第十一屆大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目-交互式閱卷系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)答辯ppt

1、交互式閱卷系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)第十一屆大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目核工程與地球物理學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器Team 溫志平* / 洪運(yùn) / 彭磊 / 柏植Supervisor方江雄研究背景 Background.研究背景教育現(xiàn)狀 當(dāng)今社會(huì)，教育已經(jīng)大眾化，考試是考核學(xué)生的主要手段。如何保證閱卷的公平性、準(zhǔn)確性以及效率，這一直都備受考生、家長(zhǎng)以及社會(huì)的關(guān)注。這也是當(dāng)代教育的一個(gè)重要目標(biāo)。 網(wǎng)上閱卷技術(shù)的出現(xiàn)較好的決解了這個(gè)問(wèn)題。圖1. 歷年碩士研究生報(bào)名人數(shù)趨勢(shì)圖1234提高閱卷的效率與公正性實(shí)現(xiàn)試卷評(píng)閱的專業(yè)化實(shí)現(xiàn)教育管理的信息化便于數(shù)據(jù)分析網(wǎng)上閱卷的優(yōu)點(diǎn)研究背景 網(wǎng)上閱卷中的自動(dòng)化評(píng)閱方式可分為光標(biāo)閱讀機(jī)評(píng)

2、閱以及圖像識(shí)別評(píng)閱。光標(biāo)閱讀機(jī)有識(shí)別速度快、評(píng)閱準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但要求答題卡紙張質(zhì)量高，需要配套昂貴的掃描設(shè)備；答題卡校正方式不靈活，后期維護(hù)不方便等問(wèn)題。而圖像識(shí)別評(píng)閱則有著評(píng)閱靈活，成本低，維護(hù)方便等特點(diǎn)，從而得到迅速的推廣應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)有多家公司從事網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，如山東的歐碼、深圳的海云天等。這些產(chǎn)品有一定的運(yùn)用，但都有一定的限制。如糾偏效果不理想；識(shí)別匹配方法不成熟等問(wèn)題。國(guó)外RemarkOffice遵守標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)閱的流程，但不符合國(guó)內(nèi)用戶使用習(xí)慣，也受到較大影響。閱卷系統(tǒng)現(xiàn)狀圖2. 閱卷系統(tǒng)工作現(xiàn)狀研究目的和意義Purpose and Significance.交互式閱卷系統(tǒng)研

3、究目的和意義可直接采用普通紙張，降低成本不需要昂貴的專業(yè)掃描設(shè)備，簡(jiǎn)化閱卷操作采用先進(jìn)圖像匹配算法，答案識(shí)別率大大提高構(gòu)建出便捷高效的模板設(shè)計(jì)方案，輕松實(shí)現(xiàn)高速、高效的識(shí)別閱卷工作 針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)存在的試卷模板建立工作復(fù)雜、配套設(shè)備價(jià)格高、識(shí)別準(zhǔn)確率低等問(wèn)題，本項(xiàng)目在大量的調(diào)研的基礎(chǔ)上提出了交互式閱卷系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容Contents.研究?jī)?nèi)容 交互式閱卷系統(tǒng)含兩個(gè)模塊：閱卷系統(tǒng)客戶端（C/S）和閱卷系統(tǒng)服務(wù)器端（B/S）。 通過(guò)面向服務(wù)架構(gòu)(Service-Oriented Architecture，SOA)將兩個(gè)模塊互聯(lián)，從而保證了兩個(gè)模塊通信的安全性和可靠性。圖3. 交互式

4、閱卷系統(tǒng)功能框架圖研究成果Achievements. 針對(duì)各種因素造成答題卡圖像產(chǎn)生傾斜和偏移的問(wèn)題，本系統(tǒng)采用圖像參考點(diǎn)糾偏的模式，解決了參考點(diǎn)選擇的最優(yōu)化問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。參考點(diǎn)識(shí)別速度快，糾偏校正后效果良好。 依靠高效的圖像識(shí)別算法，在普通質(zhì)量的紙張，較低的填涂要求，高速度的錄入和識(shí)別的前提下達(dá)到了對(duì)答題卡填涂信息的準(zhǔn)確、高效識(shí)別。 提出了一種基于三層架構(gòu)及SOA技術(shù)開(kāi)發(fā)的軟件構(gòu)架模型，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)，提高了軟件數(shù)據(jù)的傳輸效率。系統(tǒng)具有安全、靈活的特性。 最終編寫(xiě)出了閱卷系統(tǒng)客戶端和閱卷系統(tǒng)服務(wù)器端兩個(gè)軟件模塊，完成了軟件系統(tǒng)的整體功能。研究成果研究成果圖4. 交

5、互式閱卷系統(tǒng)客戶端模板定義界面研究成果圖5. 交互式閱卷系統(tǒng)客戶端圖像糾偏界面研究成果圖6. 交互式閱卷系統(tǒng)客戶端識(shí)別界面研究成果圖7. 交互式閱卷系統(tǒng)服務(wù)器端界面分析測(cè)試Analysis and Test. 根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，選取了江西三所高校的三次期末考試，收集答題卡掃描處理，作為系統(tǒng)能效評(píng)估樣本數(shù)據(jù)。在這這些考試中，考生人數(shù)在1000至2000之間?？荚嚳颇?、考試題型多樣，可最大程度模擬現(xiàn)實(shí)情況下的閱卷環(huán)境。分析測(cè)試圖8. 系統(tǒng)測(cè)試樣本數(shù)據(jù) 經(jīng)過(guò)閱卷系統(tǒng)的高效運(yùn)作，結(jié)果如圖9： 考號(hào)識(shí)別率在 99.60%以上，客觀題識(shí)別率在 99.71%以上，主觀題分?jǐn)?shù)的判閱正確率在 99.81%以上。

6、分析測(cè)試圖9. 系統(tǒng)測(cè)試樣本閱卷識(shí)別情況 這三次參加各科目考試的人數(shù)在千人左右，考試科目種類繁多，試卷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很好的檢驗(yàn)了交互式閱卷系統(tǒng)對(duì)誤差控制的能力。 實(shí)踐表明，對(duì)于紙張質(zhì)量低、填涂不好的客觀題識(shí)別效果依舊很好，對(duì)考號(hào)識(shí)別以及主觀題分?jǐn)?shù)讀入基本無(wú)誤。這對(duì)降低自動(dòng)閱卷的成本、提高閱卷的速度、提升閱卷質(zhì)量、創(chuàng)造公平競(jìng)爭(zhēng)的考試環(huán)境具有顯著的作用。總結(jié)與展望Summary and Forecast.交互式閱卷系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)上閱卷已經(jīng)成為閱卷工作的主要趨勢(shì)。本項(xiàng)目首先從目前網(wǎng)上閱卷的整體狀況出發(fā)，細(xì)致的分析、研究了網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的各種需求，提出了一整套交互式閱卷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，把閱卷

7、工作分為客觀題的自動(dòng)識(shí)別評(píng)閱和主觀題人工網(wǎng)上閱卷兩部分，分別進(jìn)行詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)出了一套高效可行的交互式閱卷系統(tǒng)。并在實(shí)踐中得到應(yīng)用，實(shí)踐結(jié)果證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和高效性?？偨Y(jié)與展望 但是，目前的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)往往只注重于實(shí)現(xiàn)單一的閱卷功能，而對(duì)閱卷以外的需求關(guān)心甚少，閱卷系統(tǒng)與其他系統(tǒng)是孤立的，數(shù)據(jù)無(wú)法直接共享。與其他教育管理系統(tǒng)沒(méi)有較好的關(guān)聯(lián)性，缺乏對(duì)數(shù)字信息的的整合與利用。 為了滿足向其它教育資源管理輔助決策系統(tǒng)提供考生的成績(jī)以供分析，為合理調(diào)配教育資源提供參考。 我們?cè)O(shè)想 ?？偨Y(jié)與展望 我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了擴(kuò)展性方面的需求，在后期可與云技術(shù)結(jié)合來(lái)拓展完善本套系統(tǒng)，利用云技術(shù)高拓展性的特點(diǎn)，系統(tǒng)可以在需要時(shí)方便地進(jìn)行擴(kuò)展，增加新接口，與現(xiàn)有或新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行集成。 在此，作者大膽地作一個(gè)預(yù)測(cè)：在不遠(yuǎn)的將來(lái)，一系列現(xiàn)有和新開(kāi)發(fā)的教育管理信息系統(tǒng)將通過(guò)云接口與此次開(kāi)發(fā)的閱卷系統(tǒng)共享、交換數(shù)據(jù)，甚至有可能發(fā)展成為教育管理的門(mén)戶，將教育管理信息化推上一個(gè)新臺(tái)階。總結(jié)與展望圖10. 基于云計(jì)算的交互式閱卷系統(tǒng)與教育管理信息系統(tǒng)集成構(gòu)想圖WHPB洪運(yùn)核地學(xué)院測(cè)控系1872008