隨著計算機技術的迅速發(fā)展,人工智能技術與智慧教育的融合推動了在線教育和線下教育的發(fā)展變化。在教育領域中,作業(yè)和考試都是教師了解學生階段性學習情況和掌握程度的重要手段,伴隨著教育方式的變化,作業(yè)和試卷的批閱工作量也隨之增大而且任務密集,這在數(shù)學這類主要學科上體現(xiàn)得尤為明顯。教師在批改作業(yè)時可能會受到卷面、排版、情緒等多方面因素的干擾而影響批改的客觀性和工作效率,設計和開發(fā)計算機輔助評測系統(tǒng)既可以幫助改善這類問題,對教育教學工作意義重大,是智慧教育領域中的一個必然的發(fā)展趨勢。在數(shù)學教學方面,針對客觀題的自動評閱系統(tǒng)的開發(fā)及應用十分成熟,但針對主觀題自動評閱方面的研究較少。本文通過對數(shù)學主觀題題型的查閱和歸類,確定以建構主義學習理論和提取練習效應為理論依據(jù),以小學數(shù)學應用題為研究對象,進行系統(tǒng)的研究設計和開發(fā)。但是目前由于技術和時間的限制,本文研究初步旨在設計和開發(fā)一個基礎的小學數(shù)學應用題輔助評閱原型系統(tǒng),作為最終評分的輔助工具和后期進一步研究工作的參考依據(jù)。結合國內外主觀題自動評閱技術的發(fā)展和運用現(xiàn)狀,該原型系統(tǒng)主要采用自然語言處理技術,基于已有的通用詞典,手動構建數(shù)學術語詞表以提高后續(xù)的分詞效果,同時采用改進后的BoW模型構建句子向量以增強對表達式的支持效果,最后計算詞相似度和句子相似度,并根據(jù)兩者的加權值得到最終的句子相似度結果。該原型系統(tǒng)實現(xiàn)了對小學數(shù)學應用題的輔助評閱效果,可以生成過程性結論和整體性結論,包括學生作答思路、答題精簡度和答案對錯的判斷,能有效幫助教師總結學生學習情況和進行最終評分。本文設計并開發(fā)了小學數(shù)學應用題輔助評閱原型系統(tǒng),一方面可以幫助教師了解學生學習效果,以便及時總結和完善教學策略;另一方面,可以避免人工批閱時的誤差,提高作業(yè)批改和評閱的客觀公正性;另外,在后續(xù)系統(tǒng)得以完善和投入實際應用時,可以減輕人工批閱的作業(yè)量,幫助教師將更多的時間和精力投入到教育教學的探索和研究中。該原型系統(tǒng)通過對小學數(shù)學應用題的實例測試,驗證了該系統(tǒng)具有可用性和實際輔助作用,對于智能化輔助測評具有重要意義。
【學位單位】：中央民族大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：G623.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 研究動態(tài)
        1.2.1 國外主觀題評閱研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內主觀題評閱研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2主要工作
    1.4 論文組織結構
第二章 研究理論基礎和相關技術
    2.1 人工智能與教育教學
        2.1.1 人工智能與智慧教育
        2.1.2 智能評閱與自然語言處理
    2.2 相關教育理論
        2.2.1 強化學習理論
        2.2.2 提取式練習
    2.3 相關技術簡述
        2.3.1 PyQt5
        2.3.2 數(shù)據(jù)庫技術
    2.4 本章小結
第三章 原型系統(tǒng)的需求分析
    3.1 小學數(shù)學應用題題型分析
    3.2 可行性分析
        3.2.1 技術可行性分析
        3.2.2 操作可行性分析
    3.3 功能需求分析
    3.4 非功能需求分析
        3.4.1 系統(tǒng)界面需求分析
        3.4.2 性能需求分析
    3.5 本章小結
第四章 原型系統(tǒng)的算法分析
    4.1 領域詞表的構建
    4.2 分詞處理
    4.3 關鍵詞提取
    4.4 語義匹配
    4.5 本章小結
第五章 原型系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)實現(xiàn)目標
    5.2 系統(tǒng)總體設計
        5.2.1 總體架構設計
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫設計
        5.2.3 功能模塊設計
    5.3 系統(tǒng)實現(xiàn)
        5.3.1 系統(tǒng)環(huán)境說明
        5.3.2 人機交互界面
        5.3.3 功能模塊實現(xiàn)
    5.4 系統(tǒng)測試
        5.4.1 測試目的
        5.4.2 數(shù)據(jù)準備
        5.4.3 測試用例
        5.4.4 測試總結
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 未來展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄

【參考文獻】

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本文編號：2888243