智能在线考试系统的研究与应用

随着网络技术的不断发展, 数字化校园系统逐渐成为每个学校发展中的重要组成部分。如何充分利用校园网络系统实时检测学生学习情况, 更好的发挥校园网络系统的作用, 服务教学, 成为数字化校园系统研究的重点之一。

在线考试系统是数字化校园系统中的一个重点发展内容, 由于在线考试系统具有自动出题、自动阅卷、自动报表以及成绩分析等优点, 不仅解决了大量学生同时考试的难题, 同时降低纸张消耗, 实现无纸化办公、减轻教师负担以及充分利用网络资源等优点, 逐渐成为数字化校园建设中的重点研究内容之一。

本文从系统设计、权限设计、自动阅卷、报表系统、成绩分析、题库设计等系统功能方面以及系统实现难点进行分析, 并给出了研究方向和未来展望。

1 系统功能与研究现状

1.1 系统组网方式

首先, 在系统设计方面, 目前主要有两种方式:C/S模式和B/S模式。

C/S模式, 即客户端和服务器模式, 该模式要求每个考试终端上都必须有配套的客户端。这种模式的优点是服务器工作量小, 便于支撑更多学生同时在线考试, 缺点是系统成本高, 需要重新搭建系统, 没有充分利用校园网络系统, 且由于每个客户端都有软件, 给后期软件升级和维护带来很大困难, 不利于后期维护和升级。

B/S模式, 即浏览器和服务器模式。该模式的最大优点是不需要客户端, 只需要浏览器即可完成。该模式的优点是成本低, 充分利用校园网络, 且后期维护只需要维护服务器即可, 因此很大程度上方便的考试系统维护和升级工作。

随着计算机和网络技术的飞速发展, 网络速度和服务器性能得到明显提高, 由于B/S模式具有不需要客户端、升级方便、充分利用已有网络系统等优点, 逐渐淘汰了C/S模式, 成为主要的在线考试系统的系统设计方案。

1.2 权限管理系统

权限管理系统是所有系统的重点, 一个系统的好坏, 重点取决于系统的权限管理系统的设计与实现。

在线考试系统中, 主要的权限如下几种。

(1) 系统维护权限。主要负责日常的系统维护、告警管理、系统升级以及学生录入、教师录入等任务, 主要使用者是校园网络的网络管理员。 (2) 试题管理权限。主要负责试题库的创建以及维护操作, 具有对系统中所有试题的增加、删除、修改、查询等权限, 使用者是教师。 (3) 参加考试权限主要是指对于指定的试卷, 指定参与考试人员, 对于没有指定的参与者, 是没有权限参加考试的。主要使用者是学生。

通过上述分析, 基于RBAC (Role Based Access Control) 的权限管理系统比较适合, 该方案的优点是权限集中、支持分级设计管理、支持扩展设计等优点。同时基于RBAC (Role Based Access Control) 的权限管理系统已经被大多数产品采用, 已经有成熟的产品插件, 不需要重新设计开发。

1.3 题库管理系统

在线考试系统中, 题库的设计至关重要, 一个题库管理系统的设计优劣, 直接影响到整个系统优劣。

题库管理系统主要涉及以下几个功能点。

(1) 题库的创建与维护。主要负责完成题库的创建和删除, 目前主要的实现方案是基于科目的题库管理方式。 (2) 试题增加与维护。主要是在已有的题库中, 完成增加、删除、查询以及修改已有的考试内容。 (3) 试卷的生成。主要是指在需要考核学生时, 由老师指定出题原则。

1.4 试卷阅卷系统

目前主要的试卷阅卷方式有两种:教师手动阅卷和系统自动阅卷两种, 由于目前的大多数在线考试系统中, 考题基本上是客观题, 因此, 主要的阅卷方式为自动阅卷方式。

随着搜索引擎技术以及计算机智能技术的发展, 未来发展必定是主观题与客观题都使用自动阅卷的方式。

1.5 报表系统

在线考试系统中, 主要的报表有两种:统计报表、学生成绩报表。

统计报表主要用于统计系统中已有数据, 比如考试试题比例统计、学生成绩统计等。

成绩报表主要用于统计某一班级或者某一课程的学生考试得分情况, 用于每年的教师汇总学生成绩工作, 最大程度上降低教师的工作。

1.6 成绩分析系统

目前, 在成绩分析领域内, 大多数系统只做到了成绩的简单汇总, 并没有真正的做到分析功能。真正的成绩分析功能应该具有以下功能。

(1) 成绩分析能体现当前学生的掌握程度, 便于教师及时调整教学方案, 促进教与学互相发展。 (2) 成绩分析能体现当前试题库的设计合理性。 (3) 成绩分析不能是简单的进行成绩汇总与趋势图绘画, 要给出指导性的建议, 最大程度上辅助教师的教学工作。

成绩分析系统是一个全新的研究领域, 尚在研究探索中, 没有成熟的算法与设计方案, 需要研究人员进一步的研究。

2 系统关键技术与实现难点

目前要实现在线考试系统的智能化, 更大程度上减轻教师负担、充分利用数字化校园系统, 需要解决以下关键技术和难点。

2.1 统一的题库系统架构

目前大多数在线考试系统都各自为政, 甚至同一门课程的考试系统也差异很大, 不利于在线考试系统的推广与发展。因此需要制定一套合理规范的题库系统架构, 供所有系统开发商使用。

2.2 自动阅卷

自动阅卷是在线考试系统智能化最主要的功能, 一个系统的智能化程度很大程度上取决于系统的自动阅卷技术, 目前大多数考试内容都是客观题, 因此对于自动阅卷没有挑战性, 而对于主观题, 由于没有成熟的阅卷算法, 无法实现自动阅卷, 这个问题也阻碍了在线考试系统的推广与应用。

2.3 作弊问题

在使用在线考试系统进行考试时, 考生有可能不在同一个教师, 且没有监考老师, 很容易发生作弊行为。目前主要的方法是不同考试的试卷内容不一样, 但是这种方法也有局限性, 不能彻底杜绝作弊问题。需要开发新技术, 比如指纹鉴定技术等其他已有技术。

2.4 报表功能

目前的在线考试系统的报表基本上是成绩的一个汇总, 没有实现报表的真正意义和功能。一个好的报表功能系统必须具有报表可定制、数据分析与汇总等智能化功能。

3 结语

数字化校园必定是学校管理的发展方向和趋势, 而智能在线考试具有自动出题、自动阅卷、成绩分析、自动报表等优点, 不仅降低教师工作量, 提高资源利用率, 更节省纸张资源, 增强环保意识。因此, 智能在线考试系统具有潜在的巨大商机和研究价值, 是未来数字化校园系统研究的热点内容。

摘要：随着网络技术的快速发展, 在线考试系统逐渐受到广大学生、教师以及学校的欢迎, 但是目前绝大多数的在线考试系统只是简单的客观题考试, 没有实现智能化。本文主要从智能在线考试系统中的关键技术、研究现状以及未来发展前景方面做了深入分析研究。

关键词：多网络技术,在线考试系统,智能化