CN106991503B - 一种基于step的大数据科普科教方案智能定制方法 - Google Patents

一种基于step的大数据科普科教方案智能定制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其步骤:根据用户需求报告中个人基本信息、素质能力信息和个人方向信息,依据学习项目模型,以及科学素质、技术素质和工程素质进行全面的评估,生成信息科技能力测评报告;根据测评报告匹配云平台IPS数据,进行创新点、拓展点、兴趣点以及实践点逐一分析拆解,为用户智能提供更合理的以项目为基础的科学、技术和工程科普科教和创新能力评估标准,初步完成科普科教方案;IPS为科普科教模式和方案;初步完成科普科教方案后,与用户互动完善科普科教方案,并根据用户群更新云平台数据,为用户提供量身定制方案;根据定制方案生成定制报告,定制报告包括科技能力测评、学习项目及创新能力评估标准。

Description

一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法
技术领域
本发明涉及一种智能科普科教领域,特别是关于一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法。
背景技术
目前,美国教育界大刀阔斧的改革,STEM教育首当其冲,且在欧美等国家大力推广,我国中小学校也在课程改革。美国教育注重实用,尤其是在竞争日益激烈的21世纪。因此更加促使实用主义的流行,在21世纪信息时代、电子时代、高科技、智能化快速节凑的时代,其基础理论学科是数学、科学、工程和技术。
STEM基于项目的学习已经存在多年,一直被用于医学、工程、教育、经济和商业领域,为学生提供融入真实情景的体验,帮助学生对科学、技术、工程和数学各领域的概念形成有力而逼真的理解,整个过程都有语言、艺术和社会研究的支持。STEM项目学习以工程设计为及时,在这个基础上,学生用他们科学、技术、数学各个领域的知识来解决真实世界中有意义的问题。
然而,在我国的现代教育中,由于高质量的教学实践被置于次要地位,应试教学的问责反而被置于核心位置。如何为学生提供有价值的、包含严密学科内容的学习任务,实现教学质量的控制、资源的节约以及适用性成为目前急需解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,该方法能智能定制符合用户的科普科教方案,提供不同人群不同关注点数据依据,实现数据共享,以满足科普科教行业的快速及系统性发展。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于包括以下步骤:1)信息科技能力测评:由用户提供个人需求报告,根据报告中个人基本信息、素质能力信息和个人方向信息,依据学习项目模型,以及科学素质、技术素质和工程素质进行全面的评估,生成信息科技能力测评报告;2)基于STEP的大数据智慧科普科教预测:根据测评报告匹配云平台IPS数据,进行创新点、拓展点、兴趣点以及实践点逐一分析拆解,为用户智能提供更合理的以项目为基础的科学、技术和工程科普科教和创新能力评估标准,初步完成科普科教方案;IPS为科普科教模式和方案;3)与用户互动:初步完成科普科教方案后,与用户互动完善科普科教方案,并根据用户群更新云平台数据,为用户提供量身定制方案;4)智能生成定制报告:根据定制方案生成定制报告,定制报告包括科技能力测评、学习项目及创新能力评估标准。
所述步骤1)中,信息科技能力测评包括以下步骤:1.1)个人需求报告分析中个人基本信息包括年龄、性别和家庭环境;素质能力信息包括用户现在掌握的基本知识;个人方向信息包括用户期望发展方向和使用该系统后希望达到的预期目标;1.2)进行基于STEP的信息科技能力分析:根据用户素质能力信息分别从科学、技术和工程等方面分析用户目前科技信息能力所处阶段;1.3)根据信息科技能力分析结果进行基于STEP的信息科技能力评估:依据课题模型,对科学素质、技术素质、工程素质进行全面的评估,评估是否能够运用科学知识课工程理解自然界,了解技术的发展过程、具备分析如何影响自己的能力,是否合理激发解决问题的兴趣系统的用于实践的结果;1.4)生成信息科技能力测评报告。
所述步骤2)中,基于STEP的大数据智慧科普科教预测包括以下步骤:3.1)信息科技能力测评报告分析:当读取到信息科技能力测评报告后,根据STEP标准协议,对测评报告进行分析,分别提取报告中用户目前科学素质、技术素质、工程素质及预期创新和拓展方向;3.2)大数据STEP关键字检索和匹配:对信息科技能力测评报告进行分析后,通过云平台大数据根据STEP标准协议对各项关键字进行检索和匹配,包括科学、技术和工程方面关键字检索和匹配;3.3)STEP项目智能分解:根据大数据STEP关键字检索和匹配,按照科学模板、技术模板和工程模板,智能生成科学模块、技术模块和工程科普科教模块;3.4)生成基于STEP的大数据智慧科普科教预测报告,根据STEP云制造设计平台标准协议,提供设计依据,并提供创新能力评估标准。
所述步骤3.3)中,科学模块以科学为出发点,结合用户期望发展方向,对不同学科进行科普科教,解释存在、物体、时间以及这些物体和事件的原理和原则,也解释它们之间的关系,确定科普科教内容,多学科融合。
所述步骤3.3)中,技术模块界定用户使用的技术和应用技术的技能,根据用户的特征和明确的结果,选择技术并预测在技术使用过程中,确保能正确使用技术。
所述步骤3.3)中,工程科普科教模块以工程项目设计,识别问题和制约因素、调查研究、形成概念、分析观点、建立模型、测试和优化、沟通和反思,生成融合科学、技术和工程的跨学科科普科教项目。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明根据用户自身能力和特点,量身定制科普科教方案,具有针对性,更能挖掘用户潜在能力。2、本发明基于大数据云平台,结合现实社会和环境,智能定制符合用户的科普科教方案。3、本发明学习项目更加全面,基于科学、技术和工程的项目学习,进行全方位科普科教,激发用户兴趣。4、本发明中用户不再是被动接受知识,通过互动,主动提供学习方向和预期目标,满足用户需求。5、本发明能提供不同人群不同关注点数据依据,实现数据共享,节约资源。
附图说明
图1是本发明的整体流程示意图;
图2是本发明的信息科技能力测评流程示意图;
图3是本发明基于STEP的大数据智慧科普科教预测流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示,本发明提供一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其中STEP中的S代表科学模型,T代表技术模型,E代表工程模型,P代表课题模型;本发明包括以下步骤:
1)信息科技能力测评:由用户提供个人需求报告,根据报告中个人基本信息、素质能力信息和个人方向信息,依据学习项目模型,以及科学素质、技术素质和工程素质进行全面的评估,生成信息科技能力测评报告;
2)基于STEP的大数据智慧科普科教预测:根据测评报告通过现有机器学习机制和深度学习机制高度匹配云平台IPS数据(科普科教模式和方案),进行创新点、拓展点、兴趣点以及实践点逐一分析拆解,为用户智能提供更合理的以项目为基础的科学、技术和工程科普科教和创新能力评估标准,初步完成科普科教方案;
3)与用户互动:初步完成科普科教方案后,与用户互动广泛吸取用户好的建议,完善科普科教方案,并根据用户群更新云平台数据,为用户提供量身定制方案;
4)智能生成定制报告:根据定制方案生成定制报告,定制报告包括科技能力测评、学习项目及创新能力评估标准。
上述步骤1)中,如图2所示,信息科技能力测评具体包括以下步骤:
1.1)个人需求报告分析中个人基本信息包括年龄、性别和家庭环境;素质能力信息包括用户现在掌握的基本知识;个人方向信息包括用户期望发展方向和使用该系统后希望达到的预期目标;
1.2)进行基于STEP的信息科技能力分析:根据用户素质能力信息分别从科学、技术和工程等方面分析用户目前科技信息能力所处阶段;
1.3)根据信息科技能力分析结果进行基于STEP的信息科技能力评估:依据课题模型,对科学素质、技术素质、工程素质进行全面的评估,主要评估是否能够运用科学知识课工程理解自然界,了解技术的发展过程、具备分析如何影响自己的能力,是否合理激发解决问题的兴趣系统的用于实践的结果;
1.4)生成信息科技能力测评报告。
上述步骤2)中,如图3所示,基于STEP的大数据智慧科普科教预测具体包括以下步骤:
3.1)信息科技能力测评报告分析:当读取到信息科技能力测评报告后,根据STEP标准协议,对测评报告进行分析,分别提取报告中用户目前科学素质、技术素质、工程素质及预期创新和拓展方向;
3.2)大数据STEP关键字检索和匹配:对信息科技能力测评报告进行分析后,通过云平台大数据根据STEP标准协议对各项关键字进行检索和匹配,包括科学、技术和工程方面关键字检索和匹配;
3.3)STEP项目智能分解:根据大数据STEP关键字检索和匹配,按照科学模板、技术模板和工程模板,智能生成科学模块、技术模块和工程科普科教模块;
其中,科学模块以科学为出发点,结合用户期望发展方向,对不同学科进行科普科教,解释存在、物体、时间以及这些物体和事件的原理和原则,也解释它们之间的关系,确定科普科教内容,多学科融合;技术模块界定用户能够使用的技术和它们应用技术的技能,根据用户的特征和明确的结果,选择最合适的技术,并预测在技术使用过程中,确保所使用的技术运作良好,而且能够正确使用;工程科普科教模块以工程项目设计,识别问题和制约因素、调查研究、形成概念、分析观点、建立模型、测试和优化、沟通和反思,生成融合科学、技术和工程的跨学科科普科教项目。在项目设计过程中,确保能适用用户不同的熟练程度,同时也保持对学生的高标准要求。
3.4)生成基于STEP的大数据智慧科普科教预测报告,根据STEP云制造设计平台标准协议,为后者提供设计依据,并提供创新能力评估标准。
上述各实施例仅用于说明本发明,各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于包括以下步骤:
1)信息科技能力测评:由用户提供个人需求报告,根据报告中个人基本信息、素质能力信息和个人方向信息,依据学习项目模型,以及科学素质、技术素质和工程素质进行全面的评估,生成信息科技能力测评报告;
2)基于STEP的大数据智慧科普科教预测:根据测评报告匹配云平台IPS数据,进行创新点、拓展点、兴趣点以及实践点逐一分析拆解,为用户智能提供更合理的以项目为基础的科学、技术和工程科普科教和创新能力评估标准,初步完成科普科教方案;IPS为科普科教模式和方案;
基于STEP的大数据智慧科普科教预测包括以下步骤:
2.1)信息科技能力测评报告分析:当读取到信息科技能力测评报告后,根据STEP标准协议,对测评报告进行分析,分别提取报告中用户目前科学素质、技术素质、工程素质及预期创新和拓展方向;
2.2)大数据STEP关键字检索和匹配:对信息科技能力测评报告进行分析后,通过云平台大数据根据STEP标准协议对各项关键字进行检索和匹配,包括科学、技术和工程方面关键字检索和匹配;
2.3)STEP项目智能分解:根据大数据STEP关键字检索和匹配,按照科学模板、技术模板和工程模板,智能生成科学模块、技术模块和工程科普科教模块;
2.4)生成基于STEP的大数据智慧科普科教预测报告,根据STEP云制造设计平台标准协议,提供设计依据,并提供创新能力评估标准;
3)与用户互动:初步完成科普科教方案后,与用户互动完善科普科教方案,并根据用户群更新云平台数据,为用户提供量身定制方案;
4)智能生成定制报告:根据定制方案生成定制报告,定制报告包括科技能力测评、学习项目及创新能力评估标准。
2.如权利要求1所述的一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于:所述步骤1)中,信息科技能力测评包括以下步骤:
1.1)个人需求报告分析中个人基本信息包括年龄、性别和家庭环境;素质能力信息包括用户现在掌握的基本知识;个人方向信息包括用户期望发展方向和希望达到的预期目标;
1.2)进行基于STEP的信息科技能力分析:根据用户素质能力信息分别从科学、技术和工程方面分析用户目前科技信息能力所处阶段;
1.3)根据信息科技能力分析结果进行基于STEP的信息科技能力评估:依据课题模型,对科学素质、技术素质、工程素质进行全面的评估,评估是否能够运用科学知识课工程理解自然界,了解技术的发展过程、具备分析如何影响自己的能力,是否合理激发解决问题的兴趣系统的用于实践的结果;
1.4)生成信息科技能力测评报告。
3.如权利要求1所述的一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于:所述步骤2.3)中,科学模块以科学为出发点,结合用户期望发展方向,对不同学科进行科普科教,解释存在、物体、时间以及这些物体和事件的原理和原则,也解释它们之间的关系,确定科普科教内容,多学科融合。
4.如权利要求1所述的一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于:所述步骤2.3)中,技术模块界定用户使用的技术和应用技术的技能,根据用户的特征和明确的结果,选择技术并预测在技术使用过程中,确保能正确使用技术。
5.如权利要求1所述的一种基于STEP的大数据科普科教方案智能定制方法,其特征在于:所述步骤2.3)中,工程科普科教模块以工程项目设计,识别问题和制约因素、调查研究、形成概念、分析观点、建立模型、测试和优化、沟通和反思,生成融合科学、技术和工程的跨学科科普科教项目。
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