CN117953736A - 习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智慧教育技术领域，提供一种习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质，其中方法包括：获取包含待讲解习题的习题图像；分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。本发明提供的习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

Description

习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及智慧教育技术领域，尤其涉及一种习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

在传统的教育教学中，老师在讲解典型例题时，常常需要花费大量时间采集题目并制作成课件，或者在黑板上手写题目信息。然而，预先制作课件耗时耗力，且在实际教学过程中灵活性较低，如不能针对学生的疑难点在课堂上及时对课件进行调整，导致教师教学效率不高。

此外，由于一些题目解题过程的复杂性，传统的课件制作方式往往存在解题过程空间不足的问题，导致无法完整地展示题目解答的全部过程，学生学习效果欠佳。

发明内容

本发明提供一种习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中教师教学效率不高、学生学习效果欠佳的缺陷。

本发明提供一种习题讲解方法，包括：

获取包含待讲解习题的习题图像；

分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

根据本发明提供的习题讲解方法，所述基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，包括：

对所述待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到所述待讲解习题的题干信息；

基于所述题干信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

根据本发明提供的习题讲解方法，所述基于所述题干信息，生成所述待讲解习题的讲评课件，包括：

接收第一输入；

基于所述第一输入，获取与所述待讲解习题相关的辅助信息；

基于所述题干信息和所述辅助信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

根据本发明提供的习题讲解方法，还包括：

接收第二输入；

对所述第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，并根据所述书写内容的版面结构调整所述第二区域的区域大小。

根据本发明提供的习题讲解方法，所述将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，之后还包括：

接收第三输入；

响应于所述第三输入，获取与所述待讲解习题的知识点相关的推荐习题；

在所述显示屏显示所述推荐习题，和/或，将所述推荐习题发送至与所述显示屏关联的终端。

根据本发明提供的习题讲解方法，所述将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，之后还包括：

获取针对所述待讲解习题进行讲解作答的音视频数据；

对所述音视频数据进行语音转写，并在所述显示屏的第二区域显示转写文本；和/或，

基于所述音视频数据和大型语言模型，生成所述待讲解习题的解答文本，所述解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。

根据本发明提供的习题讲解方法，还包括：

获取待批改的习题作答图像；

基于大型语言模型，对所述习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果；

基于所述规范性解析结果，进行习题批改。

本发明还提供一种习题讲解系统，包括：

图像采集设备，用于采集包含待讲解习题的习题图像；

处理器，与所述图像采集设备相连接，用于分析所述习题图像的版面结构，基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块，并基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，将所述讲评课件发送至显示屏；

显示屏，与所述处理器相连接，所述显示屏的第一区域用于显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述习题讲解方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述习题讲解方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述习题讲解方法。

本发明提供的习题讲解方法、系统、电子设备和存储介质，通过分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答，针对任意待讲解习题能够在课堂上实时生成讲评课件，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率。在显示屏上分屏显示讲评课件和讲解作答，能够实现无边黑板的效果，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之一；

图2是本发明提供的习题讲解方法中步骤130的流程示意图之一；

图3是本发明提供的习题讲解方法中步骤130的流程示意图之二；

图4是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之二；

图5是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之三；

图6是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之四；

图7是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之五；

图8是本发明提供的各习题图块的示意图；

图9是本发明提供的讲评课件的示意图之一；

图10是本发明提供的讲评课件的示意图之二；

图11是本发明提供的习题推荐的示意图；

图12是本发明提供的智能批改的示意图；

图13是本发明提供的习题讲解装置的结构示意图；

图14是本发明提供的习题讲解系统的结构示意图；

图15是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在传统的教育教学中，老师在讲解典型例题时，常常需要花费大量时间采集题目并制作成课件，或者在黑板上手写题目信息。然而，预先制作课件耗时耗力，且在实际教学过程中灵活性较低，如不能针对学生的疑难点在课堂上及时对课件进行调整，导致教师教学效率不高。

此外，由于一些题目解题过程的复杂性，传统的课件制作方式往往存在解题过程空间不足的问题，导致无法完整地展示题目解答的全部过程，学生学习效果欠佳。

针对现有技术中教师教学效率不高、学生学习效果欠佳的问题，本发明的发明构思在于：首先获取包含待讲解习题的习题图像；分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块；基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答。

应用本发明实施例提供的习题讲解方法，通过智能切题，针对任意待讲解习题能够在课堂上实时生成讲评课件，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率。在显示屏上分屏显示讲评课件和讲解作答，能够实现无边黑板的效果，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面将结合附图详细描述本发明的技术方案。图1是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之一，该方法中各步骤的执行主体可以是习题讲解装置，该装置可通过软件和/或硬件实现，该装置可集成在电子设备中，电子设备可以是终端设备(如智慧黑板、智能手机等)，也可以是服务器(如本地服务器或云端服务器，也可以为服务器集群等)，也可以是处理器，也可以是芯片等。本发明实施例以该电子设备为智慧黑板为例，详细描述习题讲解方法。如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤110，获取包含待讲解习题的习题图像。

具体地，待讲解习题即需要讲解的习题，本发明实施例对待讲解习题的学科类型和数量不作具体限定，例如待讲解习题可以是数学、语文或英语等习题，待讲解习题的数量可以是一道，也可以是多道。

在一些实施例中，智慧黑板系统可包括视频展台，视频展台包括图像采集设备，将待讲解的纸质习题放到视频展台的图像采集设备下方，拍摄得到包含待讲解习题的习题图像，将该习题图像发送至智慧黑板进行显示。

在另一些实施例中，智慧黑板通过网络与老师手机连接，老师可通过手机摄像头拍摄、扫描、截屏等方式得到包含待讲解习题的习题图像，并将习题图像发送给智慧黑板。

此处，习题图像中的习题可以是老师需要讲解的典型例题，例如可以是干净试卷上无作答的习题，也可以是对学生作业进行批改后发现的易错题，例如可以是已经作答的习题，本发明实施例对此不作具体限定。

步骤120，分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块。

具体地，版面结构是一种视觉设计手段，它可以有效地提高文档、出版物、图像等的可读性和易理解性，使得读者能够更加轻松地获取所需信息。对于习题图像而言，版面结构可能涉及题目、选项、图形、表格等元素的布局和排列，以及它们之间的相对位置和大小关系。通过对习题图像的版面结构进行分析，可以更准确地识别和提取题目内容，为后续的习题切分和识别提供便利。

得到包含待讲解习题的习题图像之后，为了生成讲评课件可首先分析习题图像的版面结构。通过图像处理和计算机视觉技术，识别习题图像中各种元素，如文本框、图形、表格等，以及它们在图像中的位置和大小，根据识别出的元素及其位置，构建习题的版面结构。还可通过预训练的版面结构分析模型实现，将习题图像输入至版面分析模型，得到模型输出的版面结构。

在此基础上，基于版面结构进行习题切分。例如根据版面结构中的文本框、图形、表格等的边界进行切割，确保每个习题图块内容完整、边界清晰，从而得到各习题图块，任一习题图块与该习题之间可以是一一对应的关系。

可理解的是，在执行步骤120之前，为了保证习题切分的准确性，可对习题图像进行预处理，包括去噪、二值化、图像缩放等操作，以改善图像质量，便于后续的版面分析和切题。得到各习题图块之后，还可对切分得到的各习题图块进行后处理，包括进一步去噪、优化图像质量等，以便于后续的识别和编辑。

步骤130，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答。

具体地，待讲解习题的习题图块可以是一个，也可以是多个。老师可以根据需要灵活选择待讲解习题的习题图块。例如，老师在各习题图块后的勾选框里进行选择，从而得到待讲解习题的习题图块。可理解的是，待讲解习题的习题图块包含清晰的题干内容、选项、图形或表格等必要元素。

随即，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件。可通过对习题图块上包含的各元素进行识别后得到包含各元素的讲评课件。当然老师还可针对识别得到的讲评课件进行二次编辑，例如补充图形、修改数值等等。次处的讲评课件可以只包括习题的题干内容；还可以是包含题干内容，额外的注解标记、作答情况、解题思路或答案等内容，本发明实施例对此不作具体限定。

得到讲评课件之后，将讲评课件发送至智慧黑板的显示屏以显示，显示屏可以是触摸屏或手写屏等。显示屏可包括第一区域和第二区域，例如第一区域和第二区域在显示屏中可以是左右分布，也可以是上下分布，本发明实施例对此不作具体限定。显示屏的第一区域用于显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答。

可理解的是，老师可以在第二区域对待讲解习题进行讲解作答。在一个实施例中，老师在讲解的过程中，同时可通过触控笔在显示屏的第二区域书写解题思路或解答过程，智慧黑板可对老师书写内容进行识别并显示在第二区域。进一步地，第二区域的区域大小可根据老师书写内容的排版结构进行自适应调整，例如根据公式的长度，自动调整大小使公式呈现在同一行，不出现断行现象从而使得板书结构更加美观，课堂教学效果更好。显示屏还可支持放大、缩小、漫游等功能，可通过手势放缩、滑动等操作对第二区域进行放缩、移动操作，实现无边板书的功能，满足老师书写空间和版面需求。

本发明实施例提供的方法，通过分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答，针对任意待讲解习题能够在课堂上实时生成讲评课件，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率。在显示屏上分屏显示讲评课件和讲解作答，能够实现无边黑板的效果，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

基于上述实施例，图2是本发明提供的习题讲解方法中步骤130的流程示意图之一，如图2所示，步骤130中基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，包括：

步骤131，对待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到待讲解习题的题干信息；

步骤132，基于题干信息，生成待讲解习题的讲评课件。

具体地，为了进一步增加板书的美观性，减少习题讲解中的一些无关内容，在老师进行习题讲解之前，生成的讲评课件可以仅包括待讲解习题的题干信息，即待讲解习题的题目内容。考虑到切分得到的习题图块中可能包括题干内容，额外的注解标记、作答情况、解题思路或答案等内容，可首先对待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到待讲解习题的题干信息。

此处的题干识别可以是将图块中与题干相关的文本、图像、表格等元素识别提取出来，由此可得到只包含与题目内容相关的题干信息，例如题干文字内容、选项、图形、表格、数理公式、有机和无机化学方程式等必要元素，去掉了习题图块中与题干无关的信息，例如学生的作答内容、额外的注解标记、批改标记等内容。题干识别可以基于光学字符识别(Optical Character Recognition，OCR)技术实现。

随即，基于题干信息，生成待讲解习题的讲评课件。可直接将题干信息作为待讲解习题的讲评课件；老师还可以针对题干信息进行二次编辑，例如补充一些必要的图形，或者对题干内容进行修改等，基于修改后的题干信息生成讲评课件。

本发明实施例提供的方法，通过对待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到待讲解习题的题干信息，基于题干信息，生成待讲解习题的讲评课件，能够进一步提高讲评课件生成的效率和可视化效果。

基于上述任一实施例，图3是本发明提供的习题讲解方法中步骤130的流程示意图之二，如图3所示，基于题干信息，生成待讲解习题的讲评课件，即步骤132具体包括：

步骤132-1，接收第一输入；

步骤132-2，基于第一输入，获取与待讲解习题相关的辅助信息；

步骤132-3，基于题干信息和辅助信息，生成待讲解习题的讲评课件。

具体地，为了进一步提高习题讲解效果，让学生更快更好的掌握解题思路和吸收该习题的知识点，老师在讲解过程中会用到一些辅助信息。比如，针对与立体几何图形相关的习题，解答过程中可能需要将该立体几何图形展开成平面图形，以更加直观形象的进行讲解。

此处，与待讲解习题相关的辅助信息可以是与各个学科相关的学科工具，例如立体图形展开、各种虚拟教具(时钟、尺子)、中英文词典等等。第一输入可以是语音输入，也可以是点击操作。例如，第一输入可以是老师输入语音“请将该立方体展开成平面图形”，智慧黑板对语音数据进行语义理解和意图识别后，可获取与待讲解习题相关的辅助信息，即立方体展开后的平面图形；第一输入还可以是点击操作，例如老师可选择该立方体，点击“图形展开”按钮，随即获取该立方体展开后的平面图形。

针对辅助信息的获取，可以根据第一输入和题干信息，从预先建立的知识库中检索，以获取与待讲解习题相关的辅助信息，当知识库中检索不到相匹配的信息时，可调用大型语言模型生成相关的辅助信息。

获取到与待讲解习题相关的辅助信息之后，基于题干信息和辅助信息，生成待讲解习题的讲评课件。由此得到讲评课件中既包括题干信息，同时包括对习题解答有辅助作用的辅助信息。

本发明实施例提供的方法，基于题干信息，以及与待讲解习题相关的辅助信息，生成待讲解习题的讲评课件，能够更加方便老师进行习题讲解，从而提高讲解效率，打造多元课堂。

基于上述任一实施例，图4是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之二，如图4所示，该方法还包括：

步骤410，接收第二输入；

步骤420，对第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域，并根据书写内容的版面结构调整第二区域的区域大小。

具体地，老师在习题讲解过程中，除了口头讲述该习题的解题思路之外，还可针对该习题板书解题过程。老师或学生可以在显示屏上输入解题过程，即智慧黑板接收第二输入。第二输入的输入形式可以通过触控笔或手写直接在显示屏上输入，还可以通过外接输入设备(例如键盘、手写板或其他答题板)等形式。

智慧黑板接收到第二输入之后，可进行书写识别，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域。如果是手写输入，书写识别可以将手写内容转换为机器可读的格式，如文本或数字等，具体可以是基于书写轨迹识别，也可以是基于OCR技术识别，本发明实施例对此不作具体限定。

一旦书写内容被成功识别，将转换为可在显示屏上显示的格式。智慧黑板的处理模块将书写内容发送到显示屏的第二区域，以作为待讲解习题的解题过程展示出来。这使得老师和学生能够实时的看到解题过程，增强习题的讲解效果。

此外，由于书写内容的形式多样，可能包括文字、图形或公式等，版面结构会有所不同。为了更好地展示书写内容，可根据其版面结构调整第二区域的大小，智慧黑板具备自适应调整区域大小的功能。例如，如果书写内容是公式，第二区域可能会自动扩大以适应公式的宽度；如果是文字，区域大小可能会保持不变或根据文字数量进行适度的调整。

可理解的是，显示屏可支持放大、缩小、漫游等功能，可通过手势放缩、滑动等操作对第二区域进行放缩、移动操作，实现无边板书的功能，满足老师书写空间和版面需求。

本发明实施例提供的方法，通过对第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域，并根据书写内容的版面结构调整第二区域的区域大小，实现无边板书的功能，满足老师书写空间和版面需求。

基于上述任一实施例，图5是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之三，如图5所示，步骤420之后还包括：

步骤510，接收第三输入；

步骤520，响应于第三输入，获取与待讲解习题的知识点相关的推荐习题；

步骤530，在显示屏显示推荐习题，和/或，将推荐习题发送至与显示屏关联的终端。

具体地，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域之后，老师可通过语音方式或触控方法输入生成推荐习题的指令。当第三输入是语音输入时，例如可以是“接下来，让我们再练习两道题”，智慧黑板接收到老师的语音数据后，提取其中的关键信息，识别到老师的意图后可获取与所述待讲解习题的知识点相关的推荐习题；当第三输入是触控输入时，老师可以点击“习题推荐”按钮，获取与所述待讲解习题的知识点相关的推荐习题。

推荐习题可以是与待讲解习题的知识点相同或相关的知识点的题目，作为此知识点的变式训练，推荐习题例如可包括易错题和进阶题等。针对推荐习题的获取，可以根据待讲解习题的知识点，从预先建立的知识库中检索，以获取与该知识点相关的推荐习题，当知识库中检索不到相匹配的推荐习题时，可调用大型语言模型生成与该知识点相关的推荐习题。

获取到推荐习题之后，可在显示屏显示推荐习题，老师可以在现有待讲解习题讲解完成之后，继续讲解推荐的题目进行巩固提高。还可以将推荐习题发送至与显示屏关联的终端。例如，该显示屏的位置是三年级16班，可以配置三年级16班的家长终端或学生终端，通过一键发送按钮，将推荐习题发送至关联的家长终端或学生终端，以作为家庭作业进行练习。

本发明实施例提供的方法，通过获取与待讲解习题的知识点相关的推荐习题，达到举一反三、触类旁通的教学效果，同时给提高了老师教学效率。

基于上述任一实施例，图6是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之四，如图6所示，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域，之后还包括：

步骤610，获取针对待讲解习题进行讲解作答的音视频数据；

步骤620，对音视频数据进行语音转写，并在显示屏的第二区域显示转写文本；和/或，

步骤630，基于音视频数据和大型语言模型，生成待讲解习题的解答文本，解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。

具体地，老师在习题讲解过程中，可以开启屏幕录制，通过拾音设备获取针对待讲解习题进行讲解作答的音频数据，同时获取针对显示屏的录制视频，从而得到针对待讲解习题进行讲解作答的音视频数据。可理解的是，由此得到的音视频数据既包括了老师的讲解语音，也包括了在显示屏上的讲评课件和书写内容，该音视频数据可以方便学生课后复习、老师观摩学习等以提高教学效率。

在此基础上，可对音视频数据进行语音转写，并在显示屏的第二区域显示转写文本。在老师讲解过程中实时获取讲解的音频数据，并对音频数据进行语音转写，得到转写文本，同时在显示屏的第二区域显示转写文本，方便学生同时观看文字，给到听觉和视觉的双重输入，提高教学效果。

基于音视频数据和大型语言模型，生成待讲解习题的解答文本，解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。此处的大型语言模型例如可以是讯飞星火认知大模型，调用大型语言模型的生成能力，将音视频数据输入至大型语言模型，得到大型语言模型输出的解答文本。

本发明实施例提供的方法，通过获取音视频数据，并基于大型语言模型生成待讲解习题的解答文本，能够方便学生课后复习、老师观摩学习等以进一步提高教学效率。

基于上述任一实施例，图7是本发明提供的习题讲解方法的流程示意图之五，如图7所示，该方法还包括：

步骤710，获取待批改的习题作答图像；

步骤720，基于大型语言模型，对习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果；

步骤730，基于规范性解析结果，进行习题批改。

具体地，本实施例还可以实现智能批改。智能批改可以在步骤110之前，即针对学生课下练习的作业，通过智能批改后确定需要重点讲解的典型例题，进而进行切题讲解；智能批改也可以在老师准备的典型例题讲解完成后，针对重难点题目进行当堂课堂测验，随机抽取学生的作业当场批改，并可当场进行讲解。

首先获取待批改的习题作答图像，此处的习题作答图像是指学生已完成作答，需要批改的习题的图像。习题作答图像的获取方式可参考步骤110中习题图像的获取方式。

考虑到现有技术中通常是针对题目进行对错判断，学生看到批改后的作业也只能知道对与错，并不知道正确的解答过程，针对此问题，本发明实施例通过大型语言模型，对习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果。作答规范性例如包括通过解题步骤识别解题思路、每个步骤的作答规范性，例如针对数学习题的解答，第一步通常包括“解”字，最后一步通常包括答语等。

大型语言模型基于规范性解析结果，可以给予全面的习题批改，不光是基础对错的判断，答题的规范性也会解析，批改时给到正确解题方法，减轻老师课后作业批改负担。

基于上述任一实施例，提供一种习题讲解方法，包括：

S1，获取包含待讲解习题的习题图像，分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块。图8是本发明提供的各习题图块的示意图，如图8所示，针对每一个习题图块可以选择是否生成讲评课件。

S2，对待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到待讲解习题的题干信息。接收第一输入，基于第一输入，获取与待讲解习题相关的辅助信息。基于题干信息和辅助信息，生成待讲解习题的讲评课件。在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答。

S3，接收第二输入；对第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为待讲解习题的解题过程显示在第二区域，并根据书写内容的版面结构调整第二区域的区域大小。

图9是本发明提供的讲评课件的示意图之一，图10是本发明提供的讲评课件的示意图之二。图9、图10中左边上半部为第一区域，左边下半部空白区域为第二区域。如图9所示，针对选定的待讲解习题，在显示屏的第一区域显示讲评课件。图10中第一区域同时显示该立体几何图形的平面展开图形，作为讲评课件中的辅助信息。图10中第二区域显示该待讲解习题的解题过程。此外，当待讲解习题有多个时，在显示屏的最右侧可显示待讲解习题的列表，老师可以通过右侧列表或工具栏的“上一题”、“下一题”切换习题。切换后，待讲解习题对应的讲评课件和解题过程会对应更新。

S4，接收第三输入；响应于第三输入，获取与待讲解习题的知识点相关的推荐习题；在显示屏显示推荐习题，和/或，将推荐习题发送至与显示屏关联的终端。

图11是本发明提供的习题推荐的示意图，如图11所示，可获取与待讲解习题的知识点相关的推荐习题。

S5，获取针对待讲解习题进行讲解作答的音视频数据；对音视频数据进行语音转写，并在显示屏的第二区域显示转写文本；或，基于音视频数据和大型语言模型，生成待讲解习题的解答文本，解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。

S6，获取待批改的习题作答图像；基于大型语言模型，对习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果；基于规范性解析结果，进行习题批改。

图12是本发明提供的智能批改的示意图，如图12所示，通过规范性解析结果进行作业批改，可知该作业存在不规范的点包括：1、缺少“解”；2、缺少解题推导；3、解题思路错误；4、缺少单位；5、缺少答语。

下面对本发明提供的习题讲解装置进行描述，下文描述的习题讲解装置与上文描述的习题讲解方法可相互对应参照。

基于上述任一实施例，图13是本发明提供的习题讲解装置的结构示意图，如图13所示，提供给一种习题讲解装置，包括图像获取单元1310、习题切分单元1320和课件生成单元1330，其中，

图像获取单元1310，用于获取包含待讲解习题的习题图像；

习题切分单元1320，用于分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

课件生成单元1330，用于基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

本发明实施例提供的习题讲解装置，通过分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答，针对任意待讲解习题能够在课堂上实时生成讲评课件，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率。在显示屏上分屏显示讲评课件和讲解作答，能够实现无边黑板的效果，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

基于上述任一实施例，课件生成单元1330，具体用于：

对所述待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到所述待讲解习题的题干信息；

基于所述题干信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

基于上述任一实施例，课件生成单元1330，具体用于：

接收第一输入；

基于所述第一输入，获取与所述待讲解习题相关的辅助信息；

基于所述题干信息和所述辅助信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

基于上述任一实施例，该装置还包括书写识别单元，用于：

接收第二输入；

对所述第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，并根据所述书写内容的版面结构调整所述第二区域的区域大小。

基于上述任一实施例，该装置还包括习题推荐单元，用于：

接收第三输入；

响应于所述第三输入，获取与所述待讲解习题的知识点相关的推荐习题；

在所述显示屏显示所述推荐习题，和/或，将所述推荐习题发送至与所述显示屏关联的终端。

基于上述任一实施例，该装置还包括文本生成单元，用于：

获取针对所述待讲解习题进行讲解作答的音视频数据；

对所述音视频数据进行语音转写，并在所述显示屏的第二区域显示转写文本；和/或，

基于所述音视频数据和大型语言模型，生成所述待讲解习题的解答文本，所述解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。

基于上述任一实施例，该装置还包括习题批改单元，用于：

获取待批改的习题作答图像；

基于大型语言模型，对所述习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果；

基于所述规范性解析结果，进行习题批改。

基于上述任一实施例，图14是本发明提供的习题讲解系统的结构示意图，如图14所示，习题讲解系统包括图像采集设备1410、处理器1420和显示屏1430，其中：

图像采集设备1410，用于采集包含待讲解习题的习题图像；

处理器1420，与图像采集设备1410相连接，用于分析习题图像的版面结构，基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块，并基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，将讲评课件发送至显示屏；

显示屏1430，与处理器相1420连接，用于在第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答。

本发明实施例提供的习题讲解系统，通过分析习题图像的版面结构，并基于版面结构进行习题切分，得到各习题图块，基于待讲解习题的习题图块，生成待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示讲评课件，显示屏的第二区域用于对待讲解习题进行讲解作答，针对任意待讲解习题能够在课堂上实时生成讲评课件，能够提高讲评课件生成的灵活性和效率。在显示屏上分屏显示讲评课件和讲解作答，能够实现无边黑板的效果，解决了传统解题过程空间不足的问题，从而提高教师教学效率和学生的学习效果。

图15示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图15所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1510、通信接口(Communications Interface)1520、存储器(memory)1530和通信总线1540，其中，处理器1510，通信接口1520，存储器1530通过通信总线1540完成相互间的通信。处理器1510可以调用存储器1530中的逻辑指令，以执行习题讲解方法，该方法包括：

获取包含待讲解习题的习题图像；

分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

此外，上述的存储器1530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的习题讲解方法，该方法包括：

获取包含待讲解习题的习题图像；

分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的习题讲解方法，该方法包括：

获取包含待讲解习题的习题图像；

分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种习题讲解方法，其特征在于，包括：

获取包含待讲解习题的习题图像；

分析所述习题图像的版面结构，并基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块；

基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，并在显示屏的第一区域显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

2.根据权利要求1所述的习题讲解方法，其特征在于，所述基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，包括：

对所述待讲解习题的习题图块进行题干识别，得到所述待讲解习题的题干信息；

基于所述题干信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

3.根据权利要求2所述的习题讲解方法，其特征在于，所述基于所述题干信息，生成所述待讲解习题的讲评课件，包括：

接收第一输入；

基于所述第一输入，获取与所述待讲解习题相关的辅助信息；

基于所述题干信息和所述辅助信息，生成所述待讲解习题的讲评课件。

4.根据权利要求1所述的习题讲解方法，其特征在于，还包括：

接收第二输入；

对所述第二输入进行书写识别，将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，并根据所述书写内容的版面结构调整所述第二区域的区域大小。

5.根据权利要求4所述的习题讲解方法，其特征在于，所述将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，之后还包括：

接收第三输入；

响应于所述第三输入，获取与所述待讲解习题的知识点相关的推荐习题；

在所述显示屏显示所述推荐习题，和/或，将所述推荐习题发送至与所述显示屏关联的终端。

6.根据权利要求4所述的习题讲解方法，其特征在于，所述将识别得到的书写内容作为所述待讲解习题的解题过程显示在所述第二区域，之后还包括：

获取针对所述待讲解习题进行讲解作答的音视频数据；

对所述音视频数据进行语音转写，并在所述显示屏的第二区域显示转写文本；和/或，

基于所述音视频数据和大型语言模型，生成所述待讲解习题的解答文本，所述解答文本包括题干信息、解题思路、解题过程和推荐习题中的至少一种。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的习题讲解方法，其特征在于，还包括：

获取待批改的习题作答图像；

基于大型语言模型，对所述习题作答图像中各习题的作答规范性进行解析，得到规范性解析结果；

基于所述规范性解析结果，进行习题批改。

8.一种习题讲解系统，其特征在于，包括：

图像采集设备，用于采集包含待讲解习题的习题图像；

处理器，与所述图像采集设备相连接，用于分析所述习题图像的版面结构，基于所述版面结构进行习题切分，得到各习题图块，并基于所述待讲解习题的习题图块，生成所述待讲解习题的讲评课件，将所述讲评课件发送至显示屏；

显示屏，与所述处理器相连接，所述显示屏的第一区域用于显示所述讲评课件，所述显示屏的第二区域用于对所述待讲解习题进行讲解作答。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述习题讲解方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述习题讲解方法。