幼儿自适应能力提升系统及方法与流程

本发明属于教育、计算机技术领域，具体涉及一种幼儿自适应能力提升系统及方法。

背景技术：

随着移动互联网以及教育信息化的发展，越来越多的教育机构研发了许多课程软件、游戏以及玩具等用于提升幼儿能力的工具。现有的各类幼儿能力提升工具，仅通过年龄区分适用对象，例如，某种工具适合年龄段为1～2岁的幼儿等。但是，同一年龄段的幼儿的实际情况存在较大区别，所以，家长难以准确的选择与孩子实际能力相匹配的工具，导致工具难以充分发挥其价值，由于无法对幼儿进行个性化和差异性价比的训练，因此，也无法更好的提升幼儿能力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种幼儿自适应能力提升系统及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种幼儿自适应能力提升系统，包括：

幼儿属性获取模块，用于获取幼儿属性信息；

幼儿能力初步评价模块，用于根据所述幼儿属性信息，得到幼儿能力初步评价值；

训练内容编制模块，用于根据所述幼儿能力初步评价值，选择若干个训练内容元素，并自动编制得到与所述幼儿能力初步评价值相匹配的训练内容；

内容呈现模块：用于将所述训练内容编制模块得到的训练内容展示到屏幕；

内容控制模块，用于对所述内容呈现模块所呈现的训练内容进行控制；

数据反馈模块：用于检测幼儿对所述内容呈现模块呈现的训练内容的操作信息，并将所述操作信息下发给能力评估模块或者提升策略模块；

能力评估模块，用于接收所述数据反馈模块发送的操作信息，并将操作信息回传到大数据分析模块，取得大数据的分析结果，再结合具体的单样本数据进行能力评估，得到能力评估结果；所述能力评估结果再回传到大数据分析模块；

提升策略模块，用于动态接收所述数据反馈模块发送的操作信息，结合大数据分析结果与单样本数据，制定与幼儿实际能力相适应的能力提升策略；

大数据分析模块，用于对大样本数据进行分析，提供给能力评估模块与提升策略模块；

策略执行模块，用于根据提升策略模块制定的能力提升策略，向内容控制模块发送任务执行指令，所述内容控制模块控制所述内容呈现模块显示对应的下一阶段的训练内容。

优选的，所述幼儿属性信息包括幼儿性别、幼儿年龄、幼儿身高和/或兴趣爱好。

优选的，所述训练内容编制模块所编制的训练内容包括：识数训练单元、识字训练单元和颜色训练单元；

对于所述识数训练单元，按以下原则编制不同等级的训练内容：数字越大，训练内容等级越高；

对于所述识字训练单元，按以下原则编制不同等级的训练内容：汉字笔画数越多，训练内容等级越高；

对于所述颜色训练单元，同一场景显示的颜色类别相多、相似颜色的距离在屏幕上越靠近，则训练内容等级越高。

优选的，所述训练内容元素包括：场景、指导声音以及题目；将所述题目和所述指导声音封装到所述场景中，即编制得到训练内容；

此外，所述场景与场景控件关联；所述指导声音与声音控件关联；所述题目与题目控件关联；所述场景控件、所述声音控件以及所述题目控件相互独立，对于已编制得到的训练内容，通过操纵所述场景控件、所述声音控件或所述题目控件，可独立更换场景、声音和题目，进而编制得到一个新的训练内容。

本发明还提供一种应用上述的幼儿自适应能力提升系统的幼儿自适应能力提升方法，包括以下步骤：

步骤1，获取幼儿属性信息，并根据所述幼儿属性信息，得到幼儿能力初步评价值；

步骤2，根据所述幼儿能力初步评价值，筛选得到以下训练内容元素：场景、指导声音以及题目；然后，将所述指导声音以及所述题目封装到所述场景中，得到与所述幼儿能力初步评价值相匹配、且与幼儿兴趣相关联的训练内容；

步骤3，将编制得到的所述训练内容展示到屏幕；

步骤4，检测幼儿对训练内容的操作反馈信息；

步骤5，对幼儿的操作反馈信息进行分析，再结合训练内容难度等级，分析得到幼儿能力实际值。

步骤6，根据幼儿能力实际值，结合幼儿属性，对幼儿能力进行评估，得到幼儿能力评估结果；

步骤7，根据幼儿能力评估结果，再结合幼儿属性信息，制定与幼儿实际能力相适应的下一阶段能力提升策略；其中，所述下一阶段能力提升策略包括新筛选得到的以下训练内容元素：场景、指导声音以及题目；然后，将所述指导声音以及所述题目封装到所述场景中，得到幼儿下一阶段训练内容；然后返回步骤3，如此不断循环，每进行一次训练，即对原训练内容进行修正更新，使每次训练内容均与幼儿最新的能力水平相匹配，进而稳固提升幼儿能力。

本发明提供的幼儿自适应能力提升系统及方法具有以下优点：

本发明可以根据幼儿的能力发展水平，制定并推送与幼儿能力发展水平相匹配的训练内容，实现对幼儿个性化、差异性的训练，从最大化的提升幼儿能力。

附图说明

图1为本发明提供的幼儿自适应能力提升系统的结构示意图；

图2为本发明提供的幼儿自适应能力提升方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本发明提供一种幼儿自适应能力提升系统，包括：

幼儿属性获取模块，用于获取幼儿属性信息；其中，所述幼儿属性信息包括但不限于幼儿性别、幼儿年龄、幼儿身高和/或兴趣爱好。

幼儿能力初步评价模块，用于根据所述幼儿属性信息，得到幼儿能力初步评价值；

训练内容编制模块，用于根据所述幼儿能力初步评价值，选择若干个训练内容元素，并自动编制得到与所述幼儿能力初步评价值相匹配的训练内容；

所述训练内容元素包括：场景、指导声音以及题目；将所述题目和所述指导声音封装到所述场景中，即编制得到训练内容；

此外，所述场景与场景控件关联；所述指导声音与声音控件关联；所述题目与题目控件关联；所述场景控件、所述声音控件以及所述题目控件相互独立，对于已编制得到的训练内容，通过操纵所述场景控件、所述声音控件或所述题目控件，可独立更换场景、声音和题目，进而编制得到一个新的训练内容。

本发明中，所编制的训练内容包括但不限于：识数训练单元、识字训练单元和颜色训练单元；

此外，在编制不同难度等级的训练内容时，按以下原则编制：

对于所述识数训练单元，按以下原则编制不同等级的训练内容：数字越大，训练内容等级越高；

对于所述识字训练单元，按以下原则编制不同等级的训练内容：汉字笔画数越多，训练内容等级越高；

对于所述颜色训练单元，同一场景显示的颜色类别相多、相似颜色的距离在屏幕上越靠近，则训练内容等级越高。

内容呈现模块：用于将所述训练内容编制模块得到的训练内容展示到屏幕，让幼儿可以根据训练内容进行操作。该模块承载提升幼儿能力的具体内容。

内容控制模块，用于对所述内容呈现模块所呈现的训练内容进行控制；

数据反馈模块：用于检测幼儿对所述内容呈现模块呈现的训练内容的操作信息，并将所述操作信息下发给能力分析模块；

能力分析模块：用于接收所述数据反馈模块下发的操作信息，对所述操作信息进行分析，取得能力分析结果；再将所述能力分析结果发送给能力评估模块；

能力评估模块，用于接收所述能力分析模块发送的能力分析结果，再结合幼儿属性信息，对幼儿能力进行评估，得到能力评估结果；再将所述能力评估结果发送给提升策略模块；

提升策略模块：用于根据所述能力评估结果，再结合幼儿属性信息，制定与幼儿实际能力相适应的能力提升策略；

策略执行模块，用于根据制定的能力提升策略，向内容控制模块发送任务执行指令，所述内容控制模块控制所述内容呈现模块显示对应的下一阶段的训练内容。

本发明还提供一种幼儿自适应能力提升方法，包括以下步骤：

步骤1，获取幼儿属性信息，并根据所述幼儿属性信息，得到幼儿能力初步评价值；

步骤2，根据所述幼儿能力初步评价值，筛选得到以下训练内容元素：场景、指导声音以及题目；然后，将所述指导声音以及所述题目封装到所述场景中，得到与所述幼儿能力初步评价值相匹配、且与幼儿兴趣相关联的训练内容；

步骤3，将编制得到的所述训练内容展示到屏幕；

步骤4，检测幼儿对训练内容的操作反馈信息；

步骤5，对幼儿的操作反馈信息进行分析，再结合训练内容难度等级，分析得到幼儿能力实际值。

步骤6，根据幼儿能力实际值，结合幼儿属性，对幼儿能力进行评估，得到幼儿能力评估结果；

步骤7，根据幼儿能力评估结果，再结合幼儿属性信息，制定与幼儿实际能力相适应的下一阶段能力提升策略；其中，所述下一阶段能力提升策略包括新筛选得到的以下训练内容元素：场景、指导声音以及题目；然后，将所述指导声音以及所述题目封装到所述场景中，得到幼儿下一阶段训练内容；然后返回步骤3，如此不断循环，每进行一次训练，即对原训练内容进行修正更新，使每次训练内容均与幼儿最新的能力水平相匹配，进而稳固提升幼儿能力。

实施例二：

如图1所示，为系统模块结构图，包括内容呈现模块、数据反馈模块、内容控制模块、能力评估模块、提升策略模块和大数据分析模块。

内容呈现模块为游戏、电子课程等呈现模块，展示内容给幼儿，让幼儿可以根据内容进行操作。该模块承载提升幼儿能力的具体内容。数据反馈模块接收内容呈现模块的数据反馈，并将其向下转发到能力评估模块或者提升策略模块。内容控制模块用于内容呈现模块的内容进行控制。能力评估模块接收数据反馈，并将数据回传到大数据分析模块，取得大数据的分析结果，结合具体的单样本数据进行能力评估。评估之后的结果回传到大数据分析模块。提升策略模块，动态接收数据反馈，结合大数据分析结果与单样本数据进行能力提升策略的制定。大数据分析模块将对大样本数据进行分析。提供给能力评估模块与提升策略模块分析结果。

如图2所示，描述了本发明提供一种幼儿自适应能力提升的方法，至少包括以下步骤：

步骤一M100：初始模型建立：包括能力模型、能力评估方法模型、能力提升策略模型、能力提升内容模型等建立。

步骤二M200：能力评估，对能力进行评估，通过对分数进行标准化，得到幼儿能力年龄值，进而得到幼儿的能力发展水平。

步骤三M300：能力提升策略，根据相应的评估结果，进行相应的能力提升策略制定，并执行相应的策略，即作用在内容控制模块。内容控制模块再控制内容呈现模块，影响相应的幼儿的能力训练。

步骤四M400：再测量评估，内容呈现模块将幼儿训练的数据类似于评估数据反馈反馈给能力提升策略模块，反作用于提升策略模块。

以幼儿数感能力提升为例，整个的流程如下：

首先系统启动，内容控制模块启动，并发送命令让内容呈现模块给幼儿展示的内容有数感兔游戏。

然后幼儿在数感兔的游戏中操作，数感兔游戏将操作的数据求得一个能力的原始分，并将其通过数据反馈发送到能力评估模块，数据内容为数感能力的原始分，例如970。

进一步能力评估模块将原始分进行标准化M201得到标准分，例如：890。并调用能力分析模块。

进一步能力分析模块根据模型数据将标准分转化为能力的年龄值M202，例如69(月)。返回给能力评估模块。

进一步能力评估模块根据幼儿的当前数据信息(性别：男、生日:2014/06/01等)进行幼儿的能力评估M203，得到当前幼儿数感发展水平Y。并将其发送到能力分析模型，且发送到提升策略模块。

然后进入幼儿提升策略阶段。提升策略模块将根据幼儿数感发展水平y以及幼儿的其他能力发展数据(来源于能力分析模块)进行幼儿数感能力分析M301。

进一步根据综合分析结果，提升策略模块进行提升方案查询，并排序M302。最后选定提升方案S。其中方案S中包含着提升需要的内容，周期等。

进一步提升策略模块进行策略执行M303。启动任务，并发送内容显示命令到内容控制模块，例如显示数感兔游戏13关。

进一步内容控制模块接收到提升策略模块发送来的命令，进行内容控制，同时启动相应的内容显示。

进一步幼儿看到内容显示模块显示的内容数感兔游戏13关。幼儿可以进行操作。

实施例三：

前文所描述的幼儿自适应能力提升系统，是用于对幼儿各种能力进行提升的一种概括方法，下面介绍一种基于数轴的专用于提升幼儿数学能力的方法，包括以下步骤：

步骤1，获取幼儿属性信息，并根据所述幼儿属性信息，得到幼儿能力初步评价值；

步骤2，根据所述幼儿能力初步评价值，自动编制得到与所述幼儿能力初步评价值相匹配的具有对应的题目难度系数的题目；

本步骤具体为：

将能力初步评价值结合数轴的形式制定一个可量化的指标；

根据量化指标制定题目的内容；其中，题目的内容包括多个按序排列的子题目；每个子题目均包括以下题目元素：题目类型、数轴的最小刻度值、数轴的最大刻度值、题目难度系数、题目难度系数函数、设计题目引导与指导信息、设计题目场景；其中，题目类型包括以数化形类型、以形变数类型和形数互变类型；

然后将所述数轴、所述题目引导与指导信息封装到所述场景中，得到最终的子题目；各个子题目形成难度系数依次增加的多级子题目，用于逐级推送到显示屏；

步骤3，将封装有数轴以及所述题目引导与指导信息的场景展示到屏幕；

步骤4，检测幼儿对题目的操作信息，该操作信息即代表幼儿对题目的作答信息；

步骤5，根据幼儿对题目的操作信息，再结合题目类型以及题目难度系数，计算得到幼儿能力实际值。

优选的，步骤5具体为：

当所述题目类型为以数化形类型时，幼儿对题目的操作信息为幼儿点击的位置；采用公式(1)计算幼儿能力实际值：

其中：S为量化后的幼儿能力实际值；N_r为正确的位置，N_i为幼儿点击的位置；L_max是数轴的最大刻度；L_min是数轴的最小刻度；f(y)为能力题目难度函数、y为题目的难度系数；

当所述题目类型为以形变数类型时，幼儿对题目的操作信息为幼儿输入的数字；采用公式(2)计算幼儿能力实际值：

其中：S为量化后的幼儿能力实际值；M_r为正确的数字；M_i为幼儿输入的数字；L_max是数轴的最大刻度；L_min是数轴的最小刻度；f(y)为能力题目难度函数；y为题目的难度系数；

当所述题目类型为形数互变类型时，采用公式(3)计算幼儿能力实际值：

其中：S为量化后的幼儿能力实际值；S_i为一次变化过程中得到的量化系数，以数化形时为以形化数时为f(y)为能力题目难度函数、y为题目的难度系数。

优选的，步骤5之后，还包括：

步骤6，根据幼儿能力实际值，结合幼儿属性，对幼儿能力进行评估，将评估结果标准化，得到幼儿能力年龄值，进而得到幼儿能力发展水平；

步骤7，根据幼儿能力发展水平，向界面推送奖励内容，同时显示正确的题目操作信息，引导幼儿正确操作，进而达到提升能力的效果。

可见与现有的幼儿能力提升工具相比，本发明侧重在推送适合幼儿能力发展的训练内容，并通过推送的内容以达到提升幼儿能力的目的。本发明减少了家长、教师对于幼儿能力提升工具的选择，客观智能的达到提升幼儿能力的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。