专利名称：实时多人联机奥林匹克数学测验与学习系统的制作方法
技术领域：
本发明系有关于一种实时多人联机奥林匹克数学测验与学习系统，特别是一种除了能够智能型的学习与自我测验外，还能实时多人联机对战竞赛数学平台。在实时对战模式里不但收录有各国风格的题型外，更能立即跨国利用不同母语同时竞赛抢答，此外藉由自创题库系统可增加题库的丰富性与挑战性，是全方位的新型态数学学习与竞赛模式与平台。
系统包括奥数测验平台、奥数分类题库、万国数学语言转换器、自创题库系统、动画解答分析讨论等模块，利用网络的整合让学习更多元，竞赛更实时且国际化，题库更具智能化与挑战性等特色，提供网络学习领域中，更有效、更广泛的竞赛新型态，是新一代网络的学习平台。
背景技术：
利用网络来自我测验或是学习的方式早已为人所熟知，而其大部分的方法都是藉由教学演示为主连结网站为辅，或是利用网站提供单一的学习与自我测验服务系统。一昧的只针对学习或是测试而设计，虽然能达到学习与自我测验的效果，毕竟是闭门造车，永远无法得知对手的实力与速度。
而在习知的数学学习系统中，大多采取以庞大题库量，做整齐的规划，并且以分类随机出题的方式来做为学习或测验的标准，虽然具有传统式学习的优点，对于网络资源的利用往往只是单方面的，无法达到真正的多任务效果。
奥林匹克数学竞赛于1956年罗马尼亚数学家罗曼教授提出了倡议，并在1959年7月在罗马尼亚举行了第一次国际奥林匹克数学(InternationalMathematical Olympiad简称IMO)以来，参加的国家和地区逐年增多，目前参加这项赛事的代表队有80余国家队伍。比赛试题由各参赛国提供，然后由东道国精选后提交给主试委员会表决，产生6道试题。试题确定之后，写成英、法、德、俄文等工作语言，再由领队译成本国文字分别于不同教室进行联合竞赛。到目前为止国际奥林匹克数学竞赛尚未由网络立即竞试的机置。
因此，本发明即针对上述之缺点，乃特潜心研究并配合学理之运用，提出一种可在网络上智能型测验的奥林匹克数学测验与学习系统，设计合理且有效增进学习与竞赛效果之发明。
发明内容鉴于上述习知技术之种种缺点，本发明之主要目的系利奥数测验平台、奥数分类题库、万国数学语言转换器、自创题库系统、动画解答分析讨论等模块等五种基本组件库，再运用网络的搭配，不但可实时联机学习，更可支持多人同时竞赛，再加上自创题库系统的搭配，让使用者能有真正需要的学习成效，达到事半功倍的学习成效。
利用奥林匹克数学的教学宗旨来当媒介，平时可直接上网学习，奥数分类题库系统会依照不同的类别与程度选择后，在学习的过程中会自动纪录使用者的优缺点，本系统除了会告知使用者外，题目还会针对较弱的部分加以补强，即使是相同的题目也会因为程度的不同而有叙述上的不同，例如奥数的某些原理是数学里相当典型的问题，本系统的一个突出特点就讲授的方式以有趣、通俗、有引导性。让程度差的人也能在一个一个小故事中接受传统数学教育不涉及的原理、方法。可开发使用者的智力和潜力。
对于程度较好的使用者可辟一竞赛场，等待别的使用者来挑战，透过不分国际的网络立即联机竞赛可仿真奥林匹克竞赛的精神，再加上自创题库系统的辅助，将自己呕心沥血研发的题目发表至国际间，更能接受各国使用者的挑战，不但能突破传统数学学习的极限，使学习就能知己知彼事半功倍。
最后本系统利用网页(web)技术与全球信息网(World Wide Web)的相关环境实施解答分析讨论区，故使用者可透过网际网络(Internet)随时随地学习、挑战与交换意见，即使在相同的答案之下，每个人都会依照不同的见解来加以说明，透过此模式的国际交流，不但能适切的主动提供教学服务，还能将学习的成果在国际间测试，不再是学习领域中的井底之蛙。
请参照图1，为本系统实施架构图。本发明系一种实时多人联机对战测验奥林匹克数学测验与学习系统。透过网络的运用，不但可实时学习与测试，还能与国际间进行数学对战竞赛。系统包括有奥数测验平台、奥数分类题库、万国数学语言转换器、自创题库系统、动画解答分析讨论等五模块为核心，各模块说明如下，另还有实时多人联机系统引擎，与实时奥林匹克数学对战服务器，如图2(1)奥数测验平台为一通用型数学测验平台一般有二种模式一为数学学习模式，一为竞赛模式，如图3的学习模式包括，受试时间显示、题目区、答案参数选择区、系统Logo、使用者答题状况显示、题库操作区等区域，另为竞赛模式，包括竞赛大厅的选择如图5，使用者选择欲参加竞赛的教室。系统会依照各国的数学用语，在不同语言的操作系统下做翻译与变更，供使用者也能自由的选择喜好的语言加以学习，在竞赛模式下系统利用万国数学语言转换器，使线上各端点参赛者的屏幕显示该国的母语，以张显奥林匹克数学竞赛分别用各国母语同时竞赛的精神。当系统提供多人联机抢答功能时，使用者先进入竞赛大听，如图4，选择抢答考试的虚拟教室，之后再进入抢答教室，如图5，进行激烈抢答竞赛，抢答竞赛画面与学习画面相似，仅加上解题过程记录区，上线使用者信息，与使用者解题讨论区，利用这些多人线上信息交流的机置，可加强竞赛各端点或观看者彼此的信息交流。
(2)奥数分类题库系统收录有最基本的各国奥林匹克数学中的相关章节讲述，和相当多的典型数学原里问题，使学习更具体与结构化。系统依不同数学问题，分析别类收录各种题型，各国著名数学考古题目，建立有系统关于奥数的知识库。
(3)万国数学语言转换器包括多国数学语言转换数据库，如图6，使各国使用者能透过本系统分别可使用自己国家的母语进行线上数学竞赛，线上各端点利用本转换器与万国数学语言对照数据库，使网络上各竞赛或观看的端点屏幕能显示不同国家母语的系统，可发挥传统奥林匹克数学竞赛的精髓，加强跨国联机竞赛的可行性，让不同国家的参赛者能立即充分了解每一题数学的意义。
(4)自创题库系统系统能让被动式的学习转化成使用者主动出题模式，如图七，使用者可发挥创意将有创意的考题输入系统，丰富系统题库的内容，亦可将自己的创意发挥至国际舞台，也能将自创的考题贡献出来与他人分享，可能突破系统题库的极限。更能接收本国以外的思维模式，让使用者的学习更加国际化。
(5)动画解答分析讨论区系统提供了系统动画解答与讨论空间，使用者对于坚深的数学问题可透过本系统，利用Flash动画一步步让使用者充分了解数学解答的逻辑与程序，如图八，系统可自动播放正确的解题过程，亦可一步步让使用者自行控制速度了解解题程序，利用动画与图标解题，提供使用者前所未有的动画电子书，使学习更有趣，更酷。换个方向以更另类的解答来导引使用者数学教学，以开拓思路，让学习与竞赛的方向跟奥林匹克数学的宗旨一样能促进各国数学教育的交流与发展。
具体实施方式
本发明为一种实时多人联机对战测验奥林匹克数学学习系统，其实施步骤，包括有系统奥数测验平台、奥数分类题库、万国数学语言转换器、自创题库系统、动画解答分析讨论等基本素材组件，再利用实时多人联机系统连结使用，或再透过实时奥林匹克数学对战服务器，进行国际间的学术交流或竞赛，本系统详细实施步骤如下1、建立一个通用型数学测验与学习平台，本平台接口包括，显示受测时间、题目区、答案参数选择、系统Logo、使用者答题状况显示、题库操作区如图三、另在竞赛模式中尚另有解答过程记录、上线使用者信息、解题讨论等功能区如图五，且在竞赛模式中，须先于竞赛大厅选择欲参加的竞赛教室如图四，这是系统最重要的人机接口。
2、建立一个奥数题库系统于服务器中，此数据库会记录所有基本的各国数学中的相关章节题目，和相当多的典型数学原里问题，分门别类，让使用者能方便学习。
3、建立一个万国数学语言转换器于服务器中，此转换器能将一般数学课程题库透过万国语言转换，如图6，依照各别使用者不同国别，不同母语系统，显示当地看得懂的题目型式，发挥奥林匹克竞赛利用各国母语出题的精神。
4、自创题库系统，利用万国语言识别系统的协助，能将自己所理解或自创的数学题目送上国际舞台与外人分享，更可接受国际间的数学挑战，利用自创题库增加题库系统。
动画解答分析讨论区，透过系统精心设计的动画系统，让使用者能一步步(step-by-step)了解各种坚深奥数问题解题的逻辑与程序，利用友善性的导引，建立正确数学思考与解题方向，是创新型的数学教学系统。
6、图式简单说明图1实时多人联机对战测验奥林匹克数学学习系统示意图。
图2实时多人联机对战测验奥林匹克数学学习系统架构图。
图3奥林匹克数学在一般学习状态中画面架构图。
图4奥林匹克数学在实时多人联机对战测验的型态的竞赛大厅，提供使用者欲参予的竞赛的虚拟教室。
图5奥林匹克数学在实时多人联机对战测验的竞赛画面，画面包括，竞赛时间、题目区、答案参数选择区、系统Logo、解答过程记录、上线使用者信息、解题讨论等功能子区。
图6万国数学语言转换器示意图，提供上线各端点显示本国母语的机置。
图7奥林匹克数学在自创题库系统的建立题库的画面。
图8奥林匹克数学在动画解答分析讨论区，利用动画提供数学解题一步步的程序。
7、主要组件标号0……………………………………………………………01……………………………………………………………12……………………………………………………………23……………………………………………………………34……………………………………………………………45……………………………………………………………56……………………………………………………………67……………………………………………………………78……………………………………………………………89……………………………………………………………910…………………………………………………………11奥数测验平台……………………………………………10奥数分类题库……………………………………………20万国数学语言转换器……………………………………30自创题库系统……………………………………………40动画解答分析讨论区……………………………………50实时多人联机系统………………………………………60实时奥林匹克数学对战服务器…………………………70使用者……………………………………………………80挑战者……………………………………………………90万国数学语言对照资料库………………………………100即时多人连线系统引擎…………………………………101题目区……………………………………………………102受测时间显示……………………………………………103系统logo…………………………………………………104
使用者答题状况显示…………………………105答案参数选择…………………………………106题目操作区……………………………………107时间……………………………………………1080:0:4 …………………………………………109求图中的三角形个数…………………………110答对……………………………………………111答错……………………………………………112得分……………………………………………113上一步…………………………………………114确定……………………………………………115离开……………………………………………117字母B …………………………………………118字母E …………………………………………119字母F …………………………………………120字母G …………………………………………121字母C …………………………………………122字母D …………………………………………1权利要求
1.一种实时多人联机对战奥林匹克数学测验与学习系统，利用网际网络实时学习与测验外，还能自创题目与国际间进行实时对战竞赛。该方法包括有下列五种模块(1)奥数测验平台提供奥数教学与测验，以及多人联机竞赛的平台。(2)奥数分类题库储存基本的各国奥林匹克数学相关考古题库，并按相关章节、程度、类型分类，是最丰富的典型奥林匹克数学考古问题库，因分门别类，让使用者能方便学习。(3)万国数学语言转换器利用多国数学语言转换器，可让跨国使用者能利用自己的母语，进行线上实时抢答，在网络上发挥真正奥林匹克竞赛精神。(4)自创题库系统可透过网络将自己所设计的题目上传至国际间讨论，也能接受别人题目的挑战。(5)动画解答分析讨论利用动画系统，一步步导引使用者正确的数学概念，并可线上讨论解题过程。
2.如申请专利范围第1项所述，具有多重的奥数测验平台，系统利用万国语言转换器导引使用者正确的学习与执行多人跨国同时立即线上数学抢答竞赛。系统于多人联机抢答功能时，使用者先进入联机大听，选择抢答考试的虚拟教室，再进入抢答教室，进行激烈的数学竞赛抢答。
3.如申请专利范围第1项所述，具有结构化的奥数分类题库服务器，其中该题库透过一个自动转文件或后台管理系统输入接口建立数学题库与索引系统。系统收录有最基本的各国奥林匹克数学中的相关章节讲述，和相当多的典型数学原里问题，使学习更具体与结构化。系统依不同数学问题，分析别类收录各种题型，各国著名数学考古题目，建立系统有关奥林匹克数学的知识库。
4.如申请专利范围第1项所述，具有多重的万国数学语言转换器，其中有储存多国数学语言对照数据库，使各国使用者能透过本系统分别可使用自己国家的母语进行数学竞赛，提供联机各端点利用各国母语同时竞赛的机置，可发挥传统奥林匹克数学竞赛的精髓，加强跨国联机竞赛的可行性。
5.如申请专利范围第1项所述，具有主动式的自创题库系统，不但能将自己所理解或自创的数学题目送上国际舞台与外人分享，更可接受国际间所下的数学挑战，利用自创题库增加题库系统的规模。
6.如申请专利范围第1项所述，具有动画解答分析的讨论区系统，系统提供了系统动画解答与讨论空间，使用者对于坚深的数学问题可透过本系统，利用Flash动画一步步让使用者充分了解数学解答的逻辑与程序。
7.一种实时多人联机对战测验奥林匹克数学竞赛系统，透过实时多人联机系统，达成随时互动与测验的数学学习模式。
8.如申请专利范围第四项所述，利用多国语言对照表，与各联机使用者母语的参数，让每个使用者画面能显示自己国家的母语，让参加竞赛者集中心力，运用数学思想灵活解决问题的能力，发挥逻辑思维能力及推理能力，张显奥林匹克数学竞赛精神。
9.如申请专利范围第五项所述，可藉由万国数学语言转换器的辅助，达成使用者自己研发自创考题上传，或可接受国际间使用者的挑战，藉以增加数学问题实时上线的可行性。
10.如申请专利范围第六项所述，利用动画学习解答，让使用者一步步了解数学解题的程序，与思考逻辑，这是最新型的数学电子书，画面有多维的超级链接，发挥即看即点即查非线性自然学习法，可突破传统数学仅单线学习的瓶颈。
全文摘要
本发明揭露一种实时多人联机奥林匹克数学测验与学习系统，系统包括奥数测验平台、奥数分类题库、万国数学语言转换器、自创题库系统、动画解答分析讨论等模块，利用网络并且透过实时奥林匹克数学对战服务器连结，即可随时联机自我测验与学习或多人立即跨国同时竞赛，达到无国界的奥林匹克竞赛的精神。在一般的奥林匹克数学学习系统下学习时会依不同主题、程度、并透过历史题库来归纳出题模式，而在实时多人联机系统竞赛模式里，更可透过实时奥林匹克数学对战服务器与来自世界各地的数学高手一较高下。除了能了解个别使用者的学习与测验成效，还能将所学的经验能有效的发挥在对战竞赛模式上，提供新型态奥林匹克竞赛与学习的模式。
文档编号G09B7/00GK1991934SQ200510138000
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者洪永城, 陈亿哲 申请人:杭州草莓资讯有限公司