李雅靜 田西雨 張效邦

摘要：目前，國(guó)內(nèi)院校的考試形式仍以紙質(zhì)考試為主，考試期間考場(chǎng)身份核驗(yàn)、全流程監(jiān)考和考后成績(jī)錄入等必要環(huán)節(jié)重度依賴人工，已部署的考試系統(tǒng)與其他系統(tǒng)不連通進(jìn)而形成“數(shù)據(jù)孤島”，這些限制造成大量成本和資源浪費(fèi)?；诖?，本文以我國(guó)某新型高等學(xué)校為例，從系統(tǒng)建設(shè)、應(yīng)用試點(diǎn)等方面詳細(xì)剖析其建設(shè)的智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)，深入探索新時(shí)代大規(guī)模智慧考試路徑。

關(guān)鍵詞：教育數(shù)字化；計(jì)算機(jī)軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用；智慧考試

中圖分類號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2023）16-0090-04

背景

2022年1月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，提出深入推進(jìn)智慧教育[1]；2022年初，全國(guó)教育工作會(huì)議提出全面推進(jìn)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)，開(kāi)創(chuàng)教育新局面，推進(jìn)教育信息化向教育數(shù)字化發(fā)展。[2-3]考試是學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要的一環(huán)，只有公平、有序的考試才能真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，判斷學(xué)生的學(xué)術(shù)水平。筆者所在學(xué)校結(jié)合自身辦學(xué)實(shí)情，建設(shè)了智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)，平臺(tái)集“海量題庫(kù)”“個(gè)性試卷”“科學(xué)評(píng)價(jià)”等于一體，在大規(guī)模線上和線下智慧考試一體化路徑的設(shè)計(jì)與實(shí)踐方面具體啟發(fā)意義。

智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的必要性

在智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)推出之前，為了完成每學(xué)期的學(xué)生考核評(píng)價(jià)，在考試前，任課教師一般需要采用傳統(tǒng)的方式手工出卷，并經(jīng)排版印刷后做好紙質(zhì)試卷，在考試期間，需要組織考務(wù)工作者監(jiān)考，在科目考試之后，任課教師需要花費(fèi)大量時(shí)間閱卷和統(tǒng)計(jì)成績(jī)。其中的各個(gè)流程都需要花費(fèi)諸多人力物力。而在智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)推出之后，則從多個(gè)方面節(jié)約了資源、提高了效率。

首先，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)能夠協(xié)助任課教師完成試卷編制，并優(yōu)化試卷管理模式。以往，為了完成每學(xué)期的試卷編制任務(wù)，命題教師需要花費(fèi)大量時(shí)間設(shè)計(jì)、選擇題目，同時(shí)要對(duì)照往年試題，設(shè)計(jì)題目類型、難度系數(shù)、題目分值等，編制完成后需提前做一遍，以保證試題的正確性?？紕?wù)工作者會(huì)統(tǒng)一管理試卷，并安排印刷廠排版打印。此外，為了防止和應(yīng)對(duì)試卷泄露等不良事件發(fā)生，管理人員需提前將試卷存在固定的保密室。而智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)可以讓任課教師將更多精力放在設(shè)計(jì)和管理題目上，并協(xié)助任課教師妥善完成試題的全周期管理，保障題目的全生命周期全流程聯(lián)動(dòng)。另外，無(wú)需產(chǎn)生紙質(zhì)試卷，這在存儲(chǔ)、印刷等方面也大大節(jié)約了資源。

其次，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)能夠在考試期間協(xié)助監(jiān)考人員完成考務(wù)工作。為了保障考試的公平性和嚴(yán)肅性，每場(chǎng)考試需完成考生身份識(shí)別和確認(rèn)、考生到場(chǎng)情況統(tǒng)計(jì)、考試期間全程監(jiān)控等工作。在傳統(tǒng)考試中，這些工作都是依靠人工完成，并要求學(xué)生在紙質(zhì)簽到表上簽字，監(jiān)考教師需全程高度關(guān)注考生狀態(tài)，以盡可能防止學(xué)生作弊等違紀(jì)行為發(fā)生。智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)引入的人臉識(shí)別系統(tǒng)可以協(xié)助監(jiān)考人員確認(rèn)考生身份，在后臺(tái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)考生的到場(chǎng)情況，并借助攝像頭、操作追蹤等技術(shù)全程實(shí)時(shí)監(jiān)控每位考生的狀態(tài)。

再次，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)能夠協(xié)助任課教師完成試卷評(píng)閱，并及時(shí)、準(zhǔn)確地完成成績(jī)統(tǒng)計(jì)等工作。在傳統(tǒng)考試中，考試后需要人工閱卷，這個(gè)過(guò)程會(huì)耗費(fèi)大量的人力和物力；同時(shí)，閱卷中也會(huì)不可避免地發(fā)生人工差錯(cuò)，一旦出錯(cuò)需要通過(guò)查找試卷的方式復(fù)核成績(jī)。而借助智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)能夠完美解決以上問(wèn)題，客觀題評(píng)閱、成績(jī)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化，時(shí)效性高，準(zhǔn)確率高，此外還能夠協(xié)助教師分析學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

值得注意的是，近些年各類院校對(duì)智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的需求越來(lái)越迫切，這一方面是因?yàn)榭荚嚟h(huán)節(jié)增多，對(duì)應(yīng)的考試項(xiàng)目變多，另一方面是因?yàn)榭忌鷶?shù)量越來(lái)越大，組織考試的任務(wù)越來(lái)越繁重，需要配備的人力和對(duì)應(yīng)的勞務(wù)也越來(lái)越多，傳統(tǒng)紙質(zhì)考試已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)任務(wù)的需要，迫切地需要推出一種新型考試。

智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

紙質(zhì)考試和在線考試的關(guān)注點(diǎn)和組織方式不同，需要有針對(duì)性地劃分系統(tǒng)功能，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)整體管理；部分學(xué)校的考試涉及考生量大、地域跨度大、實(shí)際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通情況錯(cuò)綜復(fù)雜，尤其是在開(kāi)考前后幾分鐘和考試交卷時(shí)會(huì)出現(xiàn)高并發(fā)的數(shù)據(jù)處理壓力。考慮到這些復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)情況，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)采用B/S與C/S相結(jié)合的形式進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既具備B/S的跨平臺(tái)性、高擴(kuò)展性和維護(hù)性，也保留了C/S的響應(yīng)速度快、能夠分擔(dān)處理壓力的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)支持前后端分離技術(shù)，采用SPRING CLOUD微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行模塊化開(kāi)發(fā)，服務(wù)與服務(wù)之間相對(duì)解耦，支持服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)和調(diào)用，對(duì)后續(xù)單獨(dú)服務(wù)的優(yōu)化和擴(kuò)充有著極高的適應(yīng)性。此外，系統(tǒng)還支持多種計(jì)算機(jī)主流瀏覽器，網(wǎng)頁(yè)自動(dòng)適配手機(jī)、平板電腦訪問(wèn)，架構(gòu)接口能適應(yīng)IOS系統(tǒng)、Android系統(tǒng)以及微信小程序等移動(dòng)端的接入。

2.功能模塊

不同于傳統(tǒng)意義上考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)能夠支持學(xué)校線上和線下兩種不同形式的考試，覆蓋了考務(wù)管理、題庫(kù)管理、閱卷管理、考風(fēng)考紀(jì)管理等考試全過(guò)程，并根據(jù)學(xué)校業(yè)務(wù)建設(shè)提供隨約隨考、智能組卷、智能發(fā)卷、智能閱卷等功能，全方位實(shí)現(xiàn)考試過(guò)程數(shù)字化。

（1）考務(wù)管理

傳統(tǒng)意義上，考試系統(tǒng)對(duì)考務(wù)管理僅限于考試課程管理、錄入試卷、登記分?jǐn)?shù)并導(dǎo)出等基本功能。而智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)具有考點(diǎn)管理、考試課程管理、考場(chǎng)編排管理、考試試題訂單管理、成績(jī)管理、考試通知打印等服務(wù)。

（2）題庫(kù)管理

題庫(kù)模塊是智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的核心，包含試題管理與組卷策略兩大部分。對(duì)此，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的題庫(kù)模塊需要完成課程管理、知識(shí)點(diǎn)管理、題型管理、出題人員管理、題目管理、試題審核、組卷策略等。為了保障大規(guī)模線下機(jī)考的公平性，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了智慧組卷、智能分發(fā)試卷，使得相鄰考生的試題順序和題目不一樣，可有效杜絕學(xué)生作弊等錯(cuò)誤行為。

（3）考試管理

考試管理模塊是唯一面向?qū)W生開(kāi)放的模塊，具有考試報(bào)名、在線考試、上傳考試過(guò)程文件、成績(jī)查詢與打印等功能。為充分保障在線考試的質(zhì)量，不同平臺(tái)采取了不同的措施，如考試軟件全屏顯示且無(wú)法打開(kāi)其他軟件、部分考試全程開(kāi)啟攝像頭甚至需要雙機(jī)位攝像。

（4）在線閱卷

在線閱卷模塊包含答卷掃描與錄入、智能評(píng)分系統(tǒng)、閱卷人錄入等主要功能。對(duì)于客觀題，出題人員在設(shè)計(jì)題目時(shí)便錄入答案，智能評(píng)分系統(tǒng)可自動(dòng)評(píng)閱考生答卷；對(duì)于主觀題，在線閱卷功能可以免去閱卷過(guò)程中翻閱試卷的時(shí)間，創(chuàng)造匿名評(píng)閱環(huán)境，協(xié)助評(píng)閱人更加客觀、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便地給出分?jǐn)?shù)。

（5）考風(fēng)考紀(jì)

考風(fēng)考紀(jì)模塊是智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的特色功能，主要包含巡考管理、考試簽到、違紀(jì)管理、遠(yuǎn)程監(jiān)考等功能。其中，考試簽到模塊集成了人臉識(shí)別技術(shù)和公安部身份核驗(yàn)接口，若核驗(yàn)通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)簽到，考生則能正常考試，這樣可以減輕監(jiān)考人員工作壓力，并有效遏制替考事件的發(fā)生。

3.數(shù)據(jù)部署

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)已成為教育戰(zhàn)線信息化建設(shè)人員的重要任務(wù)，但教育數(shù)字化不是簡(jiǎn)單地為業(yè)務(wù)人員搭建一個(gè)系統(tǒng)，而是需要在一個(gè)組織系統(tǒng)內(nèi)，充分整合各方數(shù)據(jù)，建成基于數(shù)據(jù)庫(kù)的“倉(cāng)庫(kù)”，也就是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的、集成的、相對(duì)穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合。智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)層包含了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的服務(wù)對(duì)象也不是只有這一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這樣設(shè)計(jì)有兩個(gè)好處：一是可應(yīng)用于決策支持，進(jìn)行分析型數(shù)據(jù)處理；二是它集成了多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)源，可以根據(jù)主題進(jìn)行重組和存儲(chǔ)。[4]

智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)在使用過(guò)程中主要集成了各類人員信息庫(kù)（教師庫(kù)和學(xué)生庫(kù)）、考點(diǎn)考場(chǎng)庫(kù)、課程信息庫(kù)、試題庫(kù)、試卷庫(kù)、成績(jī)庫(kù)、日志庫(kù)等。系統(tǒng)針對(duì)高并發(fā)需求的服務(wù)可抽離、可單獨(dú)部署、可集群，以此進(jìn)一步提高處理性能。此外，系統(tǒng)采用第三方獨(dú)立緩存、高性能消息中間件、靜態(tài)資源存儲(chǔ)服務(wù)器等方式，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理性能。

智慧考試新路徑的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)在應(yīng)用場(chǎng)景上涉獵廣泛，能夠同時(shí)支持線上考試和線下考試，這在一定程度上打破考試的空間限制。但智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)在試點(diǎn)階段面臨一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

第一，組織和思想層面的挑戰(zhàn)。智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)相對(duì)容易理解，也容易被接受，相關(guān)研究和產(chǎn)品也種類繁多，但目前在院校中仍為組織考試的輔助工具，真正大規(guī)模應(yīng)用的、打通線上和線下考試的、考試管理一體化的平臺(tái)幾乎沒(méi)有，如何借助智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)組織考試工作是一大挑戰(zhàn)。同時(shí)，智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的落地需要耗費(fèi)大量的人力。人們雖然認(rèn)可“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，但因考試工作人員習(xí)慣了傳統(tǒng)的考試形式和考試管理格局，存在工作慣性，再加上對(duì)新技術(shù)、新產(chǎn)品的學(xué)習(xí)能力和理解能力不同，難免會(huì)對(duì)智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)下的智慧考試新路徑不適應(yīng)。

第二，技術(shù)和應(yīng)用層面的挑戰(zhàn)。智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)的推廣對(duì)硬件環(huán)境提出更高要求，尤其是在考試開(kāi)始的前后5分鐘和考試結(jié)束的前后5分鐘，需要加載大量數(shù)據(jù)，這對(duì)考試場(chǎng)所的網(wǎng)絡(luò)配置有一定的要求。同時(shí)，建設(shè)如此龐大的智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)需要投入大額經(jīng)費(fèi)，以突破硬件方面的限制。

第三，功能設(shè)計(jì)和優(yōu)化的挑戰(zhàn)。大規(guī)?？荚噷a(chǎn)生大規(guī)模的數(shù)據(jù)并發(fā)和管理，但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和讀取邏輯會(huì)極大地影響工作效率。此外，要嚴(yán)格區(qū)分涉密和非涉密部分，尤其是題庫(kù)管理模塊。對(duì)涉密部分，要堅(jiān)持“最小化”原則，即讓最少的人能接觸到；對(duì)非涉密部分，要嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)安全保障體系規(guī)定，做好數(shù)據(jù)流通工作，避免數(shù)據(jù)孤島現(xiàn) 象發(fā)生。[5]

大規(guī)模智慧考試路徑的建設(shè)和應(yīng)用策略

智慧考試是當(dāng)前考試戰(zhàn)線的一大工作方向。筆者通過(guò)實(shí)踐和調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模智慧考試路徑在建設(shè)和應(yīng)用方面仍有如下幾個(gè)值得關(guān)注的地方。

第一，高度關(guān)注信息安全。目前，人們的個(gè)人信息保護(hù)意識(shí)不斷提升，數(shù)據(jù)蘊(yùn)含無(wú)窮價(jià)值也成為人們的共識(shí)。因此，大規(guī)模智慧考試路徑要在物理安全、運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)安全三方面完善和提高信息安全技術(shù)體系，充分保障平臺(tái)的信息安全，防止數(shù)據(jù)泄露造成的嚴(yán)重后果。

第二，確保數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)正確性是遷移數(shù)據(jù)工作的底線，是確保業(yè)務(wù)工作順利進(jìn)展的關(guān)鍵。大規(guī)模智慧考試的成果既要滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)人員的當(dāng)前業(yè)務(wù)，也要能接受和保存歷史數(shù)據(jù)，做到“換平臺(tái)但不丟數(shù)據(jù)”。而通常情況下，遷移數(shù)據(jù)和保障數(shù)據(jù)正確性在系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用中是易被忽視的一項(xiàng)極其重要的工作。

第三，持續(xù)優(yōu)化平臺(tái)設(shè)計(jì)。筆者在試用期間發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模智慧考試路徑在運(yùn)行過(guò)程中，多數(shù)時(shí)間在查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，而非其他復(fù)雜場(chǎng)景。因此，應(yīng)關(guān)注三個(gè)方面：①關(guān)注系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，避免系統(tǒng)頁(yè)面顯示時(shí)自動(dòng)加載數(shù)據(jù)，減少無(wú)效查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的情況，可以有效避免不必要的吞吐量，加快系統(tǒng)響應(yīng)速度，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量花銷；②做好系統(tǒng)測(cè)試工作，不斷完善平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)，選擇合適的數(shù)據(jù)查詢算法，提高算法查詢速率；③關(guān)注操作系統(tǒng)的邏輯設(shè)置和硬件設(shè)施的配備情況，優(yōu)化系統(tǒng)資源的分配方式，避免操作系統(tǒng)資源發(fā)生死鎖和饑餓問(wèn)題。

第四，建立完善的管理機(jī)制。大規(guī)模智慧考試路徑的建設(shè)和應(yīng)用需要完善管理機(jī)制，形成“學(xué)校主要負(fù)責(zé)人+管理人員+技術(shù)人員+監(jiān)考人員”多方共建的局面；做好各方資源整合，分工明確；在系統(tǒng)試用和推廣期間也需要完善制度，做好風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急方案。

總結(jié)

堅(jiān)定不移實(shí)施國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)，既是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，也是教育戰(zhàn)線迫切而重要的戰(zhàn)略任務(wù)。新時(shí)代大規(guī)模智慧考試路徑是響應(yīng)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)的重要舉措。本文介紹了筆者所在院校建設(shè)的智慧考試綜合服務(wù)平臺(tái)，剖析了平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)部署等，分析了平臺(tái)在推廣和使用過(guò)程中的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，并提出策略?？偟膩?lái)說(shuō)，新時(shí)代大規(guī)模智慧考試路徑的探索與實(shí)踐之路還很長(zhǎng)，信息化工作者不僅要關(guān)注技術(shù)的發(fā)展，更要深耕技術(shù)與業(yè)務(wù)的深度融合，采用合適的技術(shù)而不是最新的技術(shù)，在精準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)力，努力打造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)管理平臺(tái)。

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基金項(xiàng)目：中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)“十四五”規(guī)劃一般課題“基于人工智能的在線教育學(xué)習(xí)分析體系研究與實(shí)踐”（課題號(hào)：KT2021089）。