基于樹莓派的試卷管理系統的設計與實現

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大連科技學院

一、研究背景

大連科技學院成立于2002年7月，時為大連交通大學信息工程學院。按照學校要求專任教師在出試卷的時候不能使用近三年已經出的試題；按照學校規定的試卷模板進行排版；試卷需要有教研室主任、主管教學副院長簽字；嚴格保證試卷的保密性。傳統出卷方式已經不能適應高校的快速發展，試卷質量和試卷的運輸過程中的保密達不到理想狀態。為此，我們開發基于樹莓派的試卷管理系統。

二、試卷管理系統關鍵技術

軟件平臺采用前后臺分離的模式。前端使用目前最火的VueJS2.0搭建前端框架，后臺使用微軟的.Net開發框架，整個樹莓派采用的是基于Debian定制的Linux系統，由于惠普打印機對于Linux的支持較好,所以我們的打印機使用惠普的打印機，通過安裝CUPS(由蘋果開發的UNIX通用開源的打印機操作系統)。通過OPEVNVPN使樹莓派與遠程服務器處于相同的虛擬局域網內，程序通過調用網絡打印機，實現打印功能。

前端方面我們使用了最新的基于VueJS和由餓了么開源的Element的前端面板“Element-Admin”,是當前最新的前端技術。后端方面我們使用了微軟的.Net框架開發，開發語言為C#，采用Nancy作為Web服務框架，采用Dapper作為ORM，采用Redis作為數據緩存。

三、試卷管理系統模塊介紹

試卷管理系統主要有登錄、題庫、出卷、打印等四大模塊組成。系統通過用賬號密碼和人臉識別技術進行安全登錄，智能設置題庫和選題、智能排版、人工審核方式完成對試卷的選取，最終使用樹莓派鏈接的打印機完成打印考試所需要的試卷。

登錄模塊。系統采用賬號密碼和人臉識別雙重登錄方式以保證系統的安全性。系統采用百度AI的SDK API，建立人臉識別庫，通過設備完成面部識別取代了傳統的賬號密碼注冊、登錄方式。管理員需要對新入職的員工進行信息錄入和圖像采集工作。用戶設置了三個級別，分別為專任教師、教研室主任、主管教學院長。

題庫模塊。試題由系統提供的題庫模板進行設計，主要包括單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題、畫圖題等題型組成。例如選擇題，任課教師在系統上選擇單選題型，輸入題干、答案和干擾答案、知識點出處(教材第幾章內容)、設置題型難易度等即可完成單選題的錄入；例如畫圖題，系統提供支持圖片導入功能，任課教師只需要導入題干圖片和答案圖片、知識點出處(教材中第幾章內容)并設置題型的難易度即可完成畫圖題的設置。任課教師出完所有題后提交進行審核，教研室主任以及專家對任課教師所出的題進行審核，審核通過后成為正式試題。

出卷模塊。任課教師登錄系統后進入出題模塊，根據高校課程信息查詢自己要出卷的科目、上課班級、以及選擇試卷分數，點擊生成試卷，系統根據相應算法智能生成試卷。任課教師對系統所出的試卷需要調整的話，系統提供再次生成試卷、更換試題功能供任課教師微調。調整完成后，提交進入審核階段。任課教師所在的教研室主任和主管教學的院長分別進行審核，審核通過后加蓋教研室主任和主管教學院長的電子印章。這樣就完成了出卷工作。提交到教務處考試管理部門進行排考、打印試卷等工作。

打印模塊。管理員根據審核通過的試卷，根據參加考試的班級人數決定進行打印試卷的份數。在打印試卷完成后，再根據教務排考信息打印試卷封皮(試卷信息包括：考試時間、地點、參考班級、監考教師、取卷時間、送卷時間、取卷人簽字、送卷人簽字)，完成對試卷的封裝，至此完成試卷打印工作。

四、結語

試卷管理是考風建設的重要組成部份，是保證正常教學秩序有效進行的前提。如何能保證試卷出題的質量和調高試卷的保密性是各大高校堅持的原則。試卷管理系統應用現代計算機技術有效的改善了出卷難、易出錯、效率低、保密性差等問題，縮短了任課教師出卷的時間，保證了任課教師出卷的質量，提高任課教師出卷的效率，簡化了考試流程。基于樹莓派的試卷管理系統符合民辦高校的辦學特色，真正意義上實現了智能化管理。

參考文獻：

[1]劉卓華,黃彩娟.云計算下的智能云網絡架構模式探討[J].電子商務,2017(01).

[2]李文勝.基于樹莓派的嵌入式Linux開發教學探索[J].電子技術與軟件工程,2014(09).

[3]王江偉.玩轉樹莓派Raspberry Pi[M].北京:北京航空航天大學出版社,2013.