信息化藝體考試系統及構建思路*

聶營營 蘇澤鳳 王夢倩

信息化藝體考試系統及構建思路*

聶營營 蘇澤鳳 王夢倩

首都師范大學 北京 100048

對三種比較流行的藝體考試系統進行比較研究，發現現有系統存在通信方式單一、可移動性差、可擴展性差及標準化差等不足。為了滿足藝體類高校的招生需要，利用當今先進信息技術對現有系統進行改造已非常必要，新型的信息化藝體考試系統應具備無線化和標準化的特點。介紹系統構建思路和框圖，就系統構建中的關鍵技術進行探討。

藝體考試系統；信息化考試系統；無線網絡技術；數據庫技術

10.3969/j.issn.1671-489X.2013.12.006

*本課題受到首都師范大學科研基金的支持。

作者：聶營營，碩士研究生，研究方向為教育裝備。

1 藝體考試系統研究背景

1.1 藝體考試

藝體考試，顧名思義，即藝術考試和體育考試。本文主要以藝術考試為例進行論述。藝術考試是指依照2004年7月1日文化部頒布并開始實施的第31號令即《社會藝術水平考級管理辦法》，取得資格的藝術考級機構，通過考試形式對學習藝術人員的藝術水平進行測評和給予指導的活動。本文涉及的藝術考試是指各大院校的音樂學院、美術學院或者藝術系等進行的專業招生考試。此類考試一般有3種形式：省統考、院校單考、省統考基礎上的院校單考。考試堅持公開、公正、公平和自愿原則，考試合格者獲得專業合格證，持此證書參加統一高考，高考結束后，各學校根據考生的高考成績再擇優錄取。藝術考試早期的三大門類分別是音樂、舞蹈和美術；目前藝術考試的門類越來越多，有音樂類、美術類、舞蹈類、廣電影視戲劇類、管理類、公共關系學類、理論類等。

1.2 信息技術引入藝體考試的必要性

通常情況下，高校對藝體類考生的招生需要進行兩次考試，一次是學校自行組織的專業考試，另一次是文化課的統考。藝體類高校招生考試的流程大致為：考生報名和現場確認→考生進考場時的身份核對→考生考試時的評委評分→考生成績的統計排名→考生成績的公布。在以往的考試流程中，每一項步驟都需要相關人員進行操作，由于考生數量龐大，整個考試工作時間要求嚴格等原因，全手工操作的方式難以滿足要求。加之手工操作有易出錯、效率低、管理難等先天性弊端，因此迫切需要對以往的考試方式進行改進，以達到更加公平、高效目標。

對于藝體專業等現場主觀性考試，與通常的文化考試相比，因具有某種特殊性，所以受到社會格外關注。一是由于藝體類等專業考試成績很難用量化數字做標準答案，評委打分主觀性較大，不可避免地受到評委主觀因素的影響，不少考生和家長對評分過程能否保證公平、公正表露出許多疑慮和不安；二是實時性要求很高，必須現場處理，如打分、統計、歸檔、評定，而以往的人工操作和管理，處理時間長、效率低。

相對很多以往人工方法而言，利用信息技術手段工作的優勢明顯，成效顯著。如今信息技術已經深入人們生活和工作的各個層面，利用信息技術對傳統工作進行支持和改進早已不再局限在科學家的實驗室中。

把信息技術引入藝體考試，能夠實現考試的網絡化評分管理；能夠嚴格地對考生身份進行核實，在一定程度上杜絕代考等舞弊行為；降低考官個人因素對主觀性考試科目成績的影響；能實現考試過程與考試目標一致性，保證考試成績等數據的現場同步處理，排除主觀誤差以及人情關系網，有效地保證考試的公平、公正和公開；能極大地縮短處理時間，提高效率，并保證質量、避免錯誤，提高該領域信息化、現代化管理水平。因此，利用信息技術，構建計算機網絡化的考試系統，對藝體專業考試進行全過程的電子化管理，用計算機大幅度地替代以往的人工操作，是一種技術可行、效果明顯的藝體考試改進思路。

2 藝體考試系統研究現狀

2.1 幾種典型的信息化考試系統

目前，不少院校都使用了計算機藝體類考試系統。通過筆者的統計調查，比較典型的藝體類考試系統共有3種。

國內首先把信息技術引入藝體考試，并構建考試系統的是首都師范大學藝體類考試系統，該系統由首都師范大學胡又農根據該校考試需求研制。該系統在技術方面運用了現代信息技術中成熟的網絡和數據庫技術與產品、先進的程序設計語言和工具；在設計方面，利用現代科學的業務分析和程序設計等方法，對藝術類專業等現場實時性、主觀性考試評分工作進行科學規范的分析和功能設計，建立科學的考官工作質量動態評價體系；在具體實現上，采用技術成熟的C/S架構，后臺由數據庫管理系統支撐，能夠滿足實時的大容量數據交換，提供高度的可靠性和實時性，前端數據采集平臺采用串口有線通信技術，及時反映評委的打分狀態，提高評分效率，減少人為干擾因素。

首都師范大學藝體類考試系統的具體流程：考生進入考場時通過條碼掃描器來進行身份驗證；考試時，評委老師可以通過評分終端來對考生進行評分并且將分數通過有線通信的方式傳到主機軟件上，主機軟件接收數據后，經過后臺數據口的處理，計算出考生的考試成績，并且可以當場在大屏幕上公布成績。這套系統解決了一直以來困擾藝體類考試的繁瑣復雜的問題，使得評委老師的評分過程簡便、易操作；主考官不用再手動統計分數，直接通過后臺的數據庫處理就能得出最后的成績，節省了大量的人力、物力、財力，提高了藝體類考試的效率。該系統針對首都師范大學的需求設計，在首都師范大學藝體類考試中得到長期的應用，受到好評。它排除了人情網的干擾，對考官、院校、招生部門來說都是一種解脫。首都師范大學使用后，良好的使用效果讓本系統受到一些其他同類學校的認可，目前至少有10多所學校應用了此系統，并且延用到現在。

第二種藝體考試系統是江蘇省教育考試院和江蘇省信息中心計算機技術應用開發部聯合設計開發的一套“江蘇省普通高校藝術類專業招生網絡評分管理系統”。該系統采用C/S系統架構模式，網絡采用無線11 M以太局域網，后臺選用流行的數據庫管理系統，支持實時的大容量數據交換和存儲；前端數據采集平臺采用基于COM的通信技術，開發工具選用先進的面向對象程序設計語言和工具。本系統包括地方數據采集系統、考生報到管理系統、考生場外登記系統、評委管理系統、場內實時評分系統、后臺數據統計系統、現場實時監控錄像管理系統。該系統解決幾個問題：加強考生身份真實性管理，杜絕代考等舞弊行為；打招呼遞條子不管用了；杜絕了考官相互之間的影響和串通；建立科學的考官工作質量動態評價體系。該系統在2002—2007年江蘇省普通高校藝術類專業考試、2004—2006年江蘇省成人藝術考試、2003—2007南京藝術學院藝術類專業考試及上海、杭州普通高校美術考試評分工作中得到廣泛應用。

第三種藝體考試系統是2005年南京師范大學的季強、蔣吉明研制出的串口現場評分系統。該系統利用RS232串口實現PC管理主機與評分終端之間的通訊，支持有線和無線兩種通訊方式；終端機采用嵌入式單片機作為處理器，利用鍵盤輸入評分和顯示，并將評分回送至PC存檔；PC機主要負責數據庫的管理和將接收到的評委評分利用既定算法處理，得到最終結果用于比賽現場大屏幕顯示，并自動存入數據庫；數據庫被設置為只可查詢，不可修改和刪除的只讀方式。整個過程杜絕了人為接觸數據的可能性，確保了數據的安全公正，減輕了工作人員的勞動強度，其效率和數據準確度明顯提高。

2.2 信息化藝體考試系統進一步改進的思路

通過對以上3種信息化藝體考試系統進行對比研究，筆者發現現在的藝體類考試系統還存在一些可改進的地方。

1）通信方式單一。在通信方式上，藝體類考試系統多通過有線傳輸，這樣在布置考場時要進行現場布線，考試結束后要撤除布線；如果系統中評分終端離主考官的主機比較遠的話，還需要比較長的網線。布線再拆除的方式不僅要浪費很多線纜，也花費很多人工，成本高、安全隱患大的缺點暴露無遺。

2）可移動性差。藝體類考試系統的評分終端受到布線的限制，評委老師只能坐在固定的位置進行評分，不能移動。固定座位的考試方式，不能滿足某些專業考試的特殊要求。比如體育考試中的籃球、足球考試等，這些科目的考試工作中，裁判（考官）要與運動員（考生）一起跑動。

3）可擴展性差。藝體考試系統的搭建，需要花費大量的人力、物力，當學校希望增加評分老師的時候，需要按原來的布線添加一套評分終端，同樣會花費比較多的時間和人力，效率低。

4）標準化差。以上3個系統的評分終端都是特制的，在市場上一般很難買到，一旦需要臨時增加評分終端，或者有評分終端突然損壞需要更換，往往會措手不及。如果評分終端是標準化的產品，就會在系統的采購和搶修時方便許多。

3 信息化藝體考試系統的構建

隨著信息技術的發展，在經濟上和技術上已經具備了對現有信息化考試系統做進一步改進的條件，因此有必要對現有信息化考試系統做進一步的完善，使之能夠更加符合考試工作的要求，對考試工作作出更大的貢獻。筆者通過對現階段藝體考試系統的調查，發現有兩個問題急需解決：一是有形的線路所造成的各種束縛和不便太多；二是標準化水平有待提高。針對第一個問題，主要的解決思路是對信息化考試系統進行網絡化和無線化的改造，用無線數據傳輸替換原來的有線數據傳輸，擺脫對有形線路的束縛。針對第二個問題，解決的思路是將系統內各個組成設備尤其是評分終端等盡可能地標準化，達到從市場上購買標準化的無線終端（比如平板電腦、PDA、智能手機等）便能直接使用的程度。

圖1 信息化藝體考試系統的構建框圖

3.1 信息化藝體考試系統構建框圖及原理介紹

信息化藝體考試系統構建框圖如圖1所示。

1）條碼掃描器：考生在進入考場前，主考官需要用條碼掃描器去掃描能夠代表考生身份的條碼。考生在經過身份驗證以后進入考場。

2）主機：在主機上安裝評分軟件（主機端），軟件可以通過無線信號向無線評分終端發送和接收數據，同時將接收到的分數經過后臺數據庫的計算處理，算出考生的成績。

3）無線路由器：通過設置無線路由器收發無線信號，無線終端和主機之間通過此信號進行數據的傳輸。

4）無線終端：在無線終端上安裝評分軟件（客戶端），軟件可以通過無線信號向主機發送和接收數據。

5）大屏幕：主機通過后臺數據庫算出考生的成績后，在大屏幕上顯示出考生成績。

3.2 構建信息化藝體考試系統所需的關鍵技術

1）無線網絡技術。目前使用較廣泛的近距無線通信技術有藍牙（Bluetooth）、無線局域網802.11（WiFi）和紅外數據傳輸（IrDA）等。

①藍牙技術。藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，它以較低成本的短距離無線連接為基礎，可為固定的或移動的終端設備提供廉價的接入服務。其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的近距無線接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內實現相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4 GHz ISM頻段，提供1 Mbps的傳輸速率和10 m的傳輸距離。

②紅外數據傳輸。紅外數據傳輸是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，是第一個實現無線個人局域網（PAN）的技術。目前它的軟硬件技術都很成熟，在小型移動設備如PDA、手機上廣泛使用。紅外數據傳輸的主要優點是通信成本低廉，并且具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。此外，紅外線發射角度較小，傳輸安全性高。它的不足在于其是一種視距傳輸，兩個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其他物體阻隔，因而該技術只能用于2臺（非多臺）設備之間的連接。

表1 幾種無線通信技術的比較

③無線局域網802.11。IEEE802.11b與藍牙一樣，同屬于短距離無線通信技術。WiFi速率最高可達11 Mbps，雖然在數據安全性方面比藍牙技術要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達100米左右。WiFi是以太網的一種無線擴展，理論上只要用戶位于一個接入點四周的一定區域內，就能以最高約11 Mbps的速度接入網絡。但實際上，如果有多個用戶同時通過一個點接入，帶寬被多個用戶分享，WiFi的連接速度一般將只有幾百Kbps。WiFi的信號不受墻壁阻隔，但在建筑物內的有效傳輸距離小于戶外。

④幾種無線通信技術的比較如表1所示。藍牙傳輸距離最遠是10米，這樣就束縛了信息化藝體考試系統中無線終端與主機之間的距離。如果主機與無線終端的距離超出10米，則通信將無法進行。這個不足對信息化藝體考試系統來說是“致命”的，畢竟面積稍微大些的教室它就無法實現全部覆蓋。

紅外數據傳輸是一種視距傳輸，兩個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其他物體阻隔，因而該技術只能用于2臺（非多臺）設備之間的連接。雖然紅外數據傳輸的成本較低，但如此苛刻的通信要求是無法滿足信息化藝體考試系統的要求的。

WiFi的成本相對較高，且功耗較大，但是就信息化藝體考試系統而言，其沒有“致命”的不足，并且當今大多數無線終端都帶有WiFi功能，因此用WiFi來完成信息化藝體考試系統的數據傳輸是可行的。

2）數據庫技術。數據庫技術是信息系統的一個核心技術，是一種計算機輔助管理數據的方法，它研究如何組織和存儲數據，如何高效地獲取和處理數據；是通過研究數據庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法，并利用這些理論來實現對數據庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。

①Oracle數據庫。Oracle在數據庫領域一直處于領先地位，其產品覆蓋了大、中、小型機等幾十種機型，Oracle數據庫成為世界上使用最廣泛的關系數據系統之一。Oracle數據庫產品具有兼容性、可移植性、可聯結性、高生產率、開放性等優良特性。

②SQL Server數據庫。SQL Server是由微軟開發的數據庫管理系統，是Web上最流行的用于存儲數據的數據庫，它已廣泛用于電子商務、銀行、保險、電力等與數據庫有關的行業。

③Access數據庫。Microsoft Office Access是微軟Office的一個成員，其用途主要體現在兩個方面。首先，用來進行數據分析。Access有強大的數據處理、統計分析能力，利用Access的查詢功能，可以方便地進行各類匯總、平均等統計，并可靈活設置統計的條件。比如在統計分析上萬條記錄、十幾萬條記錄及以上的數據時，速度快且操作方便。其次，用來開發軟件。Access用來開發軟件，比如生產管理、銷售管理、庫存管理等各類企業管理軟件。

Access數據庫的數據處理功能雖然沒有Oracle和SQL數據庫強大，但是已經足夠滿足信息化藝體考試系統的需求。此外，微軟Office軟件非常普及，大多數用戶的計算機中都已安裝，加之Access數據庫比較容易使用，因此從用戶的成本和使用難易程度來考慮，Access數據庫是信息化藝體考試系統首選的數據庫。

4 小結

隨著計算機和網絡的飛速發展，許多工作都從非自動化轉向自動化，作為藝體高校重頭工作的招生考試也不例外。以計算機和現代網絡技術為特征的現代信息技術可以彌補招生考試手工階段的缺陷，借助信息管理系統對考試工作方面的數據進行管理，實現評卷自動化、考試網絡化，這樣大大減輕教師和教育工作者的工作量，還可以提高效率。本文針對現有的藝體考試系統中的一些不足提出無線化、標準化等改進措施，并實現一套試驗原型信息化考試系統，達到設計要求。

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Art and Physical Examination System of Information Technology and Build Ideas

Nie Yingying, Su Zefeng, Wang Mengqian

After comparison of three popular art and physical examination system, we found that the existing system has several drawbacks, for example single means of communication, poor mobility, poor scalability, poor standardization etc. In order to meet the enrollment needs of the art and physical universities, it is necessary for us to use current advanced information technology to transform the existing art and physical examinati on system. New system should have the characteristics of wireless and standardization, this article describes the building ideas and block diagram of the system, discusses the key technologies in the system build process.

art and physical examination system; information examination system; wireless network technology; database technologies

G40-057

A

1671-489X(2013)12-0006-04