[发明专利]作业批改装置

说明书

本发明公开了一种作业批改装置，包括：输入模块，用于获取待批改作业的文本或图片信息；识别模块，用于将所述的文本信息或图片信息识别为知识点；知识库模块，用于通过谓词逻辑表示知识点；推理规则库模块，用于根据公理、定理、定义和公式建立推理规则；自动修正模块，用于发现解答过程中的错误并通过回溯技术获得后续正确的解题过程；自动检验模块，用于检验学生解答过程的完整性；自动批改模块，用于调用所述识别模块、知识库模块、推理规则库模块、自动修正模块、自动检验模块以对作业进行自动批改与修正，并保存批改结果；记录模块，用于记录作业自动修正的部分或自动检验中不完整的部分，以及这些部分所涉及的知识点与推理规则。

技术领域

本发明涉及智能教学系统，更具体地说，涉及一种作业批改装置。

背景技术

目前，中小学生们面临作业量大的现状，尤其是初等数学学科的作业量，给老师批改作业带来了相当大的工作量，老师除了要处理繁忙的日常工作以外，还需要对学生们大量的作业进行批改。近年来，随着人工智能技术的不断深入发展，人们不断提出通过智能技术手段来解决传统的作业批改方式，从而能够让老师从繁琐的作业批改工作中解放出来。

在有关技术中，自动批改作业装置利用简单的扫描设备，扫描学生作业的内容，存储在预先设定在批改作业装置中的存储装置中，通过中央处理装置把扫描文件与预先存储的答案进行比对，然后通过打印机设备进行输出，完成对作业进行的批改。该现有技术不足之处在于：一是需要先录入标准答案，然后用学生的解答来匹配标准答案给出批改结果，从而难以根据学生的解题过程进行自动推理判断，尤其对于一些存在多种解法的题目，无法反馈学生解答的多样性；二是难以自动地反馈学生出现错误的地方，也无法进一步分析学生出现错误的原因。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种作业批改装置，能够根据学生的解题过程进行自动推理判断，反馈学生出现错误的地方，进一步分析学生出现错误的原因。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种作业批改装置，包括：输入模块，用于获取待批改作业的文本或图片信息；识别模块，用于将所述的文本信息或图片信息识别为知识点；知识库模块，用于通过谓词逻辑表示知识点；推理规则库模块，用于根据公理、定理、定义和公式建立推理规则；自动修正模块，用于发现解答过程中的错误并通过回溯技术获得后续正确的解题过程；自动检验模块，用于检验学生解答过程的完整性；自动批改模块，用于调用所述识别模块、知识库模块、推理规则库模块、自动修正模块、自动检验模块以对作业进行自动批改与修正，并保存批改结果；记录模块，用于记录作业自动修正的部分或自动检验中不完整的部分，以及这些部分所涉及的知识点与推理规则。

作为本发明的一种改进，所述作业包括初等数学作业或初等物理作业。

作为本发明的一种改进，所述作业批改装置还包括分析统计模块，用于分析和统计所述记录模块中作业错误所涉及的知识点和推理规则。

作为本发明的一种改进，所述自动批改模块通过调用所述识别模块提取作业的文本或图片信息为知识点，通过调用知识库模块将识别模块获得的结果分别转化为谓词逻辑表示的与作业题目对应的临时知识库P以及与学生作业解答对应的临时知识库B，通过调用推理规则库模块直到临时知识库P不再增加新的知识a，通过临时知识库B是否含于P来判断学生的解答是否正确；如果B不含于P，启用自动修正模块，在学生解题解答部分正确的基础上，自动给出正确的解答过程；如果B含于P，进一步启用自动检验模块，通过回溯算法找出完整的解答过程，基于此检验学生解答的完成性。

作为本发明的一种改进，所述记录模块首先记录回溯算法给出的正确解答过程。

与现有技术相比，本发明作业批改装置以智能自动批改方式代替传统的手工作业批改方式，能够高效率准确地将批改结果反馈给老师或学生，老师不仅可以在减少工作量的前提下获取仿人工的批改结果，而且可以智能分析出学生解答错误或不完整所欠缺的知识点，为老师进一步的教学与指导提供知识依据。