CN112614027A - 一种作答数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种作答数据采集系统，包括采集模块、分析模块以及生成模块，采集模块包括图像采集器、中央控制器、存储器以及显示器；分析模块用于对数据进行分析，以分析出学生作答的所有试题的质量、和学生的学习情况；生成模块用于根据所有试题的质量生成试题修正报告，以及根据学生的学习情况为学生生成学习建议。以采集模块采集获得的作业页面图像，通过对图像中设定的答题区域进行识别，能够判定各项作业题是否已经答完，从而起到初步获取作答数据；在作答过程中通过向学生发送启发消息，以启发学生根据显示的信息进一步思考，激发学生的潜力，使得学生能够独立完成修改；当作业题答完通过将中央控制器与分析模块和生成模块进行交互。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，具体是指一种作答数据采集系统。
背景技术
近几年，随着各所学院信息化的快速发展，教学、行政、科研等各个领域都基本完成了信息化搭建，在传统的教学模式中，教师布置作业给学生，学生根据教师在课堂上传授的知识完成纸质作业，然后向教师递交纸质作业本，由教师进行批阅，批阅完成后再发放给学生，此过程中耗费时间较长。因此，上述反应的技术问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种作答数据采集系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种作答数据采集系统：包括采集模块、分析模块以及生成模块；
所述采集模块包括图像采集器、中央控制器、存储器以及显示器；所述图像采集器用于采集学生作业页面中的图像，并发送至中央控制器；所述的中央控制器用于在图像内识别学生手写的答题内容的位置，以判定各项作业题是否已作答，并在答题内容中辨识获得文字信息，将各项作业题对应的所有关键字与文字信息进行逐一匹配，当存在未匹配成功的关键字时，将未匹配的关键字所对应的启发信息通过显示器显示给学生，否则将作业题对应的标准答案通过显示器显示给学生；所述的存储器用于存储各项作业题的标准答案、标准答案中记载的各种知识点对应的关键字、与关键字关联的启发信息；所述显示器的信号输入端与中央控制器连接，用于显示中央控制器输出的信息；
所述分析模块用于对所述数据进行分析，以分析出学生作答的所有试题的质量、和学生的学习情况；
所述生成模块用于根据所述所有试题的质量生成试题修正报告，以及根据学生的学习情况为学生生成学习建议。
作为改进，所述的图像采集器包括：图像扫描仪、灰度处理模块、图像校正模块、图像二值化处理模块；
所述的图像扫描仪用于扫描作业页面以获取页面图像，所述作业页面的四个边角处均设置有锚点；
所述的灰度处理模块用于对页面图像进行灰度处理，得到所述作业页面的灰度图像；
所述的图像校正模块用于识别灰度图像内的锚点信息，并根据锚点信息对灰度图像进行校正；
所述的图像二值化处理模块用于对校正后的灰度图像进行二值化处理，并将处理后的灰度图像发送至中央控制器。
作为改进，所述中央控制器还用于实时记录学生的作答状态、答题内容、向学生显示的启发信息、学生的修改内容，并将记录的所有信息发送至数据分析模块。
作为改进，所述分析模块还包括教师终端，所述的教师终端与中央控制器采用无线传输方式连接，用于与中央控制器进行数据交互。
作为改进，所述的启发信息包括：教师提供的知识点相关的口述音频信号、视频片段、书面记载的文字或图形数据。
作为改进，所述学生的学习情况包括以下之一或多种的组合：难易试题的掌握情况、知识点掌握情况、章节内容的掌握情况、学科偏向情况、作答试题的速度、作答试题的成绩走势、对多种题型中的每种题型的答题能力。
作为改进，所述生成模块还包括家长终端，所述的家长终端与中央控制器、教师终端采用无线传输方式连接，该家长终端用于接收由中央控制器记录的所有信息，以及教师终端发送的批注信息，所述的批注信息是由教师根据学生提交的作业答题内容进行批改并上传至教师终端的信息。
本发明与现有技术相比的优点在于：以采集模块采集获得的作业页面图像，通过对图像中设定的答题区域进行识别，能够判定各项作业题是否已经答完，从而起到初步获取作答数据；在作答过程中通过向学生发送启发消息，以启发学生根据显示的信息进一步思考，激发学生的潜力，使得学生能够独立完成修改；当作业题答完通过将中央控制器与分析模块和生成模块进行交互。
附图说明
图1是本发明一种作答数据采集系统的系统框图。
图2是本发明一种作答数据采集系统的系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种作答数据采集系统做进一步的详细说明。
结合附图1-2，一种作答数据采集系统，包括采集模块、分析模块以及生成模块；
所述采集模块包括图像采集器、中央控制器、存储器以及显示器；所述图像采集器用于采集学生作业页面中的图像，并发送至中央控制器；所述的中央控制器用于在图像内识别学生手写的答题内容的位置，以判定各项作业题是否已作答，并在答题内容中辨识获得文字信息，将各项作业题对应的所有关键字与文字信息进行逐一匹配，当存在未匹配成功的关键字时，将未匹配的关键字所对应的启发信息通过显示器显示给学生，否则将作业题对应的标准答案通过显示器显示给学生；所述的存储器用于存储各项作业题的标准答案、标准答案中记载的各种知识点对应的关键字、与关键字关联的启发信息；所述显示器的信号输入端与中央控制器连接，用于显示中央控制器输出的信息；
所述分析模块用于对所述数据进行分析，以分析出学生作答的所有试题的质量、和学生的学习情况；
所述生成模块用于根据所述所有试题的质量生成试题修正报告，以及根据学生的学习情况为学生生成学习建议。
所述的图像采集器包括：图像扫描仪、灰度处理模块、图像校正模块、图像二值化处理模块；
所述的图像扫描仪用于扫描作业页面以获取页面图像，所述作业页面的四个边角处均设置有锚点；
所述的灰度处理模块用于对页面图像进行灰度处理，得到所述作业页面的灰度图像；
所述的图像校正模块用于识别灰度图像内的锚点信息，并根据锚点信息对灰度图像进行校正；
所述的图像二值化处理模块用于对校正后的灰度图像进行二值化处理，并将处理后的灰度图像发送至中央控制器。
所述中央控制器还用于实时记录学生的作答状态、答题内容、向学生显示的启发信息、学生的修改内容，并将记录的所有信息发送至数据分析模块。
所述分析模块还包括教师终端，所述的教师终端与中央控制器采用无线传输方式连接，用于与中央控制器进行数据交互。
所述的启发信息包括：教师提供的知识点相关的口述音频信号、视频片段、书面记载的文字或图形数据。
所述学生的学习情况包括以下之一或多种的组合：难易试题的掌握情况、知识点掌握情况、章节内容的掌握情况、学科偏向情况、作答试题的速度、作答试题的成绩走势、对多种题型中的每种题型的答题能力。
所述生成模块还包括家长终端，所述的家长终端与中央控制器、教师终端采用无线传输方式连接，该家长终端用于接收由中央控制器记录的所有信息，以及教师终端发送的批注信息，所述的批注信息是由教师根据学生提交的作业答题内容进行批改并上传至教师终端的信息。
本发明的工作原理：学生在做答题目时，采集模块内图形采集器对学生作业页面中的图像采集，图像扫描仪用于扫描作业页面以获取页面图像，所述作业页面的四个边角处均设置有锚点；灰度处理模块用于对页面图像进行灰度处理，得到所述作业页面的灰度图像；图像校正模块用于识别灰度图像内的锚点信息，并根据锚点信息对灰度图像进行校正；图像二值化处理模块用于对校正后的灰度图像进行二值化处理，并将处理后的灰度图像发送至中央控制器，通过存储器将这些数据进行保存中央控制器与分析模块和生成模块通过无线传输方式进行交互，对采集的数据进行分析和生成。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种作答数据采集系统，其特征在于：包括采集模块、分析模块以及生成模块；
所述采集模块包括图像采集器、中央控制器、存储器以及显示器；所述图像采集器用于采集学生作业页面中的图像，并发送至中央控制器；所述的中央控制器用于在图像内识别学生手写的答题内容的位置，以判定各项作业题是否已作答，并在答题内容中辨识获得文字信息，将各项作业题对应的所有关键字与文字信息进行逐一匹配，当存在未匹配成功的关键字时，将未匹配的关键字所对应的启发信息通过显示器显示给学生，否则将作业题对应的标准答案通过显示器显示给学生；所述的存储器用于存储各项作业题的标准答案、标准答案中记载的各种知识点对应的关键字、与关键字关联的启发信息；所述显示器的信号输入端与中央控制器连接，用于显示中央控制器输出的信息；
所述分析模块用于对所述数据进行分析，以分析出学生作答的所有试题的质量、和学生的学习情况；
所述生成模块用于根据所述所有试题的质量生成试题修正报告，以及根据学生的学习情况为学生生成学习建议。
2.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述的图像采集器包括：图像扫描仪、灰度处理模块、图像校正模块、图像二值化处理模块；
所述的图像扫描仪用于扫描作业页面以获取页面图像，所述作业页面的四个边角处均设置有锚点；
所述的灰度处理模块用于对页面图像进行灰度处理，得到所述作业页面的灰度图像；
所述的图像校正模块用于识别灰度图像内的锚点信息，并根据锚点信息对灰度图像进行校正；
所述的图像二值化处理模块用于对校正后的灰度图像进行二值化处理，并将处理后的灰度图像发送至中央控制器。
3.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述中央控制器还用于实时记录学生的作答状态、答题内容、向学生显示的启发信息、学生的修改内容，并将记录的所有信息发送至数据分析模块。
4.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述分析模块还包括教师终端，所述的教师终端与中央控制器采用无线传输方式连接，用于与中央控制器进行数据交互。
5.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述的启发信息包括：教师提供的知识点相关的口述音频信号、视频片段、书面记载的文字或图形数据。
6.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述学生的学习情况包括以下之一或多种的组合：难易试题的掌握情况、知识点掌握情况、章节内容的掌握情况、学科偏向情况、作答试题的速度、作答试题的成绩走势、对多种题型中的每种题型的答题能力。
7.根据权利要求1所述的一种作答数据采集系统，其特征在于：所述生成模块还包括家长终端，所述的家长终端与中央控制器、教师终端采用无线传输方式连接，该家长终端用于接收由中央控制器记录的所有信息，以及教师终端发送的批注信息，所述的批注信息是由教师根据学生提交的作业答题内容进行批改并上传至教师终端的信息。
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