答题分析测验系统、测验方法及测验软件

摘要

一种答题分析测验系统，包括处理器件、传输器件以及记录显示器件。传输器件接收第一使用者根据测验题目所提供的作答记录资料，处理器件根据作答记录资料在记录显示器件显示画面。记录显示器件包括：概观视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者作答测验题目的综合表现；演化视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者的作答过程；比较视窗依据这些作答记录比较不同组别间的使用者的作答表现。一种测验方法以及一种测验软件亦被提出。本发明的答题分析测验系统、方法及软件可以记录并分析多个使用者的互动答题流程。

说明书

技术领域

本发明涉及答题分析测验系统、测验方法及测验软件。更具体地说，本发明涉及可以记录并分析多个使用者的互动答题流程的答题分析测验系统、测验方法及测验软件。

背景技术

近年来，在线教育的不断发展，学生可以取得多种在线学习教材，其包括使用多阶段、多步骤的问题来让学生发展解决问题的技能。举例而言，多种MOOC慕课平台、在线问题数据池、以及提供互动数学问题及边程练习的智能教学系统。不同于习知的单项多选题或多项多选题，面对这些新的问题设计，学生需要藉由多个互动步骤来建构一个可以满足一系列的题目中所给的条件状态的答案。

根据现有的研究指出，教育者所期待的学生表现若连结到细致的解决问题技能，将有助于教材的设计。上述的解决问题技能是学生得到最终答案的一系列步骤。藉由探索学生的解决问题过程或回答关键问题中的足迹，教育者可以深度审视并了解学生的解决问题流程。举例而言，面对问题，学生采用何种方式？耗费多少精力？学生在实务上时常面临什么问题？藉由得知学生无法作答的原因，教育者及设计问题者得以调整教学设计和问题设计，进而将适当的问题分配给具有正确知识等级的学生，让学生可以得到合适的、有效的引导。

然而，现有的研究或教学系统仍著重于藉由学生提供的答案来理解学生解决问题的能力，而不观察解决各问题的详细过程。现有的在线教学系统及方法无法反应学生的思考及解题逻辑。尽管有部分系统藉由撷取学生的操作画面作为记录，但这些方法仍无法有效统计或分组，和比较不同学生的作答记录，并将其运用到题目设计。

发明内容

为了实现对学生答题详细步骤的分析，克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种记录、分析并可视化作答过程的答题分析系统，可以通过视觉化数据来清楚地展现学生的答题过程。

本发明所采用的技术方案是：

一种答题分析测验系统，记录第一使用者的互动流程。答题分析测验系统包括处理器件、传输器件以及记录显示器件。传输器件以及记录显示器件电性连接处理器件，传输器件接收多个第一使用者根据测验题目所提供的作答记录资料，处理器件根据作答记录资料在记录显示器件显示画面。记录显示器件包括概观视窗、演化视窗以及比较视窗。概观视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者作答测验题目的综合表现。演化视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者的作答过程。比较视窗依据这些作答记录比较不同组别间的第一使用者的作答表现。

在本发明的一些实施例中，概观视窗包括问题面板。问题面板显示测验题目的画面预览。

在本发明的一些实施例中，概观视窗包括分布面板。分布面板显示分数分布图、等级分布图、以及时间分布图。

在本发明的一些实施例中，概观视窗包括常见错误面板。常见错误面板显示错误答案分布图、错误步骤分布图、以及避开错误分布图。

在本发明的一些实施例中，错误步骤分布图具有拉链状的视觉象征，其标示出第一使用者出错或避开错误的步骤。

在本发明的一些实施例中，演化视窗包括演画面版。演化面板包括多个记录图像。每个记录图像具有步骤数以及达成数。在演画面版中，这些记录图像沿著横轴依据这些步骤数排列这些记录图像，并沿著纵轴依据这些达成数排列数这些记录图像，且步骤数是第一使用者执行的步骤数目，达成数是第一使用者满足测验题目的多个条件的数量。

在本发明的一些实施例中，记录图像包括多个指示块。这些指示块从上到下排列。这些指示块各自代表测验题目的这些条件的其中之一，且每个记录图像具有每个条件的达成人数，每个指示块的颜色根据这些条件的其中之一的达成人数改变深浅。

在本发明的一些实施例中，演化视窗包括控制面板。控制面板用以控制演化面板的显示内容。

在本发明的一些实施例中，演化面板包括多个连接符号。这些连接符号各自连接于这些记录图像之间。

在本发明的一些实施例中，记录图像根据第一使用者达成的目标项目以及达成的人数改变记录图像的样貌。

在本发明的一些实施例中，演化视窗包括接触记录面板。接触记录面板显示第一使用者在每个步骤上所花费的时间以及鼠标移动距离。

在本发明的一些实施例中，比较视窗包括多个小组面板。小组面板包括小组人数图像、耗时分布图像、多个小计图像、多个阶段耗时图像以及多个指示符号。小组人数图像位于各小组面板底部。耗时分布图像位于小组人数图像上方。这些小计图像各自对应不同达成数的耗时小计以及达成的目标项目，且这些小计图像依据达成数纵向排列于耗时分布图像上方。这些阶段耗时图像各自位于这些小计图向上方，显示各小计图像的耗时分布。这些指示符号各自位于这些小计图像侧边，显示各阶段中降阶或停留的数量。

本发明所采用的另一技术方案：

一种测验方法，记录第一使用者的互动流程。测验方法包括：接收多个第一使用者根据测验题目所提供的作答记录资料；依据这些作答记录资料显示这些第一使用者作答测验题目的综合表现于概观视窗；依据这些作答记录资料显示多个第一使用者的作答过程于演化视窗；以及依据这些作答记录比较不同组别间的第一使用者的作答表现于比较视窗。

在本发明的一些实施例中，演化视窗包括演画面版，且演化面板包括多个记录图像。其中每个记录图像具有步骤数以及达成数。在演画面版中这些记录图像沿著横轴依据这些步骤数排列这些记录图像。沿著纵轴依据这些达成数排列这些技术图像，且步骤数是第一使用者执行的步骤数目，达成数是第一使用者达成的目标数目。

在本发明的一些实施例中，若第二使用者指定或指示这些记录图像的其中之一，演化视窗显示记录图像所对应的部分作答记录资料。

在本发明的一些实施例中，若第二使用者指定或指示这些记录图像之间的连线符号，演化视窗根据这些作答记录资料显示这些记录图像之间的移动人数。

本发明所采用的再一技术方案：

一种测验软件，其包括数据处理模块、数据分析模块以及数据显示模块。数据处理模块，收集并预处理多个第一使用者作答的多个作答记录资料，其各自包括鼠标移动数据；数据分析模块，根据第一使用者的作答记录资料中的多个步骤，计算满足了测验题目中的几个条件，并根据满足的条件建立模型；数据显示模块，根据处理过的作答记录资料，提供可以显示于记录显示器件的影像资料。影像资料适于在记录显示器件显示概观视窗、演化视窗以及比较视窗。概观视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者作答所述测验题目的综合表现；演化视窗依据这些作答记录资料显示这些第一使用者的作答过程；比较视窗依据这些作答记录资料比较不同组别间的第一使用者的作答表现。

由上述可知，本发明实施例所提出的答题分析测验系统、测验方法及测验软件具有并使用演化视窗，让作答记录资料可以图像化呈现。

附图说明

图1是本发明一实施例中答题分析测验系统的系统示意图；

图2是本发明一实施例中记录显示器件的示意图；

图3是本发明一实施例中常见错误面板的示意图；以及

图4是部分记录图像300的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明一实施例中答题分析测验系统的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，答题分析测验系统100可以记录第一使用者50的互动流程。举例而言，第一使用者50例如可以是测验者、学生、受训者等实际欲接受测验的使用者，本发明不限于此。

答题分析测验系统100包括处理器件120、传输器件110以及记录显示器件130，且传输器件110以及记录显示器件130电性连接处理器件120。

传输器件110接收多个第一使用者50(图1以一个为例，其并非用以限定其数量)根据测验题目51所提供的作答记录资料200。举例而言，测验题目51例如可以透过网页、软件于桌上型电脑、便携式电脑上显示供第一使用者50互动。

传输器件110例如可以是无线或有线网路装置，亦可以是储存装置的连接介面。传输器件100可以透过网路撷取这些作答记录资料200。这些作答记录资料200可以预先存储于储存装置，再透过传输器件110提取至处理器件120。

处理器件120根据作答记录资料200在记录显示器件130显示画面。记录显示器件130包括概观视窗131、演化视窗132以及比较视窗133。

举例而言，处理器件120可以记录这些作答记录资料200，例如对作答记录资料200的数据进行预处理。处理器件120接著分析第一使用者50的作答过程，根据交互流程对其每一步进行计算。计算经过这一步，满足了测验题目51中几个条件，并记录当前满足的是那个条件，和满足条件的数量。处理器件120把结果处理好的解题过程用数据在记录显示器件130可视化表达出来。

概观视窗131依据这些作答记录资料200显示这些第一使用者50作答测验题目51的综合表现。概观视窗131可以显示于屏幕两侧，亦可以显示于独立的显示屏幕。

演化视窗132依据这些作答记录资料200显示这些第一使用者50的作答过程。演化视窗132可以显示于屏幕中间区域，亦可以显示另一独立的显示屏幕。具体而言，演化视窗132以多个图形显示第一使用者50的操作流程，这些图形各自对应到第一使用者50所执行的步骤数及达成的达成数。

比较视窗133依据这些作答记录资料200比较不同组别间的第一使用者50的作答表现。为了让图式得以清楚说明本技术方案，仅绘示一个第一使用者50为例。本实施例的处理器件120可以透过传输器件110自多个第一使用者50取得多个作答记录资料200。这些第一使用者50可分为几个小组，例如依据班别、性别、年龄、期别等，而比较视窗133可以根据此分组呈现不同组中第一使用者50的作答表现。

本实施例的答题分析测验系统100及其所用之方法具有并使用演化视窗132，因此与记录显示器件130互动的第二使用者60可以藉由演化视窗132得知这些第一使用者50执行的一系列步骤的流程。演化视窗132还会判定各步骤是否达成预定目标，并根据步骤达成的预定目标数提供不同的图形供第二使用者60参考。因此，答题分析测验系统100可以完整提供第一使用者50的作答记录资料200，且这些作答记录资料200会藉由多个图形呈现于演化视窗132，以利第二使用者60观察。

具体而言，本发明实施例的作答记录资料200包括鼠标移动路径记录201，亦即答题分析测验系统100会在第一使用者50的测验过程中记录鼠标在画面上移动的路径距离。因此，答题分析测验系统100可以藉由鼠标移动路径记录201显示第一使用者50的操作流程及逻辑。

处理器件120例如可以包括是中央处理器，但本发明不限于此。处理器件120可以包括数据处理模块210，其可以绘制中间步骤211。具体而言，数据处理模块210收集并预处理第一使用者50作答的作答记录资料，其包括鼠标移动数据201。

处理器件120还可以包括数据分析模块212，其可以根据第一使用者50的作答记录资料200中的多个步骤，计算满足了测验题目51中的几个条件，并根据满足的条件建立模型。具体而言，数据分析模块212可以包括数据驱动的路径反馈214以及混合阶段演化建模213。

处理器件120还可以包括数据显示模块215。数据显示模块215根据处理过的作答记录资料200提供可以显示于记录显示器件130的影像资料。具体而言，数据显示模块215输出对应到概观视窗131、演化视窗132以及比较视窗133的影像资料。

图2是本发明一实施例中记录显示器件130的示意图。请参照图2，在本实施例中，概观视窗130包括问题面板131A。问题面板131A显示测验题目51的画面预览。

测验题目51的画面预览可以包括第一使用者50的操作区以及文字说明52。文字说明52包括问题内容、测验说明等等相关希望供第一使用者50阅读的文字内容。

概观视窗130包括分布面板131B。分布面板显示分数分布图131B1、等级分布图131B2、以及时间分布图131B3。分数分布图131B是在测验完后统计全部人的得分，在依各分数显示人数。等级分布图131B2依照各侧测验等级显示人数，测验等级可以再将测验时间、操作正确性纳入考虑以做出分级。时间分布图131B3是依照每个人在测验过程所花费的时间绘制统计图。

图3是本发明一实施例中常见错误面板131C的示意图。请参照图3，在本实施例中，概观视窗130包括常见错误面板131C。常见错误面板131C显示错误答案分布图131C1、错误步骤分布图131C2、以及避开错误分布图131C3。

需要说明的是，本实施例中所参照的图式尝试以灰阶深浅来表达颜色的差异，其并非用以限定实际的颜色。在一些实施例中，可以是由由深至浅的橘色表达程度的高低，亦可以是由深至浅的绿色表达程度的高低。

错误答案分布图131C1上可以各自显示不同的错误答案组合，亦即直接以黑色文字打在答案分布图上的颜色块中。根据颜色的深浅，错误答案分布图131C可以表达每个错误答案的人数。例如越深的色块表示其上所标示的答案越多人使用，越浅的色块表示其上所标示的答案越少人使用。

错误步骤分布图131C2可以具有拉链状的视觉象征，其标示出第一使用者50出错或避开错误的步骤。举例而言，错误步骤分布图131C2依时间轴线由左至右绘制，且讯号S1表示错误步骤的时间点，讯号S2表示避开错误步骤的时间点。进一步而言，讯号S1和讯号S2亦可以进一步以不同颜色深浅表示，进而表达在该时间点犯相同错误的人数高低。

在本实施例中，演化视窗132包括演化面版132B。演化面板132B包括多个记录图像300。每个记录图像300具有步骤数以及达成数。步骤数是第一使用者50从开始答题后所执行的步骤数目；达成数是第一使用者50满足测验题目51的多个条件的数量，亦即第一使用者50达成的目标数。

在演画面版132B中，这些记录图像300沿著横轴依据这些步骤数排列这些记录图像300，并沿著纵轴依据这些达成数排列数这些记录图像300。以下将参照其他附图说明本实施例的记录图像300。

图4是部分记录图像300的示意图。记录图像300a对应至初始作答状态，步骤数为1，达成数为0。因此，记录图像300a被排列于最左下侧。

假设第一使用者50执行了一个非正确的步骤，记录图像300b对应为执行此步骤后的作答状态，此时步骤数为1。因为第一使用者50这个步骤没有达成任何一个目标，达成数为0。

需要说明的是，目标可以是预先设定好，期望第一使用者50在测验过程中会达成的与正确答案有关的步骤。因为达成数为0，记录图像300b仍然被排列在最下层。记录图像300a至300f各自具有多个指示块，指示块的数量会对应到总达成数。

这些指示块300a至300f从上到下排列，其中这些指示块300a至300f各自代表测验题目51的多个条件。条件例如是「填入一格正确的数字」、「将项目填入正确的分类」、「填入一格正确的文字」等等，本发明不限于此。

每个技术图像300a至300f还具有每个条件的达成人数，且每个指示块300a至300f的颜色根据这些条件的其中之一的达成人数改变深浅。因为第一使用者50在此步骤没有达成任何目标，因此在记录图像300b中的这些指示块301至306都没有颜色变化。

若第一使用者50操作的第一步骤符合其中一个目标，则这些指示块301至306的其中之一就会对应改变颜色。举例而言，假设第一使用者50的步骤符合其中一个预设目标，则对应的指示块306就会再记忆图像300c中改变颜色。此时，记忆图像300c的达成数和步骤数均为1，亦即表示为第一使用者50执行一个步骤且该步骤为正确的状态，因此记忆图像300的位置往上移一排。

这先指示块301至306的颜色深浅代表达成该目标的人数高低，若人数越高则颜色越深，人数越少则颜色越浅。举例而言，记忆图像300e表示达成指示块303所对应的目标的人数相对较少，还有一小部分的人数是达成指示块301所对应的目标的人数。

在本实施例中，指示块为多个长方形相叠而成，但本发明不限于此。在其他实施例中，这些长方形可以横向排列，这些指示块也可以是半圆状或齿状，本发明并不限于指示块的形状。

请参照图2，演化面板132B还可以包括多个指示块说明图311至316，其对应记忆图像300中的这些指示块301至306所代表的目标。进一步而言，目标的内容可以直接以文字显示于这些指示块说明图311至316上。

举例而言，测验题目51如果有六个条件，且测验题目51有六个空白需要填入内容。第一使用者50每操作一次，都计算当前填入的空是否是对的，记录是哪一几个空，以及总共几个空是对的。本实施例的文字说明52显示“将六个数字填入下方的算式，使算式算出来的乘积数值最大”，而正确答案由左至右依序为“6、3、1、5、4、2”。此时，指示说明图311上表示为“将6填入第一空格”；指示说明图312上表示为“将3填入第二空格”；指示说明图313上表示为“将1填入第三空格”；指示说明图314上表示为“将5填入第四空格”；指示说明图315上表示为“将4填入第五空格”；指示说明图316上表示为“将2填入第六空格”。因此，参照图4，记忆图像300c表示第一使用者50的第一个步骤就将6填入第一空格，满足指示说明图311上的条件，因此指示块306变色。

另一方面，记录图像300根据第一使用者50达成的目标项目以及达成的人数改变记录图像的样貌。记忆图像300a具有宽度W1，记忆图像300b具有宽度W2，宽度W1大于宽度W2。此时，记忆图像300b表示进入此状态的人数比进入记忆图像300a所代表的状态的人数少。换句话说，记忆图像300可以改变其大小、宽度或长度来表示另一个参数，例如为人数。

演化视窗132包括控制面板132A。控制面板132A用以控制演化面板132B的显示内容。换句话说，第二使用者60可以例如是监考者、指导员或课程设计师，藉由控制面板132A可以调整演化面板132B的显示区域。举例而言，当整体的操作步骤高达20步或30步时，控制面板132A的操控区320可以左右拉动以仔细观察各记忆图像300。

另一方面，控制面板132A可以包括使用者代号显示区321以及演化、频率及过滤器指示区322，进而提供更详尽地说明。

在本实施例中，演化面板132B包括多个连接符号307。这些连接符号307各自连接于这些记录图像300之间。具体而言，连接符号307可以是出细不同且具有透明度的线。藉由粗细，连接符号307可以表达在两个记录图像300之间移动的人数。人数越多，线条越粗。线的透明度让两条线交错时颜色可以叠加，以利观察。

在操作上，本实施例中若第二使用者60指定或指示这些记录图像300的其中之一，演化视窗132显示记录图像300所对应的部分作答记录资料200。举例而言，演化视窗132可以显示各目标的达成人数。

另一方面，若第二使用者指定或指示这些记录图像300之间的连线符号307，演化视窗132根据这些作答记录资料200显示这些记录图像300之间的移动人数。例如自记录图像300a移动至记录图像300c的人数。

演化视窗132还包括接触记录面板132C。接触记录面板132C显示第一使用者50在每个步骤上所花费的时间以及鼠标移动距离。具体而言，接触记录面板132C的上半部显示第一使用者50在每个步骤花费的时间，下半部显示第一使用者50在每个步骤鼠标移动的距离。此接触记录面板132C可以选取为显示多个小组的数据，因此不同样式的线可以显示不同小组的第一使用者50的统计数据。

在本发明的一些实施例中，比较视窗包括多个小组面板133A、133B、133C。以小组面板133A为例，小组面板133A包括小组人数图像133A1、耗时分布图像133A2、多个小计图像133A3、多个阶段耗时图像133A4以及多个指示符号133A5。

小组人数图像133A1位于各小组面板133A底部。耗时分布图像133A2位于小组人数图像133A1上方。这些小计图像133A3各自对应不同达成数的耗时小计(以宽度表示)以及达成的目标项目，亦即每个小计图像133A3中的各区块可以跟上述这些指示说明图311～316对应。同时，小计图像133A3中的各区块可以填色，且颜色的深度对应至达成的人数，其类似于上述的既意图像300。

这些小计图像133A3依据达成数纵向排列于耗时分布图像133A2上方。这些阶段耗时图像133A4各自位于这些小计图像133A3上方，显示各小计图像133A3的耗时分布。这些指示符号133A5各自位于这些小计图像133A3侧边，显示各阶段中降阶或停留的数量。

综上所述，本发明的答题分析测验系统及测验方法藉由概观视窗可以快速了解这些第一使用者的整体测验状况，包括分数、等级、时间、以及出错时间。演化视窗可以详细显示各步骤之间的演化情形，包括多少人朝正确的答案演进，多少人停留在填写错误答案的状态。将这些第一使用者分组后，比较视窗可以进一步让第二使用者作比较、分析。因此，本发明实施例所提供的答题分析测验系统及测验方法可以完整记录测验过程中第一使用者的操作步骤及逻辑，进而有更完善的数据得以改良、设计教学所需的测验项目。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。