線上考試平臺功能淺析

王寶軍 杜太利 梁炳南 任洪瑩

摘? 要：線上考試平臺是線上教學的重要組成部分，并且可以服務于線下教學。平臺的人員管理、權限管理、題庫管理、考試管理、試卷管理和考試分析等系統功能存在很多改善空間。平臺內部功能非常復雜，但用戶希望操作簡便。從用戶角度出發，分析線上考試平臺的功能和需求，分析結果可供用戶和開發者參考。

關鍵詞：線上考試平臺;人員和權限;題庫;考試;試卷

中圖分類號：G640? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）14-0054-05

Abstract： Online examination platform is an important component of online teaching and can also be applied to offline teaching. There are certain improvement possibilities for platform sub-systems including personnel， authorization， question database， examination， examination paper and score analysis. The function of platform is very complicated while the user expects simple operation. From the view of user， the function of platform and user requirement are analyzed， the result can be used as reference for both user and platform developer.

Keywords： online examination platform; personnel and authorization; question database; examination; examination paper

線上教學至少服務于五大金課中的線上金課、線上線下混合金課和虛擬仿真金課，全國高校在線上教學平臺建設了大量的教學資源，促進了線上教學的飛速發展并取得了顯著的教學成果。考試對教學的重要性不言而喻，線上考試是線上教學的重要組成部分，線下教學采用線上考試也是比較普遍的現象。然而，線上考試平臺的發展在一定程度上滯后于線上教學平臺和資源的建設，在某些方面仍有很多需要完善。

考試種類、內容和形式多種多樣，例如面試、口試和筆試等，而筆試又可分為開卷考試和閉卷考試等。從總體來看，采用閉卷筆試的線上考試平臺功能要求最為嚴格，所以主要針對此類平臺進行探討。平臺功能是否滿足考試要求，考試結果是否能客觀反映考生學習成效，教師和考生的操作是否簡便等都是衡量考試平臺性能的基本要素。平臺開發者、教師和考生之間應建立緊密聯系，逐步推進線上考試向智能化方向發展。

一、平臺概況和終端設備

線上考試平臺（以下簡稱平臺）主要由人員管理、權限管理、題庫管理、考試管理、試卷管理和考試分析等子系統構成。如圖1所示，平臺各子系統之間不是孤立的，而是通過數據和算法建立密切的聯系，圖中列出的是子系統的部分功能，僅體現了子系統的主要作用。考試平臺開發者、教師和考生通過身份認證后進入考試平臺進行功能開發、數據設置、讀取和存儲等操作，分角色分任務共同完成線上考試。平臺的數據和算法是考試的核心內容和高度保密資料，應同時在系統服務器和備份服務器上存儲以確保穩定可靠。

平臺按終端設備形式可分為三類，分別是專用計算機室電腦、分散布置的電腦和各類互聯網接入設備。海船船員適任考試所用的考試平臺即為第一類，考試過程中監考人員可現場進行身份驗證、監考以及處理突發情況。第二類的典型代表是美國研究生入學考試（GRE）線上考試，對考生有極為嚴格的要求，一旦系統判斷考生出現違規的跡象即終止考試。第三類對考生的終端設備要求比較寬松，可采用臺式機電腦、筆記本電腦、平板電腦或手機等設備參加考試，這對考生和考試組織者極為方便，本文針對這類考試平臺進行探討。

平臺的客戶端操作主要分為Web前端和客戶端軟件兩大類。前者主要以html5技術為代表的Webapp，后者主要是專門開發的面向電腦或移動終端的應用軟件。二者雖然各自有不同的優勢，而對于常見的考試而言，考生作答需要思考時間，一般并不把軟件執行速度作為首要因素，因此線上考試平臺以html5技術開發的Webapp為佳。這樣，考生省去安裝應用軟件的過程，可通過瀏覽器地址鏈接或二維碼等途徑接入考試。

因各種終端設備、操作系統以及瀏覽器的軟硬件版本不同，即便是html5技術，仍然會出現一定程度的不兼容現象，平臺適用的終端設備和操作系統對應關系如表1所示。平臺在開發和測試過程中應至少滿足表1所列的最低要求，滿足大多數用戶的使用要求，并且在后續維護中不斷優化。

二、身份認證

考生身份認證是保證線上考試有效性的基本條件之一，既要保證參加考試的考生不漏考，又要確保是考生本人。考慮到技術和經濟成本的原因，身份認證、監考和防作弊功能應緊密配合，實現考前認證、考試過程監控、考后可追溯的全過程管理。

表2列出常用身份認證方法。各種方法優缺點比較明顯，目前主要采用的是分配制和注冊制身份認證，這有利于保證考試的順利開展。從長遠來看，身份認證必定要采用認證制。此外，三種身份認證方法還可以配合地理范圍限制、IP地址限制等技術手段，使線上考試的公正性和嚴謹性提到一個更高的水平。

三、人員和權限管理

平臺用戶應分屬于不同的機構、部門和子部門，主要包括管理員、子管理員、題庫建設教師、任課教師、組題教師、監考教師、閱卷教師和考生等幾類。

人員和權限密切相關，部分平臺將人員和權限共同管理，而功能豐富的平臺一般會單獨為人員設置權限。管理員在機構內具有考試平臺管理的全部權限，對子管理員授權并進行整體協調，例如同一時間段內考試數量和考生數量的控制等。子管理員主要負責部門或子部門不同課程、不同年級的考試管理。

題庫建設教師、任課教師、組題教師、監考教師和閱卷教師，有時甚至包括子管理員，所設置的權限可以是相同的，這樣就可由相對固定的幾名教師完成考試管理。題庫建設教師的主要權限是向題庫內錄入試題，構成考試的基礎。目前比較普遍采用教考分離，任課教師的主要權限是查看成績。組題教師一般是課程負責人，根據課程實際情況編制考試雙向細目表，決定了考試的側重點和難度，所以組題教師的權限非常重要。監考教師的主要權限是監考，維護考場公正并進行試卷管理，隨時統計缺考、在考和交卷名單。閱卷教師的主要權限是客觀題分數核對、主觀題評閱和考試成績匯總。流水閱卷模式下，閱卷教師可批閱的試題權限不同。

考生的權限僅為參加考試，可選設置包括查看自己的成績和答卷等。考生信息的設置必須考慮到避免重名和信息全面以便于統計分析。因此，考生信息應包括考生ID、姓名、性別、院系、專業、年級、班級、手機號碼等，推薦以具有唯一性屬性的考生ID作為主信息。

四、題庫管理

擁有大量試題的題庫并具有良好題庫管理能力是線上考試平臺的基本功能，平臺最大的維護工作量就是對題庫的管理。

平臺必須具有題目批量導入功能。題庫是課程建設的重要組成部分，教師通常會采用Word或Excel等軟件制作試題。一道試題的制作不復雜，但是如果題庫建好后再按照不同的規則修改試題，工作量會非常龐大而且容易出錯。因此，考試平臺必須有明確的試題格式規則，通常應包括試題ID、課程名稱、章、節、知識點、難度、答案、解析、出題者、出題日期等信息。

試題格式規則易被忽視，這給用戶帶來非常大的困擾。試題導入模板必須指定詳盡的規則，明確規定中文、英文、數字、單位符號、角標、選擇和填空的問題格式，特別是公式、圖形和表格的表達方式和要求等。

平臺應支持全部常見題型。客觀題主要包括單選、多選、判斷、匹配和英語關聯題等;主觀題主要包括術語解釋、問答、論文、論述、計算和作圖題等。填空題在不同平臺中可能定義為客觀題或主觀題，本文建議定義為主觀題。平臺采用html5技術后，更容易支持音頻、視頻、2D或3D動畫等形式的多媒體試題。考試平臺對于客觀題能夠自動評閱打分，而主觀題和多媒體題以人工閱卷為主，主要因為計算機識別技術還不足以充分評判考生的答題圖像和聲音等信息。

除了試題導入功能外，平臺還應具有導出、預覽、修改、添加、刪除、統計和分析功能等。其中，統計功能主要用于統計歷次考試中試題的選用情況，便于改進組卷算法。分析功能主要用于修正試題難度。

五、試卷管理

從題庫抽取試題組成試卷的組卷過程，操作應簡單，軟件界面簡潔直觀。組卷方法可分為人工組卷、抽題組卷和隨機組卷等，如表3所示。抽題組卷和隨機組卷應具有人工輔助過程，主要是因為題庫是固定的，授課會因學生的具體情況適當調整。所以考試平臺組卷后需要有人工輔助過程，對試卷中不適宜的題目進行替換。

隨機組卷策略比抽題組卷和人工組卷要復雜，主要有隨機算法、回溯算法、遺傳算法以及混合算法等，算法對于試題的選用結果影響比較大。組卷界面應簡潔直觀，圖2舉例說明單選題的組卷界面，第1-6列是平臺對題庫的統計，數據不可主觀修改。第7和第8列為組題教師根據課程情況賦值數據，每題分值應允許萬分位輸入。這些數據會決定考試難度和知識側重點，需要慎重考慮。第9列為計算數據。第10列和第11列是防作弊手段，而第11列是專門針對選擇題的設置。因考試題型眾多，不逐一例舉各題型的組卷界面，可參考圖2提供簡潔直觀的組卷界面。

組卷完成后，應進行人工輔助檢查試題，如有不妥可修改替換。對于大規模考試，組卷完成后應在保密人員范圍內進行測試。

六、考試管理

考試管理在平臺中發揮著關鍵作用，是順利開展考試的決定性因素。考試管理應滿足以下幾方面要求。一是良好的時間控制，包括開始日期時間、結束時間和考試時長，以及遲到延時的設置等。二是精確及時的數據保存，即考生只要觸發了數據變化，就應同時保存到平臺服務器和備份服務器，以確保斷電和系統故障等突發情況下考生數據完整。三是對考場情況的動態信息數據匯總，包括缺考名單、在考名單、交卷名單、考生實際考試時長、考試結束倒計時預告等。四是進行可靠的監考，在下一部分單獨描述。五是平臺應具有強制交卷、延遲交卷及更換試卷等功能。六是平臺應對主觀題允許考生手寫答題后拍照上傳。

七、監考

線上考試嚴謹性和公正性主要通過線上監考配合防作弊技術手段實現。防作弊手段主要包括身份認證、地理范圍限制、IP地址限制、試題亂序、選項亂序、防切屏、隨機拍照、答題時間限制、無操作時間限制和防復制粘貼等。平臺應采用上述幾種防作弊手段相結合的方式。

線上監考有兩種形式，一是采用視頻會議平臺，例如騰訊會議或釘釘會議等。二是利用考試平臺內置的監考功能。第一種形式中，一臺終端設備用于考試，另一臺設備用于接入會議軟件平臺。該形式監考效果比較好，但需要兩臺終端設備且不利于考試和監考的有機配合。目前第二種形式整體上監考效果不及第一種。從有效性和便利性角度來看，線上監考應是這兩種形式的結合，即線上考試平臺包含視頻會議平臺功能，達到以下目的：

一是監考視頻和試題同屏顯示。考生軟件界面上側（或左側）區域顯示考生人像實時動態畫面，下方（或右側）區域顯示試題及回答情況。監考中心可總覽或單覽考生軟件分區，而且可以錄制保存全體考生考試過程。

二是利用人工智能技術，通過考生面部器官狀態變化和環境聲波等信息，進行考生是否有作弊傾向的綜合判斷。

三是師生進行靈活的交互。教師可以一對多、一對一的發送監考指令。考生可通過語音、視頻或文字向監考中心發送請求。

八、成績統計與分析

考試結束后必須在規定時間內完成試卷批閱、審核、登錄、發布和統計分析等工作。客觀試題由平臺根據標準答案自動評分，主觀試題則需要進行人工流水閱卷。人工流水閱卷的流程、權限分配和評分標準等需要深入研究。平臺應設置針對考試和針對考生的成績統計分析功能。平臺應能夠以一鍵式或批量處理方式實現成績、答案、試卷和成績分析等內容的導出。考生試卷是最原始的考試資料，必須完整地以pdf格式或者圖像格式保存。

平臺還應具有單題統計分析功能，即針對某一既定題目，統計一次或多次考試的選中次數、正解人數和回答正確率。統計結果用于評價教師教學側重點、學生學習效果和題目難度等，也可以根據正確率調整試題難度。

九、應急處理

線上考試與線下考試相比，某些應急情況相同，又在很多方面存在較大差異。相同之處在于，如遇到不可抗力、大規模違紀舞弊或者漏考等情況，處理方法類似。

如果試卷失密，線下考試需要較長時間按流程啟用備用卷，而線上考試可以在極短時間內重新組卷，考生按照新試卷的接入路徑參加考試，這是線上考試的一個很大優勢。對于個別考生發生違紀情況，可通過監考系統和考試數據進行判定。

線上考試依賴于網絡，因此存在著斷電、斷網和硬件設備故障等應急情況，因此制定完善的應急預案和數據備份機制非常必要。

十、建議與展望

線上考試的出現和應用存在著較大的性能提升空間。結合教學實踐和經驗，建議在以下幾方面不斷完善。

一所學校使用的線上考試平臺最多不超過兩個。教師對題庫的建設、考試和成績分析處理等工作效率會大為提高。學生可以減少適應不同考試平臺的精力消耗。學校可以將考試系統和教務系統對接。

師生應建立有效的溝通機制。通過微信群、QQ群或課程平臺，師生進行充分溝通，對于線上考試的順利開展是非常重要的保障。

考試相關者必須保護公民隱私和考試機密。不同權限的考試相關者掌握不同等級和數量的公民隱私信息和考試機密信息。因此，學校和考試平臺必須建立有效的保密機制，教師恪守職業道德，全部考試相關者按照法律規定保護隱私和機密。

制定線上考試平臺開發標準和評價標準。目前各平臺采用的技術、開發思路和操作界面風格各異，給師生操作和系統維護管理帶來很多額外工作。應盡快制定線上考試平臺開發標準和評價標準，開發者在統一的標準下充分發揮技術優勢提供優良產品，用戶根據實際需要按照評價標準選用適宜的平臺。

按照線下考試的思維開展線上考試。良好的線上考試應按照線下考試的過程和要求組織考試，在此基礎上附加互聯網和數據處理的優勢。目前線上考試還處于初級階段，考試平臺開發者、教師和考生都應按照線下考試的思維考慮和對待線上考試。隨著科學技術的發展，線上考試會達到一種高度智能水平，甚至可以改變對考試的認識。

線上考試平臺的發展潛力巨大，例如智能考試算法的研究，5G通信技術對線上考試的促進等。平臺可探索融入VR、AR和AI，在理論知識考試的基礎上附加實驗實操內容，完善考試的全方位評價作用。平臺也可按需置入指定的專業軟件，深度考查考生綜合應用和創新能力。考試終端配置智能傳感器將實現更完善的監考效果。

十一、結束語

線上考試平臺是線上教學和線上線下混合式教學的重要組成部分，很多線下教學也采用線上考試平臺作為平時成績評定和考試手段。線上考試平臺為教學提供了較好的支持，隨著用戶的功能需求不斷增長和新技術發展，在人員管理、權限管理、題庫管理、考試管理、試卷管理和考試分析等系統設計開發方面仍有很多改善空間。按照軟件開發標準，充分挖掘5G通信、VR、AR、AI、專業軟件和智能傳感器等在考試平臺中的應用潛力，提高線上考試的智能化水平，將考試大數據反饋到教學過程，必將促進教學效果的提高。

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