本發(fā)明涉及教育信息化教學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖形圖像的互動作業(yè)生成方法。該方法可廣泛應(yīng)用于教育信息化教學(xué)，包括課堂練習(xí)、遠(yuǎn)程互動教學(xué)、電子作業(yè)、遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)和相應(yīng)的大數(shù)據(jù)分析等。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字技術(shù)(digitaltechnology)的發(fā)展，越來越多的人通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)新知識，在線學(xué)習(xí)已經(jīng)成為人們獲取知識的一種全新方式。在教育領(lǐng)域，教育信息化技術(shù)發(fā)展日新月異，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)觀看老師的授課，接收老師布置的作業(yè)，完成作業(yè)后通過終端設(shè)備上傳自己的作業(yè)給老師批改或由系統(tǒng)自動評分。在這個過程中，作業(yè)的生成一般是老師先把作業(yè)的內(nèi)容用鍵盤敲入作業(yè)錄入系統(tǒng)，然后通過教育信息化系統(tǒng)發(fā)送到學(xué)生的終端設(shè)備中，學(xué)生接收到作業(yè)后答題并上傳，然后系統(tǒng)自動對作業(yè)進行批改或由老師人工批改。在作業(yè)生成過程中，存在以下問題：一方面老師輸入作業(yè)內(nèi)容的工作量非常大，特別是一些數(shù)學(xué)公式的輸入非常麻煩；另一方面，現(xiàn)有的紙質(zhì)作業(yè)資源或其它電子格式的作業(yè)資源非常豐富，但都無法直接利用形成可以交互的電子作業(yè)。

由于長期的教學(xué)積累，老師手中擁有大量的試題，但這些試題大多基于傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介或不同格式的二進制文件，如word文檔、pdf文檔、ppt文檔等。這些文件本身并不支持交互答題，學(xué)生無法在文件上直接答題并由系統(tǒng)自動進行評判。我們知道，文件能夠支持互動答題，其自身就必須能夠支持答案、得分及評分標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)的錄入。但如何方便、簡單地將現(xiàn)有紙質(zhì)作業(yè)資源或word文檔、ppt文檔或pdf文檔等格式的文件形成可互動、可通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳播的數(shù)字媒體作業(yè)，成為當(dāng)下一個十分突出、且亟待解決的問題。

為了形成有效的互動轉(zhuǎn)換，我們需要實現(xiàn)以下目標(biāo)：

第一，方便簡潔的錄入，無須使用復(fù)雜的軟件。

第二，能夠支持不同的題目類型，并提供不同的錄入方式，并且要考慮常見的題型，如單選題、多選題、判斷題、填空題、主觀題等。

第三，不使用文件轉(zhuǎn)換技術(shù)，降低老師的操作難度。由于各種文件之間的兼容性問題，在轉(zhuǎn)換過程中經(jīng)常會出現(xiàn)排版變形、錯位等情況，造成老師的二次修改，浪費寶貴的時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供一種圖形圖像的互動作業(yè)生成方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：所述作業(yè)生成方法包括以下步驟：

(1)錄入者把要上傳的作業(yè)內(nèi)容生成圖片格式的文件；

(2)把圖片格式的文件上傳至作業(yè)錄入系統(tǒng)；

(3)在圖片格式的文件上創(chuàng)建交互層；

(4)在交互層上獲取答題點坐標(biāo)并創(chuàng)建作業(yè)索引，該坐標(biāo)存入所述作業(yè)索引中；

(5)在答題點坐標(biāo)位置形成交互點，交互點與所述作業(yè)索引相關(guān)聯(lián)；

(6)在交互點管理界面輸入作業(yè)索引數(shù)據(jù)；

(7)作業(yè)錄入系統(tǒng)將作業(yè)索引數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)一起關(guān)聯(lián)存儲形成電子作業(yè)。

上述答題點指需要填寫答案的位置，比如填空題或選擇題中的括號處；主觀題中的答題空白處等。

步驟(1)，具體地，錄入者(老師)把要上傳的作業(yè)內(nèi)容生成圖片格式的文件可以采用以下手段：錄入者(老師)使用各種自己熟悉的軟件或工具獲取作業(yè)題目的圖像數(shù)據(jù)，如手機拍照、電腦攝像頭拍照、存儲在電腦上的圖片、通過截圖軟件對現(xiàn)有的文檔(word文檔、ppt文檔等電子文檔)進行截圖等。

在獲取到圖像數(shù)據(jù)后，將圖像數(shù)據(jù)(圖片格式文件)導(dǎo)入到作業(yè)錄入系統(tǒng)中。

步驟(3)、(4)，具體地，將圖像數(shù)據(jù)(圖片格式文件)導(dǎo)入到作業(yè)錄入系統(tǒng)后，作業(yè)錄入系統(tǒng)以題目的圖像數(shù)據(jù)為背景，進行圖像呈現(xiàn)。在背景圖像之上，構(gòu)建一個隱藏的交互層。交互層用來獲取錄入者的鼠標(biāo)點擊位置。當(dāng)錄入者在背景圖像范圍內(nèi)的答題點位置點擊時，即可觸發(fā)交互層的監(jiān)聽程序，獲取本次點擊操作相對于背景圖像的坐標(biāo)。在獲取到坐標(biāo)之后，系統(tǒng)程序會創(chuàng)建一條作業(yè)索引，并將上述坐標(biāo)存入這條作業(yè)索引中。

步驟(5)、(6)，具體地，為了方便錄入者進行其他數(shù)據(jù)的錄入，在獲取到坐標(biāo)并形成作業(yè)索引后，系統(tǒng)程序在答題點坐標(biāo)所對應(yīng)的點擊位置上形成一個可見的交互點。這個交互點與作業(yè)索引相關(guān)聯(lián)，同時交互點可以響應(yīng)錄入者的操作，打開管理界面供其錄入該作業(yè)索引所對應(yīng)的正確答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)。另外，錄入者可以通過多次點擊的方式，增加多個作業(yè)索引，以適應(yīng)同一圖像數(shù)據(jù)上存在的多個答題點。

錄入完成后，作業(yè)錄入系統(tǒng)將作業(yè)索引數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)一起關(guān)聯(lián)存儲。供錄入者在使用時進行調(diào)用查詢、修改。

然后老師通過教育信息化系統(tǒng)把電子作業(yè)推送到學(xué)生的客戶端，作業(yè)解析程序自動分析作業(yè)索引數(shù)據(jù)，并根據(jù)作業(yè)索引數(shù)據(jù)，以圖像數(shù)據(jù)為背景，將作業(yè)索引數(shù)據(jù)渲染為交互層上的答題標(biāo)簽。學(xué)生點擊答題標(biāo)簽，即可進入答案輸入界面，學(xué)生就可以填寫答案，然后提交，經(jīng)過批改程序后，電子作業(yè)再次返回到學(xué)生的客戶端，這時學(xué)生再次點擊答題點位置的答題標(biāo)簽就可以看到該題目的正確答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)等附加數(shù)據(jù)。

具體地，在使用題目時，出題人可以從資料庫中選擇若干道題目，形成課堂練習(xí)或課后作業(yè)將其發(fā)送給學(xué)生。答題者(學(xué)生)通過系統(tǒng)程序打開題目，系統(tǒng)程序的作業(yè)解析程序首先讀取當(dāng)前題目所涉及的圖像數(shù)據(jù)，并以圖像數(shù)據(jù)作為背景，然后讀取該圖像數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的作業(yè)索引數(shù)據(jù)，根據(jù)作業(yè)索引數(shù)據(jù)中所包含的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)對應(yīng)的位置形成答題標(biāo)簽。

答題者(學(xué)生)通過使用交互設(shè)備點擊或觸摸答題標(biāo)簽時，系統(tǒng)程序根據(jù)題目類型顯示對應(yīng)的答題界面，供答題者輸入答案。

在答題的過程中，答題者(學(xué)生)看不到正確答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)等附加數(shù)據(jù)。只有在答題結(jié)束批改以后或者出題人公開答案后，答題者才可以再次點擊答題標(biāo)簽看到這些數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)也可以根據(jù)題目作業(yè)索引數(shù)據(jù)中所保存的標(biāo)準(zhǔn)答案來進行客觀題的自動評分。

針對主觀題，由于作業(yè)索引數(shù)據(jù)中保留了的正確答案及評分標(biāo)準(zhǔn)，可供出題人進行人工評判時參考，最大限度降低出題人的批改工作量。

針對不同的題目類型，作業(yè)錄入系統(tǒng)提供了對應(yīng)的答案錄入形式：

1.針對單項選擇題，學(xué)生可以從若干備選項目中選擇1個答案。

2.針對多項選擇題，學(xué)生可以從若干備選項目中選擇多個答案。

3.針對判斷題，學(xué)生可以從對或錯中選擇1個答案。

4.針對填空題和主觀題，學(xué)生可以輸入文字內(nèi)容作為答案。

對于1-3項的題目，系統(tǒng)可以自動判斷正誤并生成分?jǐn)?shù)，對于第4項的填空題和主觀題，老師根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)給予人工評分并上傳分?jǐn)?shù)。

本發(fā)明的作業(yè)錄入系統(tǒng)由以下部分組成：

1.圖像采集模塊。支持調(diào)用硬件設(shè)備(攝像頭)進行拍照采集或支持選擇本地圖像數(shù)據(jù)。

2.作業(yè)錄入模塊。錄入者通過鼠標(biāo)、觸摸屏等輸入設(shè)備，確定答題點在圖像中的坐標(biāo)，形成作業(yè)索引，并針對該作業(yè)索引錄入正確答案、評分標(biāo)準(zhǔn)、題目類型、解題思路等附加數(shù)據(jù)，作業(yè)錄入模塊可以區(qū)分題目類型，并根據(jù)不同的題目類型提供對應(yīng)的評判數(shù)據(jù)錄入界面。

3.答題模塊。將作業(yè)索引渲染為圖形化的答題標(biāo)簽。答題者選擇答題標(biāo)簽進行作答。答題程序根據(jù)對應(yīng)的作業(yè)索引數(shù)據(jù)中所包含的題目類型，提供對應(yīng)類型的答題輸入界面。

本發(fā)明的有益的技術(shù)效果：充分利用現(xiàn)有的教學(xué)作業(yè)資源，通過本發(fā)明的技術(shù)方案變成基于圖形圖像的互動作業(yè)，減輕了老師錄入、批改作業(yè)的工作量，對現(xiàn)有教學(xué)資源的利用率達到最大化，顛覆了傳統(tǒng)電子作業(yè)的輸入、評判以及反饋信息途徑，學(xué)生通過該方法可以更好地掌握所學(xué)知識點，大大提高了學(xué)習(xí)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種具體實施方式的示意圖

其中，1為圖像數(shù)據(jù)；2交互層；3第一交互點；4第二交互點。

具體實施方式

以下參照附圖1說明本發(fā)明的具體實施方式。

老師使用作業(yè)錄入系統(tǒng)，通過自己熟悉的工具或軟件(攝像頭拍照、選取本地圖像文件、截圖軟件截圖)來獲取題目的圖像數(shù)據(jù)(即圖片格式文件)1。

然后把圖片格式的文件上傳至作業(yè)錄入系統(tǒng)，作業(yè)錄入系統(tǒng)以題目的圖像數(shù)據(jù)1為背景，進行圖像呈現(xiàn)。在背景圖像之上，構(gòu)建一個隱藏的交互層2。錄入者在背景圖像范圍內(nèi)點擊第一答題點處，觸發(fā)交互層的監(jiān)聽程序，獲取本次操作相對于背景圖像的坐標(biāo)(px1，py1)。在獲取到該坐標(biāo)之后，程序會創(chuàng)建一條作業(yè)索引，并將該坐標(biāo)存入這條作業(yè)索引中。

在獲取到坐標(biāo)并形成作業(yè)索引后，系統(tǒng)程序會在坐標(biāo)所對應(yīng)的點擊位置上形成一個可見的第一交互點3，第一交互點3響應(yīng)錄入者的操作，打開管理界面供其錄入該交互點所對應(yīng)的題目類型、答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)知識點等作業(yè)索引數(shù)據(jù)。同時，一個題目的圖像數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建第二作業(yè)索引，并形成可見的第二交互點4或更多的其他作業(yè)索引及對應(yīng)可見的交互點。

作業(yè)索引數(shù)據(jù)錄入完成后，作業(yè)錄入系統(tǒng)將作業(yè)索引數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)一起關(guān)聯(lián)存儲。供錄入者在使用時進行調(diào)用查詢、修改。

然后老師通過教育信息化系統(tǒng)把電子作業(yè)推送到學(xué)生的客戶端，由客戶端的作業(yè)解析程序?qū)⒆鳂I(yè)索引數(shù)據(jù)渲染為可見的答題標(biāo)簽。學(xué)生點擊答題標(biāo)簽觸發(fā)對應(yīng)類型的答題輸入界面，學(xué)生就可以填寫答案，然后提交，經(jīng)過批改程序后，電子作業(yè)再次返回到學(xué)生的客戶端，這時學(xué)生再次點擊答題標(biāo)簽就可以看到該題目的分?jǐn)?shù)、答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)等附加數(shù)據(jù)。

具體地，在使用題目時，出題人可以從資料庫中選擇若干道題目，形成課堂練習(xí)或課后作業(yè)，將其發(fā)送給學(xué)生。答題者打開題目，系統(tǒng)的作業(yè)解析程序首先讀取當(dāng)前題目所涉及的圖像數(shù)據(jù)，并以圖像數(shù)據(jù)作為背景，然后讀取本圖像數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的作業(yè)索引數(shù)據(jù)，根據(jù)作業(yè)索引數(shù)據(jù)中所包含的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在對應(yīng)的位置上形成可見的答題標(biāo)簽。通過使用交互設(shè)備(鼠標(biāo)等)點擊或觸摸答題標(biāo)簽，程序根據(jù)題目類型給出對應(yīng)的答題界面，供答題者輸入答案。在答題的過程中，答題者無法看到正確答案、解題思路以及評分標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)。只有在答題結(jié)束批改以后或者出題人公開答案后，答題者才可以看到這些數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)也可以根據(jù)索引數(shù)據(jù)中所保存的標(biāo)準(zhǔn)答案來進行客觀題的自動評分。針對主觀題，由于索引數(shù)據(jù)中保留了的正確答案及評分標(biāo)準(zhǔn)，可供出題人進行人工評判時參考，最大限度降低出題人的批改工作量。