基于图像识别和在线测评技术的教育考评系统的设计

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1、基于图像识别和在线测评技术的教育考评系统的设计——教育考评管理与信息采集技术整合的研究广州市第一中学信息技术科摘要：测评是现代教育管理活动中非常重要的环节，是教学和管理过程中实施阶段性考核活动的主要手段。公正而有效的考核测评与被测评人的切身利益的相关，也促使管理者改良管理方法，提高工作效率，形成行业推动力，为教育及管理部门促进改革创新奠定良好基础。目前我国倡导中小学阶段加强实施素质教育，如何灵活全面地实施测评已经成为教育管理工作中亟待解决的问题。因此，信息化考核测评系统的应用越来越受到重视，并具有广阔的发展空间。本文以所处全国示范性普通高中测评系统工程建设为背

2、景，在对国内外考核测评系统研究对比的基础上，采用B/S架构和C/S架构相结合的方式建设有纸和无纸化测评综合系统，以解决教育部门和管理机构中在考试和投票活动中如何实施有效测评的问题。系统在传统光标阅卷系统基础上，根据教育测量学规范，结合使用方实际需求，利用图像组件的识别定位技术，集成.NET2.0平台下的EnterpriseLibrary5.0企业级组件包，设计开发了基于图像识别技术的测评系统。系统结合市场上流通的大部分扫描硬件设备特点，依托校园局域网络，建设考评卡扫描识别统计系统和在线测评系统，实现考评卡信息采集分析技术和网上测评信息采集技术相结合的测评综合管

3、理系统。通过数据归并，实现测评数据合并统计，提高测评项目实施灵活性和时效性。本系统对传统光学标记识别阅读机（OMR）存在的缺点进行改良，增强测评卡设计灵活性，充分发挥了图像处理技术的优势，大大降低了使用成本，为普通中小学实现廉价考试测评提供了应用基础。本系统不仅促进教育发展而且可以在绩效管理、民主测评等管理活动中广泛应用，具有巨大的市场收益和深远的影响力。关键词：测评图像识别C/S架构B/S架构光学标记识别1引言随着国家经济的发展和社会的进步，标准化考试已经在大、中、小学日常教学评测活动中十分普及，OMR答题卡识别技术是我国高、中考等大型考试辅助评卷中的主流技

4、术，此类考评活动一般由省市教育部门统一组织，成本较高。然而随着国民对素质教育要求的提高，教学质量成为学校教学的生命线，广大教育部门工作者清楚认识到，不同规模的考试、测试活动在中小学阶段实施的频率更高、形式更为复杂和多样化。大部分学校和教育机构需要一种既高效准确又能适应不同形式考核的简单易用的答题卡测评系统，因此基于图像识别技术的测评系统的推广和应用极为重要。传统的答题卡判卷采用流行多年的光电识别方法，这种方法在一定程度上解决了判卷识别准确率的问题，但也由于其设备昂贵、兼容性较差、纸张成本高，印刷不方便，制版灵活性不足，铅污染、纠错流程复杂、判卷透明性差、图像不

5、能保存待查、操作专业性强等问题制约了该类系统的发展，高成本的传统的光电识别技术难以适应政府、教育、企事业单位中各种基于信息卡数据采集技术应用的系统实施。因此，有必要基于图像扫描处理和图像识别技术开发一套使用成本低廉、准确可靠、使用简单方便的图像识别评卷系统，以适应频繁使用信息卡采集信息的行业的应用需求。本课题提出的图像识别测评系统针对答题卡光电识别模式的高成本、答题卡模板制作复杂的缺点，采用表单自动识别定位技术，在企业级三层架构设计思想指导下，结合C/S结构和B/S结构的技术优势进行开发。利用答题卡模糊定位技术解决了图像纠偏后识别区域分割不准确的问题。利用we

6、b分层式设计构建包括题库管理在内的在线测评系统，通过数据库网络传输协议实现测评项目数据整合，以满足学校及教育部门内部对纸质信息卡信息采集和计算机信息采集活动的需求。系统可在保持原来传统技术优势的基础上改善以往应用灵活性不足的缺陷，能结合最广泛的中小学教育测评需求为广大测评管理机构带来更高的使用效率和人性化的操作体验。本课题来源于广东省国家级示范高中影像化阅卷及在线测评综合管理系统项目。该项目是以提高教学测评质量和效率，推进教学绩效管理信息化进程为目的，建设实用性强，可操作性好的高效综合测评管理系统。该系统的投入使用能增强教学考核测评的可信度，提高教师及教务人员

7、工作效率及积极性，强化学校对教职员工工作绩效管理，为教学考评制度的确立提供可靠准确的依据。2系统需求分析基于图像识别技术的测评系统建设的基本目标是：1）建立扫描识别子系统，采用主流高速扫描仪进行图像采集，利用图像识别处理技术，包括图像的扫描、黑白二值转换、图像纠偏、图像去噪以及图像填涂对比度分析等关键技术的实现。结合国外表单信息智能识别技术，专门针对教育系统标准化试卷智能阅卷的需求开发而成。本系统的设计目标是支持各类信息卡规格，具备图像模糊定位能力（无需特别的特征点、线进行辅助定位符）、高精确度填涂识别率（≥98%）、误码率（≤1%）、高效率扫描识别速度（≥1

8、张/秒）的系统性能以及专门为教育应用而