CN107293171A - 智能手写板、单题分割及答题分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单题分割方法，利用题号识别区书写题号和答题区书写答题内容的方式，将题号与相应答题内容进行捆绑分割，以题号来提取相应的答题内容，本发明还公开了一种利用单题分割方法来进行答题分析的方法，将单题分割后的答题信息以单人多题形式呈现和/或以多人单题形式同时呈现，本发明还提供了一种智能手写板，所述智能手写板包括题号识别区和答题区。本发明提供单题分割方法、答题分析的方法及智能手写板方便老师进行批改和分析，可以有效提高教学效率。

Description

智能手写板、单题分割及答题分析方法

技术领域

本发明涉及智能书写硬件技术领域及答题分析的方法，尤其涉及一种智能手写板、单题分割方法及答题分析方法。

背景技术

智能设备通常用于教学、会议讨论或个人与家庭记事等等，例如智能手写板，智能手写板通常配有电磁笔，智能手写板采用电磁感应技术、笔迹识别技术和无线传输技术，但是这些技术还无法完全胜任教学工作，无法实现对学生平时作业的数据采集与批改分析；常见的批改试题的方法是采用特定的答题卡，将答题卡上的内容扫描存入计算机中，实现客观题自动批改、主观题分题批改的功能，但是这种特定的答题卡区域被线条框住，使答题范围收到限制，所以，这项技术虽然被普遍地运用到考试中，但却无法在平常作业与课堂练习或单元小测试中得到运用，教师平时繁重的批改任务依然存在，有限的个人精力无法得到真正解放，所以，如何提供一种高效的试题批改方法，对于平时的教学工作以及教师横向和纵向了解学生的答题情况进行分析，是一件很有意义的事情。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高效的用于试题批改分析的单题分割的方法以及答题分析方法，并提供一种可用于对学生平时产生的所有学习数据进行记录采集与批改分析的智能手写板，该智能手写板是根据教师作业批改要求以及对学生数据采集分析的需要，制成的一种可以实际运用于教学工作中的电磁式手写输入装置。

第一方面，本发明提供一种单题切割方法，包括以下步骤：

A1.智能终端实时获取并识别书写在其题号识别区的题号信息，并将识别成功后的题号信息显示在题号识别区；

A2.智能终端实时获取书写在其答题区的答题内容，并将答题内容显示在答题区；

A3.智能终端在获取并识别下一题号信息后，自动按照题号识别区的题号，将上一题号所处区域以及与该题号相对应的答题内容所处区域分割成一个独立的矩形区域，该矩形区域的信息保存在智能终端内的存储模块中；

A4.矩形区域的信息以题号识别区的题号为识别标志进行识别和传输。

上述单题切割方法在没有书写下一题号前，答题区的答题内容不受限制，避免了传统的答题卡答题范围的限制，上述单题切割方法可使答题内容与题号进行捆绑，便于根据题号进行识别、传输和检索。

在第一方面的基础上，进一步地，题号信息识别成功后，开始计时，记录书写该题号至下一题号之间所用的时间，并将该时间信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存，便于老师了解学生或学生了解自己在解答任一题时占用的时间，进而帮助分析任一题的难易程度。

在上述技术方案的基础上，进一步地，智能终端的题号识别区与答题区左右对应分布，题号信息识别成功后，在题号上方某一位置处自动生成横线完成对该题答题区开始区域的限定，以识别相邻两题号之间的时间段为基准，将该时间段内的上一题号以及上一题号对应的答题内容分割成一个独立的矩形区域。这种单题切割方法采用了位置和时间的双重标准进行单题分割，可以避免由于书写倾斜造成切割不完整的情况。

在第一方面的基础上，进一步地，所述单题分割方法还包括以下步骤：智能终端还实时获取书写在其草稿区的草稿信息，智能终端在获取并识别下一题号信息后，将草稿信息隐藏，并与上一题号分割后的矩形区域的信息捆绑保存，方便老师查看学生在答题过程中的思维漏洞。

在第一方面的基础上，进一步地，智能终端采用的是电磁式智能手写板，在智能终端上书写题号和答题内容采用的均为电磁笔，电磁笔内安装有圆珠笔芯，不改变传统纸质书写模式，提高教学效率。

第二方面，本发明提供一种利用第一方面所述的单题切割方法进行答题分析的方法，包括以下步骤：

B1.智能终端记录相应学生的个人信息和相应学生在其上书写的答题内容，将记录的个人信息和单题分割后的答题内容实时传输至教师智能终端；

B2.教师智能终端接收每台学生智能终端传输的答题内容后，以单人多题形式或多人单题形式显示在教师智能终端的显示屏上。

在第二方面的基础上，进一步地，在步骤B2中，单人多题形式或多人单题形式以矩阵方式呈现，方便教师批改和分析某一题的难易程度及易错点。

本发明提供的利用单题切割方法进行答题分析的方法，可以提供给教师一种在不改变传统纸质书写模式基础上，对学生考试以外的书写内容进行高效简便省时的批改方式，实现客观题自动批改，主观题以单人多题形式或多人单题形式呈现，大大节省了教师的批改时间。

第三方面，本发明提供一种智能手写板，其包括手写板本体，手写板本体上插装有电磁笔，手写板本体上设有电磁式触控屏A和无线传输端口，触控屏A包括：

题号识别区，用于获取、识别和显示书写在该区域的题号；

答题区，与题号识别区相对应并与题号识别区分栏显示，用于获取和显示书写在该区域的答题内容；

分割模块，用于将题号识别区的题号与该题号对应的答题区的答题内容进行分割形成一个独立的矩形区域；

以及，存储模块，用于存储矩形区域的信息；

无线传输端口，用于传输存储模块中存储的矩形区域的信息。

上述智能手写板可以将学生在其上书写的试题答案按题号进行切割、分区、传输和识别，方便后期老师的审阅、批改和整体的答题分析。

在第三方面的基础上，进一步地,题号识别区与答题区左右分布，并通过分栏线分栏显示，方便学生在相应的区域书写相应的内容，提高智能手写板的识别效率。

在第三方面的基础上，进一步地,手写板本体内置有抽拉式的草稿板，草稿板上设有电磁式的触控屏B,触控屏B与触控屏A连接,触控屏B上的草稿信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存。通过草稿内容可以非常方便地分析解答某一题时的思考过程以及在哪里犯的错。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地,电磁笔内安装有圆珠笔芯，将普通的纸张置于智能手写板上，既可实现在纸张上书写，也可在计算机中保留书写的过程，保留手写体验和纸质笔迹的同时，还能将书写的内容转化为“电子档”。

第三方面提供的智能手写板，触控屏A内置电磁感应模块和笔迹识别模块，遵循传统纸质手写方式，借助题号识别区与答题区的分栏，在对题号进行独立小题规约的基础上，利用电磁感应技术与笔迹识别技术对学生答题内容进行自动识别与分题切割，方便老师进行批改和分析。

上述单题切割方法、答题分析方法及智能手写板相互配合，可用在平常作业与课堂练习或单元小测试中，不受特定答题卡的限制，学生每一题的答题区域不再受线条限制，学生书写完成后，老师可直接打开阅卷系统直接导入答案改卷，实现客观题自动批改、主观题分割后批阅，减轻老师工作负担，提升工作效率，结合大数据分析学生对于知识点的掌握情况，更加容易分析某一题对全体学生的难易程度，同时可以查阅单个学生的整体作答情况，为教师提供更多的教学资源，提高教学效率。

附图说明

图1为本发明提供的单题切割方法的步骤流程图；

图2为本发明提供的答题分析方法的步骤流程图；

图3为本发明提供的智能手写板的结构示意图；

图4为单题分割后题号和答题内容呈现的示意图。

图中，1、无线通讯端口；2、电磁笔；3、震动器；4、题号显示屏；5、按键区；6、题号识别区；7、答题区；8、草稿板；9、语音识别模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明提供的单题切割方法，如图1所示，包括以下步骤：

A1.在智能终端的题号识别区书写题号，题号识别区实时获取题号信息，并对题号进行识别，识别失败时，重新书写题号直至识别成功，题号识别成功后将书写的题号显示在题号识别区；

A2.在智能终端与该题号相对应的答题区书写答题内容，答题区实时获取答题内容后将答题内容显示在答题区；

A3.在题号识别区书写下一题号后，智能终端自动按照题号识别区的题号，将该题号以及与该题号相对应的答题内容以矩形分割的方式分割成一个独立的矩形区域，矩形区域的信息保存在存储模块中；

A4.矩形区域的信息以题号识别区的题号为识别标志进行识别和传输。

上述技术方案提供的单题切割方法可使答题内容与题号进行捆绑，便于根据题号进行识别、传输和检索，当需要查看某一题的答题内容时，可以单独提取，更具有针对性。

在上述技术方案的基础上，优选地，题号信息识别成功后，开始计时，记录书写该题号至下一题号之间所用的时间，并将该时间信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存，便于老师了解学生或学生了解自己在解答任一题时占用的时间，进而帮助分析任一题的难易程度。

在上述技术方案的基础上，优选地，智能终端的题号识别区与答题区左右对应分布，题号信息识别成功后，在题号上方某一位置处自动生成横线完成对该题答题区开始区域的限定，以识别相邻两题号之间的时间段为基准，将该时间段内的上一题号以及上一题号对应的答题内容分割成一个独立的矩形区域。

上述方案中的分割方法采用位置和时间的双重标准将题号和相应题号的答题内容进行分割，以题号的位置为首要标准，在题号上边缘某一位置处(例如题号上边缘8mm的地方)自动生成横线完成对该题答题区开始区域的限定，并在横线下方的答题区书写答案，之后再以时间作为第二标准，将写下该题号之后直到写下新题号之前的所有答题内容归属于该题，并同样在新题号上边缘某一位置处(例如新题号上边缘8mm的地方)自动生成横线。自动分割只根据题号确定答题区初始位置，至于答题区域的结束则取决于新题号出现的时间，只有出现新的题号，上一题的答题区域才能被完整的框定下来，否则，题号上边缘以下所有区域都自动归为该题，每一题的答题区域在书写下一题号前都不受限制。采用位置和时间的双重标准进行单题分割，可以避免由于书写倾斜造成切割不完整的情况。

在上述技术方案的基础上，优选地，在A2和A3中，在答题区书写答题内容的同时，在智能终端与题号相对应的的草稿区书写草稿，草稿区书写的草稿内容以时间为标准，分割到相应题号及答题内容的文件中，与之捆绑保存，方便查看某一题在做答时的思维障碍；当书写下一题号时，草稿信息隐藏，与相应题号矩形区域信息捆绑保存，方便书写新题号的草稿。

在上述任一技术方案的基础上，优选地，智能终端采用的是电磁式智能手写板，在智能终端上书写题号和答题内容采用的均为电磁笔，电磁笔内安装有可更换的圆珠笔芯，电磁笔芯可采用取笔器更换。

本发明提供的利用单题切割方法进行答题分析的方法，如图2所示，包括以下步骤：

B1.智能终端记录相应学生的个人信息和相应学生在其上书写的答题内容，将记录的个人信息和单题分割后的答题内容实时传输至教师智能终端；

B2.教师智能终端接收每台学生智能终端传输的答题内容后，以单人多题形式或多人单题形式显示在教师智能终端的显示屏上。

优选地，在B2中，单人多题形式和/或多人单题形式以矩阵方式呈现，方便教师查看多个学生解答同一题时的整体作答情况，从而分析某一题知识点的难易程度以及易出错部分等等。

本发明提供的智能手写板，如图3所示，包括手写板本体，手写板本体上插装有电磁笔2，手写板本体上设有电磁式触控屏A和无线传输端口1，触控屏A包括：

题号识别区6，用于识别、显示和记录书写在该区域的题号，题号可为数字、字母或文字等多种形式；

答题区7，与题号识别区相对应并与题号识别区分栏显示，用于显示和记录书写在该区域的答题内容；

分割模块，用于将题号识别区6的题号与该题号对应的答题区7的答题内容进行分割形成一个独立的矩形区域，如图4所示；

以及，存储模块，用于存储矩形区域的信息；

无线传输端口1，用于传输存储模块中存储的矩形区域的信息。

题号识别区和答题区内置两两连接的电磁感应模块、笔迹识别模块和存储模块。

优选地,手写板本体通过滑轨内置有抽拉式的草稿板8，草稿板8可从侧面抽出，草稿板上设有电磁式的触控屏B,触控屏B内置电磁感应模块，触控屏B与触控屏A连接,触控屏B上的草稿信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存。通过草稿内容可以非常方便地分析解答某一题时的思考过程以及在哪里犯的错。尤其对客观题的解题思路与过程，有了一个更直观清晰的记录。

电磁笔2内置电路板单元用于电磁笔的供电，电磁笔在书写过程中，发生电感变化，触控屏A和触控屏B根据电感变化产生电磁感应的信号，根据水平方向和垂直方向的天线阵列接收号，通过磁通量的变化计算获得笔在触控屏A和触控屏B上的X、Y坐标位置，从而获得书写的笔迹。

在上述任一技术方案的基础上，优选地,手写板本体插装电磁笔的插槽内设有两档结构，插槽底部设有充电接口，插槽侧边中部设有一卡件，电磁笔尾部设有与充电接口相匹配的迷你usb接口，usb接口与电磁笔内部的电路板单元连接，当电磁笔插入手写板内，在第一档处，被卡件固定，不充电，再往里插入一档，充电接口与usb接口对接，即开始为电磁笔充电。

在上述任一技术方案的基础上，优选地,电磁笔2内安装有可更换的圆珠笔芯24，圆珠笔芯24采用的是不锈钢材质盛放墨水；将普通的纸张置于智能手写板上，既可实现在纸张上书写，也可在计算机中保留书写的过程，保留手写体验和纸质笔迹的同时，还能将书写的内容转化为“电子档”。

在上述任一技术方案的基础上，优选地,手写板本体上还设有题号显示屏4；题号显示屏与触控屏A连接，用于显示题号识别区的题号；和/或，手写板本体上还设有按键区5，按键区均与触控屏A连接，用于控制触控屏A的翻页，按键区内还设有呼叫按键，用于学生与老师之间的互动。

智能手写板答题区某一页下方的答案未书写完时，在下一页继续书写答案，不重新书写题号，直至进入下一题书写新题号为止，此部分答题内容自动归为上一页最后一题答题内容。

在上述任一技术方案的基础上，优选地,手写板本体上设有语音识别模块9，手写板本体内置有与语音识别模块连接的语音存储模块，语音存储模块存储的语音经由无线传输端口输出。

在上述任一技术方案的基础上，优选地,手写板本体内置震动器3，震动器3与触控屏A连接，当题号识别区6内置的笔迹识别模块无法识别题号识别区的题号或识别错误时，震动器发出轻微的震动信息进行提示，学生重新书写能被识别的题号即可；或者，学生返回已答题目进行修改或补充时，由于答题区域超过先前题目答题范围，震动器发出震动信息，题号识别区6重新识别当前题号，答题信息重新进行分割、保存；同时，震动器震动不增加课堂的杂音。

与公知的答题卡批改形式不同，本发明不需要特制的答题卡片，没有限定的单题答题区域，很好地减小了原有技术的诸多限制，使得本发明能够适用于所有教学过程与教学任务中，尤其是对于学生平时作业的采集批改，为之后的数据分析提供支持，很大程度上减轻了教师平时的作业批改负担，解放了教学生产力，更是提高了教师对平时作业的利用率，同时对每个学生单题答题时间的记录为学校的校本建设提供了数据来源与支持。

另外，本发明方法不改变传统纸质的书写模式，尊重教师与学生的传统教学模式，使教师在不改变原有习惯的同时，减轻其批改负担。具有简便实用的巨大优势。

以上所述实施方式仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单题分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1.智能终端实时获取并识别书写在其题号识别区的题号信息，并将识别成功后的题号信息显示在题号识别区；

A2.智能终端实时获取书写在其答题区的答题内容，并将答题内容显示在答题区；

A3.智能终端在获取并识别下一题号信息后，自动按照题号识别区的题号，将上一题号所处区域以及与该题号相对应的答题内容所处区域分割成一个独立的矩形区域，该矩形区域的信息保存在智能终端内的存储模块中；

A4.矩形区域的信息以题号识别区的题号为识别标志进行识别和传输。

2.根据权利要求1所述的单题分割方法，其特征在于，题号信息识别成功后，开始计时，记录书写该题号至下一题号之间所用的时间，并将该时间信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存。

3.根据权利要求2所述的单题分割方法，其特征在于，智能终端的题号识别区与答题区左右对应分布，题号信息识别成功后，在题号上方某一位置处自动生成横线完成对该题答题区开始区域的限定，以识别相邻两题号之间的时间段为基准，将该时间段内的上一题号以及上一题号对应的答题内容分割成一个独立的矩形区域。

4.根据权利要求1所述的单题分割方法，其特征在于，所述单题分割方法还包括以下步骤：智能终端还实时获取书写在其草稿区的草稿信息，智能终端在获取并识别下一题号信息后，将草稿信息隐藏，并与上一题号分割后的矩形区域的信息捆绑保存。

5.根据权利要求1所述的单题分割方法，其特征在于，智能终端采用的是电磁式智能手写板，在智能终端上书写题号和答题内容采用的均为电磁笔，电磁笔内安装有圆珠笔芯。

6.一种利用权利要求1-4所述的单题分割方法进行答题分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

B1.智能终端记录相应学生的个人信息和相应学生在其上书写的答题内容，将记录的个人信息和单题分割后的答题内容实时传输至教师智能终端；

B2.教师智能终端接收每台学生智能终端传输的答题内容后，以单人多题形式或多人单题形式显示在教师智能终端的显示屏上。

7.智能手写板，包括手写板本体，其特征在于，手写板本体上插装有电磁笔(2)，手写板本体上设有电磁式触控屏A和无线传输端口(1)，触控屏A包括：

题号识别区(6)，用于获取、识别和显示书写在该区域的题号；

答题区(7)，与题号识别区相对应并与题号识别区分栏显示，用于显示书写在该区域的答题内容；

分割模块，用于将题号识别区的题号与该题号对应的答题区的答题内容进行分割形成一个独立的矩形区域；

以及，存储模块，用于存储矩形区域的信息；

无线传输端口，用于传输存储模块中存储的矩形区域的信息。

8.根据权利要求7所述的智能手写板，其特征在于，手写板本体内置有抽拉式的草稿板(8)，草稿板上设有电磁式的触控屏B,触控屏B与触控屏A连接,触控屏B上的草稿信息与相应题号矩形区域信息捆绑保存。

9.根据权利要求7所述的智能手写板，其特征在于，手写板本体上还设有按键区(5)，按键区均与触控屏A连接，用于控制触控屏A的翻页，按键区内设有呼叫按键，用于学生与老师之间的互动。

10.根据权利要求7所述的智能手写板，其特征在于，手写板本体上设有有语音识别模块(9)，手写板本体内置有与语音识别模块连接的语音存储模块，语音存储模块存储的语音经由无线传输端口输出。