(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211126418.8 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 北京师范大学 地址 100875 北京市海淀区新 街口外大街 19号 (72)发明人 余胜泉　骈扬　卢宇　陈鹏鹤　 (74)专利代理 机构 北京京万通知识产权代理有 限公司 1 1440 专利代理师 许天易 (51)Int.Cl. G06F 16/335(2019.01) G06F 16/36(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/20(2012.01) (54)发明名称 一种精准作业设计的方法 (57)摘要 本发明提出一种精准作业设计的方法， 包 括： S1、 接收用户输入的作业信息； S2、 根据用户 输入的作业范围和教学知识图谱， 构建有向无环 图； S3、 根据用户输入的作业目标和作业量， 计算 并输出关键节点集合， 作为作业的布置点。 通过 本发明， 针对作业范围和目标， 有效提高了作业 布置点选择的精准 性和针对性。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115455173 A 2022.12.09 CN 115455173 A 1.一种精准作业设计的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 接收用户输入的作业信息； S2、 根据用户输入的作业范围和教学知识图谱， 构建有向无环图； S3、 根据用户输入的作业目标和作业量， 计算并输出关键节点集合， 作为作业的布置 点。 2.根据权利要求1所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 作业信息包 括作业量、 作业范围、 作业目标， 其中， 作业范围包括核心概念， 作业目标为 “发现问题(诊 断)”、“提升优势(巩固) ”、“整体摸排(学情分析) ”。 3.根据权利要求1所述的精准作业设计的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2包括： S21、 根据作业范围， 提取核心概念； S22、 在教育知识图谱中获取核心概念对应的节点， 以及与所述节点直接相连的节点， 构成节点集合V， 将仅以节点集合V中的节点为起点和终点的全部有向边汇聚在一起构成边 集合E， 从而构造出核心概念的有向无环图G＝(V,E)。 4.根据权利要求3所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 所述教学知识图谱为多实 体的教学知识图谱， 基于教育部颁布的小 学、 初中、 高中各学科课程标准构建， 其中， 实体为 各学科课程标准中的知识点， 属性 为学习者对实体的认知状态。 5.根据权利要求3所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 所述教学知识图谱包含： 单元模块实体、 核心 概念实体、 学习者在核心 概念上的认知状态属性、 单元模块与核心 概念 之间的包含关系、 同一单元模块下 的核心概念之间的前驱后 继关系、 单元模块之间的并列 关系、 不同单元模块中的核心概念之间的前驱后继关系。 6.根据权利要求1所述的精准作业设计的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S3包括： S31、 基于作业目标， 计算有向无环图G中的节点重要性得分； S32、 根据作业 量， 确定作业布置的节点。 7.根据权利要求6所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 在步骤S31中， 如果作业目 标为“发现问题(诊断) ”， 节点v的重要性得分 score(v)的计算公式如下： 其中， top o_Level(v)表示节点v在G中的拓扑顺序， max(top o_Level)表示G中最大的拓 扑顺序， master_Rate(v)表示节点v上有 多少比例的学生已掌握这 一核心概念； 8.根据权利要求6所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 在步骤S31中， 如果作业目 标为“提升优势(巩固) ”， 节点v的重要性得分 score(v)的计算公式如下： 其中， top o_Level(v)表示节点v在G中的拓扑顺序， max(top o_Level)表示G中最大的拓 扑顺序， master_Rate(v)表示节点v上有 多少比例的学生已掌握这 一核心概念； 9.根据权利要求6所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 在步骤S31中， 如果作业目 标为“整体摸排(学情分析) ”， 节点v的重要性得分 score(v)的计算公式如下： score(v)＝(1 ‑master_Rate(v)) ×degree_out(v)+(master_Rate(v)) ×degree_in权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455173 A 2(v) 其中， master_Rate(v)表示节点v上有多少比例的学生已掌握这一核心概念， degree_ in(v)表示节点v的入度， degre e_out(v)表示节点v的出度。 10.根据权利要求7或8所述的精准作业设计的方法， 其特征在于， 节点的拓扑顺序的计 算方法包括： (1)： 初始化变量topo_Level ＝1； (2)： 将有向无环图中入度为0的节点的拓扑顺序赋值 为topo_Level； (3)： 删除有向无环图中入度为0的节点， 同时删除以入度为0的节点为起点的边， 更新 有向无环图， 并将topo_Level的值增 加1； (4)： 重复执 行(2)和(3)， 直到图为空， 从而获得 所有节点的拓扑顺序值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455173 A 3