專利名稱：數(shù)位學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法
專利說明數(shù)位學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法 本發(fā)明是有關于一種數(shù)字自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法，其模塊包括選擇模塊、人機界面編輯器、影音同步編輯器、以及播放模塊等。利用結(jié)構(gòu)化的編輯程序，解決以往數(shù)字學習中游戲互動評量的部份，特別是如何設計以角色扮演與情境式系統(tǒng)的評量系統(tǒng)，在數(shù)字內(nèi)容系統(tǒng)中提供使用者與計算機互動與學習的機制，讓使用者能有效提升學習效果，解決數(shù)字學習(E-learning)中最困難設計的部份，提升數(shù)字學習系統(tǒng)設計與實施的效率，可提供數(shù)字學習的系統(tǒng)設計者快速有效的設計多樣化及趣味性的數(shù)字內(nèi)容。在數(shù)字學習內(nèi)容設計中，除了知識解說外，最重要的即是互動教學與學習效果的評估，而這部份也是數(shù)字內(nèi)容設計最困難、最耗費心力的部份，如何有多樣化趣味性的設計，更是數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)品成功與失敗的關鍵，以往數(shù)字學習內(nèi)容互動評量模式，常是采用類似是非題、選擇題型的設計，如此容易使數(shù)字產(chǎn)品單調(diào)化、平乏化，使數(shù)字產(chǎn)品無法讓使用有較高的興趣，致使無法發(fā)揮數(shù)字內(nèi)容可超級鏈接的特性。
一般習知之數(shù)字學習系統(tǒng)中，互動與評量的架構(gòu)多半為單調(diào)型式，例如是非題、選擇題，一般使用者無法溶入情境，多樣化互動評量的設計，是數(shù)字學習系統(tǒng)設計者的重要挑戰(zhàn)，如何提出一個模型化、有系統(tǒng)建構(gòu)建各種多種化互動評量模型，讓系統(tǒng)設計者能依據(jù)模塊化點選的原則，利用預先歸納與設計的模塊，讓系統(tǒng)設計者可快速有效設計多樣化的互動模式，如何利用模塊化的架構(gòu)，提供系統(tǒng)設計者經(jīng)由系統(tǒng)輔助點選并施實多樣化的互動評量系統(tǒng)，著實是數(shù)字學習系統(tǒng)設計可改進及重視的要點。
先前有關互動評量的發(fā)明，例如2002年7月21日公開的編號00495703號的專利，名為「計算機輔助學習系統(tǒng)與方法」的發(fā)明專利是一種計算機輔助學習系統(tǒng)，可自課程數(shù)據(jù)庫讀取一課程數(shù)據(jù)，并可檢驗學習者對于課程數(shù)據(jù)的學習成效，但沒有自動產(chǎn)生互動評量的機制。
另有2004年3月11日公開的公開的公開號為00579470號的專利，名為「中文文章評量方法與系統(tǒng)及其計算機讀取媒介」揭露一種中文文章評量方法，依據(jù)中文數(shù)據(jù)/詞庫將中文文章進行斷詞與詞性標注，判斷每一詞是否為錯別字，并計算中文章中之錯別字的數(shù)目，這些皆無法符合一般學習情境的互動評量設計，無法有效產(chǎn)生互動評量的機制。
因此，如何針對上述問題而提出一種數(shù)字學習產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)及方法，不僅可改善傳統(tǒng)之缺點，又可具有多樣化、趣味化的互動評量型態(tài)的特色，長久一直是使用者殷切盼望及本發(fā)明人念茲在茲者，而本發(fā)明人基于多年從事于數(shù)字學習架構(gòu)及方法，與相關產(chǎn)品之研究開發(fā)實務經(jīng)驗，乃特潛心研究并配合學理之運用，提出一種自動產(chǎn)生互動與評量之系統(tǒng)，設計合理且有效增進教學效果之發(fā)明。鑒于上述習知，數(shù)字學習無法快速設計互動評量功能的缺點，本發(fā)明提供一種可自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法，使用者利用模型化的概念，提供設計者多樣化、可快速實施完成等特性，使數(shù)字學習系統(tǒng)設計能更有效率、更多樣化、更趣味化。
本發(fā)明包括有(1)選擇模塊141，(2)人機界面編輯器142，(3)影音同步編輯器143，(4)播放模塊144，(5)評量模型數(shù)據(jù)庫151，(6)多媒體數(shù)據(jù)庫152，以及(7)互動評量系統(tǒng)庫153等模塊，如

圖1、圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)所示，設計者利用選擇模塊141選擇合適的互動評估模塊，并確定所選定評量的題型，如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)，是非題、選擇題、填充題、配合題、組合題、連續(xù)選擇題、概算題、分類題、繪圖題、大富翁題、坐標問題、動能配合題等，再用人機界面編輯器142與影音同步編輯器143設計新系統(tǒng)的圖、音界面建立新系統(tǒng)如圖3，并可用播放模塊144瀏覽新系統(tǒng)，以測試其可行性，本系統(tǒng)各模塊說明如下選擇模塊141提供設計者從評估模型數(shù)據(jù)庫中選取合適的互動評估模型，本發(fā)明將有系統(tǒng)歸納數(shù)21種常使用的互動評量模型，如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)所示，其中互動評量系統(tǒng)的流程有一定程序，如圖4所示，其中每個模型皆需定義一組畫面，以及每個畫面有那些區(qū)域、有那些組件所組成，如圖5(a)、圖5(b)所示，即為其中一題型(是非題)的規(guī)格范例，設計者利用這些預設的系統(tǒng)模型，選取其中合適的模型套用，包括定義題型、場景、配分區(qū)、答案區(qū)、題目區(qū)、年級版本選擇區(qū)等，可加速互動評量設計的速度。
人機界面編輯器142提供設計者編輯互動評量系統(tǒng)的機制，利用多層次的概念，可從多媒體數(shù)據(jù)庫選取適當?shù)亩嗝襟w組件，并將多層次影像合成為一個有情境的人機界面，可編輯場景、記分區(qū)、答案區(qū)，如圖6，題目區(qū)、年級與版本選擇區(qū)等，提供設計者快速產(chǎn)生雛型系統(tǒng)的機制。
影音同步編輯器143提供設計者編輯互動評量系統(tǒng)背景音樂與音效的機置，包括動畫音效、背景音樂、換頁音樂、答對答錯音效等，讓互動評量系統(tǒng)不僅有動畫，并且有與動畫同步的音效，畫面中各事件的音效，如圖7，使其更具聲光效果。
播放模塊144讓人機界面編輯器與影音同步編輯器所產(chǎn)生互動評量系統(tǒng)，可實時呼叫播放，呈現(xiàn)所設計的互動評量系統(tǒng)，提供設計者測試與可行性分析的操控環(huán)境。
評量模型數(shù)據(jù)庫151有系統(tǒng)依據(jù)互動評量設計專家多年的工程經(jīng)驗所歸納的評估模型，如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)、圖4、圖5(a)、圖5(b)，建立系統(tǒng)預設的模型，模型將包括定義題型、場景、配分區(qū)、題目區(qū)、答案區(qū)、年級版本選擇與識別區(qū)等特性區(qū)的屬性，提供設計者可套用的基礎，可加速設計速度。
多媒體數(shù)據(jù)庫152將系統(tǒng)將常用的圖像與音效組件，有系統(tǒng)儲存于計算機檔案中，設計者可快速調(diào)用，系統(tǒng)預定定義的組件，使能快速建置互動評量雛型系統(tǒng)。
互動評估系統(tǒng)庫153將依上述程序所建置完成的互動評估系統(tǒng)，儲存于計算機的數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)可實時調(diào)用播放。本發(fā)明系為一種數(shù)字學習自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法，首先，系統(tǒng)架構(gòu)可參閱圖1包括二部份，其中處理程序模塊有(1)選擇模塊141，(2)人機界面編輯器142，(3)影音同步編輯器143，(4)播放模塊144；另數(shù)據(jù)庫模塊有(5)評量模型數(shù)據(jù)庫151，(6)多媒體數(shù)據(jù)庫152，(7)互動評量系統(tǒng)庫153等模塊。而本系統(tǒng)開發(fā)的流程圖則可參閱圖8，包含選擇互動評估模塊S801、編輯人機界面S802、影音同步編輯S803、播放雛型系統(tǒng)S804、是否滿意雛型互動評量系統(tǒng)S805、儲存新的互動評量雛型系統(tǒng)S806等。本系統(tǒng)可自動產(chǎn)生的互動評量系統(tǒng)如圖7，本流程所包含的各步驟詳細說明如下(1)選擇互動評估模塊S801為一種依據(jù)互動評量設計工程師多年的工作經(jīng)驗，并深入探討目前全世界各種著名數(shù)字學習產(chǎn)品所歸納而得的互動評量模塊數(shù)據(jù)庫，如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)，本模塊從評估模型數(shù)據(jù)庫151，選擇合適的評量模型，各模型的處理流程，如圖四所示，包括有(1)游戲說明頁S401，(2)開場畫面S402，(3)貼上題目、答案于正確位置S403，(4)題目畫面與動畫S404，(5)答對答錯動畫S405，(6)計分程序S406，以及(7)榮譽榜S407等步驟，其中每個步驟的畫面皆有定義如圖5(a)、圖5(b)，即為范例模型是非題畫面定義的說明檔案，其中各類包括定義場景、畫面特效、題型、題目區(qū)、答案區(qū)、配合區(qū)、年級、版本選擇與示別區(qū)等，本模塊選定后，再利用人機界面編輯器與影音同步編輯器快速編輯互動與評量雛型系統(tǒng)。
(2)編輯人機界面S802利用多媒體數(shù)據(jù)庫中所預設的圖像組件，利用多層次的架構(gòu)，有前景、中景、背景的原理，實時影像合成，其中題目畫面有題目區(qū)，有答案區(qū)、記分區(qū)、年級與版本選擇與識別區(qū)以及畫面特效等，依據(jù)所選擇的模塊完成各個影像的屬性，以便能自動編輯與合成影像，如圖6所示。
(3)影音同步編輯S803將已經(jīng)編輯好的人機界面配上音效及背景音樂以及各事件的相對音效，使系統(tǒng)能影音同步，促進使用者能溶入情境，使其形成完整的多媒體系統(tǒng)，可讓使用者能溶入主題之中，如圖7所示。
(4)播放雛型系統(tǒng)S804系統(tǒng)所建置好的互動評量雛型系統(tǒng)，可實際播放并測試其可用性與可行性，提供設計者瀏灠與操控新系統(tǒng)的環(huán)境，如果功能有所不適可再重新設計與規(guī)劃，如此周而復始，止于至善。
(5)題否滿意雛型互動評量系統(tǒng)S805設計師可實際瀏覽已經(jīng)實施完成的新的雛型互動評量系統(tǒng)，利用計算機的執(zhí)行預覽與測試新系統(tǒng)的可行功能性是否健全與滿意，如不滿意釗重新回S801的步驟再執(zhí)行。
(6)儲存新的互動評量雛型系統(tǒng)S806將新的雛型系統(tǒng)儲存入數(shù)據(jù)庫，并設定一些系統(tǒng)參數(shù)，以方便檢索與調(diào)用。圖1數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動與評量的系統(tǒng)架構(gòu)。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)互動評量模型范例清單。
圖3人機界面編輯器與影音同步編輯器示意圖。
圖4互動評量驅(qū)動方式之流程圖。
圖5(a)、圖5(b)是非題評量模型規(guī)劃范例示意圖。
圖6人機界面編輯器示意圖。
圖7影音同步編輯器示意圖。
圖8互動評量雛型系統(tǒng)產(chǎn)生之流程圖。110 輸入裝置
120 計算機系統(tǒng)130 輸出裝置140 處理程序模塊141 選擇模塊142 人機界面編輯器143 影音同步編輯器144 播放模塊150 數(shù)據(jù)庫模塊151 模型數(shù)據(jù)庫152 多媒體數(shù)據(jù)庫153 互動評估系統(tǒng)庫。
權(quán)利要求
1.一種用于數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，利用系統(tǒng)預設計的互動評量模型，可快速建置互動評量雛型系統(tǒng)，系統(tǒng)至少包括下列處理模塊(1)選擇模塊提供設計者選擇互動評量模型、定義評量的題型；(2)人機界面編輯器提供設計互動評量系統(tǒng)的人機界面，利用多層次的概念，定義互動評量系統(tǒng)答題畫面、答對答錯畫面、各題的切換以及各畫面的背景、中景、前景等；(3)影音同步編輯器提供設計者定義互動評量系統(tǒng)，各畫面各動畫的音效以及背景音樂；(4)播放模塊提供播放互動評量雛型系統(tǒng)的瀏覽工具，使用者可測試所定義的互動評量的新系統(tǒng)。(5)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中該系選一計算機裝置、一數(shù)據(jù)庫裝置，以及掃描機之組成群組中之一組。(6)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中該系選一顯示屏幕以及一喇叭之組成群組中之一組。(7)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中選擇模塊，包括定義題目區(qū)、答題區(qū)、記分區(qū)、功能區(qū)、年級版本選擇區(qū)與識別區(qū)，各區(qū)的地址與動線。(8)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動與評量的系統(tǒng)，其中評量的題型，為模型料庫所定義的各種互動評量模型。(9)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中選擇模塊，包括定義互動評量驅(qū)動方式、驅(qū)動流程、各畫面題目組件的定義。(10)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中人機界面編輯器，包括選定各畫面的前景、中景、背景等多層次影像對象，各畫面切畫的影片的驅(qū)動方式，以及各畫面中的各區(qū)域的影像對象。(11)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中影音同步編輯器，包括定義背景音樂、各動畫的音效、答對答錯音效、畫面切換音效。(12)如申請專利范圍第1項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)，其中播放模型，包括互動評量雛型系統(tǒng)的瀏覽與功能測試。
2.一種用于數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量系統(tǒng)庫的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，儲存系統(tǒng)預定數(shù)據(jù)、圖像、音效與音樂組件，系統(tǒng)至少包括下列數(shù)據(jù)庫模塊(1)模型數(shù)據(jù)庫提供儲存互動評量的各種模型，讓設計者可快速選擇各種互動評量系統(tǒng)；(2)多媒體數(shù)據(jù)庫提供各種系統(tǒng)預設或使用者定義的各種影像對象庫與聲音對象庫，可供設計者實時調(diào)用；(3)互動評量系統(tǒng)庫提供儲存設計者設計好的互動評量系統(tǒng)，可隨時提供播放模塊調(diào)用播放。(4)如申請專利范圍第2項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量系統(tǒng)庫的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中模型數(shù)據(jù)庫，包括本系統(tǒng)所預先歸納的各種互動評量模式，可使用者訂新增的互動評量模式。(5)如申請專利范圍第2項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中多媒體數(shù)據(jù)庫，包括互動評量系統(tǒng)各畫面所需要的各種影像、圖片、音效、音樂組件。(6)如申請專利范圍第2項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中互動評量系統(tǒng)，包括系統(tǒng)已實施完成的各種互動評量雛型系統(tǒng)。
3.一種用于數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，該系統(tǒng)產(chǎn)生之操作包括下列步驟(1)選擇互動評量模塊設計者由評估模型數(shù)據(jù)庫中調(diào)出合適的模塊，確定可完成新的互動評量的模型；(2)編輯人機界面設計者定義新的互動評量系統(tǒng)，各畫面的影像對象以及各種切換畫面的型式；(3)影音同步編輯定義新的互動評量系統(tǒng)各畫面、各事件的音效及背景音樂；(4)播放雛型系統(tǒng)測試新的互動評量雛型系統(tǒng)的功能性與可行性；(5)儲存新的互動評量雛型系統(tǒng)將已測試完成的新系統(tǒng)，存入數(shù)據(jù)供隨時可檢索與調(diào)用。
(6)如申請專利范圍第3項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，其中選擇互動評量模塊，可瀏覽各種模塊的范例、驅(qū)動方式說明、適用方法等信息。(7)如申請專利范圍第3項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，其中編輯人機界面，包括定義各畫面中的影像對象及各區(qū)域功能、驅(qū)動方式、畫面切換的方式。(8)如申請專利范圍第3項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，其中影音同步編輯，包括定義各事件的對應音效、各畫面的背景音樂與各事件的音效。(9)如申請專利范圍第3項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，其中播放雛型纟統(tǒng)，包括隨時調(diào)用已定義完成的互動評量系統(tǒng)，測試其功能可行性與方便性。(10)如申請專利范圍第3項所述之數(shù)字學習中自動產(chǎn)生互動評量的方法，其中儲存新的互動評量雛型系統(tǒng)、定義名稱與索引方式，以便使用者隨時的調(diào)閱、查詢與檢索。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種數(shù)字學習自動產(chǎn)生互動評量的系統(tǒng)與方法，其處理模塊包括選擇模塊、人機界面編輯器、影音同步編輯器、以及播放模塊等。本系統(tǒng)利用系統(tǒng)預先建構(gòu)的評估模型數(shù)據(jù)庫以及多媒體數(shù)據(jù)庫，使能快速建構(gòu)新的互動評量系統(tǒng)。首先互動評量系統(tǒng)工程師將新的評估模型建入評估模型數(shù)據(jù)庫中，并撰寫好驅(qū)動程序，之后數(shù)字內(nèi)容設計師可調(diào)用數(shù)據(jù)庫的互動評量模型，為所設計數(shù)字內(nèi)容的評量系統(tǒng)，如此可有效提升數(shù)字內(nèi)容中最困難部份，即互動評量系統(tǒng)的實施與制作的時程，利用評估系統(tǒng)模塊化的設計縮短數(shù)字內(nèi)容實施的時間。
文檔編號G09B7/00GK101064073SQ20061020038
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者洪永城 申請人:杭州草莓資訊有限公司