[发明专利]一种基于答案蕴涵与依存关系的主观题自适应阅卷方法

说明书

本发明公开了基于答案蕴涵与依存关系的主观题自适应阅卷方法，包括以下步骤：1）进行题目分析；2）进行标准答案分析；3）进行学生答案分析；4）判断学生答案的中心词是否为动词；5）学生答案中心词为非动词的评卷；6）学生答案中心词为动词的评卷。首先通过依存关系确定疑问词在主观题题目中的句子成分及其与中心词所构成的依存关系；然后根据疑问词的句子成分确定标准答案与学生答案的核心语义；最后采用基于答案蕴涵、依存关系与词语相似度的方法，自适应学生答案对各种成分的省略，实现同一标准答案的不同回答方式的自适应评卷，进一步提高主观题评卷系统的准确率与实用性。因此，本发明在该领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及教育技术与计算机应用技术领域中的考试阅卷自动化，具体是基于答案蕴涵与依存关系的主观题自适应阅卷方案，该方案将计算机作为工具，以随机输入的学生答案作为处理对象，实现自适应学生答题方式的主观题自动阅卷，可广泛应用于各个领域的主观题计算机自动阅卷系统中。

背景技术

考试试卷中的试题从答案组成的形式上，被普遍分为客观题与主观题两大类。答案以选项编号表示的单选题、多选题、判断题等试题被称为客观题，而答案采用自然语言表示的简答题、名词解释和论述题等试题被称为主观题。由于单选题、多选题、判断题等客观题目的答案都是以选项编号表示，目前计算机对于此类题型进行自动阅卷时，只需将标准答案的选项编号与学生答案的选项编号进行简单的匹配运算，匹配成功则答案正确，该处理技术已经取得较好的成果。但对于答案采用自然语言表示的主观题自动阅卷技术,如：对简答题、名词解释和论述题等自动评分，由于其受到自然语言理解、模式识别等理论与技术瓶颈影响,效果不是很理想。

主观题不同于客观题，不仅需要采用自然语言表示答案，而且具有一定的主观性，允许学生在一定的范围内答题，因此答案往往不是唯一的，而且学生答题的方式会有多种形式。另一方面，教师在批阅试卷的时候，还可能会受到主观因素的影响，以及学生字体是否美观、卷面是否整洁等的影响，使得教师在评分时，出现不合理的加分或扣分现象，有失考试的公正性和公平性。主观题的计算机自动阅卷，既减轻了教师人工阅卷的劳动强度，又减少人为因素的影响，保证了阅卷的客观性、公正性，因此主观题计算机自动阅卷技术的研究，具有重要的意义。然而，由于主观题学生答案的多样性与随意性，目前还没有使用计算机对主观题进行自动阅卷的成熟技术。

目前，在各类计算机自动阅卷系统中，普遍采用关键字匹配技术进行主观题自动阅卷，即在答案中标注出若干关键字或关键词，将其与学生答案进行匹配，并根据匹配成功的多少对学生答案进行评分，由于自然语言的多样性与随意性，这种方法的评分准确率非常低。为提高评卷的准确率，目前出现了少量的基于句法分析与语义分析的主观题自动阅卷方法，这类评卷方法虽然可以在评卷过程中融入语义分析，提高评卷的准确率，但大多仍默认学生的答题方式与标准答案都是以完整的句子形式给出，并采用统一的基于句子相似度的方法进行评卷，这极大地限制了这类系统的应用范围与实用性。例如，对于简答题“在计算机中，硬盘安装在什么地方？”，目前的自动阅卷系统，多数会默认学生会以完整的句子进行回答，因此通常会给出标准答案“在计算机中，硬盘安装在主机箱中”或“硬盘安装在主机箱中”，并采用计算标准答案与学生答案的句子相似度的方式进行评卷。但事实上，不同的学生在回答该主观题时，会根据答题语境给出如下多种形式的回答：“在计算机中，硬盘安装在主机箱中”、“硬盘安装在主机箱中”、“安装在主机箱中”、“在主机箱中”、“主机箱中”，虽然后面三个回答也是正确的，但由于这三个回答都省略了若干句子成分，因此如果此时仍采用计算答案与答卷的句子相似度的方式进行评卷，就会产生误判。本发明提出的基于答案蕴涵与依存关系的主观题自适应阅卷方法，只需给出一个完整的标准答案，就可针对同一标准答案的不同回答方式，以答案蕴涵的形式，自动进行有针对性的评卷，从而可极大地增强计算机主观题评卷系统的自适应性与实用性。

发明内容