[发明专利]一种常规纸质书写作业或试卷的智能识别及批改方法

说明书

本发明公开了一种常规纸质书写作业或试卷的智能识别及批改方法：该方法通过书写笔、信号采集器及信息处理中心来实现，所述书写笔发出红外信号和超声波信号，利用红外信号和超声波信号对书写笔进行定位，确定书写笔的位置信息，并通过所述位置信息计算出书写轨迹，然后将书写轨迹传输给信息处理中心，信息处理中心读取教辅的内容，并进行识别，确定书写轨迹在教辅中对应的书写位置，依据书写轨迹所识别的内容进行对比判断，从而实现自动批阅。本发明能够实现学习过程中的作业与试卷书写数据的采集，在数据基础上对教师的教与学生的学实施个性化教学支撑与服务，同时本发明能够实现智能批改作业，有效降低了教师的工作量，提高教师的工作效率。

技术领域

本发明属于教育辅导用具领域，特别涉及书写工具及识别和作业自动批改方法。

背景技术

在青少年的成长过程中，教育是不可缺少的一环。目前，我国对青少年普遍实施9年义务教育，并配备有相应的教材及辅导材料，包括作业、练习册等。

然而，对于作业及练习册等材料的批改，仍然是需要教师手工进行，重复的作业批改工作占用了教师大量的精力与时间，使得教师在有效提升教学质量，有效开展因材施教等方面缺乏精力去思考、缺乏时间去实施。因此，市场上出现了若干补习班，对学生的各自课程进行辅导和培训，许多培训班使用的教材体系与学校不一致，使得学生在学习学校内教材体系的同时还要学习课外的教材体系，承担课外的作业量，学习负担加重，学习时间加长。因此，借助于科技，针对同一套教材体系有效发挥学习的作用，显得更加重要。

同时，由于学生学习过程的作业数据没有实现有效的采集，导致无法形成基于学生学习全过程的学习大数据(包含作业、测试等)，也就无法在学习大数据的基础上开展针对性教学，无法实现有效的教学质量监测与教学评价，更无法通过学习过程数据指导学生修正并形成良好的学习习惯。

为实现学生作业数据的采集，许多系统开展了在线作业尝试，通过系统中的作业题库布置作业，学生在电子终端设备上(如PAD、智能手机等)完成作业，教师在系统中批改作业。这种方式无法有效与目前基础教育的作业布置与完成作业的习惯相吻合，也导致了教育系统已组织编制的、学校已购买并下发的教辅材料无法发挥作用，同时伤害学生视力，无法保持常规纸质书写习惯。同时，这种方式也因为电子终端设备给学生提供了一个玩游戏、看视频的机会，一旦上瘾，对学习将会带来严重的影响。

为此，在学习的过程中，为了对学生进行更有效地教学，人们研发出了各自辅导用具。例如，专利申请201611265588.9公开了一种书写状态监控系统和监控方法，该书写状态监控系统包括：书写工具以及用以设置书写状态下的标准图像信息的标准模式单元，设置在所述书写工具上用以采集用户在书写状态下的图像信息的图像采集单元；用以获取所述图像信息并将所述图像信息与所述标准图像信息进行比对的图像比对单元；和用以输出所述图像比对单元的图像信息比对结果的结果输出单元。该专利申请是利用获取图像来判断书写姿态，方便书写者在书写过程中及时矫正不良书写状态。然而，这仅仅是一种坐姿的判断方法，无法对所书写的内容进行识别和判断。

又如专利申请201822120322.6公开了一种基于红外技术的电子书写板，包括书写板本体、移动支架、OPS主机、双接口单元和按钮单元，通过在书写板本体包括红外触控边框、液晶显示屏、OPS主机、双接口单元和按钮单元，与OPS主机及OPS主机内置的处理器配合，使用脱机识别，将书写的内容识别成对应的文本信息如汉字、字母、数字。书写的原稿和识别的文本会同时保存到本地存储，也可以通过USB3.0传输到外置存储器。该申请是通过书写板对书写内容进行识别和记录，红外边框用来进行识别书写和擦写姿态线。该方式虽然能够实现对书写内容的识别和判断，但是这种实现是建立在书写板硬件的基础上，受到书写板的局限，无法与教辅材料对应。