CN114004499A - 一种教学作业的时长计算终端 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能化教学管理技术领域，尤其是涉及一种教学作业的时长计算终端，该终端包括：作业扫描模块用于扫描预设时间段内学生已完成的作业，获取作业的图像，该图像至少包括完成时长图像和得分图像；作业信息获取模块用于识别作业图像获取作业图像中的完成时长信息和得分信息；学生能力分析模块用于根据学生在预设时间段内已完成作业的完成时长和得分信息确定学生的单位时间得分能力；作业分析模块用于获取作业中习题的题型信息、难度信息以及知识点数量信息，基于多元线性回归模型确定作业的作业分数；作业时长确定模块用于基于作业分数和学生的单位时间得分能力确定学生完成作业所需的时长，本申请可以协助教学判断布置的作业是否合理。

Description

一种教学作业的时长计算终端

技术领域

本申请涉及智能化教学管理技术领域，尤其是涉及一种教学作业的时长计算终端。

背景技术

随着计算机的应用越来越广泛，计算机已经应用于教学领域中，例如：将教学课件存储到计算机的存储器中，当用户需要使用教学课件时，直接向计算机发送使用教学课件的命令，计算机在接收到该命令后，从存储器中提取出相应的教学课件，采用显示或语音的方式提供给用户进行相应的教学等等，这些在教学的过程中，只是利用了计算机现有的特性来完成的。

目前的教学实践过程中，提倡为学生减负，合理布置作业，若老师根据学生的具体实际情况分别来布置作业，则会导致老师的工作量增大，所以当下急需提供一个能够根据学生的综合水平来确定布置作业的题量是否合理的方式，以保证学生可以高效高质量完成作业。

发明内容

为了能够协助教学判断布置的作业是否合理，本申请提供了一种教学作业的时长计算终端。

在本申请中，提供了一种教学作业的时长计算终端，该终端包括：

作业扫描模块：用于扫描预设时间段内学生已完成的作业，获取所述作业的图像，所述作业的图像至少包括完成时长和得分；

作业信息获取模块：用于基于OCR字符识别技术识别所述作业图像获取所述作业图像中的完成时长和得分信息；

学生能力分析模块：用于根据所述学生在预设时间段内已完成作业的完成时长和得分信息确定所述学生的单位时间得分能力；

作业分析模块：用于获取作业中习题的题型信息、难度信息以及知识点数量信息，并基于多元线性回归模型确定所述作业的作业分数；

作业时长确定模块：用于基于所述作业分数和所述学生的单位时间得分能力确定所述学生完成所述作业所需的时长。

通过采用上述技术方案，首先将学生在一端时间内已完成的作业扫描获取作业图像，再根据OCR字符识别技术识别作业图像上的完成时长信息和得分信息，再根据完成时长信息和得分信息获取到学生的单位时间得分能力，然后老师在将要布置的作业按照预定的规则，向终端输入习题的个数，再将每个习题的题型信息、难度信息和知识点数量输入到终端，终端可以根据老师输入的信息按照预设的多元线性回归模型计算得出作业的分数，这样根据作业的分数和每个学生的单位时间得分能力，就可以计算得出每个学生完成这份作业所需的时间，老师根据时间可以判断布置的教学作业是否合理，可以根据结果做出相应的调整，通过这种方式，既可以减轻老师的工作，也可以更加合理的根据学生的情况对教学作业做出判断。

进一步地，所述学生能力分析模块具体用于：

计算所述学生每份作业的单位时间得分情况，采用以下公式：

其中，P_Exams为学生作业的单位时间得分，S_Exams为学生作业的得分，T_Exams为学生作业的完成时长。

进一步地，所述学生能力分析模块还具体用于：

基于所述每份作业的单位时间得分情况计算所述学生的单位时间得分能力，采用以下公式：

其中，P_Homework为学生的作业单位时间能力，n为学生的已完成作业份数。

进一步地，所述作业分析模块具体用于：

基于多元线性回归模型计算每个习题的分数，多元线性回归模型采用以下公式：

S_Problem＝β₀+β₁S_Knowledge+β₂S_Type+β₃S_Difficulty

其中，S_Problem为习题分数，S_Knowledge为习题中关于知识点的分数，S_Type为习题中关于题型的分数，S_Difficulty为习题中关于难度的分数，β₀、β₁、β₂以及β₃均为常数。

进一步地，所述作业分析模块还具体用于：

根据所述作业中的习题组成将所述习题的分数相加确定所述作业的作业分数，采用如下公式：

其中，S_Homework为作业分数，n为作业中习题的数量。

进一步地，所述作业时长确定模块具体用于：

根据

确定所述学生完成所述作业所需的时长,其中T_Student为学生完成作业所需时长。

进一步地，所述终端还包括：

平均时长确定模块：用于根据班级每个学生完成所述作业所需的时长计算确定所述班级完成所述作业所需的平均时长，采用以下公式计算：

其中，T_Class为班级完成作业所需的平均时长。

进一步地，所述终端还包括：

信息存储模块：用于存储所述作业图像中的完成时长和得分信息以及所述学生的单位时间得分能力。

进一步地，所述终端还包括：

信息展示模块：用于将所述学生的单位时间得分能力、所述作业分值和所述学生完成作业所需时长进行展示。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本申请实施例中终端的原理框图。

图2是本申请实施例中教学作业时间计算的流程图。

附图标记说明：101、作业扫描模块；102、作业信息获取模块；103、学生能力分析模块；104、作业分析模块；105、作业时长确定模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

教学作业是学校教育教学管理工作的重要环节，是课堂教学活动的必要补充。做作业，是个学生就避免不了。但问题是一些学校作业数量过多、质量不高、功能异化，既达不到温故知新的效果，又占用了学生正常的锻炼、休息、娱乐时间。基于最新提出的“双减”政策，本申请将计算机融入到教学中，从教师布置和学生完成两个角度考虑，根据学生的单位时间得分能力和教师布置作业的分数，来预测学生完成该份作业所需的时长，能够在政策规定的时间范围内为学生合理的布置作业，规划题量，进而优化教学质量，能够保证学生可以高效高质量完成作业，达到提质减负的效果。

下面结合说明书附图对本申请实施例中一个教学作业的时长计算终端做进一步详细描述。

需要说明的是，在本申请实施例中，P_Exams为学生作业的单位时间得分，S_Exams为学生作业的得分，T_Exams为学生作业的完成时长，P_Homework为学生的作业单位时间得分能力，S_Problem为习题分数，S_Knowledge为习题中关于知识点的分数，S_Type为习题中关于题型的分数，S_Difficulty为习题中关于难度的分数，β₀、β₁、β₂以及β₃均为常数，S_Homework为作业分数，T_Student为学生完成作业所需时长，T_Class为班级完成作业所需的平均时长，其中所有时间的单位均为分钟，分数的单位为分。

图1所示为本申请实施例中终端的原理框图，如图1所示，该终端包括：

作业扫描模块101：用于扫描预设时间段内学生已完成的作业，获取作业的图像，作业的图像至少包括完成时长和得分。

作业信息获取模块102：用于基于OCR字符识别技术识别作业图像获取作业图像中的完成时长和得分信息。

学生能力分析模块103：用于根据学生在预设时间段内已完成作业的完成时长和得分信息确定学生的单位时间得分能力。

作业分析模块104：用于获取作业中习题的题型信息、难度信息以及知识点数量信息，并基于多元线性回归模型确定作业的作业分数。

作业时长确定模块105：用于基于作业分数和学生的单位时间得分能力确定学生完成作业所需的时长。

下面对本申请实施例中终端的各模块功能做具体介绍。

在本申请实施例中，首先利用作业扫描模块101的扫描功能将班级每个学生在一段时间内的作业扫描为图像，在一个示例中，可以规定在当下时间之前的三个月内的作业进行扫描。需要说明的是，在已完成的每份作业上，都会由学生填写完成此份作业的时长以及老师修改后的得分。

作业信息获取模块102获取到作业扫描模块101扫描的图像之后，利用OCR字符识别技术对作业图像进行字符识别，获取到作业图像中记录的完成时长信息和得分信息，在一种可实现的方式中，将获取到的完成时长信息和得分信息进行整理汇总，得到每个学生对应的每份作业的完成时长和得分情况。

学生能力分析模块103首先获取到由作业信息获取模块102识别得到的学生对应的每份作业的完成时长信息和得分信息，首先分别计算每个学生每份作业的单位时间的得分，即利用

得到，然后在将学生每份作业得到的P_Exams进行平均值的求解，获得该学生在前三个月里已完成作业的平均时间得分能力，即

其中这里的n代表该学生在这三个月中的已完成作业数量。在本申请实施例中，对学生的多份作业进行计算，可以使得对学生的能力分析更加准确。

作业分析模块104是站在教师的角度，来分析要布置的作业是否合理，在本申请实施例中，针对于作业中习题的题型、难度和知识点数量这三方面来做分析，分别对这三方面预设分数标准，在一个示例中，对于数学作业，根据实际情况将题型进行分类，例如，可分为计算题型、几何题型、函数题型等，分别对题型设置分值；再将习题难度划分为四种规格，例如，简单、一般、较难和困难四类，分别对每个规格设定相应的分值；再将知识点数量进行划分，例如，小于3个、3个到6个、高于6个，分别对此三种情况设定分值。然后对习题的题型、难度和知识点数量建立一个多元线性回归模型，本申请实施例中，多元线性回归模型为S_Problem＝β₀+β₁S_Knowledge+β₂S_Type+β₃S_Difficulty，其中β₀、β₁、β₂以及β₃均为常数，可根据实际情况来做设定。然后，教师可以向终端输入本次布置作业的情况，输入习题数量以及针对每个习题根据预划分的规格或分类进行选择，作业分析模块104在接收到教师输入的信息后，根据预设的多元线性回归模型分别计算每个习题的分值，然后将所有习题的分值相加即可得到此份作业的总分数。

在学生能力分析模块103计算得到学生的单位时间得分能力以及作业分析模块分析得到要布置的作业的总分数后，作业时长确定模块105基于以上数据，利用

可以获得该学生完成此份作业预计需要的时长，在获得所有学生的预计花费时长后，教师便可根据时长来判断对于该学生来说布置这份作业是否合理，因为不同的学生得分能力存在差异化，所有教师可擦参考作业时长确定模块得到学生完成作业的预计所需时长来对学生进行定制化作业的布置，针对一定能力范围内的学生布置具有基础题和选做题的分层作业。

在一些实施例中，所述终端还包括平均时长确定模块：用于根据班级每个学生完成作业所需的时长计算确定班级完成作业所需的平均时长，采用以下公式计算：

这里的n指的是班级中的学生数量，通过计算班级完成作业所需的平均时长可以间接的得出该班级的整体水平，教师作为相关参考来为学生布置均可以完成的基础作业。

在一些实施例中，教学作业的时长计算终端还包括信息存储模块：用于存储作业图像中的完成时长和得分信息以及学生的单位时间得分能力。将这些存储起来可以方便以后对学生的整体分析调取数据，无需再重新进行分析，大大减少了工作量。

在一些实施例中，教学作业的时长计算终端还包括信息展示模块，用于将分析得出的每个学生的预设时间段内的单位时间得分能力和完成该作业的预计时长进行展示，便于教师进行数据的分析。

以上是关于本申请实施例中终端的介绍，下面通过方法对本申请实施例中计算学生完成教学作所需时长的过程进行进一步的说明。

步骤S201，获取学生在预设时间段内已完成作业的图像，图像至少包括完成时长图像和得分图像。

步骤S202，基于OCR字符识别技术识别作业图像，获取作业图像中的完成时长信息和得分信息。

步骤S203，根据学生在预设时间段内已完成作业的完成时长信息和得分信息确定学生的单位时间得分能力。

步骤S204，获取教师布置作业中习题的题型信息、难度信息以及知识点数量信息，基于多元线性回归模型确定所述作业的作业分数。

步骤S205，基于作业分数和学生的单位时间得分能力确定学生完成作业所需的时长。

其中，步骤S203中，首先通过

计算学生每份作业的单位时间得分情况，在基于每份作业的单位时间得分情况计算学生的单位时间得分能力，即

n表示学生的已完成作业数量。步骤S204中，首先基于多元线性回归模型S_Problem＝β₀+β₁S_Knowledge+β₂S_Type+β₃S_Difficulty计算得出每个习题的分值，再将所有习题的分值相加获得作业的总分值。在步骤S205中，根据步骤S203获得的学生单位时间得分能力和步骤S204中获得的作业分数，通过

获得学生完成该份作业所需的预计时长。

在一些实施例中，在步骤S205之后还包括，根据班级每个学生完成作业所需的时长计算确定班级完成作业所需的平均时长，采用以下公式计算：

获得，这里的n表示班级中学生的数量。

在一些实施例中，该方法还包括将作业图像中的完成时长和得分信息以及学生的单位时间得分能力进行存储。

在一些实施例中，该方法还包括将学生的单位时间得分能力、作业分值和学生完成作业所需时长进行展示。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种教学作业的时长计算终端，其特征在于，包括：

作业扫描模块：用于扫描预设时间段内学生已完成的作业，获取所述作业的图像，所述作业的图像至少包括完成时长图像和得分图像；

作业信息获取模块：用于基于OCR字符识别技术识别所述作业图像获取所述作业图像中的完成时长信息和得分信息；

学生能力分析模块：用于根据所述学生在预设时间段内已完成作业的完成时长和得分信息确定所述学生的单位时间得分能力；

作业分析模块：用于获取作业中习题的题型信息、难度信息以及知识点数量信息，并基于多元线性回归模型确定所述作业的作业分数；

作业时长确定模块：用于基于所述作业分数和所述学生的单位时间得分能力确定所述学生完成所述作业所需的时长。

2.根据权利要求1所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述学生能力分析模块具体用于：

计算所述学生每份作业的单位时间得分情况，采用以下公式：

其中，P_Exams为学生作业的单位时间得分，S_Exams为学生作业的得分，T_Exams为学生作业的完成时长。

3.根据权利要求2所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述学生能力分析模块还具体用于：

基于所述每份作业的单位时间得分情况计算所述学生的单位时间得分能力，采用以下公式：

其中，P_Homework为学生的作业单位时间得分能力，n为学生的已完成作业份数。

4.根据权利要求1所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述作业分析模块具体用于：

基于多元线性回归模型计算每个习题的分数，多元线性回归模型采用以下公式：

S_Problem＝β₀+β₁S_Knowledge+β₂S_Type+β₃S_Difficulty

其中，S_Problem为习题分数，S_Knowledge为习题中关于知识点的分数，S_Type为习题中关于题型的分数，S_Difficulty为习题中关于难度的分数，β₀、β₁、β₂以及β₃均为常数。

5.根据权利要求4所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述作业分析模块还具体用于：

根据所述作业中的习题组成将所述习题的分数相加确定所述作业的作业分数，采用如下公式：

其中，S_Homework为作业分数，n为作业中习题的数量。

6.根据权利要求1所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述作业时长确定模块具体用于：

根据

确定所述学生完成所述作业所需的时长,其中T_Student为学生完成作业所需时长。

7.根据权利要求6所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述终端还包括：

平均时长确定模块：用于根据班级每个学生完成所述作业所需的时长计算确定所述班级完成所述作业所需的平均时长，采用以下公式计算：

其中，T_Class为班级完成作业所需的平均时长。

8.根据权利要求1所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述终端还包括：

信息存储模块：用于存储所述作业图像中的完成时长和得分信息以及所述学生的单位时间得分能力。

9.根据权利要求1所述的教学作业的时长计算终端，其特征在于，所述终端还包括：

信息展示模块：用于将所述学生的单位时间得分能力、所述作业分值和所述学生完成作业所需时长进行展示。

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