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測驗卷批改系統
Test questionnaire marking systemTB001260701
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書目
公告號 M519759
公告日 2016/04/01
公報卷期 43-10
證書號 M519759
申請號 104207616
申請日 2015/05/18
公報IPC G06F 19/00(2011.01); G09B 7/00(2006.01)
當前IPC G16Z 99/00(2019.01); G09B 7/00(2006.01)
申請人 劉佳豪 臺中市西屯區長安路1段83號5樓 (中華民國);
LIU, JIA-HAO (TW)
當前專利權人 劉佳豪
發明人 劉佳豪 (中華民國); LIU, JIA-HAO (TW)
一案兩請 相同的創作已於同日申請發明專利
摘要 本創作涉及一種測驗卷批改系統,其藉由老師批改學生之測驗卷的同時,即能收集老師的手寫筆跡與其位置,通過程式的辨識轉換成學生對於每題的得分資訊,即能得到每位學生的每題分數、班平均分、及格率、分數段等統計,藉此,可在不改變教師批改習慣下,大幅降低教師工作與時間負擔,並能提高批改至統計結果的整體效率,且本創作搭配的硬體構造簡單、攜帶方便。
參考文獻
被參考次數 001
專利範圍   0:936 原始格式
專利範圍 1.一種測驗卷批改系統,其包含有:一處理單元,其具有邏輯運算功能,供內建、執行一批改程式,該批改程式具有儲存手寫軌跡之功能;一資料庫單元,其連接該處理單元,供儲存用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄之資料;一設定單元,其連接該處理單元,供用於輸入及滙入各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表之資料及訊息;一輸出單元,其連接該處理單元,供用於輸出及滙出各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表之資料及訊息;以及一手寫辨識單元,其連接該處理單元,供辨識及記錄手寫之軌跡;藉此,組構成一種能不改變作答及批改習慣、且可即時登錄成績之測驗卷批改系統。

2.如申請專利範圍第1項所述之測驗卷批改系統,其中該系統可以是一具邏輯運算功能之電子裝置與手寫辨識單元所組成,該電子裝置包含有處理單元、資料庫單元、設定單元、輸出單元。

3.如申請專利範圍第2項所述之測驗卷批改系統,其中該電子裝置可以是電腦。

4.如申請專利範圍第1項所述之測驗卷批改系統,其中該設定單元可以是鍵盤、觸控面板或手寫板。

5.如申請專利範圍第1項所述之測驗卷批改系統,其中該輸出單元可以是顯示器、揚聲器或印表機。

6.如申請專利範圍第1或2項所述之測驗卷批改系統,其中該手寫辨識單元可利用有線方式與處理單元連接。

7.如申請專利範圍第1或2項所述之測驗卷批改系統,其中該手寫辨識單元可利用無線方式與處理單元連接。

8.如申請專利範圍第1項所述之測驗卷批改系統,其中該手寫辨識單元可以選自手寫板、攝影元件、或電子筆具筆跡記錄與辨識功能之手寫辨識元件。

9.如申請專利範圍第1項所述之測驗卷批改系統,其中該系統可形成可攜式之單機電子裝置,其具有可相對蓋合之機體與蓋體,其中處理單元、資料庫單元、輸出單元及手寫辨識單元可設於機體上,而設定單元與輸出單元可以具顯示功能之觸控螢幕,該觸控螢幕並設於蓋體。
詳細說明
詳細說明 【技術領域】

本創作隸屬一種測驗卷之批改技術,具體而言係指一種可以傳統書寫方式批改之測驗卷批改系統,藉以能在不改變教師批改習慣下,即時取得測驗分數、完成成績登錄與成績統計,而能大幅降低教師工作與時間負擔,並提高批改之準確率。

【先前技術】

按,測驗是對學生於某一段時間針對某一科目學習的評量,以了解其學習成果,且這類學習成績如能擴大參考基數,並且予以進行班、校、地區之平均分數、及格率、以及分數段等等的統計分析,則可進一步了解各班、年級、校、地區學生的學習狀況、教師教導狀況及課程安排妥適性等等。而一般測驗的題型大致可分為選擇題、是非題、填充題、計算題、造句題、問答題及繪圖題等。

傳統批改的方式係由教師於各學生的測驗卷上以勾叉(主要用於選擇題、是非題、填充題)或直接標分(主要用於造句題、計算題、問答題及繪圖題)方式來給分,最後再加總、登錄於成績表中,如需進行後續班、年級、校、地區之平均分數、及格率、以及分數段等等的統計分析,則需另外登錄與計算,極為不便、且複雜,無形間也會增加教師的工作與時間負擔,甚為耗費人力與時間。

隨著數位科技發展,傳統紙本的書籍、測驗卷等也出現數位化的代替品,例如電子書、數位評量軟體等。數位評量相關技術如中華民國發明第I284267號專利「數位學習中自動產生互動評量的系統與方法」,其揭露一種模組化的工具,輔助設計者快速地設計出數位評量,但這類數位評量方式需應用在數位設備上(如電腦、筆電、平板電腦等)。不僅設備成本高,且需要特別的設計,雖然有其靈活性與即時性,但是改變了學生答題方式與教師批改習慣,以致無法大量普及。因此即便數位評量軟體已發展多年,卻難以取代傳統測驗卷。

如此唯有改良現有的批改方式進行系統化,目前常見的方式有二;其一是卡片式批改。其二是網上批改。其一,卡片式批改是由學生在答題卡上填塗答案選項,再由讀卡機讀取卡片上填塗的選項並計算分數,雖然比傳統方式快取得成績及統計,但缺點是僅限選擇題,而且需購買卡片,故使用上有其侷限性、增加成本。其二,網上閱卷則是需先統一掃描學生答題卷,生成電子圖檔,再派送給電腦前的教師批閱,批閱後由計分系統統計、生成報表,其優點是題型較不限,但缺點是大型掃描設備有限,同時批改後學生在測驗測上看不到老師劃記,無法得知每題是否得分狀況,故其設備成本更高,且整體操作必需仰賴專業人員,不適合一般學校教師使用。

換言之,傳統紙張型測驗卷具有題型多樣化之特性,適合用於學生學習評量,但其批改方式造成教師的負擔,而良好的批改方式應該是在不改變教師批改習慣下,能即時登錄及統計分析,才能兼顧學生評量、教師批改及統計分析的需求,故如何達成此一目的,係業界所極待開發。

緣是,本創作人乃針對前述現有測驗卷在批改上所面臨的問題深入探討,並藉由多年從事相關產業之研發經驗,積極尋求解決之道,經不斷努力的研究與試作,終於成功的開發出一種測驗卷批改系統,藉以克服現有批改方式無法即時統計、或需變更批改習慣所造成的不便與困擾。

【新型內容】

因此,本創作之主要目的係在提供一種能不改變批改習慣的測驗卷批改系統,藉以能自動登錄成績,並提高批改之準確率,並能大幅降低教師工作與時間負擔。

再者,本創作之次主要目的係在提供一種可攜式之測驗卷批改系統,其具有構造簡單,以及攜帶方便之效。

基於此,本創作主要係透過下列的技術手段,來實現前述之目的及其功效,其包含有:一處理單元,其具有邏輯運算功能,供內建、執行一批改程式,該批改程式具有儲存手寫軌跡之功能;一資料庫單元,其連接該處理單元,供儲存用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄之資料;一設定單元,其連接該處理單元,供用於輸入及滙入各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表之資料及訊息;一輸出單元,其連接該處理單元,供於輸出及滙出各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表之資料及訊息;一手寫辨識單元,其連接該處理單元,供辨識及記錄手寫之軌跡。

藉此,透過前述技術手段的展現,本創作之測驗卷批改系統於進行批改作業,學生可以手寫方式進行評量,而教師也可以在不改變批改習慣下,進行批改作業,且能由系統即時得知給分狀況,並能在完成批改作業時同步取得成績登錄、分析,甚至可取得多樣之成績報表,且可供進行後續統計資料處理,故可大幅降低教師工作與時間負擔,並能提高批改之準確率,再者本創作之系統搭配的硬體構造簡單、攜帶方便,幾乎不用學習即可上手,極適合教師平時使用。

為使 貴審查委員能進一步了解本創作的構成、特徵及其他目的,以下乃舉本創作之若干較佳實施例,並配合圖式詳細說明如后,同時讓熟悉該項技術領域者能夠依據本說明書具體實施。

【圖式簡單說明】

第一圖:係本創作測驗卷批改系統之簡要架構示意圖。

第二圖:係本創作測驗卷批改系統較佳實施例之簡要外觀示意圖。

第三圖:係本創作測驗卷批改系統另一較佳實施例之簡要外觀示意圖。

第四圖:係本創作測驗卷批改方法之簡要流程示意圖。

第五圖:係本創作測驗卷批改系統於實際操作的狀態示意圖。

第六圖:係本創作測驗卷批改系統於連線狀態下實際批改操作時的流程示意圖。

第七圖:係本創作測驗卷批改系統於離線狀態下實際批改操作時的流程示意圖。

第八~十五圖:係本發明測驗卷批改程式於實際操作的軟體產品使用畫面示意圖。

【實施方式】

本創作係一種測驗卷批改系統,隨附圖例示之本創作的具體實施例及其構件中,所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考,僅用於方便進行描述,並非限制本創作,亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸,當可在不離開本創作之申請專利範圍內,根據本創作之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而本創作之測驗卷批改系統的構成,係如第一圖所示,該測驗卷批改系統(100)包含有一供內建一批改程式(200)之處理單元(10)、一供儲存或載入多數用戶、學生、測驗卷樣式等資料之資料庫單元(20)、一用以輸入設定指令之設定單元(30)、一用以輸出資料及訊息之輸出單元(40)及一用以紀錄手寫軌跡之手寫辨識單元(50);如第二圖所示,本系統(100)可以是一具邏輯運算功能之電子裝置,例如桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦等,本創作以連接桌上型電腦為主要實施例,其中該處理單元(10)可以是該等電腦之中央處理器,用以內建該批改程式(200),使其可於該等電腦上執行;又資料庫單元(20)係與處理單元(10)連接,該資料庫單元(20)可以是該等電腦之儲存裝置、連接該電腦之遠端儲存裝置,供儲存用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄等等之資料及訊息;而設定單元(30)係與處理單元(10)連接,該設定單元(30)可以是該等電腦之鍵盤、觸控面板、手寫板、又或供連接遠端站台、記憶媒體之有線或無線連接埠等具輸入功能之輸入元件,供用於輸入及滙入各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表等等之資料及訊息;至於輸出單元(40)係與處理單元(10)連接,該輸出單元(40)可以是該等電腦之顯示器、揚聲器、印表機、又或供連接遠端站台、記憶媒體之有線或無線連接埠等具輸出或滙出功能之輸出元件,供用於輸出及滙出各項用戶、學生、班級、測驗卷設計、樣式、批改分數、成績登錄、以及統計報表等等之資料及訊息;至於手寫辨識單元(50)係與處理單元(10)連接,該手寫辨識單元(50)可利用有線方式(如USB、RS、JR等連接線)或無線方式(如紅外線、藍芽、WiFi、NFC等無線通訊技術)與處理單元(10)產生連結關係,且該手寫辨識單元(50)可以選自手寫板、攝影元件、或電子筆等具筆跡記錄與辨識功能之手寫辨識元件,本創作之手寫辨識單元(50)係以手寫板透過USB連接線之有線方式與具處理單元(10)的桌上型電腦連接為主要實施例(如第二圖所示),再者該手寫辨識單元(50)進一步具有記憶功能,可供儲存手寫辨識資料,供利用隨身記憶體轉存至系統(100)之資料庫單元(20)中。另如第三圖所示,本創作進一步可形成可攜式之單機電子裝置,該系統(100)具有可相對蓋合之機體(101)與蓋體(102),其中處理單元(10)、資料庫單元(20)、輸出單元(40)及手寫辨識單元(50)可設於機體(101)上,而設定單元(30)與輸出單元(40)可選用具顯示功能之觸控螢幕,該觸控螢幕並設於蓋體(102),使其構成可攜行之單機型態;藉此,組構成一種能不改變作答及批改習慣、且可即時登錄成績之測驗卷批改系統者。

而關於本創作測驗卷批改系統中之批改程式(200)的批改方法流程,則係如第四、五圖所揭示者,其包含有一建立項目(S01)、一設定測驗卷樣式(S02)、一測驗卷導出(S03)、一手寫批改辨識(S04)、一成績登錄分析(S05)及一成績報告(S06)之步驟,而能在不改變批改習慣下,即時完成成績登錄與統計分析;首先,進行建立項目(S01)之步驟,其係透過系統(100)之處理單元(10)啟動內建的批改程式(200),並利用設定單元(30)依序建立測驗項目,例如測驗科目、學校、級別、班級、考場、學生名冊等基本資料,其建立方式可以是如鍵盤輸入、手寫輸入、以及由資料庫單元(20)、記憶媒體或遠端站台等滙入;其次,進行設定測驗卷樣式(S02)之步驟,其係透過系統(100)之設定單元(30)進行測驗卷樣式之設定,該測驗卷樣式可由資料庫單元(20)中滙入電子測驗卷樣式,其包含有測驗卷版型、題號、給分區域、於給分區域該題配分及缺考劃記區域,也可以利用手寫辨識單元(50)以手繪方式辨識建立該測驗卷樣式,例如將測驗卷置於手寫板上,並可依批改程式(200)之要求,設定測驗卷版型,並於測驗卷上依序書寫題號、圈繪出給分區域、於給分區域書寫該題配分及缺考劃記區域;接著,進行測驗卷導出(S03)之步驟,於完成測驗卷樣式之設定後,可將該測驗卷樣式儲存於系統(100)之資料庫單元(20)中,供於批改作業進行時滙出該測驗卷樣式;之後,進行手寫批改辨識(S04)之步驟,於導出該測驗卷樣式後,將測驗卷置於手寫辨識單元(50)範圍內,依測驗卷樣式於測驗卷上以手寫方式逐一完成各題批改或缺考註記,其批改可以勾、叉或直接給分方式進行;緊接著,進行成績登錄分析(S05)之步驟,在進行批改的同時,可由手寫辨識單元(50)直接辨識及記錄批改者的手寫軌跡,該系統(100)之處理單元(10)可即時確認,並由輸出單元(40)之顯示器顯示對應受測學生的給分狀況,又或以輸出單元(40)之揚聲器以語音方式說出給分狀況,且當批改者直接手寫給分時,該批改程式(200)可以設定警示作業,以警告批改者給分超出該題配分,且於辨識完成後,直接將分數登錄於資料庫單元(20)之成績表上,並可供後績進行各項成績分析;最後,進行成績報告(S06)之步驟,於完成批改成績之登記與分析後,可選擇所需的成績報表,例如得分落點、班平均,該系統(100)可利用輸出單元(40)顯示、列印或滙出該成績報表,而完成整個批改作業。

以下並列舉本創作之具體實施例,請同時參看第二、四、五圖所示;步驟1,學生資料匯入,其可將學生資料鍵入Excel中,在匯入本創作的系統(100),以供後續批改時的學生對應;步驟2,測驗卷樣式建立,其係將測驗卷置於手寫板上,並依序定義題號位置、定義給分框及定義配分,並重複依題號順序定義其他題號,即可完成測驗卷樣式定義。並將該測驗卷樣式上載,以供其他教師下載使用;步驟3,於系統(100)之批改程式(200)中載入該測驗卷樣式;步驟4,測驗卷批改,本階段將以某一校內考試,考測驗卷格式為A4雙面,批改2個班為例,分別用以下二種方式進行批改;步驟5,批改流程,其具有連線批改及離線批改兩種模式:其中連線批改,請配合參見第六圖所示:其係於登入系統後(如第八圖所示),選擇某年級的考試與科目;接著選擇班級(如第九、十圖所示),系統自動下載所選的的班級學生資料;其次,進行測驗卷樣式建立或下載(如如第十一、十二圖所示),測驗卷樣式建立可參考前段說明,如已建立完成則可直接下載;之後,將欲批改的測驗卷,進行排序,依學號或考號,例如由小到大排序;進一步選擇班級(如第十三圖所示),選擇本次欲批改的班級,系統將呈現該班級的學生,其中測驗卷順序,需與系統中的學生排序一致;緊接著,進行測驗卷批改(如第十四圖所示),將排序好的測驗卷(一整班級),置於手寫辨識單元(50)上,開始進行批改;先批改正面,批改1號學生,可僅批改錯題,該頁批改結束後,在測驗卷右下角畫一圓圈(表未劃記的其他題為正確),此時系統(100)將播報語音【翻頁】。接著批改2號學生,重複批改步驟,直至最後學生。系統(100)亦播報語音【請將測驗卷翻至反面】;接著將整疊測驗卷翻面,此時最後一位學生為第一張測驗卷,並置於手寫板上方;之後,批改反面,批改最後一位學生,該頁批改結束後,系統將自動計算測驗卷總分,並播報總分語音與翻頁語音,當批改下一位學生,重複批改步驟,直至1號學生。結束時系統(100)將播報語音【全部批改結束】。

步驟6,匯出批改結果(如第十五圖所示),批改結束後將自動匯出批改成績報表的檔案,其可進一步自動上傳至資料彙整中心,亦可後續針對該班級手動上傳。

而離線批改,則請配合參見第七圖所示:使用時並未與系統(100)連接,因此無法提供語音播報,批改時與連線流程相同,其流程說明如下:首先,登入系統選擇某年級的考試與科目;其次選擇欲上傳的班級,由於批改時一班為一單位,存成單一檔案一即手寫軌跡檔,因此上傳時需選擇本次批改的班級;接著手寫批改識別,由系統(100)進行該軌跡檔內容的識別,並將識別的每個字元依據識別度分成不同等級,例如分別是:高、中、低及無法識別;需要二次識別,當判斷文字識別結果是否有識別度為低或無法識別,如果有既需要利用圖形識別做二次識別;圖形識別,其係將手寫辨識轉換成圖形,再由圖形識別引擎進行識別;之後,進行測驗卷頁面切分,利用每頁面測驗卷樣式,每題位置作為特徵,以及每頁右下角畫圈的資訊作為換頁判斷的依據,而切分出每頁面;緊接著,進行學生數量檢查,經由測驗卷樣式可知測驗卷總頁數,因此頁面切分後,即可比對學生數量,如數量不一致可分為下列二種錯誤,例如測驗卷份數小於學生人數,則即缺考,可事後再注記缺考學生;反之,當測驗卷份數大於學生人數,則即班級選擇錯誤,應重新選擇班級。接著,進行分數計算,將識別後的字元,利用測驗卷樣式每題位置資訊,即可得出分數資訊,計算出每學生每題得分與科目總分。最後,匯出批改結果,分數計算後將自動匯出批改結果的檔案。

之後自動上傳至資料彙整中心,系統自動於背景自動上傳至資料彙整中心,如當下未連接網路,亦可後續針對該班級手動上傳。

經由上述之系統(100)架構及批改程式(200)的批改步驟可知,使用本創作之批改系統(100)進行批改作業,學生可以手寫方式進行評量,而教師也可以在不改變批改習慣下,進行批改作業,且能由系統(100)即時得知給分狀況,並能在完成批改作業時同步取得成績登錄、分析,甚至可取得多樣之成績報表,且可供進行後續統計資料處理,故可大幅降低教師工作與時間負擔,並能提高批改之準確率,再者本創作之系統(100)搭配的硬體構造簡單、攜帶方便,幾乎不用學習即可上手,極適合教師平時使用。

綜上所述,可以理解到本創作為一創意極佳之新型創作,除了有效解決習式者所面臨的問題,更大幅增進功效,且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用,同時具有功效的增進,故本創作已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件,乃依法提出申請新型專利。
符號說明
符號說明 (100)‧‧‧系統

(101)‧‧‧機體

(102)‧‧‧蓋體

(10)‧‧‧處理單元

(20)‧‧‧資料庫單元

(30)‧‧‧設定單元

(40)‧‧‧輸出單元

(50)‧‧‧手寫辨識單元

(200)‧‧‧批改程式

(S01)‧‧‧建立項目

(S02)‧‧‧設定測驗卷樣式

(S03)‧‧‧測驗卷導出

(S04)‧‧‧手寫批改辨識

(S05)‧‧‧成績登錄分析

(S06)‧‧‧成績報告