教學(xué)過程中學(xué)生答題信息實(shí)時(shí)采集、高效智能批改系統(tǒng)及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)系統(tǒng)，特別是一種教學(xué)過程中學(xué)生答題信息實(shí)時(shí)采集、高效智能批改系統(tǒng)及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]因材施教是教育的最高目標(biāo)之一，為了達(dá)成因材施教的目標(biāo)，首先要“因材”，即需要在教學(xué)過程中實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然后才能進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。
[0003]但是傳統(tǒng)的學(xué)校、社會(huì)輔導(dǎo)班、各類網(wǎng)絡(luò)直播課教學(xué)中，因師生人數(shù)之比較低，教師在課堂短短的幾十分鐘內(nèi)無法即時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;課后教師要批改大量作業(yè)，作業(yè)批改結(jié)果的統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無暇為每個(gè)學(xué)生制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，所以因材施教一直無法在學(xué)校、社會(huì)輔導(dǎo)班、各類網(wǎng)絡(luò)直播課的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)。
[0004]隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，以及國(guó)家把教育信息化作為國(guó)家戰(zhàn)略，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃、促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要等有關(guān)政策密集出臺(tái)，掀起了教育信息化熱潮。
[0005]目前，教育與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品有錄播課、直播課等視頻產(chǎn)品，學(xué)習(xí)外語的語言類產(chǎn)品，題庫類、拍照搜題等題庫產(chǎn)品，幫助學(xué)生找家教的交易平臺(tái)產(chǎn)品，學(xué)校使用的電子書包、智慧課堂類產(chǎn)品。這些產(chǎn)品中，有部分產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)以選擇題為主的客觀題的學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)情況采集、批改功能，并統(tǒng)計(jì)出正確率呈現(xiàn)給教師。但客觀題在教學(xué)檢測(cè)中只占很小的一部分，主觀題才是教學(xué)檢測(cè)的主要內(nèi)容，目前教學(xué)過程中主觀題的處理主要依靠教師課后人工批改的方法，實(shí)時(shí)性較差，不能及時(shí)獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)。
[0006]目前，另一種對(duì)主觀題批改的解決方案是用高速掃描儀掃描學(xué)生的試卷、作業(yè)，再用光學(xué)字符識(shí)別軟件(OCR軟件)把答案數(shù)字化、字符化，然后運(yùn)用人工智能或手工批改，常用于考試試卷批改過程中，但這種方法缺乏實(shí)時(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是主觀題高效、智能批改的問題，從而提供一種客觀題和主觀題答題信息實(shí)時(shí)采集、高效智能批改的教育信息化解決方案及使用方法。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:教學(xué)過程中學(xué)生答題信息實(shí)時(shí)采集、高效智能批改系統(tǒng)，其特征是，包括教師客戶端、若干學(xué)生客戶端、服務(wù)器，所述教師客戶端包括教師備課模塊、教師上課模塊、教師作業(yè)模塊，所述學(xué)生客戶端包括學(xué)生上課模塊和學(xué)生作業(yè)模塊，所述服務(wù)器包括高效智能批改模塊、人員信息模塊及其相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫；
所述教師備課模塊用于教師備課時(shí)編寫教學(xué)內(nèi)容以及檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的習(xí)題，并輸入標(biāo)準(zhǔn)答案和分值，上傳至服務(wù)器;學(xué)生在學(xué)生客戶端上通過服務(wù)器下載教師編寫的習(xí)題，并解答教師編寫的習(xí)題，將答案上傳至服務(wù)器；
服務(wù)器中高效智能批改模塊對(duì)客觀題自動(dòng)批改，并把批改結(jié)果傳送至教師客戶端;服務(wù)器中高效智能批改模塊對(duì)主觀題進(jìn)行預(yù)處理，能智能批改的自動(dòng)批改，不能智能批改的發(fā)送給教師客戶端，由教師批改，教師批改后將批改結(jié)果傳送到服務(wù)器;服務(wù)器最終將批改結(jié)果反饋給學(xué)生客戶端。
[0009]所述教師客戶端和學(xué)生客戶端安裝在智能設(shè)備上，該智能設(shè)備為平板電腦或智能手機(jī)，亦或是點(diǎn)陣筆、藍(lán)牙智能筆、超聲波智能筆與電腦的組合，起到實(shí)時(shí)采集學(xué)生答題信息的作用。
[0010]所述服務(wù)器為架設(shè)私有的服務(wù)器或采用公有云。
[0011]所述人員信息模塊用于教師、學(xué)生、校長(zhǎng)、局長(zhǎng)、家長(zhǎng)身份管理。
[0012]對(duì)于客觀題，所述高效智能批改模塊自動(dòng)批改，并向教師客戶端、學(xué)生客戶端反饋批改結(jié)果;對(duì)于答案數(shù)據(jù)充分的主觀題，高效智能批改模塊智能批改，并向教師客戶端、學(xué)生客戶端反饋批改結(jié)果;對(duì)于答案數(shù)據(jù)較少不能智能批改的主觀題，高效智能批改模塊將其發(fā)送到教師客戶端，由教師批改，并自動(dòng)存儲(chǔ)批改的答案數(shù)據(jù)和批改結(jié)果，最終通過服務(wù)器反饋給學(xué)生客戶端。
[0013]上述教學(xué)過程中學(xué)生答題信息實(shí)時(shí)采集、高效智能批改系統(tǒng)的使用方法，其特征是，包括以下步驟:
1)將教師客戶端、學(xué)生客戶端分別安裝于智能設(shè)備上，并在服務(wù)器的人員信息模塊中錄入教師、學(xué)生、校長(zhǎng)、局長(zhǎng)、家長(zhǎng)的身份信息，該模塊用于教師、學(xué)生、校長(zhǎng)、局長(zhǎng)、家長(zhǎng)身份管理；
2)課前，教師備課時(shí)，登陸教師客戶端的教師備課模塊，輸入教學(xué)內(nèi)容以及用于檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況、需要學(xué)生回答的習(xí)題，并注明該習(xí)題是客觀題還是主觀題，同時(shí)設(shè)置分值、輸入標(biāo)準(zhǔn)答案，教師在完成上述內(nèi)容后，將其上傳至服務(wù)器，由服務(wù)器向?qū)W生客戶端推送，供學(xué)生下載習(xí)題；
3)在教學(xué)過程中，師生分別在教師客戶端、學(xué)生客戶端上打開教師上課模塊、學(xué)生上課模塊，所述學(xué)生上課模塊中設(shè)有習(xí)題答題區(qū)；教師進(jìn)行必要的教學(xué)引入、講解后，學(xué)生在習(xí)題答題區(qū)解答教師備課時(shí)編寫的習(xí)題，并在各自的智能設(shè)備上輸入習(xí)題的答案，答案通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到服務(wù)器；
4)服務(wù)器中的高效智能批改模塊對(duì)上傳的答案進(jìn)行處理，并區(qū)分上傳的答案是客觀題的答案還是主觀題的答案；
5)客觀題的處理方法:
①高效智能批改模塊把學(xué)生的客觀題答案與教師備課時(shí)輸入的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比對(duì)，相同算對(duì)，不同算錯(cuò)，高效智能批改模塊批改完成后把批改結(jié)果從服務(wù)器傳送到教師客戶端；
②教師客戶端收到服務(wù)器傳送的客觀題批改結(jié)果后，在教師客戶端的教師上課模塊中設(shè)有客觀題的答題區(qū)域，在答題區(qū)域中有用于顯示批改信息的學(xué)情圖標(biāo)組，便于教師快速查看學(xué)生答題的總體情況；
③教師客戶端的教師上課模塊中還設(shè)有查看答案詳情的功能，教師點(diǎn)擊學(xué)情圖標(biāo)組可彈出答案詳情頁面；
6)主觀題的處理方法
①服務(wù)器接收到學(xué)生的主觀題答案后，高效智能批改模塊先試用人工智能批改方法，看能否批改本題;若能批改，發(fā)送批改結(jié)果到教師客戶端;若因答案數(shù)據(jù)較少，人工智能批改方法無法判斷答案是否正確，高效智能批改模塊根據(jù)各個(gè)學(xué)生答案之間的相似程度以及與教師輸入的標(biāo)準(zhǔn)答案的相似程度分為幾類，然后把學(xué)生的主觀題答案及人數(shù)發(fā)送到教師客戶端，由教師批改；
②教師客戶端收到服務(wù)器傳送的主觀題處理數(shù)據(jù)后，在教師客戶端的教師上課模塊中設(shè)有主觀題的答題區(qū)域，在答題區(qū)域中有用于顯示批改信息的學(xué)情圖標(biāo)組，便于教師快速了解學(xué)生答題情況的總體情況；
③同樣，教師點(diǎn)擊主觀題的學(xué)情圖標(biāo)組可彈出該題的答案詳情頁面，每個(gè)答案后設(shè)有按鈕，教師點(diǎn)擊按鈕進(jìn)行人工批改，并把批改結(jié)果上傳服務(wù)器存儲(chǔ)批改結(jié)果；
7)批改完成后，服務(wù)器向?qū)W生客戶端發(fā)送批改結(jié)果；
8)教師進(jìn)行課外作業(yè)布置時(shí)，事先通過教師備課模塊將作業(yè)錄入，并上傳服務(wù)器，由學(xué)生客戶端下載課外作業(yè);學(xué)生做課外作業(yè)時(shí)，打開學(xué)生作業(yè)模塊，學(xué)生在課外作業(yè)的答題區(qū)解答習(xí)題，并在各自的智能設(shè)備上輸入答案，上傳服務(wù)器;服務(wù)器對(duì)上傳的答案進(jìn)行處理，首先區(qū)分上傳的答案是客觀題答案還是主觀題的答案，服務(wù)器對(duì)客觀題、主觀題的處理方法如上;其中客觀題批改結(jié)果立刻發(fā)送給學(xué)生，供學(xué)生訂正用，主觀題批改結(jié)果等教師批改后發(fā)送;同樣，教師客戶端在教師作業(yè)模塊中也設(shè)有客觀題的學(xué)情圖標(biāo)組、答案詳情頁面以及主觀題的學(xué)情圖標(biāo)組、答案詳情頁面;服務(wù)器最終將批改結(jié)果反饋給學(xué)生客戶端。
[0014]所述智能設(shè)備為平板電腦或智能手機(jī)，亦或是點(diǎn)陣筆、藍(lán)牙智能筆、超聲波智能筆與電腦的組合，起到實(shí)時(shí)采集信息的作用。
[0015]所述服務(wù)器為架設(shè)私有的服務(wù)器或采用公有云。
[0016]步驟3)中的答案輸入方法為語音、鍵盤或手寫，使答案數(shù)字化、字符化。
[0017]步驟3)中的網(wǎng)絡(luò)為WIF1、3G或4G。
[0018]本發(fā)明在教學(xué)過程中應(yīng)用智能設(shè)備和軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集學(xué)生解答習(xí)題的答案，客觀題自動(dòng)批改，主觀題前期主要采用人工高效批改方法，后期在取得一定答案數(shù)據(jù)后，這些數(shù)據(jù)將用于人工智能的訓(xùn)練，最終實(shí)現(xiàn)智能批改，批改結(jié)果可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給教師，為教師調(diào)整教學(xué)策略提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)因材施教。
[0019]本發(fā)明可用于傳統(tǒng)的學(xué)校、社會(huì)輔導(dǎo)班、各類網(wǎng)絡(luò)直播課等多種課程形式的教學(xué)全過程中，課前教師備課時(shí)編寫用于檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的問題、習(xí)題并輸入標(biāo)準(zhǔn)答案和分值;課中或課后的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在智能設(shè)備上解答教師編寫的問題、習(xí)題，上傳服務(wù)器；服務(wù)器中高效智能批改功能模塊對(duì)客觀題自動(dòng)批改并把結(jié)果傳送給教師，服務(wù)器中高效智能批改功能模塊對(duì)主觀題進(jìn)行預(yù)處理，能智能批改的自動(dòng)批改，不能智能批改的發(fā)送給教師，由教師批改;這些批改結(jié)果反饋到服務(wù)器，最后反饋給學(xué)生。
[0020]本