基于教學測試系統的防作弊功能的研究

王崢嶸

（昆明幼兒師范高等專科學校，云南 昆明 650212）

0 引 言

當前國內高職院校在組織校內學生的學習考試時，采用的形式分為計算機網絡考試和傳統考試。計算機網絡考試系統與傳統考試在本質上是有區別的，其中最大的區別就在于考場教室和人員。傳統考試的三要素是考場、考生和監考，傳統考試組織一場考試，需要提前安排符合考試要求的考試場地，所有的考生都得在指定時間到達指定地點，必須按時參加考試。為了防止考生作弊，監考工作是重中之重的內容。這樣一場考試下來消耗的人力物力非常巨大，對于考試的組織者是一種考驗。對于學校計算機網絡考試來說，最明顯的優勢是能夠將考試人力物力控制在最小范圍，考試的組織者提前設定好考卷的相關信息，所有的題目都被保存在校園網服務器上。考生只要在指定的時間登錄系統，就可以參與考試。計算機網絡考試系統可以及時判斷課程教學的效果，了解學生掌握知識的具體情況。

通過計算機網絡考試獲取學生回答問題的內容，快速了解學生對所學知識內容是否掌握，對學習內容進行及時測試可以增強教學效果，開發適合班級教學使用的計算機網絡考試系統是提高教學趣味性和教學效果的方法。計算機網絡考試系統是一項成熟的技術，目前通過使用計算機網絡考試系統，可以解決大班級教學時對學生學習的檢查任務繁重的現實問題，幫助老師節約了出題、閱卷的工作量，通過計算機網絡考試系統，課任教師可以快速全面了解上大課時學生的學習情況；使用計算機網絡考試系統可以提高組織考試的效率，改變傳統出卷方式，通過計算機網絡考試系統實現利用計算機無紙化考試、自動收卷、自動閱卷和計算機分析試卷等，拋棄過去人工組織考試時反復出現的漏題、批改試卷出錯、卷子丟失等問題。隨著網絡的飛速發展，利用網絡計算機開發考試系統得到了國內許多高職院校的廣泛使用，雖然計算機網絡考試系統給學校教學帶來了組卷快、成本低、效率高等便捷之處，但是部門學校的計算機網絡考試系統沒有解決好教學測試系統防作弊功能的問題，學校教師對利用網絡計算機開展考試在公平性和考試成績的真實性心存疑惑，所以研究網絡計算機考試系統的考試防作弊功能，能夠很好地保證考試系統的公平性和嚴肅性，對于在學校內推廣計算機網絡考試系統的深入應用是有幫助的。

昆明幼兒師范高等專科學校是云南的一所著名學校，培養以學前教育為主，涵蓋了早期教育、藝術、美術、經濟管理等領域的人才，在人才培養中堅持標準化、規范化、科學化。學校現代教育技術和信息中心的老師利用所學計算機網絡專業知識積極研發計算機網絡考試系統，在研究開發過程中，發現計算機網絡考試系統的功能中防作弊功能是非常重要的，學校內以班級作為教學單位的環境中，要讓計算機網絡考試系統能夠真正發揮公平考試的功能，一定要阻止學生利用計算機進行相關試題搜索的問題，一定要解決學生利用計算機完成考試過程中觀看旁邊考生的計算機屏幕的問題，為了提高學校班級考試和測試成績的準確性和公平性，設計有效的防作弊功能是計算機網絡考試系統設計開發過程中首先要解決的問題。

1 學生考試系統界面設計

軟件系統的設計和開發是根據用戶的需要展開的，用戶需求的考試軟件應用場景是學校教學過程中，應用環境是班級多媒體教學場景，采用B/S 架構，讓整個校園網都可以訪問考試軟件系統，學生只要用瀏覽器訪問教師專門的電腦就可以參加測試。學生通過訪問考試系統網站，向考試系統申請注冊用戶名和密碼，注冊成功后，用系統認可的用戶名和密碼登錄考試系統，根據當前考試系統提供的考試信息，根據考場場次，科目等信息選擇適合的考試場次，然后確認選擇后進入考場，打開考試試卷，試卷設計在一個頁面內，從上到下依次顯示的是：（1）考試時長，不同的考試內容，考試時間顯示是不同的。（2）時鐘，顯示當前標準的北京時間。（3）剩余時間，顯示考試還剩多少時間。（4）顯示單選題內容和答題的按鈕。（5）顯示多選題內容和答題的按鈕。（6）顯示判斷題內容和答題按鈕。（7）顯示填空題和填空題答題框。軟件系統的答題界面如圖1所示。

圖1 考試軟件工作界面

2 學生考試系統防作弊

學校教學測試系統要使用計算機等電子設備來完成，學校一般使用機房里的計算機來組織學生開展無紙化考試，因為計算機操作系統是一個多用戶、多任務并發應用程序，計算機可以同時打開多個窗口，可以同時運行多個程序，包括瀏覽器這類應用軟件，同樣可以同時打開多個瀏覽器地址，如果通過計算機來開展無紙化考試，采用B/S 架構，必須克服操作系統和瀏覽器軟件支持的多任務功能，如果不能克服計算機普遍具備的多任務功能，那么使用這種計算機來組織班級學生進行考試，學生在使用計算機進行答題時，會通過計算機操作系統提供的多任務功能在不停止考試軟件的同時，打開計算機上其他的工具軟件，通過使用計算機上其他程序來查找與考試有并的內容和答案，或者通過瀏覽器同時打開另外一個搜索網站搜索考試窗口里的題目，這是考試中監考不容易發現的。

通過實踐，我們發現使用計算機考試，因為計算機的屏幕一般17 英寸以上，在機房里考試時相鄰的考生可以很方便地互相觀看彼此計算機屏幕上的內容。

針對使用計算機網絡考試系統在考試中可能會出現的這兩種情況，考試軟件系統設計時采用如下方式進行程序功能開發。

2.1 機考中利用瀏覽器失焦事件管理考試系統頁面

使用機房里的計算機來組織考試的考試系統可以研究如何破壞考試時計算機系統的多任務功能的正常執行來作為無紙化考試系統的防作弊功能，于是考試系統設計出了考試系統頁面不允許切出，同時不能在瀏覽器內換頁面的功能，一旦出現這種情況就中斷與服務器的連接，考生只能重新打開瀏覽器重新登錄服務器，系統再次隨機抽取試題內容，同時考試時間仍然還按照首次開始考試時登記的時間繼續記時，只要達到考試規定的時長，系統會自動交卷，完成本次考試活動。這樣如果考生在考試過程中切換當前考試內容，考試的瀏覽器就斷開與服務的聯系，考生前面做的內容不能找回，只能重新抽題來開始答題，并且考試時間在此過程中不會停止。如圖2、圖3所示。

圖2 系統切出前正常使用

圖3 系統切出后考試內容全部斷開

經過在學校機房組織以班級為單位來開展知識內容的檢測，如果考試測試系統沒有防作弊的考慮，使用這樣的考試測試軟件，學生們運用掌握的計算機知識，用切屏方法使用其他窗口來運行查詢軟件，組織學生開展知識內容測試的效果不好。經過使用上述瀏覽器失焦事件想辦法打亂計算機多任務操作的正常實現，同時增加自動斷開與考試服務器的連接，使考試窗口出現錯誤提示的方法，實現了如果考生想通過計算機里的其他程序來查找“不會做”的題目，一切換到其他窗口，考試系統一方面利用失焦事件對考試產生控制，當考生重新切換為考試系統所在的窗口時，考試系統所在窗口已經中斷與服務器端的聯系，考生只能重新通過考試服務器所在地址登錄，可以再次進入考試系統進行考試，并且前面考試的內容已經不在，這樣考生就不會在考試過程中隨便切換當前考試頁面。

2.2 每一次考試前實現隨機抽題

無紙化考試在學校教學班級中使用時要使用計算機機房開展，學校計算機機房布置普遍采用計算機同向放置，保持同間距，計算機排列整齊的方式。在機房里組織學生考試，為了防止相鄰同學之間互相看對方的屏幕，系統設計了隨機抽題的功能，進入考試系統后，考生考試前都會隨機抽題然后顯示在屏幕上，這樣考生會看到不同的人抽到的題目內容是不同的，隨機抽題算法是確保網上考試系統實現其主要功能的基礎性保障。如圖4、圖5所示，在同一場考試中，考生“趙一”和考生“王崢嶸”抽到的題目內容是不同的。

圖4 考生“趙一”抽到的題目內容

圖5 考生“王崢嶸”抽到的題目內容

目前隨機抽題是在線考試系統設計中的一個關鍵問題，隨機抽題存在的問題是考試系統使用隨機抽題設計，如果隨機抽題算法需要遍歷數據，那么會降低考試系統的執行效率，必須認真研究合適的編程方法。采用隨機抽題保障了計算機網絡考試系統的公平性，通過研究可靠的隨機抽題功能，克服在班級教學環境中，多人同時考試環境下，因為題目內容一樣而出現考生之間互相抄襲，互相提醒，偷看別人試卷的情況。

3 結 論

昆明幼兒師范高等專科學校現代信息技術和信息中心開發的學校無紙化考試系統現在正處于起步階段，現在還有許多功能沒有全部完成，但針對班級場景中考試防作弊的功能的設計已經實現，防作弊功能首先實現切屏作弊檢測，就是檢驗自身是否保持“焦點頁面”的狀態，檢驗當前正在被用戶使用的那個頁面。如果在線考試系統在某一時刻丟失了“焦點頁面”狀態，系統就會認為考生執行了切屏操作，從而觸發考試系統自動中斷與服務器的連接。防作弊功能其次實現隨機抽題，隨機抽題的好處是，比如考試前準備了100 道題的題庫，考試中每次從其中隨機選出20 道來組成一套測試題，經過系統自動處理，實現每個人抽到的題目不相同，所以隨機抽題是學校在線考試系統中的核心部分，計算機網絡考試的防作弊功能通過采用隨機抽題方法實現相鄰學生無法互相作弊的功能，經過考試軟件測試證實可以解決班級教學中考試防作弊問題，下一步系統開發人員會根據學校考試系統使用的情景和環境，解決其他問題，讓學校計算機網絡考試系統成為簡單、易用、有效的教學考試系統，在整個考試的過程中，計算機網絡考試系統的多種防作弊措施保障了考試的公平和公正。