基于XML技術的網上閱卷系統的構建

劉洋++黃欣

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.019

摘 要：針對當前應用中的答題卡閱卷系統和圖像識別閱卷系統的不足，該文構建了基于XML的網上閱卷系統，充分利用試卷結構的邏輯性，將試卷版面結構用XML語言文檔描述，生成XML文檔，再對其解析生成DOM樹，進而獲取試卷版面分割所需的坐標信息。實際表明，基于XML的網上閱卷系統在實際應用中具有通用性，能夠提高閱卷效率。

關鍵詞：XML技術 網上閱卷系統 DOM樹

中圖分類號：G424.79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（c）-0019-02

相比傳統的閱卷方式，網上閱卷具有很多優勢。但是，目前的網上閱卷存在一定的問題和不足，所以該文構建基于XML技術的網上閱卷系統，從閱卷的流程以及方法上加以改進。具體工作是通過XML文檔描述試卷的邏輯結構，利用DOM解析后生成試卷坐標信息。圖像試卷通過結合先前基于元數據建立生成的XML文檔，進行精確定位，實現試卷圖像的準確分割，再將考生試卷生成的XML文檔經過二次解析，生成考卷客觀題答案的DOM樹，與試卷標準答案的DOM樹進行匹配，得出試卷的分值。

1 需求分析

針對網上閱卷的具體工作流程，可以分為以下4個環節。

（1）試卷模板設計：試卷模板的設計用以生成XML格式的試卷，進而通過解析生成DOM標準試卷。（2）圖像的預處理：圖像預處理是將考生試卷圖像數據庫中的數據通過XML模板庫轉化為標準圖像。（3）試卷圖像與試卷XML文檔轉換：對標準圖像進行轉換，用以實現試卷圖像分割，生成考生試卷XML文檔，經過解析生成考生試卷DOM文檔。（4）閱卷：閱卷分為客觀題和主觀題，客觀題系統進行自動閱卷，主觀題通過閱卷客戶端評閱。

對上述4個環節，從系統用戶的角度進行分析，可以將系統劃分為五大模塊。

（1）試卷設計模塊：定義試卷結構，通過XML語言進行描述。（2）試卷掃描模塊：通過掃描生成二進制的圖像試卷，為后續的評閱奠定基礎，需要說明的是，務必要保證掃描的質量。（3）圖像預處理：通過圖像預處理保證試卷圖像分割的準確性。（4）圖像分割、識別、轉換試卷設計模塊：該模塊是將試卷圖像信息轉換為XML文檔，進而通DOM解析生成坐標樹，接下來進行圖像的分割、存儲，這些工作完成后，通過XML模板進行精確定位，以便不同的閱卷人批閱試卷的不同部分。可以說，該模塊是該文研究的重點，也是該文的核心和亮點。（5）主客觀題評判模塊：根據試卷考題類型分為主觀題和客觀題，因二者性質的不同，在系統中通過不同的方式完成試題的評判。同樣，需要進行XML的處理和DOM樹的解析工作，具體步驟此處從略。

2 總體設計

基于XML技術的網上閱卷系統在總體設計上，分為3層構成，分別是評卷客戶端、網上閱卷管理和后臺管理，其具體結構如圖1所示。

分層的目的是為了簡化問題的處理，在邏輯上更加清晰。評卷客戶端是用戶與系統的入口，針對網上閱卷系統來講，用戶有管理員和教師，管理員擁有系統操作的最高權限，而教師的操作權限由管理員統一分配和管理；網上閱卷管理是系統設計的核心，處于系統架構的中間層次，需要和評卷客戶端和系統數據庫及后臺管理交互，在業務上比較復雜；后臺管理主要是對網上閱卷具體流程不同階段的控制；而在網上閱卷管理和后臺管理的交互過程中，系統數據庫是二者交互的中樞，負責相關實體信息（比如試卷信息、閱卷老師信息等）的存儲和讀取。

在該設計中，涉及到的數據實體有：教師實體、管理員實體、XML模板實體、試卷實體、題型實體、試題實體、圖像試卷實體、客觀題實體、主觀題實體等。

3 核心業務的設計

該節通過XML文檔描述試卷的邏輯結構，再結合XLST的設計樣式，實現學生試卷的數字化呈現，方便后續的閱卷。

（1）試卷版面結構設計。為了提高系統的通用性，彌補當前網上閱卷系統存在的不足，該文在試卷版面結構的設計上，引入試卷模板結構，通過提前設定好的試卷邏輯框架以XML模板的形式保存在數據庫中，通過系統工作引擎驅動整個閱卷過程。

（2）試卷版面的Schema模式。在XML技術中，數據的合法性和規范性描述技術有DTD（Document Type Definition）和Schema兩種方式。但是相比較DTD，Schema更具優勢，已經成為XML數據合法性和規范性管理的標準。使用Schema定義試卷結構，非常靈活，可擴展性很強，可以自由定義所需實體標簽。

（3）DOM樹的構建與數據的存儲。該節從兩個方面來描述：其一是DOM樹的構建，其二是數據的存儲。有了描述試卷的Schema后，試卷結構就具有了很強的關聯性和邏輯性，通過對XML試卷文檔進行解析，進而建立DOM樹，根據DOM樹中的元素設計合理的數據結構，實現數據的有效存儲。

①DOM樹的構建：通過對XML文檔的解析生成DOM樹，樹中包含元素和元素之間或元素的屬性之間聯系的邊，在解析生成DOM樹時，應賦予其相應的編號。

②數據的存儲：就是對解析后的DOM樹中的元素及其相關信息映射到數據庫中，具體結構通過“元素標簽—描述—類型—約束”的方式保存到數據庫中。

（4）試卷生成。采用XML技術描述試卷結構，使得試題模板和內容相分離，實現了網上閱卷系統的通用性，保證了系統工作的高效性。試卷生成過程如下。

①試題的XML文檔：以XML技術描述試卷文檔，具有自描述性、內容獨立性以及顯示多樣性等優點，這樣保證邏輯上的簡單性，描述只關注數據的結構化。

②試卷的XSL樣式：在網上閱卷系統中，試卷最終要呈現在瀏覽器中。具體如何呈現，這里通過XSL來描述，通過XSL實現了試卷數據存儲和試卷數據顯示相分離的效果，以XSL描述試卷的顯示樣式，對于XML文檔來講，具有很強的通用性。

4 結語

該文對基于XML的網上閱卷系統進行了分析和設計，詳細闡述了系統的構建過程。具體以XML作為試卷結構的描述模板，通過XLS來描述試卷的呈現，提高了應用的通用性和實際工作的高效性。

參考文獻

[1] 邢飛，楊旭，霍劍青，等.基于XML自動評閱系統的設計與實現[J].電子技術，2010（9）：37-40.

[2] 王芳.基于XML的網上閱卷系統設計[D].太原理工大學，2016.