CN1641625A - 数学电子试卷生成方法以及系统 - Google Patents

Abstract

一种数学电子试卷生成方法以及系统，应用在一数据处理装置上，本发明包括题型选择模块初始化一符合该被选择题型的题型生成接口；其次，令一输入信息追踪模块将输入内容与顺序加以记录并储存在一数据库中；接着，令一数据检测模块对题目资料进行资料错误的检测；以及令一题目生成模块依据使用者通过该数据处理装置所输入的题目生成选项自该数据库中检索出符合的题目资料生成所需的题目。通过该数学电子试卷生成方法以及系统，能够提供使用者将现有无法以电子试卷进行测验的题型，转换成可由电子试卷形式进行测验的题型，全方位测试考生的实力。

Description

数学电子试卷生成方法以及系统

技术领域

本发明是关于一种数学电子试卷生成方法以及系统，特别是关于一种应用在数据处理系统中的数学电子试卷生成方法与系统。

背景技术

由于电子信息产业的蓬勃发展，相关的电子信息产品不但在功能上日益多元化，在价格上也愈来愈大众化，计算机设备就是其中一例；另一方面，网络通讯系统在软硬件的发展上也是一日千里，各种宽带的网络骨干架构也逐渐被大多数的网络使用者加以采用。计算机加上网络通讯系统则演变为现今资料传送最有效率的途径。

目前通过计算机取代传统的纸上作业已成为一种趋势。在企业中，使用者可以通过电子文件的传输取代以往的纸上作业，如上级交办的事项能够以电子档案的形式传送到指定的负责部门；下级在完成工作后也可以电子档案传送给相关主管进行签核。以电子文件的形式取代纸上作业，确实能够大幅降低公文旅行的时间，企业也不需要设置大量的空间储存纸制文件，相比之下企业整体的效率也随之大幅提升。

企业无纸化仅是计算机化应用的一例，在学校等学习环境中通过计算机取代纸上教学则是另外一例。为减轻学生特别是中小学生生理或心理上的负担，以电子书的方式取代现有的纸制教科书或作业簿已成为一种趋势。考试也不例外，随着计算机的普及，通过计算机对学生进行测验并不需要耗费太多的成本，即可达到测验学生能力的目的。与电子书相同，电子试卷也将是今后学习环境的一个发展趋势。

虽然电子试卷可以增加测验的效率，如学生仅坐在一台计算机前面就可以进行各式各样的测验，与现有的纸上测验相比，这些测验的内容甚至可以是多媒体形式的互动测验。对于批改试卷的老师而言，数十位学生的试卷可能仅耗费数秒钟就可以见到每个人的成绩，当然也省去了逐张逐字批改试卷耗费的人力与物力。对于整体学习效率的提升而言，确实有相当程度的助益。

就以上述电子试卷为例，现有的电子试卷仅能提供数种可由计算机判断的题型来测验考生，这些题型的共通特性就是必须有一个标准答案，如具有标准答案的单项选择题、多项选择题(复选题)、是非题以及填空题等。之所以限定在这些具有标准答案的题目，其原因在于计算机无法如同自然人一般，判断比较主观的答案内容，例如作图题等。因为作图题有一定的作图顺序，并不是将最后的图形画出来就能认为受试者了解考题的内容。这种类型的考题无法以电子试卷的形式出现，其原因在于这种作图题通常必须以人类的经验法则或专业知识加以判断，若要通过计算机作判断则有一定的困难，纵使有所谓的专家系统或模糊系统可以作较大范围的评分，但仍然有其一定的范围限制，无法在较大范围内使用。若就答案的范围予以限定则必然对于学生的作答范围有所限制；反之若不限制的过大范围，则实现上有一定的困难度，反而会比人工阅卷更不经济。

因此，如何能够在兼顾电子试卷的方便性以及试卷内容的丰富性与灵活性的前提下，提供一种电子试卷，特别是数学领域的电子试卷生成方法与系统，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种数学电子试卷生成方法以及系统，通过一输入信息追踪机制，能够将作图性质的题目分析成多个作图步骤，再借由一题目生成机制将这些作图步骤加以重组成计算机能够判别的题目形态。

本发明的另一目的在于提供一种数学电子试卷生成方法以及系统，通过一资料识别机制，能够将使用者输入的题目资料加以处理成数据处理系统可以进行分析的资料。

本发明的又一目的在于提供一种数学电子试卷生成方法以及系统，通过一题型选择机制，能够依据使用者选择的题型，将这些作图步骤加生成符合该题型的题目。

为达成以上所述及其它目的，本发明的数学电子试卷生成系统应用在一数据处理系统中，该系统包括：一用以储存数学电子试卷生成相关资料的数据库；一用以依据使用者通过该数据处理装置所输入的题型选择指令，初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷资料的题型选择模块；一在使用者输入一题目的标准答案的过程中，将其输入内容与顺序加以记录并储存在该数据库中的输入信息追踪模块；一针对使用者在该题型选择模块所生成的题型生成接口下所输入包括该标准答案的题目资料进行资料错误检测的资料检测模块；以及一用以依据使用者通过该数据处理装置所输入的题目生成选项，自该多个子资料模块中检索出符合的子资料模块生成所需题目的题目生成模块。

通过该数学电子试卷生成系统，执行数学电子试卷生成的方法是包括：首先，令该题型选择模块依据使用者通过该数据处理装置所输入的题型选择指令，初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷资料；其次，令该输入信息追踪模块在使用者输入一题目的标准答案的过程中，将其输入内容与顺序加以记录并储存在该数据库中；接着，令该数据检测模块针对使用者在该题型选择模块所生成的题型生成接口下所输入包括该标准答案的题目资料进行资料错误的检测；以及令该题目生成模块依据使用者通过该数据处理装置所输入的题目生成选项，自该数据库中检索出符合的题目资料生成所需的题目。

与现有的计算机试卷生成技术相比，本发明的数学电子试卷生成方法以及系统能够提供使用者仅需输入题目资料，可得依据所选择的题型生成出对应的电子试卷题目，它还能将现有必须由作图方式作答的题型转换成计算机能够判断的题型，此外，通过将使用者所输入的题目资料分析成多个子资料模块的机制，能够以多重的变化测验题目的内容，增加题目的灵活性，达到同时兼顾测验的效率以及受试者能力的鉴别性；本发明通过一输入信息追踪机制，能够将作图性质的题目分析成多个作图步骤，再借由一题目生成机制将这些作图步骤加以重组成计算机能够判别的题目形态，它通过一资料识别机制，能够将使用者输入的题目资料加以处理成数据处理系统可以进行分析的资料；本发明通过一题型选择机制，能够依据使用者选择的题型，将这些作图步骤加生成符合该题型的题目。

附图说明

图1是一方块示意图，显示本发明的数学电子试卷生成系统的应用架构；以及

图2是一流程图，显示通过本发明的数学电子试卷生成系统，实施数学电子试卷生成方法的流程步骤。

具体实施方式

实施例

请参阅图1，它显示本发明的数学电子试卷生成系统1的应用示意图。如图所示，本发明的数学电子试卷生成系统1应用在一数据处理系统2中，在本实施例，该数据处理系统2是一个人计算机，需特别说明的是，该数据处理系统2除了是一个人计算机外，还可以是笔记本型计算机、掌上型计算机、液晶计算机、平板型计算机、个人数字助理以及电子书包等等具有类似数据处理与显示功能的装置。此外，该数据处理装置2最好是具有一网络连接功能，也就是能够通过(但不以此为限)国际互联网、企业间互联网或企业内互联网等类似的网络通讯架构，其通讯的形式可以是有线或无线，不限定于一局域网络或广域网络，进行与网络上的服务端或其它客户端的信息传输与连接。换言之，本发明的数学电子试卷生成系统1除了能够通过单机作业外，也可以在网络通讯架构下执行。为避免模糊本发明的技术特征，故在实施例中仅以单机作业的形式加以说明。

本发明的数学电子试卷生成系统1包括：一数据库100、一题型选择模块110、一输入信息追踪模块120、一资料检测模块130以及一题目生成模块140。此外，该数据处理装置2则包括一储存单元200、一输入单元210以及在该数据处理装置2上显示下述这些使用者接口的显示单元220等，需特别说明的是，该数据处理装置2在本实施例中是一个人计算机，该个人计算机尚包括其它执行数据处理所必须的构件，与本发明无直接关系、且现有的构件与数据处理流程在此不重复说明。

该数据库100，提供该数学电子试卷生成系统1储存数学电子试卷生成相关资料之用。在本实施例中，该数据库100是建立在该储存单元200中，该储存单元200可例如是一硬盘。该数据库100所储存的资料包括题型资料、题型生成接口资料、题目资料、输入信息追踪记录资料、检测判断标准资料、检测结果资料、生成后的题目资料以及对应于该生成后题目资料的答案资料等。

其中，该题型资料包括使用者所预设的各项题型资料，如是非题、单项选择题、多项选择题(复选题)、填空题以及作图题等。需特别说明的是，数学电子试卷尚包括许多其它的题型，如证明题等，为突显本发明的技术特征，以下相关说明将以作图题为例。该题型生成接口资料包括对应使用者所要生成的不同题型生成一使用者接口，供使用者输入题目资料及其它处理指令的相关数据。该题目数据则包括使用者通过该输入单元输入的题目素材数据。该输入信息追踪记录资料则包括使用者输入作图的内容与顺序资料。该检测判断标准资料包括使用者所预设的字词、文法等标准资料，用以作为对比的基准。该检测结果资料包括依据该检测判断标准资料判断出的错误资料与修正后的资料。该生成后的题目数据包括对应各该题型，而将这些最小数据模块所排列组合的题目数据。答案资料则包括对应该排列组合后题目的正确答案资料。又，该数据库100中的这些资料间具有相互的关联性，且该数据库100是一关系型数据库结构。

该题型选择模块110，是依据使用者通过该输入单元210输入的题型选择指令，在该显示单元220上初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷数据。承前所述，在本实施例中，该测验题型包括是非题、单项选择题、多项选择题(复选题)、填空题以及作图题等。当使用者通过该输入单元210输入一要生成题目的题型选项时，该题型选择模块110随即自该数据库100中检索出符合的题型生成接口，供使用者进行题目生成的操作。

该输入信息追踪模块120，是在使用者通过该输入单元210输入一题目的标准答案的过程中，将其输入的内容与顺序加以记录并储存在该数据库100中。在本实施例中，该输入信息追踪模块120是记录使用者通过该输入单元210输入作图题的作图内容与顺序。举例而言，该题目可以是：

已知：如图所示，圆O₁与圆O₂外切于P，一线段长为a。

求作：在连心线

的下方，作一圆，半径为a，且与圆O₁与圆O₂都外切。(请作图并保留作图痕迹)

该作答顺序可以是：

(1)在 上分别取A、B两点使 $\stackrel{\‾}{O_{1}A}=\stackrel{\‾}{O_{2}B}=a.$

(2)分别以O₁、O₂为圆心， PA、 PB为半径画两弧交于O。

(3)以O为圆心，a为半径画圆。

(4)则圆O即为所求。

承前所述，在本实施中，负责出题的使用者可以通过预先设定好的绘图工具(如内建或外挂的绘图软件程序等)，并通过该输入单元210输入如上述各该步骤的作图顺序，其中，该顺序除包括上述步骤(1)至(4)以外，还包括各该步骤中作图的轨迹，如由上到下或由左到右等等。在使用者输入上述作答顺序的过程中，该输入信息追踪模块120会实时记录使用者输入的作图内容与顺序，因此，在本实施例中，该输入信息追踪模块120会将上述这些作图步骤及其内容加以记录至该数据库100的输入信息追踪记录数据字段中。

该数据检测模块130，是针对使用者在该题型选择模块110所生成的题型生成接口下，通过该输入单元210输入的题目资料进行资料错误检测。其中，例如是非题、单项选择题、多项选择题(复选题)以及填空题等等。承前所述，在本实施例中，当使用者通过该输入单元210输入选择题型或是非题型的题目数据时，该资料检测模块130能够就该输入的题型资料内容的文法结构及/或正确的用字遣词进行检测工作。

举例而言，当使用者完成题目数据输入后，该数据检测模块130可先将该资料中的文字部分分离出来，该文字部分尚可将其内容分解成文字、标点符号、特殊符号、表格、标题及/或注释等部分，这些部分将成为后续错误检测的标的。接着，该资料检测模块130会依据预先储存在该数据库100的检测标准资料，如上述标准格式资料、标准字词资料、标准语句资料以及标准符号资料等，做为该电子文件档案文字部分正确与否的判断标准，更详而言之，这些检测标准资料可以是字典、辞典、成语辞典、标点符号使用准则、文法使用准则以及表格使用准则等，该资料检测模块130会依据分解的内容，将该分解的部分与这些准则进行对比，检测出该输入题目资料文字部分的内容是否有异于一般的用字遣词及/或文法规则。

另一方面，该资料检测模块130还可就该文字部分本身的内容架构是否有前后矛盾或笔误加以检测，例如对比目录页的标题与内文中的标题及其所存在的页码是否相符合，或是题号与标题的对应关系等。通过该资料检测模块130能够在一定程度上确保输入题目资料的正确性。

该题目生成模块140，是依据使用者通过该输入装置210输入的题目生成选项，自该数据库100中储存的多个题目资料中，检索出符合的题目资料生成所需的题目。承前所述，在本实施例中，当使用者在该题型选择模块110所生成的题型生成接口，选择生成一作图题型的题目时，该题目生成模块140随即自该数据库100中检索出符合的题目资料以及对应于该题目的答案资料。其中，该答案资料尚包括有对应于该作图题这些作图步骤及其内容，作为通过该数据处理装置进行批改作图题的答案参考。举例而言，若受试者未依照标准步骤进行绘图(受试时可在使用者接口上提供如上述负责出题的使用者出题时所使用的绘图工具)时，则可以判定出该受试者并不了解该作图题的逻辑关系，该题不能得分。

请参阅图2，其中显示通过本发明的数学电子试卷生成系统1，实施数学电子试卷生成方法的流程步骤：

在步骤S201，令该题型选择模块110依据使用者通过该输入装置210所输入的题型选择指令，在该显示单元220上初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷数据。承前所述，在本实施例中，设使用者通过该输入单元210输入一生成作图题题目的题型选项时，该题型选择模块110随即自该数据库100中检索出符合的作图题题型的生成接口，供使用者进行作图题题目生成的操作，接着进行步骤S202。

在步骤S202，令该输入信息追踪模块120在使用者通过该输入单元210输入一题目的标准答案的过程中，将其输入内容与顺序加以记录并储存在该数据库100。承前所述，在本实施例中，负责出题的使用者可以通过预先设定好的绘图工具，并通过该输入单元210输入如上述各该步骤的作图顺序。在使用者输入上述作答顺序的过程中，该输入信息追踪模块120会实时记录使用者所输入的作图内容与顺序，并将其存储至该数据库100的输入信息追踪记录数据字段中，接着进行步骤S203。

在步骤S203，令该数据检测模块130针对使用者在该题型选择模块110所生成的题型生成接口下，通过该输入单元210所输入的题目资料进行资料错误检测。承前所述，在本实施例中，当使用者完成题目数据输入后，该数据检测模块130可先将该资料中的文字部分分离出来，该文字部分还可将其内容分解成文字、标点符号、特殊符号、表格、标题及/或注释等部分，这些部分将成为后续错误检测的标的，供该资料检测模块130将该分解的部分与这些准则进行对比，检测出该输入题目资料的文字部分的内容是否有异于一般之用字遣词及/或文法的规则误，接着进行步骤S204。

在步骤S204中，令该题目生成模块140依据使用者通过该输入装置210所输入的题目生成选项，自该数据库100中所储存的题目资料中检索出符合的题目资料生成所需的题目。承前所述，在本实施例中，当使用者在该题型选择模块110所生成的题型生成接口，选择生成一作图题型的题目时，该题目生成模块140随即自该数据库100中检索出符合的题目资料以及对应于该题目的答案资料。其中，该答案资料尚包括有对应于该作图题的作图步骤及其内容，作为通过该数据处理装置进行批改作图题的答案参考。

承前所述，通过本发明的数学电子试卷生成方法以及系统，使用者仅需将题目素材资料输入至数据库中，即可将这些题目资料转换形成可由计算机测验与判定成绩的电子试卷，有效提升电子试卷特别是数学电子试卷生成的效率以及测试能力的广泛性。需特别说明的是，通过本发明的数学电子试卷生成方法以及系统所生成的数学电子试卷，其分数高低也就是受试者对知识的掌握程度高低的判断标准，可以通过将受试者的答案与标准答案对比后，以其符合的程度来判断，如符合程度愈高者表示其所排列组合的结果愈接近标准答案，反之，则表示愈远离标准答案。其中愈接近标准答案者分数较高，反之，则愈低。实际判断受试者能力的标准可视不同题型及使用者的需要加以变更设定。

Claims (18)

1.一种数学电子试卷生成系统，应用在一数据处理装置上，其特征在于，该数学电子试卷生成系统包括：

一数据库，提供该数学电子试卷生成系统储存数学电子试卷生成资料；

一题型选择模块，依据使用者通过该数据处理装置所输入的题型选择指令，自该数据库中检索出对应该指令的接口资料，据此在该数据处理装置上初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷资料；

一输入信息追踪模块，在使用者通过该数据处理装置输入一题目的标准答案的过程中，将其输入内容与顺序记录并储存在该数据库；

一资料检测模块，是依据储存在该数据库的预设资料检测基准，针对使用者在该题型选择模块所生成的题型生成接口下所输入的题目资料，以及该输入信息追踪模块所记录的输入内容与顺序资料进行资料错误检测，并将检测及使用者修正的结果储存至该数据库中；以及

一题目生成模块，是依据使用者通过该数据处理装置所输入的题目生成选项，自该数据库中多个子资料模块中检索出符合的子资料模块生成所需的题目以及对应该题目的答案。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该题型是选自是非题、单项选择题、多项选择题、填空题以及作图题所构成群组中的一个。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该输入信息追踪模块是应用在作图题的出题过程中。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该输入信息追踪模块所记录的资料是选自作图顺序、作图步骤以及各该步骤中作图的轨迹所构成组群中的一个。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统还包括一绘图工具，并通过该数据处理装置输入如各该作图顺序的内容与步骤。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该绘图工具可以是一内建以及外挂的绘图软件程序中的一个。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该数学电子试卷生成资料是选自题型资料、题型生成接口资料、题目资料、输入信息追踪记录资料、检测判断标准资料、检测结果资料、生成后的题目资料以及对应于该生成后题目资料的答案资料所构成组群中的一个。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该数据处理装置是一个人计算机、笔记本型计算机、掌上型计算机、液晶计算机、平板型计算机、个人数字助理以及电子书包其中的一个。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该数据处理装置具有一网络连接功能，供使用者通过一网络通讯系统执行该数学电子试卷生成系统。

10.一种数学电子试卷生成方法，应用在一数据处理装置上，其特征在于，该数学电子试卷生成方法包括：

令一题型选择模块依据使用者通过该数据处理装置所输入的题型选择指令，自一储存有数学电子试卷生成资料的数据库中检索出对应该指令的接口资料，据此在该数据处理装置上初始化一符合该被选择题型的题型生成接口，供使用者输入试卷资料；

令一输入信息追踪模块在使用者选择作图题型时，通过该数据处理装置输入一题目标准答案的过程中，将其输入内容与顺序加以记录并储存在该数据库；

令一资料检测模块依据储存在该数据库的预设资料检测基准，针对使用者在该题型选择模块所生成的题型生成接口下所输入的题目资料进行资料错误检测，并将检测及使用者修正的结果储存至该数据库中；以及

令一题目生成模块依据使用者通过该数据处理装置输入的题目生成选项，自该数据库中检索出符合的题目资料生成所需的题目。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该题型是选自是非题、单项选择题、多项选择题、填空题以及作图题所构成群组中的一个。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该输入信息追踪模块是应用在作图题的出题过程中。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该输入信息追踪模块所记录的资料是选自作图顺序、作图步骤以及各该步骤中作图的轨迹所构成组群中的一个。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括一绘图工具，并通过该数据处理装置输入如各该作图顺序的内容与步骤。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该绘图工具可以是一内建以及外挂的绘图软件程序中的一个。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该数学电子试卷生成资料是选自题型资料、题型生成接口资料、题目资料、输入信息追踪记录资料、检测判断标准资料、检测结果资料、生成后的题目资料以及对应于该生成后题目资料的答案资料所构成组群中的一个。

17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该数据处理装置是一个人计算机、笔记本型计算机、掌上型计算机、液晶计算机、平板型计算机、个人数字助理以及电子书包中的一个。

18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该数据处理装置具有一网络连接功能，供使用者通过一网络通讯系统执行该数学电子试卷生成系统。

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