基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统与方法与制作流程

本技术公开基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统与方法，用于解决现有的学生在学习编程的过程中，原始编译代码不直观，人工智能教学的直观的教学素材较少，从而使学生上手难和兴趣低的问题，包括图形化编程模块、服务器、数据库、脑力测试模块、数据采集模块、学生登录模块、用户登录模块、学习解答模块和编程征集模块；本技术学生通过操作集成和封装好的函数块调用AI程序，让学生对于编程有更加直观的理解，使学生在轻松有趣的环境下，学习AI编程；通过对学生的问题以及执行失败的程序进行顺序，便于老师对问题进行合理排序解答；通过对教学程序进行征集以及合理的筛选，便于丰富教学中的教学素材，为学生提供更好的教学。

权利要求书

1.基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，包括图形化编程模块、服务器、数据库、脑力测试模块、数据采集模块、学生登录模块、用户登录模块、学习解答模块和编程征集模块；

所述图形化编程模块用于学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块形成调用AI程序，图形化编程模块将调用AI程序翻译为计算机编程程序并执行；

所述学生登录模块用于学生提交学生信息、注册和登录并将注册成功的学生信息发送至服务器内进行存储，数据采集模块用于采集学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块的操作

时长并将其发送至服务器内；所述学习解答模块用于对学生提交的编程问题和编程程序进行排序解答，具体排序解答步骤为：

步骤一：设定学生记为XRi,i＝1、……、n；当学生提交编程程序，则将编程程序发送至图形化编程模块进行计算机执行，执行成功，则生成成功指令；执行失败，则生成失败指令，图形化编程模块将成功指令发送至学生的电脑终端，将失败的指令发送至学习解答模块；

步骤二：学习解答模块对学生进行解答值计算，获取服务器内学生的操作时长并标记为CXRi；设定学生提交的编程问题和编程程序的次数记为PXRi；学生提交的编程问题和编程程序的提交时间记为T1XRi；设定系统当前时间记为T2XRi

步骤三：根据提交时间和系统当前时间计算时间差得到提交时长并标记为TXRi；

步骤四：利用公式获取得到学生的解答值JDXRi；其中v1、v2、v3、v4、v5均为预设比例系数固定值；λ为校准系数，取值3.7368214；ZDXRi为学生综合测试值；ZJXRi为学生征集值；

步骤五：对学生的解答值进行由大到小进行排序，依照排序顺序依次将该学生提交的编程问题和编程程序发送至AI编程教学老师的电脑终端上；AI编程教学老师通过电脑终端对依照排序对学生的编程问题或编程程序进行解答，并将解答结果发送至学生的电脑终端上。

2.根据权利要求1所述的基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，所述脑力测试模块用于对学生进行脑力测试并计算，具体测试步骤如下：

步骤一：学生佩戴脑波检测设备；同时向学生的电脑终端发送测试试题；

步骤二：学生通过电脑终端对测试试题进行测试，并将点击测试试题的时间标记为测试开始时间，提交测试试题答案的时间为结束测试的时间；同时学生的测试总数增加一次；根据测试开始时间和结束测试的时间的差值获取得到测试时长并标记为S；

步骤三：设定学生提交的测试试题答案记为Hi，i＝1、……、n；测试标准答案记为Bi,i＝

1、……、n；测试试题对应的分值记为Ti,i＝1、……、n；

步骤四：当Hi与Bi对应，则获取分值Ti；将获取的分数进行求和，得到该学生的测试分数，并标记为F；

步骤五：脑波检测设备利用干电极方法采集学生的脑波信息，脑波信息包括δ脑波数据和θ脑波数据；δ脑波数据表示专注度；θ脑波数据表示放松度；统计在测试时长时间内出现δ脑波数据的时长和θ脑波数据的时长，分别标记为S1、S2；

步骤六：利用公式获取得到学生测试的综合脑力分数Z，其中μ为修正因子，取值为

0.8365457；d1、d2、d3、d4均为预设比例系数固定值；SY为预设时长阈值；

步骤七：设定测试总数记为Z1，学生测试的综合脑力分数进行求和取其平均值得到综合脑力分数均值Z2；利用公式ZD＝Z1*k1+Z2*k2获取得到学生综合测试值ZD；

所述脑力测试模块将综合脑力分数、学生综合测试值和脑波信息发送至云服务器内进行存储。

3.根据权利要求1所述的基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，所述用户登录模块用于用户提交用户信息并进行注册，并将注册成功的用户信息发送至服务器内进行存储；用户信息包括姓名、计算机编程证明和电话；所述学生信息包括姓名和联系方式；所述编程征集模块用于工作人员发布编程课题并进行图形化编程程序筛选，具体筛选步骤如下：

E1：用户通过电脑终端访问编程征集模块发布的编程课题；

E2：用户通过电脑终端根据编程课题提交集成和封装好的函数块和说明的Python编程包构成的图形化教学程序到编程征集模块；

E3：编程征集模块将图形化教学程序发送至工作人员的电脑终端和学生的电脑终端上；

E4：工作人员通过电脑终端提交程序分数至编程征集模块；学生通过电脑终端发送程序分数和练习掌握时间至编程征集模块；同时该学生的征集总次数增加一次；

E5：设定图形化教学程序记为Gi，i＝1、……、n；根据工作人员提交的程序分数计算得到工作人员的程序分数均值，记为F1Gi；根据学生提交的程序分数计算得到学生的程序分数均值，记为F2Gi；根据学生的练习掌握时间计算得到练习掌握时间均值，记为LGi；设定提交程序分数的学生数记为PGi；

E6：利用公式获取得到图形化教学程序的教学值JXGi；其中w1、w2、w3和w4均为预设比例系数；ρ为常数，取值为6；

E7：设定学生的征集总次数记为PXRi；对该学生练习掌握时间进行求和得到练习总时长，标记为BXRi；利用公式ZJXRi＝PXRi*b1+BXRi*b2获取得到学生征集值，其中b1、b2均为预设比例系数；将教学值最大的图形教学程序标记为学生用教学程序；

E8：将教学值最大的图形教学程序以及将学生征集值发送至服务器，通过服务器发送至数据库内进行存储。

4.根据权利要求1所述的基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，所述数据库内存储有用于学生学习的AI趣味课堂、语音技术、深度学习、大数据处理、行业应用的AI 课程原理详细解读视频以及语音合成、语音识别、图像识别、人脸识别、文字识别对应的AI 技术原理介绍视频和对应的函数封装和说明的Python编程包。

5.基于百度智慧课堂人工智能教学管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块形成调用AI程序，进行程序操作教学，图形化编程模块将调用AI程序翻译为计算机编程程序并执行；

步骤二：数据采集模块采集学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块的操作时长；通过学习解答模块对学生提交的编程问题和编程程序进行排序解答；