基于智慧校園平臺的云考試系統探究

范崇華

摘 要：2020年，受新冠肺炎病毒影響，我國多項考試被迫延期舉行。而即使再次舉辦考試，也面臨著因考生人數多而不利于傳染病預防的實際情況。社會上也有一些不法分子利用非法手段獲取考題并售賣答案。教育界所倡導的誠信考試，如何能夠進入良性循環？。可以說，傳統的考試模式正面臨著前所未有的挑戰。如何才能有效組織考試、降低考試費用、促進考試改革已經迫在眉睫。今天我對基于智慧校園的云考試系統的研究，希望能通過現有的技術手段，在考試改革方面進行嘗試。

關鍵詞：智慧校園;云考試;在線考試;考試改革

隨著網絡信息化的普及以及在線考試系統的成熟，很多學校已經將部分科目由原先的紙質試卷改為在線考試，并獲得了一些經驗。很顯然，這種無紙化在線考試能夠節約紙張、保護環境，同時也能夠減輕教師的閱卷壓力。基于智慧校園的云考試系統，正是建立在這種在線考試的基礎之上，但又與以往的在線考試不同。這套云考試系統不但實現在線考試、在線閱卷的功能，還能夠解決在線考試預約、在線考試監考、考試視頻發布等問題。可以說，這套系統能夠借助智慧校園，讓在線考試整個流程更加智能化，從而讓師生及社會都受益。

一、傳統考試的弊端。

1、據統計，我國現有各類在校學生接近三億，每年用于考試的紙張數量非常龐大。長期采用傳統試卷考試方式，不利于環境保護。

2、紙質試卷在運輸過程中容易受潮、損毀甚至丟失。

3、紙質試卷在試卷分發過程中因監控不力容易引起試卷被盜或試題泄題。

4、考試題目及順序一致，容易導致考生舞弊事件發生。

5、考試時間固定，不能自行預約考試時間。如果考生身體不適或有急事不能參加考試，就只能錯過考試。

6、監考教師壓力大。監考教師不但要發放與整理試卷、答題卡，還要長時間監控整個考場內的情況。

二、云考試系統要解決的問題。

云考試系統是包括在線考試系統的功能，它能夠有效解決傳統考試所展現的弊端。同時，云考試系統又不僅僅是一套在線考試系統，它借助于智慧校園的物聯網技術，可以更好地監控每個考生的實時數據，包括考生的考試視頻、考生的心跳及情緒，更能通過系統中的云發布功能，將考生考試視頻放在互聯網上由全社會監督，增加了考試透明度，同時也增強了考生考試誠信機制。后期的試卷批閱則采用電腦自動批閱的方式進行，快捷準確。后期的數據分析，更可以對考試數據進行分析與匯總，方便進一步調整考試。

三、云考試系統的設計。

根據要實現的功能，云考試系統主要分為10個模塊。用戶分為管理員、教師、考生、社會公眾四種類型。

四、云考試功能模塊介紹

1、系統設置：系統設置是云考試系統的重要功能。在系統設置里，可以設置如下內容：用戶的權限分配、系統及相關設備維護、每日考試起止時間設定、考室能容納考生數量設置、試卷維護等功能。

2、云預約：預約考試功能是本系統的一個特色，考生在系統注冊后可以提前預約考試時間及機位，很大程度上方便考生自由掌握考試時間，有效避免考試時間與工作、生活沖突。如果考生在考試前覺得自己沒有把握或者臨時出現無法考試的狀況，也可以登錄考試系統取消預約，系統會把該時段與機位轉為空閑，供其他人預約;為了避免考生頻繁取消預約有可能導致的機位浪費問題，我們規定考生取消預約后只能預約半年以后的考試。

3、云題庫。云題庫是由大量的試題按科目分類存儲在云端服務器里。云題庫由教師來錄入或導入試題。題庫里的一些計算題目，可以錄入不同的數值題干及對應的答案，組成該試題的試題組，避免考生死記硬背計算題答案。對于學校臨時安排的社會考試，也可以在考試前導入第三方題庫。

4、云組卷。當有考生將要進行練習及考試時，首先要在開考前由云題庫里抽取該科目的試題進行組卷。組卷試題可以按照章節、題型、難度進行隨機抽提，保證試題的正常分布。對于題庫中的同一個試題組，只能隨機抽取里面的一道試題進行組卷。

5、云練習。云練習是指系統向已注冊考生提供的練習服務。考生注冊后，可以在任何聯網的電腦或手機上抽取試題進行反復練習。系統可以生成該科目的錯題記錄，供考生強化訓練。

6、云考試。云考試系統是本系統的重要模塊。在此模塊中，包含多個功能。首先考生在考試前，需要到考點進行身份驗證，驗證方式為身份證與面部識別比對。然后由監考教師對考生進行安全檢查，并要求考生只能攜帶考試規定的物品進入機位。考生進入機位后，可以輸入本人身份證號碼并開始考試。考生可以通過鍵盤、鼠標或觸摸屏幕進行答題。考試為了減輕服務器的壓力，題目由服務器端傳輸到考生機位上的電腦端。待考生交卷后，考試數據再次傳回服務器端。

7、云監考。云監考包括監考教師和監考設備。監考教師除了在考室中的教師以外，還可以在聯網計算機中指定一定數量的監考教師用于視頻監控或網絡巡查，我們稱這部分監考教師為網絡監考教師。除了監考教師以外，云監考還包括由物聯網連接的攝像頭等設備，用于對考試進行的監控服務，通過視頻行為分析、人臉識別、情緒分析等數據分析技術，對于考生的一些情緒波動，及時向網絡監考教師發出警報。監考教師可以回放警報前一分鐘開始的視頻畫面。每個考生機位包含兩個攝像頭，為了避免錄制試題部分，第一個攝像頭安裝在機位顯示器的正上方并向下方錄制視頻，用于錄制機位及考生的整體畫面，另一個攝像頭安裝在顯示器上邊緣并向考生方向進行錄制，并獲取考生的情緒數據，方便監考教師及時發現學生情緒波動而進行監控。這些是在考試過程中的監考功能。另外，考試結束后，我們可以將該考生的考試監控視頻上傳到服務器并向社會公開，由全社會對考生進行監督。對于發現考生有作弊嫌疑的視頻，一經核實，變會對第一個舉報人進行獎勵。這樣做有兩個好處，一方面降低考試監考費用，另一方面增加考試透明度。一旦考生被發現考試過程中作弊，那么他的考試成績就會被取消，如果他的考試涉及相關職業資格或等級證書，取得的證書也會被宣布作廢。誠信考試機制也將進入良性循環。

8、云閱卷。云閱卷包括兩部分，一部分是云端服務器自動批閱客觀題，另一部分是兩名閱卷教師進行人工批閱主觀題。為了減輕服務器壓力，服務器自動閱卷的時間為考試結束后的空閑時間，保障考試和閱卷的最大效率。每一張試卷的主觀題，云系統生成電子圖片，隨機交由兩名老師進行人工閱卷，對于同一個主觀題目，我們取老師的平均分即可;同一個主觀題目若分數相差超過改題目分數的20%，改題目會再次隨機邀請另外兩名老師進行閱卷，并去掉一個最高分與最低分，再取平均分。最大程度保障題目分數的正常化，避免該題目分數過高或過低。

9、云分析。云分析是借助大數據，對以往考試的數據進行對比分析與匯總。這樣可以方便考生側重某部分練習。也有助于考試組織者調整考試。

10、云發布。云發布包括發布考試相關通知、發布考試成績及考生作弊判定結果。

五、系統安全策略

對于一個考試系統，安全是該系統的重中之重，整個系統都應該有身份驗證功能，對于服務器中的重要數據，要及時進行備份。

六、結語

隨著智慧校園的發展、教育改革的不斷推進，在線考試會應用到更多的考試中。本人所探討的基于智慧校園的云考試系統，雖然是在校園內進行建設施工，但是組織的考試不局限于學校內部，同樣適用于社會考試。雖然，這套系統還存在著一些不足，例如安全策略、云分析等方面，但是通過這套云考試系統，對于以后的在線考試發展方向、構建誠信考試機制，提供了一些新思路。

參考文獻：

[1]李美滿.夏漢鑄.基于COM技術的通用考試系統的設計與實現[J]計算機工程與應用，2007，43（1）：249-252

[2]王華香.基于 Internet分布式考試系統的設計與實現計算機工程與設計[J]，2006，27（12）2294-2297

[3]崔文成.邵虹.基于Web的網絡考試系統中幾個關鍵問題的探討[J]沈陽工業大學學報，2006，28（4）：455-456