CN112149994B - 一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统，包括英语个人能力测试与分析模块、学习路径规划模块、学员能力与课程匹配模块、辅导资源模块和学员能力追踪模块、真题检验模块；本发明以学员考试样本的统计分析为基础，以英语能力测试为起点，以针对学员设定学习目标的路径规划为导向，对学员每一步的学习过程和进步，进行追踪和评估，计算学员的进步值和离学习目标的距离，并辅以真题检验对评估的进步值、能力值、学习路径推算的精准性，进行不断循环修正；系统对课程和辅导资源进行了详细的标签说明，学员学习中所产生的数据，都将进入系统中的学员个人数据库，反映出每天的学习进步情况。

Description

一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统

技术领域

本发明涉及教育学习技术领域，特别是一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统。

背景技术

首先，中国已经是世界上最大、最重要、最具潜力的英语教育市场，我们从来不缺英语培训机构、英语学习APP、各种英语课程；但一直以来，都是事先设定好的课程，吸引学员来上，很难实现针对学员的真实水平来开设课程，精准服务于一批同水平的学员。其次，当前各大英语学习平台，很少去注重学员个人能力基础如何？基础能力具体分布情况？有的平台在课前有学员基础测试，就是给出一套测验试卷，之后对接相应的课程。学员学习课程过程中，学习课程完成后，英语水平提升了没有？提升了多少？根本就无从得知。再者，前端的英语课程越来越多且不断细化，有音标、长难句、语法细节、翻译、作文等，但后端学员个人基础究竟哪里不足、相应的课程是否与学员能力匹配、每次努力和付出的效果如何、按当前方式学习还有多久可以实现目标等问题，一直在困惑着广大学员。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于大量学员考试样本统计分析为基础，以英语能力测试结果为起点，以针对学员设定学习目标的路径规划为导向，对学员每一步的学习过程和进步，进行追踪和评估，计算学员的进步值和离学习目标的距离，并辅以真题检验对评估的进步值、能力值、学习路径推算的精准性，进行不断循环修正的英语个人能力追踪学习系统。

本发明采用以下方法来实现：一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统，其特征在于：包括英语个人能力测试与分析模块、学习路径模块和学员能力追踪模块；

英语个人能力测试与分析模块：包括样本统计分析、英语项目分析、三级指标模型和测试题库设定，所述样本统计分析是系统针对各个英语考试项目进行采集和收集学员考试样本数据，所述英语项目分析是根据英语项目的考试大纲，对历年的真题，进行二级加工：按照每个题型，对整套真题切分，每个题型内，根据所考查的能力维度不同进行再细分；对不同题型和不同题型内部细分，进行归类；所有阅读进行一级归类、每篇阅读题型进行二级归类，在二级归类背景下建立细分题型与所考查的英语能力对应模型；所述三级指标模型为英语能力三级指标评价模型，其中一级指标为综合英语能力水平，二级指标为专项英语能力水平，三级指标为专项英语能力水平下的细分项能力水平；各个项目的各级指标，均以总分0-100区间数据显示；所述测试题库设定是将所述英语项目分析内的真题和三级指标模型输入系统内，系统根据样本统计分析中的对应分数等级区别学员分布情况，进行关联综合对比，建立各区间学员考试得分与英语能力值对应模型，学员通过英语能力专题测试题库的测试后，系统将给出学员个人的英语三级能力数据详图；

学习路径模块：以时间为横坐标，英语能力综合增长值为纵坐标，以每个英语能力值对应模型划分学习阶段，学习路径图分为：理想状态下英语能力达标路径图、实际学习路径追踪图、根据实际学习图推算的英语能力达标路径图；在学员进入学习路径前，在系统内输入目标分数，系统根据目标分数与英语能力值对应模型，分析出学员的目标能力值，并为学员规划出一条达到目标的学习路径；根据学员当前英语能力测试值，与其目标能力值之差，在学习路径的时间节点上，进行相关课程和资源推荐，指导学员开展学习计划；待学员进入学习状态后，达标路径随实际学习情况变化而变化。

学员能力追踪模块：学员通过英语个人能力测试与分析模块后，系统建立学员的个人数据库，系统根据学员测试分数关联对应的英语能力对应模型、英语能力值对应模型和英语三级能力数据详图层级划分规则，进行归类系统公共初始数据；在学员每天进入系统进行学习课程后，会引起个人数据库的变化，根据已知的学员个人英语基础能力和课程标签显示的理想进步值，以及课程学习的时长、频率和复盘测试结果数据，系统结合多模态数据整合算法，对学员的课程和资源学习带来的实际进步值，及学员所有专项英语能力学习带来的综合能力变化值，进行实时追踪反馈。

所述理想进步值是系统在学员学习完课程提供方提供的课程后，能够在某个专项英语能力上得到的理想值；所述实际进步值是系统在理想进步值的基础上，对学员学习的时长、频率、课中课后复盘正确率数据进行追踪后，综合评估得出的学员进步值。

所述英语个人能力测试与分析模块还包括测试系统训练，所述测试系统训练是根据系统样本统计分析、英语项目分析中细分题与所考查英语能力对应模型，最终确定的三级英语能力评价指标模型，结合系统自带资源的随机森林算法和Trans E算法，其中包含公式：h表示头实体、r表示关系、t表示尾实体，（h,r,t）表示正确三元组、(h′,r,t′)表示错误三元组，γ表示正负样本之间的间距，d为坐标体系里两个向量之间的距离，S及S′分别为数集；对系统英语能力测试进行反复训练，并针对训练进行多重检验，从而能够实现训练后系统的英语能力测试，能够反映出学员的英语能力水平。

还包括了辅导资源模块，所述辅导资源模块是围绕着学员能力测试模块的真题题库，对系统内外资源进行统筹和标定，为学员课程学习所匹配的辅助性资源。

所述学员能力与课程匹配模块内还包括课程标签设置，所述课程标签主要包括课程内容标签和学员对课程反馈标签，所述课程内容标签是根据课程提供方说明、课件和复盘资料，对应英语能力三级指标评价模型，进行内容详细标注说明；所述学员对课程反馈标签是课程内容带来的理想进步值预测，是系统在学员学习后，对学员实际值进一步验证的情况，以及学员对课程的学习体验和评价，进行标注说明形成反馈标签。

还包括有真题检验模块，所述真题检验模是该学习系统的闭环设置，主要包括学霸路径记录和项目对比分析，所述闭环设置：系统以拆分和修正真题题库测试下的英语能力值为起点，以针对测试的英语能力薄弱点为主要的课程学习过程，对学员实际值进一步验证的情况；形成以真题测试为起点，再针对真题测试薄弱点学习，最后以真题为检验的学习闭环；所述学霸路径记录：系统对高分学员的路径追踪记录模块，学员在该模块可以参考不的学员，是如何从较差的基础实现高分成绩的学习路径，主要包括：学习时长投入、先后学习过的课程排序及效果、真题测试的次数和分数和运用过的辅助材料；所述项目对比分析：系统对不同英语项目对比分析的模块，学员在该模块查看到不同英语项目所侧重的英语能力特点；并且系统对每套真题进行拆分，每套真题都植入了相应的动画、图片、视频或音频进行演示和讲解。

学员能力与课程匹配模块内还包括课程对接模块，所述课程对接模块用于单个学员或一批有共同英语薄弱点的学员主动发起课程请求；系统将学员课程请求，发布在系统公告栏，并将学员课程请求的信息推荐给相应的老师；老师与学生在系统内进行课程确认后，完成课程对接。

在学员首次通过英语个人能力测试与分析模块后，系统将对学员给出一张个人英语能力图谱，系统将对学员所有学习数据进行追踪、分析，实时更新学员的个人英语能力图谱数据，所述个人英语能力图谱数据与英语能力数据详图相对应。

还包括学员能力与课程匹配模块：系统内所有课程和资源均有详细的标签说明，学员根据自身的英语能力特点与标签说明，进行精准的课程或资源匹配；系统也会根据学员的英语能力特点，按学习进展状况以及学习阶段不同，定期推荐相匹配的课程和辅导资源。

所述考试样本数据是通过统计学原理，对样本数据进行以下处理：将学员考试总得分，以10分为间距，归类为十个等级；将学员考试英语的专项得分，以同样方式归类为十个等级；根据数据归类统计结果，显示各分数等级区间学员的分布情况。

本发明的有益效果在于：本发明基于统计学原理，对大量学员考试样本数据进行分析；以此为基础，结合英语考试项目、大纲要求的能力与分数对应的区间划分，建立英语能力测试题库，并经系统反复修正和回测；最终实现，英语能力测试结果能够真实的反应学员的英语能力真实水平；其次，以英语能力数据为起点，以学员学习目标为终点，系统将为学员规划学习路径，指导学员进行学习，学习过程不再盲目和模糊；再者，系统内所有课程和辅导资源均进行了详细标签说明，学员自主或根据系统推荐，精准匹配到符合自己能力需求的课程，减少选课与能力不对应的试错成本。另外，系统对学员学习进行追踪，实时反映出学员以当前状态的进展情况，和离目标的距离，让学员可清晰的感知自己投入的努力所换算出的进步值；最后，系统以真题检验为学习的最后闭环，通过真题检验的数据，来对学习进步值、能力变化值、达标路径推算的精准性，进行循环修正。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的系统运行逻辑。

图3为所述课程对接模块的流程图。

实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1和图2所示，本发明提供了一实施例：一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统，包括英语个人能力测试与分析模块、学习路径模块和学员能力追踪模块；系统在学员考试样本统计分析基础上，结合历年真题分数与能力的对应模型，通过反复测验得到能够较精准反映学员英语能力的测试题库；根据测试英语能力值和学员输入的学习目标值，系统为学员规则出学习路径；当学员进入学习状态后，系统对学员实际学习的进步值、能力值变化，进行实时追踪和反馈；并以真题检验，反复修正进步值和能力变化值的评估精准性。

英语个人能力测试与分析模块：包括样本统计分析、英语项目分析、三级指标模型和测试题库设定，所述样本统计分析是系统针对各个英语考试项目进行采集和收集学员考试样本数据，根据数据归类统计结果，显示各分数等级区间学员的分布情况；所述英语项目分析是根据英语项目的考试大纲和评分规则，对历年的真题，进行二级加工：按照每个题型，对整套真题切分，每个题型内，根据所考查的能力维度不同进行再细分；对不同题型和不同题型内部细分，进行归类，如：将每套真题内的阅读理解文章进行拆分，按照大纲考查规则，分为细节题、推理题、主旨大意题等；所有阅读进行一级归类、每篇阅读题型进行二级归类，在二级归类背景下建立细分题型与所考查的英语能力对应模型；所述三级指标模型为英语能力三级指标评价模型，其中一级指标为综合英语能力水平，二级指标为专项英语能力水平，三级指标为专项英语能力水平下的细分项能力水平；各个项目的各级指标，均以总分0-100区间数据显示，如：综合英语能力59、词汇能力63、词形能力68，该三级指标的评价模型，采用德尔菲法，经过大于100位的英语专家问卷调查后，最终确定具体指标构成和指标权重；所述测试题库设定是将所述英语项目分析内的真题和三级指标模型输入系统内，系统根据样本统计分析中的对应分数等级区别学员分布情况，进行关联综合对比，建立各区间学员考试得分与英语能力值对应模型，从而确定系统内的英语能力专题测试题库的划分和范围，再经过专家组的反复修正和测试，最终得到英语能力的测试题库，学员通过英语能力专题测试题库的测试后，系统将给出学员个人的英语三级能力数据详图；系统在英语能力对应模型、英语能力值对应模型和英语三级能力数据详图的基础上，对题库中不同英语能力对应的题目，进行甄选、排查，初步确定英语能力专题测试题库；并根据英语能力从基础到高分的发展路径，对测试题库进行修正和补充；对修正后的测试题目进行原样本学员各分数区间的抽样内测，并利用已知的英语能力对应模型和英语能力值对应模型，来考查题库测试成绩的准确性；若准确性不足，再次进行修正和补充，直到达到要求的准确性为止；内测完成后再进行外测，达到准确性后，确定为最终的测试题库；基于上述英语能力对应模型、英语能力值对应模型和英语三级能力数据详图的数据，对系统进行反复的仿真模拟训练，实现系统智能化英语能力测试；首次测试后，学员可以获得一张详细的个人英语能力图谱；往后学员只要在本系统内进行学习，无须再次测试，系统将对学员所有学习数据进行追踪、分析，实时更新学员的个人英语能力图谱数据。

学习路径模块：以时间为横坐标，英语能力综合增长值为纵坐标，以每个英语能力值对应模型划分学习阶段，学习路径图分为：理想状态下英语能力达标路径规划图、实际学习路径追踪图、根据实际学习图推算的英语能力达标路径图。

达标路径规划：当学员经过系统相关项目（四六级、考研、雅思等）的英语能力测试后，学员正式学习前，只需输入目标分析，系统将针对学员英语能力现状和目标分数进行计算，为学员规划一条学习路径；并且在该路径的先后时间节点上，推荐相应的课程或资源学习顺序建议，指导学员进行落地学习，待学习进入学习状态后，理想学习路径图不变，英语达标准路径推算图，随实际学习路径图的变化而变化；

学习路径追踪：学员可根据系统提供的英语能力达标路径规划图，开展英语学习，也可按自己的学习习惯去学习；学员的实际学习路径，将被系统全程记录下来；若学员中断学习，路径追踪图将中断，待学员继续学习时，系统的学习路径追踪图也将自动继续记录。

达标路径推算：理想状态下的英语能力达标路径规划图，为静态图；实际学习路径追踪图，为实际图；但根据实际学习图推算的英语能力达标路径图，为动态图，随学员投入学习时间和英语能力进步值的变化而变化；如：若学员之前每天学习时间较少，进步较慢，推算的达标路径图较，斜率较平缓；当学员突然表现较为积极，投入学习时间增加，进步较大，推算图也将随之变化，斜率较之前变陡；学员参看达标路径推算图，和英语能力图谱，可以较清晰看见自己学习前后的进步值，和以当前状态实现目标值还有需要进步多少。

学员能力追踪模块：学员通过英语个人能力测试与分析模块后，系统建立学员的个人数据库，系统根据学员测试分数关联对应的英语能力对应模型、英语能力值对应模型和英语三级能力数据详图层级划分规则，进行归类系统公共初始数据；在学员每天进入系统进行学习课程后，会引起个人数据库的变化，根据已知的学员个人英语基础能力和课程标签显示的理想进步值，以及课程学习的时长、频率和复盘测试结果数据，系统结合多模态数据整合算法，对学员的课程和资源学习带来的实际进步值，及学员所有专项英语能力学习带来的综合能力变化值，进行实时追踪反馈。

所述理想进步值是系统在学员学习完课程提供方提供的课程后，能够在某个专项英语能力上得到的理想值；所述实际进步值是系统在理想进步值的基础上，对学员学习的时长、频率、课中课后复盘正确率数据进行追踪后，综合评估得出的学员进步值。在往后的学习中，依据系统的匹配追踪算法，随着学员不同维度的数据（课程、做题复盘、复测等）生成，公共基础数据将不断被学员个人数据所丰富、迭代，最终形成真实的学员个人数据库，学习越久，数据越充分，系统的计算越精细，对学员个人英语能力值的判断越精准。

课程带来的进步值追踪：每个课程标注有适用能力范围，也标注有学这该课程后，能够达到的理想进步值，如：该语法课适用于语法能力30-50区间的学员，预计学完后语法能力能达到50-70。由于学习存在着短时记忆和遗忘规律，因此课程标注的理想进步值，为假设学员对课程完全掌握（理想状态下）的虚值，该虚值一般由课程提供方设置；系统对每个课程的学习时长、学习频率、课中课后的复盘正确率等数据，进行追踪，利用追踪数据作为系数赋值，乘于理想进步值，得到课程带来的实际进步值；该追踪的实际进步值，进入英语能力计算，实时更新学员英语能力数据。另外，系统内带有理想进步的标签的重要辅导资源，也在实际进步值追踪范围内。

学员综合英语能力追踪：学员综合英语能力由各个单项能力有机组成，系统利用数据实时处理技术，对学员的学习数据进行直接或间接的采集后，对不同单项能力进行识别--编码--归类--汇总，结合多模态数据融合算法，对学员在不同阶段、不同特征的数据进行融合分析；将各个单项能力的实际进步追踪数据，结合细分题型与所考查的英语能力对应模型和英语能力三级指标评价模型，评估出学员综合英语能力的变化值，并实现追踪数据的同期性同步更新。

值得一提的是，本发明中在学员能力追踪模块还包括进步追踪和记录：每一个课程，都标注有理想进步值，和学员学习完该课程后，系统追踪的实际进步值（学员自主决定是否公布在课程的标签里），方便学员直观的判断学习该门课程的价值；进步值和英语综合能力值的追踪和记录，贯穿学员在系统中的每一天学习，学员每天若坚持强力的学习，个人英语能力值将不断上升；如果学员一段时间未进行学习，根据遗忘曲线规律，系统也会自动更新英语能力图谱，个人英语能力值将不断下降；随着学员个人英语能力数据库的数据丰富化，学习进步值的追踪和记录趋于越来越准确；另外，系统设置有定期自动提醒功能，将三级英语能力详图、进步值和能力变化值、达标路径图等，进行捆绑推送，按设定时间发送至学员的邮箱、微信或个人中心。

请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述英语个人能力测试与分析模块还包括测试系统训练，所述测试系统训练是根据系统样本统计分析、英语项目分析中细分题与所考查英语能力对应模型，最终确定的三级英语能力评价指标模型，结合系统自带资源的随机森林算法和Trans E算法，其中包含公式：h表示头实体、r表示关系、t表示尾实体，（h,r,t）表示正确三元组、(h′,r,t′)表示错误三元组，γ表示正负样本之间的间距（常数），d为坐标体系里两个向量之间的距离，S及S′分别为数集；对系统英语能力测试进行反复训练，并针对训练进行多重检验，从而能够实现训练后系统的英语能力测试，能够反映出学员的英语能力水平；其步骤如下：学员选定测试项目（单项能力或综合能力），系统从题库中对应随机出题，测试结束后，系统根据学员测试结果进行相关计算，对学员的英语各项能力进行打分、关联归类，并得出其能力指标的各项具体得分；当发现训练结果不理想时，在不修改重要参数前提下，进行原因排除和调整；训练最终结果则为，在一定的系统维护下，其测试所得能力指标得分，能够持续、稳定、且较精准地反映出学员的真实英语能力水平。

请继续参阅图1所示，本发明一实施例中，还包括了辅导资源模块，所述辅导资源模块是围绕着学员能力测试模块的真题题库，对系统内外资源进行统筹和标定，为学员课程学习所匹配的辅助性资源；学员学习相关课程后，除了课程复盘外，可以在辅导资源里，及时进行顽固练习，实现学练一体；课程学习是由老师引导，但学员离开课程后，独立学习方面往往是弱项。因此，围绕着真题和学习能力特点，设置资源库，方便学员可以自助学习，针对性提高。

本发明的辅导资源模块包括通用资源、系统外资源和个性化资源，所述通用资源：本系统以学员英语能力测试为前提，系统以历年真题为轴心，以所考查的英语能力为标准，设置了大量的英语能力测试题库；题库中的题目，对应英语专项能力进行划分，以专项从零基础到彻底掌握的逻辑，进行由易到难的排序。通用资料模块内所包含的内容，是以英语能力测试题库中的资料为基础而设置，主要有：

专项能力练习资料：以能力测试题题库为基础，利用现存大量的英语辅导资料，对其进行补充和延展，按专项能力由弱到强的模糊顺序设置标签（结合英语能力对应模型和英语能力值对应模型），形成专项能力练习资料（听力、阅读、口语、语法、写作、词汇、翻译）。学员在学习完相关课程，选择与自己能力相对应的练习题，进行专项能力的练习；专项练习题量大于测试题，且并道练习题背后附有标准答案、题目分析、和学员交流区。练习资料所得分数、正确率、练习时长等数据，与英语能力图谱同步。

专项能力解析资料：由于本系统内，拥有大量针对学员能力薄弱点而开发的课程资料，例如：课件、音频、视频等；在课程上线后，这些资料均有标签设置，因此较容易进行归类；系统将所有课程的所提供的资料，进行集中归类，方便学员按需选择，对比参看。

专项能力辅助工具：

背单词：第一，将任意单词组合，系统基于乔姆斯基变换生成语法，通过文章宣染算法，自动形成文章辅助记忆。第二，系统将单词的近义词、反义词构成单词组块集中学习，同词根不同词缀的单词组块学习。

阅读思维导图：系统将真题的阅读进行拆分，用思维导图的形式，梳理出文章内在逻辑脉络，并与题目和选项关联，用一一对应的方式植入考题的讲解，让学员更直观的了解题目的出处、出题的思路、和解题的规则，系统进行示范，提供导图分析功能，学员也可自主分析后上传到系统内，通过系统进行分析。

口语互动：应用语音识别技术，根据目标项目的考试设置模拟对话练习，与学员进行人机对话；对话结束时，系统自动对学员对话进行评估，分析出学员的读音、流畅性、连读、重读和弱读。

作文批改：根据一篇作文的主题，学员写完后，系统内进行批改，批改完成，并显示该作文的高分模板。

系统外资源：系统根据学员的能力测试统计分析，对系统外能弥补学员能力缺陷的资源进行了罗列，并提供相关的链接；系统对所提供的链接资源，均设置有标签说明；学员可根据自己能力特点和标签说明，选择相关的专项能力学习资源（听力、阅读、口语、语法、写作、词汇、翻译）。

个性化资源：由于系统所有提供的资源较多，分类细致且繁杂，为了使学员可以更有针对性的找到属于自己的资源，系统支撑资源标签检索功能。凡是学员所检索过的资源，均保留检索痕迹，系统默认所检索过的资料若有更新，自动提醒学员；学员也可自主设置，提醒或取消提醒。学员在收获与检索过程，系统内逐步形成学员个人的资源库；如果学员有所需要资料无法找到，可以向系统提出建议和申请；若有学员主动分享资料，系统将给予一定奖励。

请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述学员能力与课程匹配模块内还包括课程标签设置，所述课程标签主要包括课程内容标签和学员对课程反馈标签，所述课程内容标签是根据课程提供方说明、课件和复盘资料，对应英语能力三级指标评价模型，进行内容详细标注说明；所述学员对课程反馈标签是课程内容带来的理想进步值预测，是系统在学员学习后，对学员实际值进一步验证的情况，以及学员对课程的学习体验和评价，进行标注说明形成反馈标签；课程内容标签主要以英语能力三级指标评价模型，结合TF -IDF算法，通过主题词确定课程的所属专题范围，系统进行初步标签设置；对于同类专题的课程，初次标签化时，需进行一次人工复核，将标签精细化分类；而后结合余弦定理，关联相似的课程，进行标签借鉴；最后按本系统的标签规则，给所有课程进行最终标定说明；如：该课程主要内容为语法基础，重点讲解主谓一致、三大重句等，适合语法能力在30-50区间的学员，预计理想进步值为20（若将此课程全部掌握，语法能力值可达50-70）；学员对课程反馈标签主要包括是和系统数据记录和学员自主评价；课程学习的中途和结束，设置有复盘题目、练习题、关联真题等，反馈学习效果；题目的正确率、学习时长、实际进步值等数据，将被系统记录，成为课程的反馈标签；学员的实际进步值、对课程的主观体验描述，都将作为学员自主评价，纳入到课程反馈标签；当课后反馈与课程内容体现的效果，严重不一致时，系统将下架该课程，或对课程内容标签进行补充或修正。

请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，还包括有真题检验模块，所述真题检验模块包括学习闭环设置、学霸路径记录和项目对比分析，所述闭环设置：系统以拆分和修正真题题库测试下的英语能力值为起点，以针对测试的英语能力薄弱点为主要的课程学习过程，对学员实际值进一步验证的情况，对进步追踪值、能力变化值、路径推算，进行精准性修正，形成系统内的精准性良好迭代的自循环过程；将每套历年真题内容进行了拆分，并匹配有对应的讲解视频，支持学员随时专题模块检验，也支持学员完整的一套真题检验，对应项目真题测试后，即刻显示测验成绩，该测验数据，是参与英语能力图谱计算的重要参考值；系统针对每套真题中题目所侧重能力指标都进行过标定，测验出英语能力数据，与已知的英语能力三级指标数据、已知的综合进步值、已知学员个人数据库追踪的学习数据，进行综合均衡计算，计算结果将修正英语能力变化值、进步值、达标路径推算图；所述学霸路径记录：由于学员英语能力三级指标数据已知、真实学习路径已知，以及真题检验数据已知；因此，当学员的英语能力取得大幅度进步，并拿到了自己理想的分数；系统将在征求学员同意前提下（不同意则隐去个人信息后匿名呈现），公布所有学员从能力薄弱到实力通关的全部学习路径，学霸路径中，主要包括：学习时长投入、先后学习过的课程排序及效果、真题测试的次数和分数、运用过的辅助材料等，不同英语能力基础的学员，可以随时去对标各学霸的成长路径，找出差距和突破口，指导学员的学习；所述项目对比分析：系统对不同英语项目对比分析的模块，学员在该模块查看到不同英语项目所侧重的英语能力特点；并且系统对每套真题进行拆分，每套真题都植入了相应的动画、图片、视频或音频进行演示和讲解。不同英语项目的考试，侧重点不一样；比如：四六级、雅思、考研，各自所考察的英语能力有明显区别，为了帮助学员采取恰当的学习策略，系统开始不同英语项目对比分析的模块，学员在该模块，可以查看到不同英语项目所侧重的英语能力特点；并且每套真题都进行过拆分，学员还可以选择项目内的专项英语能力对比。

还包括学员能力与课程匹配模块：系统内所有课程和资源均有详细的标签说明，学员可以根据自身的英语能力特点与标签说明，自主进行精准的课程或资源匹配；系统也会根据学员的英语能力特点，按学习进展状况以及学习阶段不同，定期推荐相匹配的课程和辅导资源。所述学员能力与课程匹配模块主要是以系统对学员英语能力的测试结果的统计分析为基础，系统对所有人英语能力测试数据统计、分析，以英语三级指标详图的形式显示，学员通过统计结果图，可找到自己英语能力所属区间的同学（或任一能力区间的同学），互加好友进行交流互动；当系统已有课程不足以满足学员英语能力需求时，有相似能力需求的同学，可以一起组团向系统提出课程申请；课程提供方通过系统课程申请信息和所有学员英语能力统计结果图，可针对学习能力需求点，进行课程开发；所有课程，均进行了内容和反馈标签说明，以此为基础，支持学员能力与课程精准匹配。

系统课程分类：系统外课程、系统内课程；系统外课程指未针对学员英语基础能力图谱开发的课程，系统在授权前提下，对课程内容进行分析和评估，标定课程标签，系统内课程指的是，针对单个学员或一批有共同英语能力薄弱点的学员，为解决某个或某些具体英语能力问题开发的课程，系统内课程自带适用学员能力值范围标签说明。

请参阅图3所示，本发明一实施例中，学员能力与课程匹配模块内还包括课程对接模块，所述课程对接模块用于单个学员或一批有共同英语薄弱点的学员主动发起课程请求；系统将学员课程请求，发布在系统公告栏，并将学员课程请求的信息推荐给相应的老师；老师与学生在系统内进行课程确认后，完成课程对接。之后老师须按公告里的学员要求和期限开发相应课程，学员通过学习（或试学）进行验收，其过程，系统监控介入，保障双方权益，和课程对接的公平公正；课程进行中及结束后，支持弹幕和评价功能，弹幕和评价永久保存，为后续学员选择课程提供参考，对于课程提供方而言，若有新开发的课程，可申请在系统公告栏进行发布，同时，系统内课程和辅导资源均有学员留言评价，为学员在精准选择课程和资源时，提供更多直观的判断依据。

在学员首次通过英语个人能力测试与分析模块后，系统将对学员给出一张个人英语能力图谱，系统将对学员所有学习数据进行追踪、分析，实时更新学员的个人英语能力图谱数据，所述个人英语能力图谱数据与英语能力数据详图相对应。使得往后学员只要在本系统内进行学习，无须再次测试，系统可自动根据学员的学习数据进行追踪、分析，实时的更新学员个人英语能力图谱数据，个人英语能力图谱数据与英语能力数据详图在本质上作用相同。

所述考试样本数据是通过统计学原理，对样本数据进行以下处理：将学员考试总得分，以10分为间距，归类为十个等级；将学员考试英语的专项得分，以同样方式归类为十个等级；通过统计学原理，对样本数据进行以下处理：将学员考试总得分，以10分为间距，归类为十个等级；将学员考试英语的专项得分，以同样方式归类为十个等级，如将分类换算成0-10、10-20直到90-100分，根据数据归类统计结果，显示各分数等级区间学员的分布情况。

本发明中英语考试项目为当前英语领域中的主流考试项目，目前主要以四六级、考研、雅思、托福为主。本发明中所提到的随机森林算法、Trans E算法、TF - IDF算法、乔姆斯基变换生成语法、文章宣染算法、GMDH感应学习算法和加权滤波实时数据整合算法都是现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明。

值得一提的是，本系统对学员个人英语能力目标的具体实现过程包括：

在学员设定的英语能力目标（终点）已知前提下，

以学员英语细分能力测试值为起点，

学习路径给学员规则一条建议性的学习路径（大方向），并对真实学习路径进行追踪。

课程和材料进行标签说明，与学员能力测试对应，可以进行较精准匹配（每一步）。

学完课程和材料后，进步值体现（具体），和能力值（整体）变化（每走一步的变化）。

如果维持当前学习状态，路径推算，可给出学员离终点还有多远路径（离终点距离）。

真题检验，就是对进步值、能力值、学习路径进行一个自行精准性修正（过程精准性）。

以上步骤循环重复，直到学员达到自己的英语能力目标（终点）。使得通过具体实现过程系统可以让学员具体的知道学员的个人英语能力起点，且为学员设定学习路径规划，让学员能够清楚的了解个人英语能力值的变化和个人的英语能力目标的距离；另外，为了使学习过程这些“方向引导、每一步匹配、变化追踪呈现、离终点的推算”更为精准，不断用真题去检验，自循环地修正系统的精准性，直到完成英语学习目标。

所述基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统的实现方法：

步骤S1、使用时，学员登录系统，选择相应的英语学习项目，进行单项和综合测试；系统根据学员测试所得分数，结合测试细分题型与所考查的英语能力对应模型，为学员英语能力进行打分；

步骤S2、系统根据学员英语能力得分，结合系统内学员考试得分区间与英语能力值对应模型，将学员的英语能力对应区间进行归类和排序；

步骤S3、系统根据学员英语能力得分，和英语能力对应区间归类及排序，结合英语能力三级指标评价模型，最终得出学员个人的英语能力数据详图；

步骤S4、根据学员当前英语能力测试分值，和学员在系统内输入学习目标分值，系统自动为学员规划出学习路径，并在学习路径的时间节点上，系统进行相关课程和资源推荐，指导学员开展学习计划；待学员进入学习状态后，达标路径随实际学习情况变化而变化；

步骤S5、系统内所有课程均有详细标签说明，方便学员精准课程匹配；若现有课程未能满足学员需求，学员可发起课程申请，系统将申请推送提醒课程提供方老师，促进课程精准对接；

步骤S6、除针对学员能力需求的课程之余，系统围绕着真题，系统为学员提供了大量的辅导资源，包括：练习题、解释材料、外网资源，辅助学员进行独自学习。

步骤S7、系统对学员的学习轨迹进行追踪，学员在系统所产生任何学习数据，都进入学员进步值、英语能力值的计算，在学员英语能力值已知、课程及资源数据为已知、学员课程复盘和练习题数据已知的前提下，随时评估学习的进步值，且实时更新学员的英语能力变化值；

步骤S8、本系统以真题作为能力测试的基础、以真题作为学习的重点，而真题检验则是整个学习过程当中的一个闭环环节。真题检验数据是重要的系数，检验并调整学习过程中的进步值、能力变化值的精准性，并不断循环修正。

值得一提的是，本发明中还包括有系统监控功能：现在市面上的英语学习系统，学员与老师之间较少的互动，更缺乏学员对课程的评价；学员购买课程时，缺乏参考信息，导致盲目试课的浪费，在本系统内，学员与老师课程对接成功后，系统将全程监控课程的进展，如果出现学员对课程不满，支持中途协商退课；学员在学习过程中，学习结束后，都可以对课程进行详细的评价；并且该评价将永久保存，系统每个课程给学员带来的进步值，也将被附录在课程标签中，为后续学员选课提供方便，同时也督促课程提供方开发更好的课程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种基于统计分析的英语个人能力追踪学习系统，其特征在于：包括英语个人能力测试与分析模块、学习路径模块和学员能力追踪模块；英语个人能力测试与分析模块：包括样本统计分析、英语项目分析、三级指标模型和测试题库设定，所述样本统计分析是系统针对各个英语考试项目进行采集和收集学员考试样本数据，所述英语项目分析是根据英语项目的考试大纲，对历年的真题，进行二级加工：按照每个题型，对整套真题切分，每个题型内，根据所考查的能力维度不同进行再细分；对不同题型和不同题型内部细分，进行归类；所有阅读进行一级归类、每篇阅读题型进行二级归类，在二级归类背景下建立细分题型与所考查的英语能力对应模型；所述三级指标模型为英语能力三级指标评价模型，其中一级指标为综合英语能力水平，二级指标为专项英语能力水平，三级指标为专项英语能力水平下的细分项能力水平；各个项目的各级指标，均以总分0-100区间数据显示；所述测试题库设定是将所述英语项目分析内的真题和三级指标模型输入系统内，系统根据样本统计分析中的对应分数等级区别学员分布情况，进行关联综合对比，建立各区间学员考试得分与英语能力值对应模型，学员通过英语能力专题测试题库的测试后，系统将给出学员个人的英语三级能力数据详图；学习路径模块：以时间为横坐标，英语能力综合增长值为纵坐标，以每个英语能力值对应模型划分学习阶段，学习路径图分为：理想状态下英语能力达标路径图、实际学习路径追踪图、根据实际学习图推算的英语能力达标路径图；在学员进入学习路径前，在系统内输入目标分数，系统根据目标分数与英语能力值对应模型，分析出学员的目标能力值，并为学员规划出学习路径；根据学员当前英语能力测试值，与其目标能力值之差，在学习路径的时间节点上，进行相关课程和资源推荐，指导学员开展学习计划；学员能力追踪模块：学员通过英语个人能力测试与分析模块后，系统根据学员测试分数关联对应的英语能力对应模型、英语能力值对应模型和英语三级能力数据详图层级划分规则，建立学员的个人数据库，并以学员个人数据为基础，对所追踪的学员学习数据进行分析，根据已知的学员个人英语基础能力，和课程标签显示的理想进步值，以及课程学习的时长、频率和复盘测试结果数据，系统结合多模态数据整合算法，对学员的课程和资源学习带来的实际进步值，及学员所有专项英语能力学习带来的综合能力变化值，进行实时追踪反馈；所述理想进步值是系统在学员学习完课程提供方提供的课程后，能够在某个专项英语能力上得到的理想值；所述实际进步值是系统在理想进步值的基础上，对学员学习的时长、频率、课中课后复盘正确率数据进行追踪后，综合评估得出的学员进步值；所述英语个人能力测试与分析模块还包括测试系统训练，所述测试系统训练是根据系统样本统计分析、英语项目分析中细分题与所考查英语能力对应模型，最终确定的三级英语能力评价指标模型，结合系统自带资源的随机森林算法和Trans E算法，其中包含公式：，h表示头实体、r表示关系、t表示尾实体，（h,r,t）表示正确三元组、(h′,r,t′)表示错误三元组，γ表示正负样本之间的间距，d为坐标体系里两个向量之间的距离，S及S′分别为数集；对系统英语能力测试进行反复训练，并针对训练进行多重检验，从而能够实现训练后系统的英语能力测试，能够反映出学员的英语能力水平；还包括了辅导资源模块，所述辅导资源模块是围绕着学员能力测试模块的真题题库，对系统内外资源进行统筹和标定，为学员课程学习所匹配的辅助性资源；

所述学员能力与课程匹配模块内还包括课程标签设置，所述课程标签主要包括课程内容标签和学员对课程反馈标签，所述课程内容标签是根据课程提供方说明、课件和复盘资料，对应英语能力三级指标评价模型，进行内容详细标注说明；所述学员对课程反馈标签是课程内容带来的理想进步值预测，是系统在学员学习后，对学员实际值进一步验证的情况，以及学员对课程的学习体验和评价，进行标注说明形成反馈标签；还包括有真题检验模块，所述真题检验模是该学习系统的闭环设置，主要包括学霸路径记录和项目对比分析，所述闭环设置：系统以拆分和修正真题题库测试下的英语能力值为起点，以针对测试的英语能力薄弱点为主要的课程学习过程，再以真题专项测试进一步验证；形成以真题测试为起点，再针对真题测试薄弱点学习，最后以真题为检验的学习闭环；所述学霸路径记录：系统对高分学员的路径追踪记录模块，学员在该模块参考不同的学员是如何从较差的基础到实现高分成绩的学习路径，主要包括：学习时长投入、先后学习过的课程排序及效果、真题测试的次数和分数和运用过的辅助材料；所述项目对比分析：系统对不同英语项目对比分析的模块，学员在该模块查看到不同英语项目所侧重的英语能力特点；并且系统对每套真题进行拆分，每套真题都植入了相应的动画、图片、视频或音频进行演示和讲解；学员能力与课程匹配模块内还包括课程对接模块，所述课程对接模块用于单个学员或一批有共同英语薄弱点的学员主动发起课程请求；系统将学员课程请求，发布在系统公告栏，并将学员课程请求的信息推荐给相应的老师；老师与学生在系统内进行课程确认后，完成课程对接；

在学员首次通过英语个人能力测试与分析模块后，系统将对学员给出一张个人英语能力图谱，系统将对学员所有学习数据进行追踪、分析，实时更新学员的个人英语能力图谱数据，所述个人英语能力图谱数据与英语能力数据详图相对应；还包括学员能力与课程匹配模块：系统内所有课程和资源均有详细的标签说明，学员根据自身的英语能力特点与标签说明，进行精准的课程或资源匹配；系统也会根据学员的英语能力特点，按学习进展状况以及学习阶段不同，定期推荐相匹配的课程和辅导资源；所述考试样本数据是通过统计学原理，对样本数据进行以下处理：将学员考试总得分，以10分为间距，归类为十个等级；将学员考试英语的专项得分，以同样方式归类为十个等级；根据数据归类统计结果，显示各分数等级区间学员的分布情况。