教學過程中學生答題信息實時采集、高效智能批改系統(tǒng)及使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學系統(tǒng)，特別是一種教學過程中學生答題信息實時采集、高效智能批改系統(tǒng)及使用方法。
【背景技術】
[0002]因材施教是教育的最高目標之一，為了達成因材施教的目標，首先要“因材”，即需要在教學過程中實時了解學生的學習情況，然后才能進行個性化教學。
[0003]但是傳統(tǒng)的學校、社會輔導班、各類網(wǎng)絡直播課教學中，因師生人數(shù)之比較低，教師在課堂短短的幾十分鐘內無法即時了解每個學生的學習情況;課后教師要批改大量作業(yè)，作業(yè)批改結果的統(tǒng)計費時費力，無暇為每個學生制定個性化學習方案，所以因材施教一直無法在學校、社會輔導班、各類網(wǎng)絡直播課的教學中實現(xiàn)。
[0004]隨著云計算、大數(shù)據(jù)、移動計算等新技術不斷涌現(xiàn)，以及國家把教育信息化作為國家戰(zhàn)略，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃、促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要等有關政策密集出臺，掀起了教育信息化熱潮。
[0005]目前，教育與信息技術結合的產品有錄播課、直播課等視頻產品，學習外語的語言類產品，題庫類、拍照搜題等題庫產品，幫助學生找家教的交易平臺產品，學校使用的電子書包、智慧課堂類產品。這些產品中，有部分產品能實現(xiàn)以選擇題為主的客觀題的學生實時學習情況采集、批改功能，并統(tǒng)計出正確率呈現(xiàn)給教師。但客觀題在教學檢測中只占很小的一部分，主觀題才是教學檢測的主要內容，目前教學過程中主觀題的處理主要依靠教師課后人工批改的方法，實時性較差，不能及時獲得學生的學習情況數(shù)據(jù)。
[0006]目前，另一種對主觀題批改的解決方案是用高速掃描儀掃描學生的試卷、作業(yè)，再用光學字符識別軟件(OCR軟件)把答案數(shù)字化、字符化，然后運用人工智能或手工批改，常用于考試試卷批改過程中，但這種方法缺乏實時性。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是主觀題高效、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時采集、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)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:教學過程中學生答題信息實時采集、高效智能批改系統(tǒng)，其特征是，包括教師客戶端、若干學生客戶端、服務器，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，所述學生客戶端包括學生上課模塊和學生作業(yè)模塊，所述服務器包括高效智能批改模塊、人員信息模塊及其相應的數(shù)據(jù)庫；
所述教師備課模塊用于教師備課時編寫教學內容以及檢測學生學習情況的習題，并輸入標準答案和分值，上傳至服務器;學生在學生客戶端上通過服務器下載教師編寫的習題，并解答教師編寫的習題，將答案上傳至服務器；
服務器中高效智能批改模塊對客觀題自動批改，并把批改結果傳送至教師客戶端;服務器中高效智能批改模塊對主觀題進行預處理，能智能批改的自動批改，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果傳送到服務器;服務器最終將批改結果反饋給學生客戶端。
[0009]所述教師客戶端和學生客戶端安裝在智能設備上，該智能設備為平板電腦或智能手機，亦或是點陣筆、藍牙智能筆、超聲波智能筆與電腦的組合，起到實時采集學生答題信息的作用。
[0010]所述服務器為架設私有的服務器或采用公有云。
[0011]所述人員信息模塊用于教師、學生、校長、局長、家長身份管理。
[0012]對于客觀題，所述高效智能批改模塊自動批改，并向教師客戶端、學生客戶端反饋批改結果;對于答案數(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、學生客戶端反饋批改結果;對于答案數(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，并自動存儲批改的答案數(shù)據(jù)和批改結果，最終通過服務器反饋給學生客戶端。
[0013]上述教學過程中學生答題信息實時采集、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、學生客戶端分別安裝于智能設備上，并在服務器的人員信息模塊中錄入教師、學生、校長、局長、家長的身份信息，該模塊用于教師、學生、校長、局長、家長身份管理；
2)課前，教師備課時，登陸教師客戶端的教師備課模塊，輸入教學內容以及用于檢測學生學習情況、需要學生回答的習題，并注明該習題是客觀題還是主觀題，同時設置分值、輸入標準答案，教師在完成上述內容后，將其上傳至服務器，由服務器向學生客戶端推送，供學生下載習題；
3)在教學過程中，師生分別在教師客戶端、學生客戶端上打開教師上課模塊、學生上課模塊，所述學生上課模塊中設有習題答題區(qū)；教師進行必要的教學引入、講解后，學生在習題答題區(qū)解答教師備課時編寫的習題，并在各自的智能設備上輸入習題的答案，答案通過網(wǎng)絡實時上傳到服務器；
4)服務器中的高效智能批改模塊對上傳的答案進行處理，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生的客觀題答案與教師備課時輸入的標準答案進行比對，相同算對，不同算錯，高效智能批改模塊批改完成后把批改結果從服務器傳送到教師客戶端；
②教師客戶端收到服務器傳送的客觀題批改結果后，在教師客戶端的教師上課模塊中設有客觀題的答題區(qū)域，在答題區(qū)域中有用于顯示批改信息的學情圖標組，便于教師快速查看學生答題的總體情況；
③教師客戶端的教師上課模塊中還設有查看答案詳情的功能，教師點擊學情圖標組可彈出答案詳情頁面；
6)主觀題的處理方法
①服務器接收到學生的主觀題答案后，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)各個學生答案之間的相似程度以及與教師輸入的標準答案的相似程度分為幾類，然后把學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情圖標組，便于教師快速了解學生答題情況的總體情況；
③同樣，教師點擊主觀題的學情圖標組可彈出該題的答案詳情頁面，每個答案后設有按鈕，教師點擊按鈕進行人工批改，并把批改結果上傳服務器存儲批改結果；
7)批改完成后，服務器向學生客戶端發(fā)送批改結果；
8)教師進行課外作業(yè)布置時，事先通過教師備課模塊將作業(yè)錄入，并上傳服務器，由學生客戶端下載課外作業(yè);學生做課外作業(yè)時，打開學生作業(yè)模塊，學生在課外作業(yè)的答題區(qū)解答習題，并在各自的智能設備上輸入答案，上傳服務器;服務器對上傳的答案進行處理，首先區(qū)分上傳的答案是客觀題答案還是主觀題的答案，服務器對客觀題、主觀題的處理方法如上;其中客觀題批改結果立刻發(fā)送給學生，供學生訂正用，主觀題批改結果等教師批改后發(fā)送;同樣，教師客戶端在教師作業(yè)模塊中也設有客觀題的學情圖標組、答案詳情頁面以及主觀題的學情圖標組、答案詳情頁面;服務器最終將批改結果反饋給學生客戶端。
[0014]所述智能設備為平板電腦或智能手機，亦或是點陣筆、藍牙智能筆、超聲波智能筆與電腦的組合，起到實時采集信息的作用。
[0015]所述服務器為架設私有的服務器或采用公有云。
[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)絡為WIF1、3G或4G。
[0018]本發(fā)明在教學過程中應用智能設備和軟件系統(tǒng)實時采集學生解答習題的答案，客觀題自動批改，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練，最終實現(xiàn)智能批改，批改結果可實時呈現(xiàn)給教師，為教師調整教學策略提供依據(jù)，實現(xiàn)因材施教。
[0019]本發(fā)明可用于傳統(tǒng)的學校、社會輔導班、各類網(wǎng)絡直播課等多種課程形式的教學全過程中，課前教師備課時編寫用于檢測學生學習情況的問題、習題并輸入標準答案和分值;課中或課后的學習過程中，學生在智能設備上解答教師編寫的問題、習題，上傳服務器；服務器中高效智能批改功能模塊對客觀題自動批改并把結果傳送給教師，服務器中高效智能批改功能模塊對主觀題進行預處理，能智能批改的自動批改，不能智能批改的發(fā)送給教師，由教師批改;這些批改結果反饋到服務器，最后反饋給學生。
[0020]本