技術領域

本發明屬于智能教學技術領域，涉及一種教學系統，尤其涉及一種自動獲取用戶思維的教學系統。

背景技術

平面幾何是一門教師難教，學生難學的學科。學生在學習該門課程的過程中難以掌握平面幾何問題思考方法、分析方法的規律性以及平面幾何問題解題過程中添加輔助線的方法。而教師在傳統的平面幾何教學中無法對學生的這些問題給出準確的解答，究其原因就是無法對學生的解題思維過程進行準確地定位，更沒有有效的手段對每一個學生的思維過程進行梳理和引導，針對不同學生不同思維過程的問題給予個性化的針對性訓練來幫助每一個學生掌握平面幾何問題的思考方法及其規律性。這也就是平面幾何難教、難學之根本所在。

目前市面上所有的教育軟件，特別是在平面幾何領域的教育軟件，主要可以分為三大類：

1、視頻型：即把老師講課的視頻刻錄成DVD或者軟件的形式

2、習題集型：即把教學參考書，復習資料或者課外習題集上的題目，復制到電腦里做成題庫

3、工具型：比如像《幾何畫板》這樣的軟件，幫助老師做成課件或者畫幾何圖形

但是這三大類教育軟件都只是傳統的教師課堂教育以及教輔材料閱讀和學習利用現代信息技術產生的衍生，沒有從根本上解決教育的本質，即思維過程的展現、分析和評價，以及與之相對應的正確思維過程的培訓和傳遞。

對于學生來說，已有的這三大類教育軟件：

1、只介紹解題結果，沒有解題思維過程

已有教育軟件都是以傳授知識為主要目的，都只介紹了知識點，然后圍繞知識點給出應用的題目，并介紹題目解題的結果，沒有解題的思維過程。比如一個平面幾何問題在這類軟件的解題方案上只有一個添加完輔助線的圖形以及解題的證明過程，卻沒有給出思考該問題的思維過程。學生看了以后只能說知其然，不知其所以然，知道這道題是怎么解答的，但是不明白這個解答過程是怎么想出來的。

2、無法讓解題思維過程具象化

已有教育軟件無法幫助學生清晰的描述自己解題的思維過程；無法讓學生對自己思維過 程當中的困難進行診斷；也無法幫助學生在思維過程走上歧路的時候，意識到思維出了問題，并引導學生的思維過程重新納入到正確的軌道上。

3、難以幫助掌握思考方法和規律性

已有教育軟件難以幫助學生掌握平面幾何問題思考方法、分析方法的規律性以及平面幾何問題中添加輔助線的科學方法。

對教師來說，已有的這三大類教育軟件存在如下缺陷：

1、不能從思維過程層面引導學生

已有教育軟件不能幫助教師從思維過程的層面給予學生引導，也不能幫助教師采用針對性的教學手段來提升學生的學習效果。

2、不能普及到每個學生

在教學過程中，已有教育軟件不能幫助教師從宏觀的角度及微觀的角度來掌握每一位學生的思維過程，并與之形成課堂互動交流。

3、不能進行準確的教學質量分析

已有教育軟件只能給出學生對于某道平面幾何題目回答情況的一個統計和匯總，并不能就學生在思考過程中的碰到的問題和錯誤，對于知識點的掌握和實際應用情況做出匯總和評價。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的教學方式，以便克服現有教學方式存在的上述缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于思維過程的教學系統，可根據用戶的行為獲取其思維，并從中分析存在問題的原因。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種基于思維過程的教學系統，所述教學系統包括：基本圖形信息庫、平面幾何條件性質庫、問題及推導性質數據庫、習題圖示圖像庫、平面幾何習題數據庫、解題路徑數據庫、技能能力數據庫、用戶解題過程獲取模塊、解題過程比對模塊、未掌握知識點獲取模塊；

所述基本圖形信息庫用以存儲包含基本圖形的描述、基本圖形的性質、位置特征、應用程序、應用方法，以及預緩存基本圖形的圖示；所述應用方法包括添線方法；

所述平面幾何條件性質庫用以存儲整個平面幾何條件性質；采用繼承的方式存儲，父節點中具有該條件性質的通用屬性；最頂層的基類為“條件性質”類，包含了已知求證條件中 通用的屬性和原始方法；

所述問題及推導性質數據庫用以存儲問題及推導性質；問題及推導性質數據庫是系統向用戶進行提問時交互的語言規范及特征，包含基本圖形特征、問題內容、問題的選擇項、問題選擇項的注釋、前置步驟、后續步驟、問題形式；