一种用于自动化扫描阅卷的答题卡及其应用方法与流程

本发明属于图文印刷、图像处理识别和自动化数据采集技术领域，特别是提供了一种用于自动化扫描阅卷的答题卡，包含了所有客观题和主观题的答题及得分信息，尤其是涉及一种利用图像处理和识别技术对答题卡的答题及得分信息、进行自动化阅卷采集的应用方式。

背景技术：

通常的考试都含有客观题和主观题，通过考试全面评估学生的学习成绩以及教师的教学质量。目前有一些采用自动化扫描的阅卷方法，提高阅卷效率和阅卷准确性。比如：光标阅读机扫描阅卷，也有使用扫描仪扫描、图像处理批阅客观题答题卡，但这些系统仅局限于客观题答题卡的阅卷。网络阅卷系统，也是采用图像扫描仪，扫描处理时，对答题卡的客观题部分进行批阅，同时生成主观题部分图像，由教师通过网络系统和终端电脑阅卷，并由系统记录、统计考生的总成绩。网络阅卷虽然实现了客观题、主观题的一次性阅卷统计，但这是一个系统，从试卷制作、统一考试、网络阅卷、数据处理等环节都比较复杂，往往需要专人管理，灵活性差，成本高，主要适用较大规模、标准化考试。

为了适应各类教学中中小规模、多门类考试的需要(比如月考、期中、期末考试，大专院校的小班考试等)，降低教师阅卷强度，提高效率，发明专利申请(申请号：200810105224.3)，公开了“一种自动化的扫描阅卷系统和阅卷方法”，答题卡包含了客观选答题和主观题得分标记框，后者由教师批阅主观题时填涂，标记考生解答该题的得分，最后对答题卡一次扫描，获得所有客观题和主观题成绩，同时完成数据录入、统计和图像保存。这个方法能减轻老师对主观题进行计分、登分的繁重工作，阅卷效率高、成本低。但这个系统方法也有很大的缺陷，导致实用性较差。首先：得分标记框需要根据每个主观题所需的答题区大小给出定位尺寸参数，用于扫描阅卷、图像识别时对填涂点定位，由于答题卡形式各异，教师能力参差不齐，这种操作增加了答题卡编辑制作的难度，尤其题目数量较大时，非常繁琐。其次：得分框和答题区混合编排，不便制作成通用答题卡商品。第三，得分框和答题区混排，容易被考生意外涂画到，而造成扫描时的数据误读。第四，这些得分标记框是根据答题区域和位置需求排列的，不规则定位，容易造成答题卡在正反面的同一位置需要填涂选择框或书写答题，容易损坏答题卡，造成扫描阅卷时的误读。第五，得分标记框在答题卡上分布范围大，扫描位置略有偏差，容易产生误读。因此，为了能更有效地使用自动扫描阅卷系统、同时批阅客观题和主观题，而需要一种实用性强、可简易编辑制作，易于高效、准确、识读的答题卡。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于自动化扫描阅卷的答题卡及其应用方法，使得采用图像扫描仪一次扫描，同时完成对答题卡上客观题和主观题的批阅计分、成绩统计、及图像保存。减轻教师阅卷负担，提高阅卷效率和质量，对考试进行准确的统计、报告和评估。

本发明采用的技术方案是：答题卡包含了由考生填涂的客观题选答框、考生书写答题区、由教师填涂记录考生各主观题成绩的得分标记框。特别是主观题得分标记框的位置，规则排列并固定(与书写答题区域无关)，或者采用选择答题条形码(Multiple-Choices Barcode，即MCB，专利申请号：201310468859.0)、任意设置在主观题答题区，无需任何尺寸参数，自由定位；使得答题卡的编辑制作更简便、简单、灵活、实用性强。通过图像扫描仪扫描，系统图像处理，能高效、准确地自动识别答题卡上所有答题数据和信息。

本发明答题卡的各主要区域有：

答题卡信息区：包括考生信息(如准考证号码)、考试信息(如科目)、注意事项等。

客观题答案选择区：包括每道客观题有多个答案标记框对应，由考生填涂选择答案。

主观题答题区：用于考生书写、绘图答题。

主观题得分标记区：每道题有一组得分标记框，由教师阅卷时填涂，标记该主观题得分。得分标记框有以下两种方式定位：

A.固定区域内规则排列、位置确定：编辑制作答题卡时，选定页面上主观题数量，系统在位置确定的区域内自动生成，规则排列，位置确定。得分标记框组的数量可增减，长度可调整，但位置总是确定的，便于答题卡的简便编辑制作，无需输入标记框位置尺寸。

这时，由于答题卡上主观题得分框和答题区独立分开，使答题卡既可制作成标准化的通用商品，也可以由教师通过模板编辑自制。

B.选择答题条形码内含得分标记框，自由设置、无需定位(或称浮动定位)，长度可调，可设置在答题区的任何位置(也可在固定的区域内任意设置，可防止答题卡两侧由于填涂或书写位置重迭造成答题卡破损或变形，产生误读，也可提高扫描图像识别处理效率)。利用条码中的序号和选择框，确定对应的主观题的题目序号和得分数，使得答题卡的编制更加简单、灵活。选择答题条形码是在答题卡编辑时、由软件模块生成插入。

主观题得分标记框由单行或单列标记框排列组成，分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60...等，减少占有面积，尤其是单个主观题总分低于30分时。

主观题得分标记框可增加特殊标记框，教师用来标记、评估答题方法的优(G)、劣(B)，准确反映考生对各知识点掌握的熟练程度，以便为考生提供更详细的考试评估报告。

主观题得分标记框可增加补偿得分框，如+1、+0.5、-0.5、-1等，由教师调整考生总得分。

主观题得分标记框区域，可增加适量相同格式的辅助得分标记框，以便阅卷老师用有色水笔(如红笔)填涂出现差错、不便修改时，作为备用、标记得分。教师一旦填错，首先要填涂G(Good)、B(Bad)两点，废弃这组得分框，再正确填涂第一个辅助得分标记框，依次类推，系统扫描时会自动递补识别对应主观题的得分。

本发明的答题卡也适用于答题和考题合一的考卷、各种调查问卷、以及网络阅卷(只是将教师对主观题的直接人工阅卷，改为通过网络终端对扫描分割的答题卡图像进行批阅)。

本发明提供的答题卡，通过对主观题得分标记框的规则排列、固定定位，或采取选择答题条形码自由浮动定位，不仅可以实现一次扫描完成全部客观题的批阅和主观题的记分，同时考试时，既可以选购标准化的通用答题卡，也可以由教师通过模板编辑自制，答题卡的编辑制作更加简单、便利、灵活，实用性强。大大简化了考试过程，减少了考试、阅卷中的周转环节，提高了阅卷效率和质量，大大减低了教师和考务人员的工作量，并可通过对每个考生每个答题的评估，检验和提高教学质量。

附图说明

图1是本发明的一个示范例的功能区域示意图。

图2是本发明的一个实施例的功能区域分布图。

图3是本发明的一个实施例采用选择答题条形码自由定位主观题得分标记框的示意图。

图中，答题卡为A3规格，共有4页，正面第1、第2页分成5个区域，反面第3、第4页有两个使用区域(6和7)。区域1、2、3、4为第1页，第1页背面是第4页；区域5为第2页，其背面为第3页；区域1包括考试信息、考生信息、答题卡信息等；区域2包括客观题答案选择框；区域3主要是说明和注意事项，其背面为第3页主观题的得分标记框，作为区域7；区域4为第2页主观题的得分标记框，由教师填涂记录，这里表示每题最高为30分的得分标记框结构(3、0同时填涂表示30分作为特例，其他分值对应填涂选择)，G表示好的解答方式，B表示典型错误，用于发布对应各知识点更精准的考试评估报告；区域1、2、4的背面不宜书写涂画；这里采用单列得分标记框以便节省空间，得分标记框组的数量随主观题数量而变，但无论多少，其位置总是规则排列、设定不变的(区域4的左边边界作为得分框排列时进行定位的起始参考点，随着得分框的增加，而顺序向右侧规则排列)，无需在答题卡制作时计算定位尺寸，方便答题卡的编辑制作；区域5为答题卡第2页主观题书写答题区，其背面的书写答题区为第3页，作为区域6。区域2、4、5、6、7可根据实际答题卡的 应用需要做单个或多个缺省或合并。答题卡的整体布局使得卷面利用率高。

图2区域1中，填涂选择考试日期(哪一天)时，单行或单列排列日期“日”的选择框，采用12个选择框分别是10、20、30、1、2、3、4、5、6、7、8、9，长度和12个月份数相同，简明规整、节省空间。也适用于任何需要通过填涂选择框标记日期的场合，比如做调查问卷、文件扫描时标记日期。

图中，在各页页眉或页脚可增加页码选择填涂框、或补偿得分标记框。

本发明的答题卡，正反面所有选择填涂框设置在A4(纸)尺寸规格范围内，并设置在固定的区域中，不仅大大提高扫描仪双面扫描图像识别效率，同时在扫描时不容易产生答题卡位置偏差，而提高了图像识别的准确性。当答题卡仅单面使用时，区域1～5可以自由排布。当答题卡两面都需要使用时，一面的填涂框区域和另一面的书写区域总是错开的，防止答题卡损坏。

图3中，主观题得分标记框采用选择答题条形码(由专用软件模块生成插入)，条码中包含了题目序号，选择框个数按题目最高得分调整，选择框位置、方向可自由设定。答题卡编辑简便，也便于教师高效准确填涂标记得分。扫描阅卷时，通过对选择答题条形码的图像处理解码，获得题目序号和该主观题得分。

图2是A3规格答题卡，必要时可增加A3或A4续页，续页上至少要含有考生信息(如准考证号码)、考试信息(如考试或考卷代号)、页码信息，以及正反面错位排列的主观题得分标记框。

具体实施方式

本发明是用简单、便利的方式编制适用于自动化扫描阅卷的答题卡，主要原理是：答题卡包含了客观题答题信息和主观题得分信息，而主观题得分标记框位置是确定的、或自由定位的，简化了答题卡编辑的过程(提高了识别效率和准确性)。考试结束，教师批阅主观题并填涂得分后，用扫描仪将答题卡扫描，利用图像处理和识别技术，实现对整个答题卡的自动化评阅，包括客观题评阅和主观题记分。其包括以下步骤：

A，出考题卷：教师按教学要求列出考题，制作考题卷。

B，教师选用标准通用答题卡，或自己制作：选用本发明答题卡模板，根据客观题数量、主观题数量、主观题答题面积需求、各题得分等，输入或调整模板参数和对应区域(无需得分标记框定位尺寸)，生成带有客观题选答框、主观题书写答题区和得分标记框的适用答题卡，印制答题卡。

C，学生参加考试：填涂选择答案框解答客观题，书写解答主观题。

D，教师阅卷：教师直接批阅主观题，并填涂主观题得分标记框，标记各题对应的得分；实施例主观题得分标记中含有辅助得分标记框(I)。

E，扫描阅卷：采用图像扫描仪(及各种光学电子、影像设备，如扫描枪、手机、手持电脑等)扫描全部答题卡，经系统图像处理，即可完成对各答题卡中全部客观题的批阅和主观题的计分，记录数据，保存图像。

扫描阅卷系统中，主管老师可选购使用通用的、或创建一个(考试)扫描阅卷管理封面(或首页)，对于考试相关的确定信息，比如本次考试的概述、考生对象、应该参加的考试人数、考试科目、任课老师、考卷总分、及格线，及答题卡总页数、客观题的数量、标准答案、各题得分，和主观题数量、各题得分等，用单一或多个条形码(如QR码)表示，以便扫描后，快速完成考试信息的参数输入或采集保存，完成答题卡的批阅、成绩统计及报告。阅卷老师可以自己扫描操作，也可以将这个封面(纸质或电了档)交由专人和答题卡一起扫描，完成阅卷。这对于需要由专人负责管理扫描仪操作的场合，非常便利，提高阅卷效率。

在文档封面中，还包括考试相关的不确定信息，比如实际考试时间、实际考试人数、有效的答题卡张数、监考老师等信息，也包括部分确定信息(如客观题数量、标准答案、各题得分，和主观题数量、各题得分等)，以选择框的形式出现，这些选择框类似主观题得分框，采用固定定位方式，或选择答题条形码浮动定位，由监考老师或阅卷老师填涂，扫描时，作为阅卷参数和考试信息，快速采集保存。

扫描阅卷时，一同扫描考试管理封面、考题卷、全部答题卡，完成阅卷并电子存档。

F，成绩统计和报告：成绩报告包含考生信息和考试成绩信息，尤其是含有和各个知识点对应的各个考题的成绩，以便更准确地反映考生对各知识点的掌握程度，从而采取有的放矢、对症教学措施，快速提高教学质量。以下是成绩报告的一种形式：

采用本发明，在答题卡上增加主观题得分标记框，由教师填涂标记每个主观题得分，一次扫描图像处理即可同时完成客观题和主观题的批阅和得分统计，相比现有的人工批阅主观题、再用光标机批改客观题的系统，教师虽然增加了填涂得分框的操作，但省去了主观题得分统计、主观题客观题得分合计、人工登分、以及人工阅卷和机器阅卷之间的关联配合等繁琐操作，尤其是能将每个考题(知识点)的得分和解答给予单独准确的报告和评估，包括完整答题卡图像保存，这些都是现有系统所不具备的。大大提高了阅卷效率和质量，并通过对具体知识点的考试检测，达到通过考试检验教学质量的目的(相比较，传统考试仅能给出一个考试总分)，以便后续有的放矢、因人施教，有效提高教学质量。相比现有的网络阅卷系统(需要一个网络系统支撑、专业团队协同操作、成本高)，单台扫描仪、单个教师即可完成从出考卷到答题卡编制、阅卷、统计报告、数据保存的全部操作，使用便利灵活，成本低。本发明的主观题得分标记框，采用固定位置、可制作成标准化的通用答题卡，或采用选择答题条形码自由定位，这是目前所有系统所不具备的，这大大简化了答题卡的编辑制作，提高了图像处理识别效率和准确性，实用性强，更易于推广。因此，采用本发明的技术，用于考试阅卷(包括调查问卷数据采集)，适用范围广，操作简便，提高阅卷(及数据采集)效率和质量，强化各知识点评估，提高教学质量，具有良好的经济和社会效益。