基于云數融合信息技術的考試標準化體系研究
——以廣西住房城鄉建設廳培訓中心考試信息化云平臺為例

2022-11-15 11:45:40廣西壯族自治區住房和城鄉建設信息中心主任高級工程師湛志宏

中國建設信息化 2022年21期

文｜廣西壯族自治區住房和城鄉建設信息中心主任，高級工程師湛志宏

1.云數融合信息技術考試標準化體系建立的必要性

我國是人口大國，大量的人口基數代表著考試受眾范圍廣，考試需求人數多。據統計，2021年高考考生超1193 萬人，2020年國家公務員考試人數超537 萬人，2021年全國碩士研究生招生考試報考人數377 萬人，僅廣西住房和城鄉建設行業每年組織的各類行業考試人數超17 萬人。

考試對于人才選拔的重要性不言而喻，公平公正的考試環境、規范高效的考務管理工作對重要的考試意義重大，前者決定了考生是否能夠根據自身能力水平獲取真實的成績，后者則是一場考試能否順利進行的關鍵因素。雖然我們各種考試都在規范化的環境下組織進行，各類資格考試百花齊放，管理上各有特點，但是到目前為止沒有形成規范化的標準體系，信息化程度總體不高，考務工作中存在考試組織效率較低、監管不嚴、人力物力耗費較大、疫情防控和安全防控形勢嚴峻、考務監控存在死角、應急反應不及時，以及考生端出現的替考、造假、抄襲等作弊問題呈隱蔽化、團伙化、高科技化趨勢等問題仍然存在。調查顯示，傳統考試（特指因不同需要而進行的閉卷考試）領域約90%的考試仍采用紙筆考試、人工核驗證件、人工閱卷、手工統計等傳統手段，考試的信息化及科技應用遠遠不能滿足考試本身的需要。

在當前信息化社會的大環境下，信息化高度應用在考試領域取得了較好的效果，計算機化、網上報考、網上評卷等信息化功能的應用不僅便利了考生也提高了考務工作的效率，而大數據、人工智能技術的應用更會給傳統考試生態環境帶來一次革新。因此，建立一套基于云數融合的考試標準化體系顯得尤為重要。

2.云數融合信息技術考試標準化體系建立的重要性

2.1 統一考試標準，優化考試生態

不同考生參加各類考試，雖然考生不同、考試要求不同、考試類型不同、考試內容不同，但是對考試的公平公正和規范化要求是一致的，因此，建立一套統一的考試標準，規范各類考試流程，形成云數融合信息技術在考試全過程監管、考試安全、數據安全、考試網上巡視、疫情防控、輿情監控、應急指揮等方面的應用顯得十分重要。其中“人臉識別技術”在考生身份比對、防范替考上的應用，“大數據技術”在考試數據集成、分析、共享、決策等方面的應用，“移動互聯技術”在督考、考點考務工作標準化、規程化上的應用等研究工作，不僅能夠徹底解決傳統考試模式中存在的組織考務工作步驟繁瑣、工作量大、準備時間長、安全性差、舞弊現象屢禁不止等問題，還能切實從當前考試生態環境問題出發，針對考生體量多、考試規模大、管理不靈、上傳下達不及時等亟須解決的問題提出標準化規范化要求，提高考試舉辦機構內的信息順暢性和時效性，將原本層層上下傳導的考務信息置于網絡，以數據化的形式幫助信息流通，做到全面指揮、協同管理，有效控制突發情況，實現基于云數融合信息技術的智慧考務管理，提高考務管理質量效率，優化考試生態環境，保證考試的公平公正性。

2.2 保障信息安全，遏制舞弊行為

大數據及信息化所帶來的便利固然極大，但也成為某些不法分子利用信息技術謀取利益的手段。當前部分教育系統信息安全防護不夠深入，系統信息安全能力薄弱，“弱口令漏洞”“安全域劃分不嚴格”“監測發現能力不足”“關鍵敏感數據保護不到位”等問題無法根治。雖然對不法分子作亂影響考試公正性的打擊力度屢屢加大，各級機構也通過提高系統保密性、加大信息泄露懲罰等方面著手進行安全工作，但考試生態環境所面臨的威脅依舊嚴峻，尤其是國家單位及資格認證類的考試，因其重要性不少不法分子常鋌而走險牟取暴利。針對不法分子猖狂的行為和考試工作中面臨的難點，建立“云技術”在考試安全、數據安全等方面的應用和“新機考編程技術”在“梅花卷”和數據安全保密方面的應用標準，通過“數據切片技術”“鏈路加密”等方式，可以保證試卷數據安全保密，從根源上遏制不法分子的違法行為。

2.3 標準體系統一，典型案例推廣

由于考試的特定性，無論是什么類別的考試，規范的考試流程有其普適性，因此，建立一套基于云數融合信息技術的考試考務標準化體系：“云技術+大數據+物聯網”一體化智慧考務管理平臺，解決對考試考務全過程全流程監管；“人臉識別+體溫監測+健康碼篩查+大數據”一體化考務防控篩查智能終端，解決考生身份識別，替考和疫情防控問題；RFID 非接觸式試卷清點技術終端系統，保證試卷回收的高效和準確性、機考智能終端，防止考生偷窺，減少作弊可能；“北斗+GPS 導航雙模技術”智能終端確保紙筆考試試卷運輸的安全。綜上所述，基于云數融合信息技術，建立一套標準化體系，推廣到各領域，各不同管理部門，可以極大的提升考試效率，保證考試的公平公正。廣西住房城鄉建設廳培訓中心搭建的考試信息化云平臺和一系列配套研發，已經可以提供相應的示范案例，具備推廣的條件。

3.研究的主要內容

3.1 開發“云技術+大數據+物聯網”一體化智慧考務管理平臺

從當前考試和考務管理工作中遇到的實際問題出發，運用云數融合信息技術建立“指揮中心—考區—考點”的三級節點，建設響應高效、反饋及時、互為支撐的信息化考務管理平臺。

以廣西住房城鄉建設廳培訓中心考試信息化云平臺為例，該平臺對照工作規范、工作標準，針對考務組織管理和考務工作關鍵工作、關鍵過程、關鍵考務工作人員進行“云技術、移動互聯技術、大數據統計分析技術”設計開發，構建起上下貫通、快速反應、高效運轉、可視化的“指揮中心-考區-考點”線上智慧監控平臺，遠程實現對全部考點的網上巡視、實時視頻監控和云數據監管，全面解決傳統手段考試組織效率較低、人力物力耗費較大、安全防控嚴峻、考務監控存在死角等突出問題。

對考前、考中、考后關鍵工作節點進行全過程云技術監控和移動互聯技術關鍵流程提醒，對考點主考、考務負責人、監考員、技術人員等關鍵崗位進行云技術監控和關鍵工作提醒，杜絕關鍵工作的“遺漏”和關鍵崗位人員的“遺忘”。

通過云計算對考試安全動態實時跟蹤分析、對安全風險進行實時云預警、對考試網絡輿情進行云監控分析，做到風險隱患可早發現、早防范，通過“一對一”“一對多”視頻指揮會議實時高效下達應急處置指令，解決安全風險難以早發現、早報告、早處理的問題，提升對于考試突發事件的應對能力和處置效率。

3.2 開發“人臉識別+體溫監測+健康碼篩查+大數據”一體化考務防控篩查智能終端

針對2020年以來新生的考試疫情防控常態化這一新難題，進行“人臉識別技術+體溫測量+健康碼篩查+大數據統計”技術組合開發，采用二代身份證讀取技術、人臉識別技術、實時測溫技術，與政府健康碼信息平臺進行大數據實時比對、驗算，當發現體溫異常或“紅、黃碼”等重點監控人群，將進行聲光報警，實時提醒體溫異常人員及考點工作人員立即處理，避免人員的接觸配合，大大降低一線工作人員和考生群體的接觸風險，解決人工測量體溫、人工檢查健康碼、書面登記等復雜流程，一次性滿足考生入場身份識別以及考試疫情防控要求。通過技術手段根除替考、健康碼造假等違紀行為，智能化實現考生、考務人員健康防護和考試安全，為考試常態化疫情防控提供可行方案。

通過“人臉識別技術”設計開發，進行人臉與考生本人身份證照片實時比對檢錄，科學、高效、直觀的判斷考生身份是否真實，解決傳統肉眼檢錄難以識別替考行為、替考行為防不勝防的問題。進行“人臉識別技術”二次優化設計，使其可智能識別假身份證或無效身份證，通過該技術與公安部門身份證系統留檔照片比對，快速發現、查處企圖通過身份證件造假蒙混過關進行替考的舞弊行為，實現“零替考”誠信考試工作目標。對照報考照片審核規范，對報考照片審核進行“人臉識別技術”開發和應用，如是否免冠、是否清晰、照片大小是否符合要求、是否佩戴首飾及眼鏡等，實現報考照片審核自動化，對不合格原因自動記錄。解決傳統人工審核照片速度慢、工作量大、容易錯誤遺漏等問題。

3.3 開發RFID 非接觸式試卷清點技術終端系統

進行試卷清點“射頻電子標簽技術”設計開發。開發應用射頻電子標簽技術（RFID）終端設備，實現非接觸式智能點卷（不開袋點卷、無損點卷）。保證考點回收答題卡準確、無遺漏，封袋后存疑可不開袋復核檢查。評卷掃描時，漏掃情況可以智能識別，非接觸式智能點卷設備能快速查找到遺漏試卷（答題卡）。遇到考生出現考號涂寫錯誤、涂寫重號時并不影響評卷等后續工作，智能評卷設備能智能識別并自動糾正。解決人工清點檢查工作量大、容易錯漏、封袋后存疑需要重新開袋檢查、評卷時再發現錯漏追索困難、考生考號涂寫錯誤難以發現、處理繁瑣等問題。

3.4 研發機考智能終端

應用人工智能輔助技術、數組隨機排序算法技術對“梅花卷”進行電子化設計編程，從技術上根治考生偷窺、相互抄襲作弊問題。

3.4.1 解決題庫建設和命題工作的智能化問題

針對題庫建設、命題工作進行“人工智能輔助技術”“雷同率檢索識別技術”設計開發。實現人工智能組卷（可以按照規則通過計算機軟件編程全自動組卷、也可由命題專家進行半自動組卷）；智能設置試題格式（不統一時可自動識別并糾正），并統計題目數量、題型、考點、難易度等，實時動態智能識別雷同題目或類似題目并作出比對提示，可與以往試題或同一套試卷內部題目進行重復率比對；自動識別已檢索題目和未檢索題目。提升命題工作的質量和效率，多維度有效考察考生真實水平。解決傳統題庫建設、命題工作主觀性較強、重復勞動多、不同老師格式不統一、考點靠人工設定、雷同率靠人工檢查、容易錯漏等問題。

3.4.2 解決試卷傳輸的安全問題

對試卷傳輸進行“數據切片技術、鏈路加密技術、收發時間限制控制技術、收發者限制控制技術”技術組合設計開發。通過對試卷“加密碎片化”管理，數據切片、密鑰分開傳輸（黑客即使截獲部分內容，也無法組合成卷），并在傳輸鏈路進行加密數據管理，對切片、密鑰下發和復原進行特定時間限制控制管理和特定使用者限制控制管理（時間短，理論上難以在短時間內破譯并組合成卷）。使黑客難以截獲，難以破譯，保證試卷和數據安全保密，防范考試泄題事件，解決傳統手段試卷安全保密費時費力費人、試卷書面交接流程繁瑣、泄題事件時有發生等難點問題。

3.4.3 解決偷窺問題

進行“數組隨機排序算法技術”設計開發，通過“題目順序隨機排序、答題選項順序隨機排序”電子化設計程序，實現同一考試的不同考生“一人一卷”設計，在接受實現“無法防窺答案、無法抄襲答案”，解決考生相互偷窺答案、傳遞答案、抄襲答案作弊行為難以防范、考生偷窺難以認定和監管等問題。

3.4.4 解決考試時間不統一問題

進行考試時間“北斗授時技術”設計開發，科學管理控制考試時間，做到考試開始時間準確、考試結束時間計算機自動強制交卷，解決提早收卷偶有出現、延時交卷時有發生等問題。

3.4.5 提供智慧評卷管理方案

進行考試評卷“分級管理授權控制技術、雷同率檢索識別技術、數組隨機排序算法技術、大數據統計分析技術、自動斷網軟件技術”設計開發。自動進行評卷組長、管理員和組員操作權限功能配置分級管理；自動檢索識別并派發未評試卷、一評試卷或復評試卷，一鍵回評訂正；實現隨機化派發，自動對評卷組、評卷老師進行評卷質量監控（自動監控教師閱卷一致性，閱卷前后誤差）和進度監控（速度統計），動態實時自動進行質量、進度數據分析、反饋、預警；大題、小題的分數自動合成，同科目主觀題和客觀題的分數自動合成，自動進行成績大數據分析；自動斷網軟件技術，保證評卷老師及評卷試卷不能聯到外網，實現對雷同答卷的半自動化識別（專家輔助）和全自動化識別。解決紙質試卷（答題卡）的保管、分發、回收書面手續繁瑣，往返運送和保密工作量大、流水作業部分小組人員存在熟人搭配風險、入工計分登分、人工統計工作量大、容易錯漏、評卷質量進度難以統計分析、難以實時監控和動態糾偏、雷同答卷難以識別和認定等問題。

3.5 研發“北斗+GPS 導航雙模技術”智能終端

將“北斗+GPS 導航雙模技術”與“移動互聯技術”結合，對試卷押運實時狀況及運輸路線進行動態跟蹤監控，解決傳統手段對試卷運送環境難以監控問題。

4.研究成果展示及應用成效

基于本文所提的建設思路，廣西住房城鄉建設廳培訓中心考試信息化云平臺建成后主要包含智慧考務指揮中心、業務管理子系統、考試數據管理子系統、基礎設施與安全管理子系統。指揮中心展示如圖1所示。

圖1 智慧考務智慧中心

此外，針對考務管理子系統配套建立微信小程序，如圖2、圖3、圖4所示，主要包含應急指揮、考試概況、考前準備階段、開考階段、考試收尾階段、其他等功能。

圖2 培訓考試小程序主界面

圖3 培訓考試開考情況

圖4 巡考現場

自2018年建成以來，共組織了三類人員考試、二級造價師考試、三標專家考試、檢測人員考試等考試項目，累計完成67 個考點341798 人次考試服務。該體系不同模塊目前已經在廣西招生考試、人事考試、高校對口招生等各領域以及云南、江蘇、寧夏、青海、甘肅和山東等省推廣，經統計，僅2022年上半年，累計服務考生377 萬余人次。