一种学习方法、存储介质以及系统

1.本发明属于记忆领域，具体涉及一种学习方法、存储介质以及系统。


背景技术：

2.随着学习要求的不断提高和学习内容的不断深入，需要有新的形式能够成为学习教育的有效载体和有效手段，从而不断创新学习教育模式，增强学习教育的科学性、有效性和趣味性。探索教育实效性的评价机制，促使广大党员以及群众在持续学习中，保持积极高效的学习状态。目前，众多学习者依靠死记硬背满足对记忆的要求，虽然这种方法可行，但是效率较低、遗忘速度快、学习者记忆负担较大等问题较为突出。如果按照记忆遗忘曲线进行记忆是可以实现对知识的深刻记忆，但学习者对记忆习惯难以保持，并且每个人的记忆遗忘时间各不相同，因此，现有的学习方式的效率较为低下。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供一种学习方法、存储介质以及系统，配合应用能够根据学习者在对问题答题时的神态及客观正确与否进行有针对性的知识学习，从而使得学习的效率大大提升。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：
5.一种学习方法，基于学习者和问题，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤s1：基于在预定时间内学习者针对问题反馈的微表情特征数据得到学习者状态参数；
7.步骤s2：获取在学习者面对问题的预定时间后反馈的答案数据；
8.步骤s3：基于学习者状态参数和答案数据得到掌握程度参数，掌握程度参数具有多个值；
9.步骤s4：根据掌握程度参数的不同值触发多种学习信号。
10.优选地，学习者状态参数对应学习者的“自信”或者“迷茫”状态。
11.进一步地，微表情特征数据包括眉间距子特征数据、眉鼻间距子特征数据以及眼眶面积子特征数据，眉间距子特征数据对应学习者在预定时间内两眉根间距变动的最大值；眉鼻间距子特征数据对应学习者在预定时间内两眉根的连线与鼻尖间距变动的最大值；眼眶面积子特征数据对应学习者在预定时间内眼眶面积变动的最大值。
12.再进一步地，将眉间距子特征数据与预设的眉间距阈值进行比较；将眉鼻间距子特征数据与预设的眉鼻间距阈值进行比较；将眼眶面积子特征数据与预设的眼眶面积阈值进行比较，若三次比较结果均为“大于”，则学习者状态参数对应“迷茫”状态，否则，学习者状态参数对应“自信”状态。
13.进一步地，答案数据对应学习者针对问题的反馈答案。
14.再进一步地，掌握程度参数对应学习者的“正确掌握”、“没有掌握”或者“错误掌握”程度。
15.又进一步地，将答案数据与预设的标准答案数据进行比较，标准答案数据对应问题的标准答案，若标准答案数据与答案数据相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“正确掌握”程度，若标准答案数据与答案数据不相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“错误掌握”程度，若学习者为“迷茫”状态时，则学习者为“没有掌握”程度。
16.又进一步地，多种学习信号包括基础学习信号和加强学习信号，当学习者为“没有掌握”程度时，触发基础学习信号；当学习者为“错误掌握”程度时，触发加强学习信号。
17.一种学习存储介质，其上存储有学习触发程序，其特征在于，学习触发程序被处理器执行时实现上述的学习方法。
18.一种学习系统，其特征在于，包括：题目显示单元，用于向上述的学习者显示上述的问题，并且问题的数量为多个；控制模块，包括采集组件、处理器、存储器以及存储在存储器上的处理程序，处理器用于执行处理程序；以及复读机，其中，处理程序包括学习信号触发子程序、基础学习子程序和加强学习子程序，学习信号触发子程序为上述的学习触发程序，采集组件包括视觉采集模块和声音采集模块，视觉采集模块用于采集学习者的面部特征，并生成微表情特征数据，声音采集模块用于采集学习者针对问题的答复，并生成答案数据，将标准答案数据与答案数据不相同的问题作为待学习题目，基础学习子程序基于基础学习信号触发，基础学习子程序用于驱动视觉采集模块采集学习者针对待学习题目的抄写动作并进行计时监控，并当抄写动作的持续时间满足预设的基础学习时间时，基础学习子程序终止并发出学习终止信号，加强学习子程序基于加强学习信号触发，加强学习程序用于驱动复读机启动和驱动视觉采集模块采集学习者针对待学习题目的抄写动作并对学习者针对待学习题目的复读动作并进行计时监控，并当抄写动作、复读动作的持续时间均满足预设的加强学习时间时，加强学习程序终止并发出学习终止信号。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1.因为本发明的学习方法，基于学习者和问题，首先，基于在预定时间内学习者针对问题反馈的微表情特征数据得到学习者状态参数；然后获取在学习者面对问题的预定时间后反馈的答案数据；接着，基于学习者状态参数和答案数据得到掌握程度参数，掌握程度参数具有多个值；最后，根据掌握程度参数的不同值触发多种学习信号，因此，本发明在对问题答题时的神态及客观正确与否发出不同的学习信号，配合驱动相关的硬件实现有针对性的知识学习，从而使得学习的效率大大提升。
21.2.因为本发明将眉间距子特征数据与预设的眉间距阈值进行比较；将眉鼻间距子特征数据与预设的眉鼻间距阈值进行比较；将眼眶面积子特征数据与预设的眼眶面积阈值进行比较，若三次比较结果均为“大于”，则学习者状态参数对应“迷茫”状态，否则，学习者状态参数对应“自信”状态，本发明通过微表情特征对应的微表情组合与学习者的状态的对应是基于本领域大量的场景-微表情特征的相应实验得到，因此，本发明的微表情特征数据能够更精确地对应学习者的状态。
22.3.因为本发明将答案数据与预设的标准答案数据进行比较，标准答案数据对应问题的标准答案，若标准答案数据与答案数据相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“正确掌握”程度，若标准答案数据与答案数据不相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“错误掌握”程度，若学习者为“迷茫”状态时，则学习者为“没有掌握”程度，基于日常经验，迷茫状态代表着不确信，而在不确信的前提下，不管是学习者作出正确的选择还是错误
的选择其实都是猜出的，并非根据确切地依据，就此点而论，大概率代表者学习者对预定题目没有掌握；而相对于迷茫状态，自信状态代表着确信，若此时学习者作出了错误的选择，则意味着学习者的错误认知大概率已经成为了潜意思，这样的情况委实比“没有掌握”状态更需要加大纠正的力度，因此，本发明能够基于学习者的微表情、和学习者对预定题目的客观答题结果的组合特性精确地得到学习者对预定题目的真实掌握程度。
23.4.因为本发明的学习系统，其特征在于，包括：用于向学习者显示问题；控制模块，包括采集组件和处理程序；以及复读机，处理程序包括学习信号触发子程序、基础学习子程序和加强学习子程序，学习信号触发子程序用于执行上述学习方法，采集组件包括视觉采集模块和声音采集模块，视觉采集模块用于采集学习者的面部特征，并生成微表情特征数据，声音采集模块用于采集学习者针对问题的答复，并生成答案数据，将标准答案数据与答案数据不相同的问题作为待学习题目，基础学习子程序基于基础学习信号触发，基础学习子程序用于驱动视觉采集模块采集学习者针对待学习题目的抄写动作并进行计时监控，并当抄写动作的持续时间满足预设的基础学习时间时，基础学习子程序终止并发出学习终止信号，加强学习子程序基于加强学习信号触发，加强学习程序用于驱动复读机启动和驱动视觉采集模块采集学习者针对待学习题目的抄写动作并对学习者针对待学习题目的复读动作并进行计时监控，并当抄写动作、复读动作的持续时间均满足预设的加强学习时间时，加强学习程序终止并发出学习终止信号，因此，本发明通过硬件更好地实现了上述的学习方法。
24.5.区别于传统学习的方式方法，个人可以通过对难以掌握的知识点在空白卡面的对应卡片上，进行知识点的绘图或记录，增加知识学习过程中的趣味性，支部也可组织学习者，进行绘画的学习，使每个人的生活变得丰富多彩，从而衍生出一种新的相关的学习活动，让学习具有较多元化的学习方式方法。
25.6.通过图像识别技术，纠正学习者在学习过程中的非健康坐姿，从而保证学习者的健康安全，并且相对于传统外部束缚式纠正方法，本方法成本更低、更便捷。
附图说明
26.图1为本发明的实施例的学习方法的步骤示意图；
27.图2为本发明的实施例的学习系统的结构示意图；
28.图3为本发明的实施例的知识卡的示意图。
29.图中：s100、学习方法，100、学习系统，a、知识卡，10、容纳部，11、推送抽屉，12、基体箱，12a、卡片容纳腔，12b、功能腔，12c、当前卡片腔，12d、图形识别位，121、遮光封闭板，20、电源组件，21、蓄电池，22、充电接口，31、内部摄像头，32、视觉采集模块。
具体实施方式
30.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的一种学习方法、存储介质以及系统作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
31.如图1所示，本实施例中的学习方法s100，基于学习者和问题，包括以下步骤：
32.步骤s1：基于在预定时间内学习者针对问题反馈的微表情特征数据得到学习者状
态参数.
33.具体地，学习者状态参数对应学习者在面对问题时面部变现出的“自信”或者“迷茫”状态，微表情特征数据包括眉间距子特征数据、眉鼻间距子特征数据以及眼眶面积子特征数据。
34.眉间距子特征数据对应学习者在预定时间内两眉根间距变动的最大值；眉鼻间距子特征数据对应学习者在预定时间内两眉根的连线与鼻尖间距变动的最大值；眼眶面积子特征数据对应学习者在预定时间内眼眶面积变动的最大值，将眉间距子特征数据与预设的眉间距阈值进行比较；将眉鼻间距子特征数据与预设的眉鼻间距阈值进行比较；将眼眶面积子特征数据与预设的眼眶面积阈值进行比较，若三次比较结果均为“大于”，则学习者状态参数对应“迷茫”状态，否则，学习者状态参数对应“自信”状态，此对应关系基于本领域的大量场景-微表情的相应实验得出。
35.在本实施例中，预定时间为10秒，即将学习者面对体现有问题的影像并持续10秒期间面部表现出的微表情变化特征作为微表情特征数据的构建基础。
36.步骤s2：获取在学习者面对问题的预定时间后反馈的答案数据；
37.具体地，答案数据对应学习者针对问题的反馈答案。
38.在本实施例中，问题为选择题或者是非题，具有明确的答案，学习者只需反馈“是”或“否”，或者反馈“选项x”。
39.步骤s3：基于学习者状态参数和答案数据得到掌握程度参数，掌握程度参数具有多个值。
40.具体地，掌握程度参数对应学习者的“正确掌握”、“没有掌握”或者“错误掌握”程度，将答案数据与预设的标准答案数据进行比较，标准答案数据对应问题的标准答案，若标准答案数据与答案数据相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“正确掌握”程度，若标准答案数据与答案数据不相同，且学习者为“自信”状态时，则学习者为“错误掌握”程度，若学习者为“迷茫”状态时，则学习者为“没有掌握”程度。
41.步骤s4：根据掌握程度参数的不同值触发多种学习信号。
42.具体地，多种学习信号包括基础学习信号和加强学习信号，
43.当学习者为“没有掌握”程度时，触发基础学习信号；
44.当学习者为“错误掌握”程度时，触发加强学习信号。
45.在本实施例中，学习方法s100通常需要循环几次，以对可能产生的学习者的主观误差进行补偿。
46.一种学习存储介质(附图中未示出)，其上存储有学习触发程序，学习触发程序被处理器执行时实现上述学习方法s100中的学习方法s100。
47.如图2所示，一种学习系统100，配合多张知识卡a，用于实施上述的学习方法s100。
48.具体地，知识卡a记载有相应的预定题目、对应的标准答案以及标识该知识卡a的唯一的标识序列号。
49.学习系统100包括容纳部10、题目显示单元(附图中未示出)、控制模块(附图中未示出)、电源组件20以及复读机(附图中未示出)。
50.在本实施例中，容纳部10包括推送抽屉11和基体箱12。
51.在本实施例中，基体箱12呈矩形箱体，具有当前卡片腔12c、卡片容纳腔12a、功能
腔12b以及遮光封闭板121。
52.在本实施例中，当前卡片腔12c的空间形状与知识卡a形状相应，能够放置一张知识卡a，遮光封闭板121通过阻尼铰链(附图中未示出)以连接合页形式可启闭地设置在当前卡片腔12c上，功能腔12b和卡片容纳腔12a均设置在当前卡片腔12c的下方，并且卡片容纳腔12a具有位于基体箱12的一个侧面上的开口。
53.在本实施例中，当前卡片腔12c与功能腔12b之间设置有图形识别位12d，该图形识别位12d用于为当前卡片腔12c和功能腔12b间提供透光区域。
54.在本实施例中，用于容纳知识卡a，推送抽屉11与卡片容纳腔12a配合并且可推拉地设置在基体箱12上，具体实现方式优选在推送抽屉11的末端与卡片容纳腔12a的内壁间设置伸缩杆实现，或者通过推送抽屉11与卡片容纳腔12a的内壁间的滑轨或滚轮滑轨实现。
55.题目显示单元用于向上述学习方法s100中的学习者(图中未显示)显示上述的问题，即将知识卡a上的内容，问题的数量为多个，也即知识卡a的数量也为多张，具体地，题目显示单元为图形、文字以及符号显示屏或者为视频和音频播放器，在本实施例中，当知识卡a位于当前卡片腔12c内时，题目显示单元对该知识卡a进行显示。
56.控制模块包括采集组件、处理器、存储器以及存储在存储器上的处理程序，处理器用于执行处理程序。
57.采集组件包括内部摄像头31、视觉采集模块32以及声音采集模块(附图中未示出)。
58.在本实施例中，内部摄像头31设置在功能腔12b内，并且镜头朝向图形识别位12d，位于当前卡片腔12c的知识卡a上的标识序列号朝向并对应图形识别位12d，从而内部摄像头31能够对当前卡片腔12c内的知识卡a的标识序列号进行影响采集。
59.视觉采集模块32设置在基体箱12的表面，视觉采集模块用于采集学习者的面部特征，并生成微表情特征数据，或者在当前卡片腔12c内无知识卡a时，采集学习者在进行文字抄写时的抄写特征数据，并对该抄写特征数据的持续发生时间进行计时，具体地，视觉采集模块32通过设置在外部且朝向学习者的摄像元件实现，在本实施例中，视觉采集模块32在当前卡片腔12c内无知识卡a时，也采集学习者的行走位姿动作特征、服饰颜色及形状特征，并生成相应的服饰外观特征数据，本发明视觉采集模块32设置在基体箱12的表面，视觉采集模块用于采集学习者的面部特征生成微表情特征数据，并且会采集学习者的脸部眼睛中心位置、左右两肩水平位置以及胸腔中心位置，当脸部眼睛中心位置和胸腔中心位置的连线，与左右两肩水平位置连线相互垂直时判断为正确坐姿，当两条连线水平夹角小于75
°
或者大于115
°
时，则判断学习者有非健康坐姿，有导致脊柱侧弯的风险。此时会通过语音进行提醒，及时纠正坐姿，从而保障学习者的身体健康。
60.声音采集模块用于采集学习者针对问题的答复，并生成答案数据，在当前卡片腔12c内无知识卡a时，声音采集模块采集学习者在进行出声朗读时的朗读特征数据，并对该朗读特征数据的持续发生时间进行计时，具体地，声音采集模块通过复读机实现。
61.处理程序包括学习信号触发子程序、基础学习子程序和加强学习子程序，学习信号触发子程序为上述学习方法s100中的学习触发程序。
62.将标准答案数据与答案数据不相同的问题作为待学习题目。
63.基础学习子程序基于基础学习信号触发，基础学习子程序用于驱动视觉采集模块
采集学习者针对待学习题目的抄写动作并进行计时监控，并当抄写动作的持续时间满足预设的基础学习时间时，基础学习子程序终止并发出学习终止信号，抄写动作的持续时间即为上述视觉采集模块32发出的抄写特征数据的持续发生时间，预设的基础学习时间为预先存储在存储器中的基础学习时间阈值。
64.加强学习子程序基于加强学习信号触发，加强学习程序用于驱动复读机启动和驱动视觉采集模块采集学习者针对待学习题目的抄写动作并对学习者针对待学习题目的复读动作并进行计时监控，并当抄写动作、复读动作的持续时间均满足预设的加强学习时间时，加强学习程序终止并发出学习终止信号，复读动作的持续时间即为上述声音采集模块发出的朗读特征数据的持续发生时间，预设的加强学习时间为预先存储在存储器中的加强学习时间阈值，并且加强学习时，抄写动作的持续时间和复读动作的持续时间均应大于等于加强学习时间阈值时，学习终止信号才会发生。
65.在本实施例中，处理程序还包括遗忘计时子程序，该遗忘计时子程序在学习者通过学习系统100进行完预定题目的学习后启动，根据心理学家艾宾毫斯(h.ebbinghaus)提出的“遗忘曲线”，分别在该学习过程后的“20分钟”、“60分钟”以及“500分钟”三次触发基础学习子程序或加强学习子程序，若学习者的抄写、抄写朗读时间未持续至基础学习时间阈值或加强学习时间阈值，学习终止信号不会触发，则学习系统100将通过蜂鸣器提示学习者完成相应学习。
66.在本实施例中，处理程序还包括当前问题播放子程序，存储器中预存有与问题-标识序列号数据库，其中问题与标识序列号的映射关系与知识卡a中相同，当内部摄像头31将采集到的标识序列号时，当前问题播放子程序根据采集到的标识序列号自问题-标识序列号数据库中得到该标识序列号对应的问题标准答案数据，该标准答案数据即为上述学习方法s100中的标准答案数据。
67.在本实施例中，在应用学习方法s100时，依次将知识卡a放入当前卡片腔内，每张知识卡a对应一个问题，学习者通过题目显示单元得到问题信息，并进行该问题的答案反馈，具体地，每个知识卡a的展示时间持续10秒，视觉采集模块将在10秒内持续采集学习者的微表情变化特征并转换为微表情数据，(并且在后期学习过程中，基于设置在基体箱12的表面的视觉采集模块32，视觉采集模块用于采集学习者的面部特征，所采集的数据匹配答错题，基于图像处理技术对学习者在学习答题过程中的表情变化特征进行分析，此特征是并再次根据微表情的三个特征指标分别是：双眉间距、眉鼻间距以及眼眶面积，对学习者进行针对性地实时分析是否在答题过程中变大或变小，不断在应用过程中优化对学习者表情识别处理能力，例如针对学习者a的茫然表情是相对初始双眉间距是变小，所以将针对学习者a的茫然表情判定中，针对双眉间距是变小，因此达到更好的学习效果。)。
68.电源组件20用于为本实施例中的学习系统提供电能，包括蓄电池21和充电接口22，在本实施例中，蓄电池21位于功能腔12b的内部，充电接口22设置在基体箱12的侧面上。
69.上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明/的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。