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基于内容及图像分析的信息技术自动阅卷系统

苗永利  
【摘要】:信息技术自动阅卷是根据学生提交的文档,获取文档对应操作点要求的属性值与标准答案值进行对比,从而判断学生操作是否正确。通过对信息技术课本、信息技术考试大纲、2016年信息技术考题的深入分析了解知识点需求,在此基础上研发了一套信息技术模拟考试与练习系统。本文对信息技术自动阅卷工作进行了深入研究,对传统自动阅卷技术的不足之处进行了优化、改进,并结合图像的熵值与势能值实现了草图识别。具体研究内容有以下几个方面:(1)在对太原智林信息技术有限公司的需求进行分析,并对信息技术教材、信息技术考试大纲、2016年信息技术考题的深入研究的基础上,总结出信息技术实现自动阅卷的系统需求、知识点需求,以及在实现过程中用到的基础技术和关键技术。(2)重点研究了word、excel、ppt文档结构分析,结合知识点需求分析设计了相对应的XML标准答案题库,在答案题库中有操作点要求属性与该属性对应的分值。并对XML标准答案题库进一步优化,将没有操作要求的属性节点删除,结合C#Dictionary实现了优化的初衷。并研究了函数判别执行流程、对应子函数。介绍了常用的几种试题选取算法,分析了这些算法的长处与不足,对算法的性能与使用环境进行了详细说明,从而选出本文最适合使用的选题算法。并对相应的知识点难度系数做了简要说明。(3)研究了photoshop自动判卷系统现有的几种设计方案,并对现有方案的不足之处进行优化。在分析了photoshop文档结构的基础上,详细介绍了文档结构模型和对应的对象属性等,设计了photoshop XML标准答案题库。本文设计了图层定位算法,该算法可有效避免在增加或删除图层过程中图层索引变动带来的误判,以增加判卷正确率。还一并设计了唯一顺序匹配算法,函数执行流程等。介绍了在photoshop自动判别过程中用到的Jamstyles技术、共融合信息熵和图像势能的手绘草图特征的描述法,详细描述了Jamstyles的功能和读取回来数据的结构,提出使用Jamstyles解决单纯利用COM不能判别图层样式问题方法;分析了草图检索中常用的方法以及使用环境和优缺点,在此基础上提出本文使用的共融合信息熵和图像势能的手绘草图特征的描述法解决了使用COM不能判别草图的问题。(4)研究分析了flash文档结构,结合flash知识点需求分析设计了flash XML标准题库。介绍了使用flash中的jsfl语言实现对XML的加载和读取,使用jsfl读取flash文档属性与对象的方法。通过将jsfl读取的flash文档属性值与flash XML中存在操作要求的属性节点值进行对比实现自动判卷。最后研究了在XML标准题库的优化和使用jsfl对XML题库的查询的优化过程。(5)基于上面算法以及系统的详细设计,本文使用C#语言、VS2010编程工具,实现了对界面的设计以及程序的调试运行,经过大规模的测试,在自动阅卷方面达到很高的正确率,实时性也非常好,开始推广以来在社会上受到了很好的反响。


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