CN108053348B - 一种用于数学试卷的智能阅卷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于数学试卷的智能阅卷系统，包括：试卷获取模块，用于获取数学试卷的题目、答题内容以及题目的标准答案；试卷预处理模块，用于对收到的数学试卷的题目和答题内容进行预处理；判题打分模块，获取题目类型、预处理后的答题内容和题目的标准答案；对每一个题目，根据题目类型和标准答案，按照预设的第二规则对预处理后的答题内容进行判题打分；结果输出模块，将接收到的打分结果进行输出。本发明提供的智能阅卷系统，阅卷效率高，错误率低，能适用多种题型、一题多解和多过程解的阅卷。
Description
技术领域
本发明涉及教育领域，特别涉及一种用于数学试卷的智能阅卷系统。
背景技术
阅卷发展的历史目前分为五个阶段，第一阶手工判卷、第二阶段光标阅读机阅卷、第三阶段扫描阅卷、第四阶段网络阅卷、第五阶段网上阅卷或是多形式的阅卷。
传统的人工阅卷为了减小误差往往还会出现三评卷、四评卷等人力成本极大的场景，而且，主观题的判断评分还受到阅卷人主观因素的影响。
而通过计算机阅卷不仅阅卷效率远远高于人工阅卷，而且还不会受到人主观因素的影响。
发明内容
为了解决传统的人工阅卷，工作量大，效率低下，人力成本高，错误率高，一题多解和多过程解的判卷出错率高的问题，本发明提供了一种用于数学试卷的智能阅卷系统，用于计算题、竖式计算、列式计算、解方程、巧算、应用题、简答题、递等式等的阅卷。
本发明提供的一种用于数学试卷的智能阅卷系统，包括：
试卷获取模块，用于获取数学试卷的题目、答题内容以及题目的标准答案；并将数学试卷的题目和答题内容发送至试卷预处理模块，将题目的标准答案发送至判题打分模块；
试卷预处理模块，用于对收到的数学试卷的题目和答题内容进行预处理；包括对每个题目进行类型分类，得到题目类型；对每一个题目所对应的答题内容按照题目类型和预设的第一规则进行数字和数学符号的分块和对位，得到预处理后的答题内容；并将题目类型和预处理后的答题内容发送至判题打分模块；
判题打分模块，获取题目类型、预处理后的答题内容和题目的标准答案；对每一个题目，根据题目类型和标准答案，按照预设的第二规则对预处理后的答题内容进行判题打分；并将打分结果发送至结果输出模块；
结果输出模块，将接收到的打分结果进行输出。
优选的，所述题目类型，包括：计算题、竖式计算题、列式计算题、解方程、巧算题、应用题、简答题和递等式中的一种或多种。
优选的，
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为计算题、解方程、巧算题和递等式中的一种时，
判题打分模块获取题目的标准答案的结果；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一步步骤；
判题打分模块将所述标准答案的结果代入所述答题内容中的每一步步骤，判断答题内容中的每一步步骤的正确性；
判题打分模块根据所述答题内容中的每一步步骤的正确性按预设的打分规则进行打分。
优选的，
所述预设的第一规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
试卷预处理模块将答题内容中的每一个数字分解成数字字符组合的形式；
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一行的每一个数字字符组合，并将其与标准答案中对应行所对应的数字字符对比，判断每一行的每一个数字字符的正确性；当所述标准答案缺少用于对比的行时，判题打分模块计算所缺少的用于对比的行的每一个数字字符；
判题打分模块根据所述每一行的每一个数字字符的正确性按预设的打分规则进行打分。
优选的，
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为列式计算题、应用题、简答题中的一种时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式，并计算其结果，将所述计算结果与标准答案中的结果对比，以其计算结果是否相同判断预处理后的答题内容中的数学算式的正确性；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果，并将其与标准答案中的结果对比，以判断预处理后的答题内容中的计算结果的正确性；
判题打分模块根据所述处理后的答题内容中的数学算式的正确性和所述预处理后的答题内容中的计算结果的正确性按预设的打分规则进行打分。
本发明的一些有益效果可以包括：
本发明提供的用于数学试卷的智能阅卷系统，阅卷效率高，错误率低，能适用多种题型、一题多解和多过程解的阅卷。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种用于数学试卷的智能阅卷系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决传统的人工阅卷，工作量大，效率低下，人力成本高，错误率高，一题多解和多过程解的判卷出错率高的问题，本发明提供了一种用于数学试卷的智能阅卷系统，用于计算题、竖式计算、列式计算、解方程、巧算、应用题、简答题、递等式等的阅卷。本发明提供了一种用于数学试卷的智能阅卷系统，如图1所示，为本发明实施例中一种用于数学试卷的智能阅卷系统的示意图，包括：
试卷获取模块，用于获取数学试卷的题目、答题内容以及题目的标准答案；并将数学试卷的题目和答题内容发送至试卷预处理模块，将题目的标准答案发送至判题打分模块；
试卷预处理模块，用于对收到的数学试卷的题目和答题内容进行预处理；包括对每个题目进行类型分类，得到题目类型；对每一个题目所对应的答题内容按照题目类型和预设的第一规则进行数字和数学符号的分块和对位，得到预处理后的答题内容；并将题目类型和预处理后的答题内容发送至判题打分模块；
判题打分模块，获取题目类型、预处理后的答题内容和题目的标准答案；对每一个题目，根据题目类型和标准答案，按照预设的第二规则对预处理后的答题内容进行判题打分；并将打分结果发送至结果输出模块；
结果输出模块，将接收到的打分结果进行输出。
为了适用于更多的题型，减少人工阅卷的工作量，在本发明的一个实施例中，所述题目类型，包括：计算题、竖式计算题、列式计算题、解方程、巧算题、应用题、简答题和递等式中的一种或多种。
为了对计算题、解方程、巧算题和递等式进行打分，在本发明的一个实施例中，所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为计算题、解方程、巧算题和递等式中的一种时，
判题打分模块获取题目的标准答案的结果；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一步步骤；
判题打分模块将所述标准答案的结果代入所述答题内容中的每一步步骤，判断答题内容中的每一步步骤的正确性；
判题打分模块根据所述答题内容中的每一步步骤的正确性按预设的打分规则进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：3343-(1653-932+343)；题目类型为计算题，
第一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤为：
3343-(1653-932+343)
＝3343-(721+343)
＝3343-343-721
＝3000-721
＝2279
另一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤：
3343-(1653-932+343)
＝(3343-343)-(1653-932)
＝3000-721
＝2279
判题打分模块获取题目的标准答案2279并将其代入答题内容中的每一步步骤；并判断
第一个答案：
3343-(721+343)＝2279；
3343-343-721＝2279；
3000-721＝2279；
另一个答案：
(3343-343)-(1653-932)＝2279；
3000-721＝2279；
结果为答题内容中的每一步步骤均正确，因此按所有步骤均正确的设置进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：5(2x-8)＝20；题目类型为解方程，
第一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤为：
2x-8＝20÷5
2x-8＝4
2x＝8+4
2x＝12
x＝12÷2
x＝6
另一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤：
10x＝20+40
10x＝60
x＝60÷10
x＝6
判题打分模块获取题目的标准答案x＝6并将其代入答题内容中的每一步步骤，并判断每一步步骤的正确性，以上两个答案的每一步步骤均正确，因此按所有步骤均正确的设置进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：125×34+125×66；题目类型为巧算题，
一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤为：
125×34+125×66
＝125×(34+66)
＝125×100
＝12500
判题打分模块获取题目的标准答案12500并将其代入答题内容中的每一步步骤，并判断每一步步骤的正确性，以上答案的每一步步骤均正确，因此按所有步骤均正确的设置进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：485-(6×4+32)；题目类型为递等式，
一个答案的预处理后的答题内容中的每一步步骤为：
485-(6×4+32)
＝485-(24+32)
＝485-56
＝429
判题打分模块获取题目的标准答案429并将其代入答题内容中的每一步步骤，并判断每一步步骤的正确性，以上答案的每一步步骤均正确，因此按所有步骤均正确的设置进行打分。
为了对竖式计算题进行打分，在本发明的一个实施例中，
所述预设的第一规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
试卷预处理模块将答题内容中的每一个数字分解成数字字符组合的形式；
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一行的每一个数字字符组合，并将其与标准答案中对应行所对应的数字字符对比，判断每一行的每一个数字字符的正确性；当所述标准答案缺少用于对比的行时，判题打分模块计算所缺少的用于对比的行的每一个数字字符；
判题打分模块根据所述每一行的每一个数字字符的正确性按预设的打分规则进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：123×12；题目类型为竖式计算题，
试卷预处理模块将答题内容中的每一个数字分解成数字字符组合的形式为：
| 1 | 2 | 3 | |||
| × | 1 | 2 | |||
| 2 | 4 | 6 | |||
| 1 | 2 | 3 | 0 | ||
| 1 | 4 | 7 | 6 | ||
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一行的每一个数字字符组合，分别是2、4、6；1、2、3、0和1、4、7、6；由于标准答案只有最后一行的1、4、7、6四个数字字符，缺少用于对比的其它行，判题打分模块计算所缺少的用于对比的(答案部分的)第一行和(答案部分的)第二行的每一个数字字符，即第一行的用于对比的数字字符2、4、6和第二行的用于对比的数字字符1、2、3、0；判题打分模块将预处理后的答题内容中的每一行的每一个数字字符与已补齐所缺(对比用的)行的标准答案中对应行所对应的数字字符2、4、6；1、2、3、0和1、4、7、6对比，判断为每一行的每一个数字字符均正确；
判题打分模块根据每一行的每一个数字字符均正确的设置进行打分，如果某一行出现错误时，判题打分模块根据相应的预设规则设置进行扣分。
为了对列式计算题、应用题和简答题进行打分，在本发明的一个实施例中，
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为列式计算题、应用题、简答题中的一种时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式，并计算其结果，将所述计算结果与标准答案中的结果对比，以其计算结果是否相同判断预处理后的答题内容中的数学算式的正确性；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果，并将其与标准答案中的结果对比，以判断预处理后的答题内容中的计算结果的正确性；
判题打分模块根据所述处理后的答题内容中的数学算式的正确性和所述预处理后的答题内容中的计算结果的正确性按预设的打分规则进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：
看海狮表演，一只海狮每分钟可以顶18次球，
(1)一只海狮3分钟一共可以顶(54)次球。
解：18×3＝54次
题目类型为列式计算题，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式18×3，并计算其结果为54，将所述计算结果54与标准答案中的结果5对比，其计算结果均为54，相同，因此数学算式是正确的；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果54，并将其与标准答案中的结果54对比，其值相同，因此计算结果是正确的；
判题打分模块根据数学算式是正确的且计算结果是正确的设置进行打分。
在本实施例的一个进一步优选方案中，判题打分模块还优先判断答题内容中的数学算式所出现的数字(18和3)是否正确，判断方法为将其与标准答案或题目给出的数字(18和3)进行对比，当数学算式所出现的数字组成的集合{3，18}与标准答案或题目给出的数字组成的集合{3，18}相同时，进行后续的得分判断，否则(如18×4的所出现的数字组成的集合为{4，18}，与标准答案或题目给出的数字组成的集合{3，18}不相同)，判断此题目回答错误，不得分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：
已知一张桌子的价钱是一把椅子的10倍，又知一张桌子比一把椅子多288元，一张桌子和一把椅子各多少元？
解答为：
解：一把椅子的价钱：288÷(10-1)＝32(元)
一张桌子的价钱：32×10＝320(元)
答：一张桌子320元，一把椅子32元。
题目类型为应用题，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式288÷(10-1)、32×10；并计算其结果，分别为32、320，将所述计算结果与标准答案中的结果32、320对比，两者相同，因此数学算式是正确的；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果32、320，并将其与标准答案中的结果32、320对比，其值相同，因此计算结果是正确的；
判题打分模块根据数学算式是正确的且计算结果是正确的设置进行打分。
在本实施例的一个进一步优选方案中，解答为方程或方程组的形式解答，如方程组：设椅子的价钱为x，桌子的价钱为y，y＝10x，y-x＝288，得：x＝32，y＝320；根据同样的方法对比方程是否正确以及计算结果是否正确，并依据相应的设置进行打分。
在本发明的另一个实施例中，题目为：
寄居蟹是杂食性的动物，它们被称为海边的清道夫，从藻类、食物残渣到寄生虫无所不食。水族馆里养了24只螃蟹，螃蟹的数量是寄居蟹的6倍，那么寄居蟹有多少只？
题目类型为简答题，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式24÷6；并计算其结果，为4，将所述计算结果与标准答案中的结果4对比，两者相同，因此数学算式是正确的；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果4，并将其与标准答案中的结果4对比，其值相同，因此计算结果是正确的；
判题打分模块根据数学算式是正确的且计算结果是正确的设置进行打分。
本发明的一些有益效果可以包括：
本发明提供的用于数学试卷的智能阅卷系统，阅卷效率高，错误率低，能适用多种题型、一题多解和多过程解的阅卷。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (1)
1.一种用于数学试卷的智能阅卷系统，其特征在于，包括：
试卷获取模块，用于获取数学试卷的题目、答题内容以及题目的标准答案；并将数学试卷的题目和答题内容发送至试卷预处理模块，将题目的标准答案发送至判题打分模块；
试卷预处理模块，用于对收到的数学试卷的题目和答题内容进行预处理；包括对每个题目进行类型分类，得到题目类型；对每一个题目所对应的答题内容按照题目类型和预设的第一规则进行数字和数学符号的分块和对位，得到预处理后的答题内容；并将题目类型和预处理后的答题内容发送至判题打分模块；
判题打分模块，获取题目类型、预处理后的答题内容和题目的标准答案；对每一个题目，根据题目类型和标准答案，按照预设的第二规则对预处理后的答题内容进行判题打分；并将打分结果发送至结果输出模块；
结果输出模块，将接收到的打分结果进行输出；
所述题目类型，包括：计算题、竖式计算题、列式计算题、解方程、巧算题、应用题、简答题和递等式中的一种或多种；
所述预设的第一规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
试卷预处理模块将答题内容中的每一个数字分解成数字字符组合的形式；
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为竖式计算题时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一行的每一个数字字符组合，并将其与标准答案中对应行所对应的数字字符对比，判断每一行的每一个数字字符的正确性；当所述标准答案缺少用于对比的行时，判题打分模块计算所缺少的用于对比的行的每一个数字字符；
判题打分模块根据所述每一行的每一个数字字符的正确性按预设的打分规则进行打分；
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为计算题、解方程、巧算题和递等式中的一种时，
判题打分模块获取题目的标准答案的结果；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的每一步步骤；
判题打分模块将所述标准答案的结果代入所述答题内容中的每一步步骤，判断答题内容中的每一步步骤的正确性；
判题打分模块根据所述答题内容中的每一步步骤的正确性按预设的打分规则进行打分；
所述预设的第二规则，包括：当所述题目类型为列式计算题、应用题、简答题中的一种时，
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的数学算式，并计算其结果，将所述计算结果与标准答案中的结果对比，以其计算结果是否相同判断预处理后的答题内容中的数学算式的正确性；
判题打分模块获取预处理后的答题内容中的计算结果，并将其与标准答案中的结果对比，以判断预处理后的答题内容中的计算结果的正确性；
判题打分模块根据所述处理后的答题内容中的数学算式的正确性和所述预处理后的答题内容中的计算结果的正确性按预设的打分规则进行打分。
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