一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法及系统与流程

本发明涉及教学评估，尤其涉及一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法及系统。

背景技术：

1、随着人工智能与教育信息化的深度融合，基于知识图谱的智能教学评估技术已成为教育技术领域的重要研究方向，当前，已有研究者提出利用知识图谱构建学科知识体系的方法，通过将课程知识点组织为结构化网络，为教学资源的组织和学习路径的规划提供基础支撑，在课堂教学评估方面，现有系统能够通过音视频采集设备获取课堂多模态数据，结合语音识别、图像识别等技术对教学过程进行记录与分析，如对教师行为和学生行为进行双维度分析，生成课堂参与度报告和知识点切片，此外，部分研究尝试将知识图谱应用于教学质量评估，通过构建教学知识图谱并对比实际教学路径与预设最优路径来实现评估功能。

2、然而，上述技术在动态性、可解释性和评估结论的追溯性方面仍存在不足，一方面，现有基于知识图谱的教学评估方法多采用静态知识图谱结构，难以反映课堂教学进程中知识状态随教学活动的动态演变，课堂教学是一个时序性的动态过程，知识点的讲解顺序、师生互动的内容以及教学重心的转移均随课堂进程发生变化，静态图谱无法捕捉这种时序演变特征，导致评估结果与课堂教学实际进程脱节，另一方面，当前多数智能评估系统采用黑盒模型输出评估分数，评估结论缺乏可追溯的推导依据，教师和管理者难以理解评估结果的产生逻辑，也无法定位具体教学环节中存在的问题，上述缺陷限制了智能评估技术在课堂教学改进中的实际应用价值。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，包括：

3、s1：构建包含知识点实体和知识点实体间固有语义关联关系的学科基础知识图谱，采集课堂教学过程中的时序教学事件流，生成时序教学事件集合；

4、s2：根据预设的课堂时间驱动更新规则，识别时序教学事件集合中的教学触发事件，根据教学触发事件修改学科基础知识图谱内部实体置信度与关联关系权重，生成随教学进程演变的时序教学知识子图；

5、s3：根据时序教学知识子图内部的实体特征和关联关系特征，生成图谱特征集合，将图谱特征集合映射至教学质量评估维度，结合教学业务约束，计算教学质量中间评估结果；

6、s4：将教学质量中间评估结果映射回时序教学知识子图，得到五级可追溯证据链，并生成可视化评估证据图谱，展示各评估结论的推导路径与依据。

7、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于知识图谱的教学质量智能评估系统，所述系统包括：

8、图谱构建采集模块，用于构建包含知识点实体和知识点实体间固有语义关联关系的学科基础知识图谱，采集课堂教学过程中的时序教学事件流，生成时序教学事件集合；

9、事件驱动更新模块，用于根据预设的课堂时间驱动更新规则，识别时序教学事件集合中的教学触发事件，根据教学触发事件修改学科基础知识图谱内部实体置信度与关联关系权重，生成随教学进程演变的时序教学知识子图；

10、特征映射评估模块，用于根据时序教学知识子图内部的实体特征和关联关系特征，生成图谱特征集合，将图谱特征集合映射至教学质量评估维度，结合教学业务约束，计算教学质量中间评估结果；

11、证据可视化模块，用于将教学质量中间评估结果映射回时序教学知识子图，得到五级可追溯证据链，并生成可视化评估证据图谱，展示各评估结论的推导路径与依据。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、1.本发明通过设置课堂时间驱动更新规则，对时序教学事件集合中的教学触发事件进行实时识别，并根据教学触发事件的具体类型和发生时刻，动态修改学科基础知识图谱内部对应知识点实体的置信度值以及实体间关联关系的权重值，生成随教学进程演变的时序教学知识子图，该技术手段使得知识图谱能够随课堂教学活动的推进而实时更新，知识点的重要性置信度和知识点间关联强度随课堂实际讲授进度、师生互动内容动态调整，解决了传统静态知识图谱无法反映课堂教学时序演变特性的问题，使得后续评估所依据的知识图谱始终与当前课堂进程保持同步。

14、2.本发明通过将教学质量中间评估结果映射回时序教学知识子图，构建从时序教学事件集合中的原始教学事件记录、教学触发事件记录、修改后的时序教学知识子图的实体置信度与关联关系权重记录、图谱特征集合记录到教学质量中间评估结果记录的五级递进证据序列，并基于该证据链渲染时序教学知识子图的节点与边生成可视化评估证据图谱，该技术手段使得每项评估结论均能够沿着五级证据链逐级回溯至原始教学事件，教师和管理者可通过可视化图谱直观查看评估结论的完整推导路径和每个层级的具体依据，提升了评估结果的可解释性和教学改进的可操作性。

1.一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述构建包含知识点实体和知识点实体间固有语义关联关系的学科基础知识图谱，包括：

3.如权利要求2所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述采集课堂教学过程中的时序教学事件流，生成时序教学事件集合，包括：

4.如权利要求3所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述根据预设的课堂时间驱动更新规则，识别时序教学事件集合中的教学触发事件，包括：

5.如权利要求4所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述根据事件类型变化量和参与者分布变化量识别教学触发事件，包括：

6.如权利要求5所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述根据教学触发事件修改学科基础知识图谱内部实体置信度与关联关系权重，生成随教学进程演变的时序教学知识子图，包括：

7.如权利要求1所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述根据时序教学知识子图内部的实体特征和关联关系特征，生成图谱特征集合，包括：

8.如权利要求7所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述将图谱特征集合映射至教学质量评估维度，结合教学业务约束，计算教学质量中间评估结果，包括：

9.如权利要求8所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，其特征在于，所述将教学质量中间评估结果映射回时序教学知识子图，得到五级可追溯证据链，并生成可视化评估证据图谱，展示各评估结论的推导路径与依据，包括：

10.一种基于知识图谱的教学质量智能评估系统，其特征在于，用于实现权利要求1所述的一种基于知识图谱的教学质量智能评估方法，所述系统包括：