原则和教学目的，更符合学生的学习需要。

18、2.本发明设置课程信息上传模块、课程信息提取模块以及课程信息对比模块，提取教师授课视频信息，分别从教学进度、知识点输出容量以及输出的知识点准确率三个方面去考虑教师的课程施行质量，选取的指标更具有代表性，能够提高课程施行质量指数计算的准确度，且能够通过具体数据进行表示，能够生成一套标准的教师课程施行质量评估方案进行后续教师课程施行质量的评估，设置课程信息判断模块判断是否需要修正授课计划，若需要修正则将具体需要修正的内容发送至教师端，有利于教师更好地把控教学进度、降低数学知识错误情况发生、丰富学生的数学知识内容。