专利名称：学习终端检选数字内容的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种学习系统，特别涉及一种学习终端检选数字内容的系统。
背景技术：
过去人们大多藉由书籍、口述、或是到学校上课等方法来学习知识及技能，在许多学校或补习班中，老师藉由向学生讲授并在一黑板上书写来向其传达信息，尔后通过一测验考试来了解学生学习至何种水平程度，接着由老师针对测验结果给予学生一学习指引， 或由学生自行练习，然而此种模式多必须让学生与老师面对面才能进行指导，且该学习指引亦多依赖老师的经验，如老师的经验不足，则不能给予学生最有效的学习指引，而学生自行练习则无法有效的针对错误处来练习，例如花了太多时间练习了难题，但此种类型的难题却不易出现于大型升学考试中，或是学生认为题目太基本太简单，以致轻忽其在大型升学考试中出现的频率与重要性，造成学生时间上的浪费且学习效率不佳，另一方面，测验考试的考题亦多采老师主观经验的来判断该试题的难易度，难免造成考题难易度不均、出题不公平的情况产生；而现在科技日新月异，计算机网络以及电子产品已有多样化的功能，藉由计算机网络以及电子产品的帮助，人们开启了数字学习的时代，采用较为生动活泼的多媒体学习方法，来增强人们的学习兴趣，可惜的是，现今多媒体学习方法多为采用被动式的学习方式，也就是说，人们只能单方面来接受与学习，并无法作一交互式的学习。在目前计算机辅助教学系统中，一现有技术如中国台湾发明专利公告号第 1235244号的“指引个人化学习缺口的计算机辅助教学系统”，它提供一种指引个人化学习缺口的计算机辅助教学系统，提供学习者快速找寻自己需要的课程，并由课程的研读及测试结果中分析学习者的学习缺口，并且提供补强此一缺口所需再研读其它相关的基础课程，让学习者确实了解自身学习瓶颈何在，进而循序渐进地了解、吸收全部课程，但此种系统亦有其问题存在，该系统仅能指出学习者于所选定之课程测试中的学习缺口，而不能有效的判断学习者目前的学习水平为何，并针对该水平进行更精准的测验来找出真正的学习缺口，如一高三生可能程度只达高一，如使用该系统进行测验则会得出该高三生应进行高一程度的试题练习，而非从高三程度的试题来学习。因此，如何提供一种可真正找出使用者学习水平的系统及方法，并且可针对其学习缺口来辅助学习的交互式数字学习系统，实为目前必须解决的重要课题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种学习终端检选数字内容的系统，使用者可利用一学习终端先进行一成就测验来取得该使用者的能力定位，再依据其能力定位施以一诊断测验，并依照诊断测验结果找出使用者的学习弱点，以提供学习投资报酬率高的个人化教材， 该教材可经由专家或教师审核后指派。本发明的另一目的是提供一种学习终端检选数字内容的方法。根据本发明的一个方面，本发明提供了一种学习终端检选数字内容的系统，包括一终端设备，用于操作所述系统；一试题数据库模块，由具有答题反应统计的试题或为代表性试题所组成；一成就测验模块，从所述试题数据库模块中取出试题来组成一具共通题的试卷于该终端设备上进行施测，得到一成就施测结果；一评量模块，将该施测结果进行一评量，得到一评量结果；一教材数据库模块，储存各知识节点的教材；以及一审核模块，可依据评量结果来决定是否把对应知识节点的教材提供给终端设备，所述教材由教材数据库模块提供。根据本发明另一方面，提供了一种学习终端检选数字内容的方法，包括以下步骤(a)利用一终端设备进行一成就测验，得到一成就施测结果；(b)依据该成就施测结果，在终端设备上进行一诊断测验，得到一诊断施测结果；(c)依据该诊断施测结果进行一评量，得到一评量结果；以及(d)依据该评量结果进行审核，以决定是否向终端设备提供对应该知识节点的教材。综上所述，本发明可确实提供一终端设备令使用者可随时随地操作一系统来进行测验与学习，且该系统可先进行一成就测验来检测出使用者的能力定位，再依据该能力定位进行一诊断测验，并将该测验施测结果进行评量，得到该使用者的知识节点的投资报酬率，除此之外还可依据使用者所设定的期望标的来与该测验施测结果进行评量，可得到对应该期望标的的投资报酬率，之后即可依据该投资报酬率提供该知识节点相对应的教材， 该教材可先经审核才决定是否提供，并且该系统具记录功能，系统能藉由返馈信息随着使用者行为持续进步，增进使用者学习成效，如此一来不仅可促进数字化学习，且更可针对其学习缺口来辅助个人化学习，解决现有技术所产生的问题。说明书附1是本发明学习终端检选数字内容的系统方块图；图2是本发明学习终端检选数字内容的另一实施例系统方块图；图3是本发明学习终端检选数字内容的方法流程图；图4是本发明一实施例的具共通题试卷组成示意图；图5是本发明学习终端检选数字内容的另一实施例方法流程图。附图标记说明1-学习终端检选数字内容的系统；10-终端设备；11-试题数据库模块；12-成就测验模块；13-诊断测验模块；14-评量模块；15-教材数据库模块；16-审核模块；17-期望标的模块；18-记录模块；SlOl S107-步骤；S200 S205-步骤；31-高三试题组；32-高二试题组；33-高一试题组；34-国三试题组；35-国二试题组；41-高三与高二的共通题；42-高二与高一的共通题；43-高一与国三的共通题；44-国三与国二的共通题。
具体实施例方式以下配合附图，详细说明本发明的辅助学习的方法及系统的实施例。CN
图1显示了本发明学习终端检选数字内容的系统1方块图，该系统包括一终端设备10、一试题数据库模块11、一成就测验模块12、一诊断测验模块13、一评量模块14、一教材数据库模块15、一审核模块16以及一记录模块18，该终端设备10可藉由网络与这些模块进行连接，网络可为无线或有线的网络，本发明并不以此为限。终端设备10具体可以是一计算机、一平板计算机、一手机或一 PDA，或其它具有输入及输出功能的设备，用以操作该系统1来进行学习或测验，亦即该系统为一云端运算平台，该终端设备10与上述各模块通过互联网来交换信息；试题数据库模块11由具答题反应统计的试题或为代表性试题所组成，所谓的具答题反应统计的试题是指历届测验的各测验试题的答题统计，在台湾如中学学生基本学力测验、大学学科能力测验、大学指定科目考试、四技二专统一入学测验、国家证照考试、能力检定考试等等的大型考试，而在中国如高考(普通高等学校招生全国统一考试)、各大学自主招生考试等等，而在中国、台湾两岸学制有所不同，名称亦有所差异，下述以台湾地区的学制作为实施例来加以说明，本发明并不以此为限；上述各种考试的试题不但具有公信力，且其答题反应统计亦具有较足的取样性，除了上述的大型考试外，一般补习班、学校所举办的模拟考的试题答题反应统计亦可储存于该试题数据库模块11中。相关学术单位对此作过研究，研究结果中显示，只要800人次以上考过试题的答题反应统计皆具有一定的公信力与取样性，故该试题数据库模块11所储存的试题可为大型考试或为800 人次以上考过的试题的答题反应统计，此800人为对应台湾人口数的抽样样本数，如在人口数比台湾高的中国，其抽样样本数亦可增加，此外抽样的方法亦可影响该抽样样本数，如抽样的方法较为严谨，则抽样样本数可降低，抽样的方法如较为松散，则抽样样本数需提高来增加其准确度；而除此之外，该试题数据库模块11亦可储存代表性试题，该代表性试题由教师或专家所决定，虽未经过大型考试但亦具一定程度的公信力与取样性，故该代表性试题的答题反应统计亦可储存在试题数据库模块11内。当使用者利用该终端设备10操作该系统1来进行学习或测验时，该系统1会先进行一成就测验，该成就测验模块12从试题数据库模块11中取出试题，来组成一具共通题的试卷，并在该终端设备10上进行施测，施测后会得到一成就施测结果，而该具共通题的试卷组成，系由贝式条件机率来建立相近学级皆有相同的共通题，所谓的共通题，是指该试题足以代表相近学级的试题，例如一数学试题可同时代表高二、高三的两个学级的数学能力定位，或可同时代表国三、高一的两个学级的数学能力定位，请参阅图4，使用者可接受一具高三试题组31、高二试题组32、高一试题组33、国三试题组34及国二试题组35等范围试题所组成的试卷来进行成就测验，而该高三试题组31与高二试题组32间具有足以代表高三、 高二两个学级的试题，即为高三与高二的共通题41，而该共通题的产生，可使用贝式条件机率来进行计算将试题进行分类，其它如高二与高一的共通题42、高一与国三的共通题43、 国三与国二的共通题44亦相同，在此不再赘述，而试题混合的方式可依照历届出题率，当然本发明并不限制该试卷的组成只能有高中、国中两个学级，亦可扩及至国小、大学等，甚至国家考试等等；而共通题的组成亦可参酌抽样的样本数，抽样的样本数低，则组成的共通题会增加题数以确保精准度，若抽样的样本数极大，如接近该抽样的大型考试人数，则共通题可降低题数，如最低可降至两题；而此具共通题的试卷可以有效的施测出使用者的能力定位为何，例如一高三生其数学程度可能不到高三程度，藉由该具共通题的试卷施测后， 可以判断出该高三生其数学能力定位可能只达高一程度，如此一来即可取得此高一的成就
6施测结果。在上述的实施例中，成就测验为检测出使用者的年级能力定位，但在本发明的另一实施例中，成就测验亦可检测使用者的大考录取能力定位、落差定位等，请参阅图2，该学习终端检选数字内容的系统1还包含一期望标的模块17，可供设定一期望标的，该期望标的即为学习目标，如可设定目标校系、进步百分比、进步分数或辅助教材研读时间等，本发明对设定之标的并不限定，该期望标的可由学生或教师来设定，在此以设定目标校系来作说明，如该使用者可先设定一欲考取的大学目标，例如在台湾可为台大电机，在中国可为北大医学等等，以下以台大电机来作说明，本发明并不以此为限，然后进行成就测验，并且将该期望标的与该成就测验施测结果来进行评量，而该成就测验结果即表示该使用者如欲考上台大电机，则目前实力与台大电机所需实力的落差，当然落差可为分数、百分比等等，并依据该落差进行分析，并提供使用者该测验中试题的知识节点的投资报酬率排序，令使用者依据此排序来进行学习，而且使用者或教师可依据实际状况作改变，提高期望标的或是降低期望标的，来因应不同的学习、调整训练的方式，并可周而复始的进行期望标的的设定与成就测验，来反复练习提高实力、增加学习效能；所以该能力定位表示方式不只可用上述的年级来表示，在本实施例中亦可以使用科目别、分数、甚至学校、科系、百分比或教材研读时间等等来表示，本发明并不以此为限。诊断测验模块13依据成就施测结果，从试题数据库模块11中取出试题组成一诊断测验试卷到终端设备10上进行施测，如上述一高三生的数学程度经过成就测验模块12 施测后，得到的该高三生其数学能力定位可能只达高一程度，而该诊断测验模块13则依据此施测结果，从试题数据库模块11取出对应高一程度的试题来组成高一的诊断测验试卷来进行施测，可得一诊断施测结果，而该结果可经由一评量模块14进行一评量，该评量是计算此高一诊断测验试题所对应的知识节点的投资报酬率，所谓的知识节点是指课程种类、科目、章、节、公式、教学纲要、课程纲要、题型等等，而投资报酬率则是指使用者于该诊断测验试卷答错的题目，依据其难度、配分等等参数，来计算一投资报酬率，该投资报酬率可反应该使用者对于此试题所对应的知识节点是否值得学习，因此该诊断施测结果经评量模块14进行一评量后，可得一评量结果，该结果即为对使用者而言最具投资报酬率的知识节点的排序，建议使用者依序学习，可最省时间，其效率最高。教材数据库模块15储存各知识节点的教材，这些教材皆具有知识节点与编号，用以将教材或试题予以分类，而知识节点可为课程种类、科目、章、节、书名、数据来源种类、作者、版本、定义、观念、公式、教学纲要、课程纲要、题型、例题或测验等等，而编号可为流水号、数字、英文字母或希腊字母等等，本发明对此并不予以限制，编号用于防止教材或试题的知识节点发生相同分类结果，故给予一不重复的编号来区别，通过此知识节点及编号，可以轻易将大量的教材或试题予以有效的整理归类成电子教材，而这些教材可依据评量结果来提供给使用者进行学习，期间可经由一审核模块16审核，该审核模块16供教师使用，用来检视所产生的评量结果所对应的知识节点教材是否适合提供给使用者进行学习，审核模块16可提供把关功能，当然教师亦同样使用一终端设备10来操作审核功能；藉此，当使用者完成成就测验与诊断测验后，使用者的教师可通过审核模块16检视其评量结果，来决定是否从教材数据库模块15取出对应该使用者评量结果的教材，来提供至使用者的终端设备10进行学习，或教师可不采用该评量结果产出的教材，而另外指派教材亦可，当然该审核模块16亦可直接由系统作审核，依据该评量模块14所产生的评量结果，自动提供对应知识节点的教材至终端设备10。记录模块18用以记录每次测验的主题、版本、章节、考题、测验成绩、错误考题、系统使用时间、施测结果，测验包含成就测验和诊断测验，而所记录的数据可作为历史信息供使用者以后查询，例如使用者可通过终端设备10向记录模块18查询之前测验的错误考题， 来作为复习或针对错误进行检讨、改进，而系统1可将记录模块18所记录的所有使用者的错误考题作一统计，可得到使用者错误排行统计等数据，来提供给使用者或教师在该考题对应知识节点的学习时间、可能犯错次数、甚至需要花费的金钱等作一参考；或记录成就测验、诊断测验的结果，不仅可以提供教师对个别学生的指导，在班级、学校面可以作为整体教师与个别教师的教学评鉴数据，针对校内教师的表现以改进教学，或作为本次或后续教学的教学策略调整依据，而在教师、家长与学生之间作个别学习策略调整。记录模块18可同时记录审核模块16核准与拒绝的教材为何，例如教师通过审核模块16来审核或拒绝教材内容，记录模块18皆会记录教师究竟拒绝了哪些教材、核准了哪些教材，并且系统1会进一步统计分析此记录内容，来了解教师指派的行为模式，例如记录模块18会记录审核模块16指派时各个选项的统计记录，系统1将统计所有教师或该教师所选择的选项的行为百分比，让教师的习惯设定被记录，而系统1在统计这些选项的记录后，在教师审核时审核模块16会提供预设出现该教师的前次选项或最常使用的选项，选项可为针对每晚提供补助教材X分钟/total的学习成效？、针对学习计划设定每月调整较佳或每天调整较佳？、针对教师提供教材难易度对高中低分群比例与内容的前后关连性？ (依此统计，以后系统可以依照第一个被选择内容，给出教师选了这个内容，下一个会再选哪一个内容的建议？)、针对“流程”，对应各种年级别的学生，先提供观念讲解，再提供延伸试题，连续错两次以后教师约谈，给予个别除错教学辅导，此流程相对其他流程的学习成效何者较佳？或是通过载具仅提供观念讲解，不提供载具上互动性施测(仅用纸笔测验)，效果较佳？等等选项来提供教师作选择，经过一次一次行为记录统计、一届一届使用内容记录统计，最终则成为系统直接对学生的自动指派，让系统所提供的教材能符合教师的教学需求。当如除了上述针对统计记录进行分析外，还可加入信度与效度验证理论，来强化系统1自动指派的行为模式，信效度验证取得方式是通过实验进行，以设定对照组与实验组方式验证，例如实验方式可取两组学生，依起始点测验，“高、中、低”分群学生各30人，有效样本数至少每组需达100人以上，确保每个分群学生对该行为的有效性，而这些学生先进行本系统的成就测验后，历经审核模块16来进行教材的指派，而记录模块18则记录指派的选项，之后再进行一次成就测验，来比较各组学生使用相同的学习终端的学习效果。记录模块18还进一步可记录该系统1的反应信息，例如记录有多少使用者通过终端设备来操作该系统、使用者满意度等级、或其它反应指针，此些反应信息可驱使数字内容 “汰弱留强”，运用市场机制促使数字内容精进，亦降低使用者使用质量不佳数字内容的可能，针对在数字内容过多的环境，可增进使用效能。上述成就测验模块12、诊断测验模块13产生的成就测验或诊断测验，可先参考审核模块16所提供的教材或使用者依据教材学习后的结果，或从记录模块18来查询使用者的历史记录后，再来取出试题组成试卷，亦即在每次成就测验或诊断测验组成试卷时，会先参考使用者之前的学习结果、教师所更新的内容、测验结果，来决定要取出何种考题来组成试卷，例如使用者已在其它测验中学会了某一知识节点的章节，教师把此信息更新至系统中，那下一次成就测验或诊断测验就会参考此信息，来避开该知识节点的试题取用、或是将其试题取用比例减少。图3显示了本发明的一学习终端检选数字内容的方法，如图3所示，在SlOl步骤中，从一试题数据库中取出试题来组成一以供进行成就测验的具有共通题的试卷，该具有共通题的试卷是由贝式条件机率来建立相近学级皆有相同的共通题，所谓的共通题，是指试题足以代表相近学级的试题；在步骤S102中，利用一终端设备进行一成就测验，得到一成就施测结果，该成就测验的试题是从SlOl步骤中获得；在步骤S103中，依据成就施测结果，从一试题数据库中取出试题来组成一以供进行诊断测验的诊断测验试卷，该成就施测结果即检测出使用者的年级能力定位、大考录取能力定位或落差定位，依据该些定位来组成诊断测验用的试卷；在步骤S104 S105中，于该终端设备上进行一诊断测验，得到一诊断施测结果，依据该诊断施测结果进行一评量程序，该评量程序即为步骤S106中计算该诊断测验中试题对应知识节点的投资报酬率，可得一评量结果，该结果即为对使用者而言最具投资报酬率的知识节点的排序，建议使用者依序学习，可最省时间，其效率最高；最后在步骤S107中，即可依据该评量结果进行审核，来决定是否提供对应该知识节点的教材至该终端设备。在本发明的另一实施例中，该学习终端检选数字内容的方法还包含一设定期望标的来与该成就施测结果进行一评量的步骤，请参阅图5，在S200步骤中，设定一期望标的， 该期望标的即为学习的目标，如使用者可先设定一欲考取的大学目标，例如台大电机或北大医学等等；在S201步骤中，从一试题数据库中取出试题来组成一以供进行成就测验的具共通题的试卷，该具共通题的试卷是由贝式条件机率来建立相近学级皆有相同的共通题，所谓的共通题，是指该试题足以代表相近学级的试题；在步骤S202中，利用一终端设备进行一成就测验，得到一成就施测结果，该成就测验的试题是从S201步骤中获得；在步骤 S203中，依据该成就施测结果与该期望标的进行一评量，即检测出使用者所设定的期望标的与该成就测验的能力定位或落差定位，并在S204步骤中计算该成就测验中试题对应的知识节点的投资报酬率，可得一评量结果，该结果即为对使用者而言最具投资报酬率的知识节点的排序，建议使用者依序学习，可最省时间，其效率最高最后；在步骤S205中，即可依据该评量结果进行审核，来决定是否提供对应该知识节点的教材至该终端设备。综上所述，本发明的系统及方法可供使用者利用一终端设备进行录取能力定位、 期望落差分析等能力定位测验，该测验是从试题数据库来取得试题，施测可得到一能力定位的成就施测结果，再根据其能力定位施以诊断测验，由该诊断测验找出使用者弱点，来提供使用者投资报酬率高的个人化教材，而教材可经由教师审核后指派，之后使用者再参与成就测验，作为成效验证与返馈信息，藉此流程与系统，使用者可重复进行施测与学习，来提高自身的学习程度，并且该终端设备为一可携式的计算机、平板计算机、手机或PDA，或其它具有输入及输出功能的设备，使得数字学习更为简便且可随时随地进行，并且该系统能藉由返馈信息随着使用者行为持续进步，增进使用者学习成效。上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本技术领域的熟练技术人员均可在不违背本发明精神与范围的条件下，对上述实施例进行
9修饰与变化。因此本发明的保护范围应由所附权利要求确定。
权利要求
1.一种学习终端检选数字内容的系统，包括 一终端设备，用于操作所述系统；一试题数据库模块，由具有答题反应统计的试题或为代表性试题所组成； 一成就测验模块，从所述试题数据库模块中取出试题来组成一具共通题的试卷于该终端设备上进行施测，得到一成就施测结果；一评量模块，将该施测结果进行一评量，得到一评量结果； 一教材数据库模块，储存各知识节点的教材；以及一审核模块，可依据评量结果来决定是否把对应知识节点的教材提供给终端设备，所述教材由教材数据库模块提供。
2.如权利要求1所述的系统，还包括一诊断测验模块，用于依据成就施测结果，从该试题数据库模块中取出试题组成一诊断测验试卷于该终端设备上进行施测，得到一诊断施测结果。
3.如权利要求1所述的系统，其中成就测验模块取出试题组成试卷时，可先参考审核模块所提供的教材或使用者依据教材学习后的结果，再取出试题组成试卷。
4.如权利要求1所述的系统，还包含一记录模块，用以记录每次测验的主题、版本、章节、考题、测验成绩、错误考题、施测结果、系统使用时间、审核模块核准与拒绝的教材或系统的反应信息。
5.如权利要求1所述的系统，其中代表性试题由教师或专家决定。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述具有共通题的试卷是由贝式条件机率建立的相近学级皆有相同的共通题。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述成就施测结果为一使用者的能力定位，该能力定位表示方式可为年级、科目别、校系、百分比、分数或教材研读时间。
8.如权利要求1所述的系统，还包括一期望标的模块，供设定一期望标的并与该成就施测结果进行一评量，得到一评量结果。
9.如权利要求8所述的系统，所述期望标的可为校系、百分比、分数或教材研读时间。
10.如权利要求1或9所述的系统，其中该评量是计算试题对应的知识节点的投资报酬率。
11.如权利要求10所述的系统，其中评量结果为知识节点的投资报酬率排序。
12.如权利要求1所述的系统，其中终端设备可为一计算机、一平板计算机、一手机或 —PDA0
13.如权利要求1所述的系统，其中终端设备经由网络与所述模块连接。
14.一种学习终端检选数字内容的方法，包括以下步骤(a)利用一终端设备进行一成就测验，得到一成就施测结果；(b)依据该成就施测结果，在终端设备上进行一诊断测验，得到一诊断施测结果；(c)依据该诊断施测结果进行一评量，得到一评量结果；以及(d)依据该评量结果进行审核，以决定是否向终端设备提供对应该知识节点的教材。
15.如权利要求14所述的方法，其中步骤(a)还包含从一试题数据库中取出试题来组成一以供进行成就测验的具有共通题的试卷的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，其中具有共通题的试卷是由贝式条件机率建立的相近学级皆有相同的共通题。
17.如权利要求14所述的方法，其中步骤(b)还包括从一试题数据库中取出试题来组成一以供进行诊断测验的诊断测验试卷的步骤。
18.如权利要求14所述的方法，其中还包括一设定期望标的来与该成就施测结果进行一评量程序的步骤。
19.如权利要求14或18所述的方法，其中评量包含一计算该试题对应的知识节点的投资报酬率的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种学习终端检选数字内容的系统及方法，使用者可利用一终端设备先进行一成就测验来取得该使用者的能力定位，再依据其能力定位施以一诊断测验，并依照诊断测验结果找出使用者的学习弱点，以提供学习投资报酬率高的个人化教材，该教材可经由审核后指派，该终端设备可藉由网络连接来操作该系统。
文档编号G09B7/04GK102467835SQ201010549119
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者杨淑媖, 杨长良, 林建廷, 许天维, 许家慈, 许志良, 郭建助 申请人:新技网路科技股份有限公司