CN101197019A - 一种电子试卷考试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子试卷考试系统，它包括电子试卷管理器、移动存储器、电子试卷收发器和电子试卷考试机；电子试卷管理器与移动存储器之间，移动存储器与电子试卷收发器之间，均通过移动存储器接口相连接；电子试卷收发器与电子试卷考试机之间，通过有线或无线数据接口相连接；电子试卷考试机包括机壳及安装在其内的微处理器B、Flash存储器、时钟和电池；安装在机壳上的耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B；所述的输入设备包括键盘、手写笔及触摸屏中的至少一种；微处理器B与其他组件之间分别由控制线和数据线相连接。本发明电子试卷考试系统可以实现非互联网环境下的多媒体无纸化考试。

Description

一种电子试卷考试系统

技术领域

本发明涉及于一种考试或考核使用的电子试卷考试技术，特别是在非互联网环境下进行无纸化考试的一种电子试卷考试系统，国际专利主分类号拟为Int.Cl.G06F17/00(2006.01)。

背景技术

随着计算机技术的不断发展，各行各业利用先进的数字技术进行无纸化作业已成为发展趋势。无纸化考试或考核的优点很多，它容易做到差别化试卷，杜绝考试作弊，体现公平公正，同时又能够快速自动地阅卷，统计和分析考试成绩，减少人为误差，另外还可节省纸张、油墨和管理费用，具有节约资源，绿色环保意义。

目前，在互联网环境下利用计算机进行无纸化考试(即：网络考试，简称网考)已经实现，同时也出现了各种各样与之配套的电子试卷制作与管理系统，例如影音多媒体网络测验系统及方法(03153599.2)。这种网络考试系统虽然可以实现远程、多媒体、无纸化考试，但必不可少的条件是需要计算机及互联网支持，且所使用的计算机软、硬件成本高、环境要求苛刻(必须在计算机机房)，对于大规模(如高考，四、六级考试，毕业考试等)、低学历人群(如中、小学等)考试或培训考试等则难以实现，也即是说，目前的无纸化考试系统适用范围有限，并且成本高。

在现有技术中，有关电子试卷的文献已有报道，例如，电子试卷系统以及方法(200510135322.8)报道了该电子试卷方法包括：建立储存有出题条件、题目数据与对应于该题目的答题状态数据的数据库；依据该出题条件从该数据库中检索出符合该出题条件的题目资料并据的生成题目；依据该题目的答题状态更新该数据库中对应该题目的答题状态数据；以及依据该更新后的答题状态资料生成答题状态的提示信息；又例如类似的有，数学电子试卷生成方法以及系统(200410000581.5)、历史电子试卷生成方法以及系统(200410000580.0)、语文电子试卷生成方法及系统(200310122450.X)、外语电子试卷生成方法及系统(200310122452.9)等。这些技术一方面所述的电子试卷是试卷的电子化生成，是有纸介质存在的电子试卷，而非真正的电子试卷或称无纸化电子试卷；另一方面仅涉及试卷生成本身，而非与试卷有关的整体考试系统。

在申请人检索的范围内，有关在非互联网条件下的成本低、适用范围广的整体无纸化电子考试系统的文献报道尚未见到。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，设计一种电子试卷考试系统。该考试系统无纸化，多媒体，可在非互联网环境下使用，并具有成本低、适应性好、对考试环境要求低，便于真实考察学生，易于大规模推广应用等特点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种电子试卷考试系统，它包括电子试卷管理器、移动存储器、电子试卷收发器和电子试卷考试机；所述的电子试卷管理器与移动存储器之间，移动存储器与电子试卷收发器之间，均通过移动存储器接口相连接；所述的电子试卷收发器与电子试卷考试机之间，通过有线或无线数据接口相连接；

所述的电子试卷管理器包括计算机及相应软件；所述的软件包括电子试卷管理软件，该电子试卷管理软件包括试卷编辑模块、试卷生成模块、试卷统计模块和数据库；所述的数据库包括试题答案库、试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库；所述的试卷编辑模块和试卷生成模块分别与所述的试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库连接；所述的试卷编辑模块还与试题答案库数据库连接；所述的试卷统计模块与所述的试题答案库数据库连接；

所述的移动存储器为U盘或IC存储卡；

所述的电子试卷收发器包括外壳及安装在其内的微处理器A及电源；安装在外壳上的移动存储器插拔式数据接口、按键、状态显示器和通信接口A；所述的微处理器A与所述的移动存储器接口、按键、状态显示器和通信接口A之间分别由控制线和数据线相连接；

所述的电子试卷考试机包括机壳及安装在其内的微处理器B、Flash存储器、时钟和电池；安装在机壳上的耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B；所述的输入设备包括键盘、手写笔及触摸屏中的至少一种；所述的微处理器B与所述的时钟、耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B之间分别由控制线和数据线相连接。

与现有技术相比，本发明提供了一个可在非互联网环境下适用的，对任何地区、任何人群、任何类型的考试要求均可适用的无纸化电子试卷考试系统。它具有低成本、高效率、多媒体、易使用等特点，可以文本、图形和声音等多媒体形式中的一种或多种向考生提供差别化试题信息，从而适合读、听、写、看等各种类型的考试要求，并可对考试后的试卷自动分析处理，满足考场纪律要求，体现公平、公正的考试原则，真正实现考察或考试的目的。

附图说明

图1是本发明电子试卷考试系统一种实施例的系统组成结构示意图；

图2是本发明电子试卷考试系统一种实施例的电子试卷管理器软件结构示意图；

图3是本发明电子试卷考试系统一种实施例的电子试卷收发器内部结构示意图；

图4是本发明电子试卷考试系统一种实施例的电子试卷考试机外观形状结构示意图；

图5是本发明电子试卷考试系统一种实施例的电子试卷考试机内部结构示意图；

图6是本发明电子试卷考试系统另一种实施例的电子试卷考试机外观形状结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明：

本发明公开的电子试卷考试系统(以下简称考试系统，参见图1～5)包括电子试卷管理器1、移动存储器2、电子试卷收发器3和电子试卷考试机4；所述的电子试卷管理器1与移动存储器2之间，移动存储器2与电子试卷收发器3之间，均通过移动存储器接口相连接；所述的电子试卷收发器3与电子试卷考试机4之间，通过有线或无线数据接口相连接。

本发明考试系统所述的电子试卷管理器1包括计算机及相应软件。所述的软件(参见图2)具体为电子试卷管理软件6(参见图2)，该软件包括试卷编辑模块7、试卷生成模块8、试卷统计模块9和数据库10；所述的数据库包括试题库101、试题答案库102、考生资料库103、试卷生成算法104和考试规则数据库105。所述的试卷编辑模块7、试卷生成模块8和试卷统计模块9及数据库10均为现有技术。

本发明考试系统所述的数据库10可以采用现有技术或市售商品，也可以根据学科或考试的需要自行建立。建立数据库适用于现有技术。所述的试题库101不仅包括文本类试题、图形类试题，还包括语音类试题；试题类型有单选、多选、听写、填空、解答、论证、叙述、计算、绘图、阅读、观察等多种形式。所述的试题答案库102与所述的试题库101对应。所述的考生资料库103包括考生姓名、学校、班级、学号、考号、考点及考场号等信息。所述的试卷生成算法104有随机选取、随机排列、随机组合、随机产生试题数据等方法。所述的考试规则数据库105内的考试规则有限时答题(如在规定的时间段内完成答题)，限次答题(如某听力题只播放2次)、限序答题(如按照规定的顺序答题)等。

所述的电子试卷管理器1的作用是：1.考试前，试卷命题或试卷管理人员在电子试卷管理器1上，通过试卷编辑模块7对数据库10中的试题库101、试题答案库102、考生资料库103以及试卷生成算法104和考试规则105等数据库进行编辑、修改与维护；2.考试时，主考或命题人员利用试卷生成模块8根据选定的试卷生成算法和考试规则自动生成电子试卷；并将生成的电子试卷数据加密后，存入到所述的移动存储器2中；4.考试后，由所述的试卷统计模块9负责自动完成阅卷、分析和统计成绩等考试管理工作。

本发明考试系统所述的移动存储器2为U盘或IC存储卡。移动存储器2是电子试卷试题数据与考生答题数据的载体和移动传输设备。其数量一般与考场5的数量相同。由于所述的移动存储器2仅是电子试卷试题数据与考生答题数据的载体，因此其容量不要求大，可以定制，以减少考试系统的成本。

本发明考试系统所述的电子试卷收发器3(参见图3)包括移动存储器接口14、微处理器A 15、按键16、状态显示器17、通信接口A18以及电源19。所述的电源19给其它部件供电；所述的移动存储器接口14为常规插拔式接口，并与所述的移动储存器2匹配；微处理器A 15与其它部件之间分别由控制线和数据线相连接。所述的移动存储器2插入匹配的移动存储器接口14完成连接，并可实现数据交换。所述的通信接口A 18为常规插拔式接口，有一定的数量，本发明实施例为32个，每次最多可同时与32台电子试卷考试机4相连。如果电子试卷考试机4的数量多于所配通信接口A 18的插头的数量，可多次分批连接。在微处理器A 15的控制下，电子试卷收发器3可完成与所述的移动存储器2两者之间的数据传送，例如发放电子试卷时，通过移动存储器接口14，从移动存储器2中读入试题数据，并由所述通信接口A 18分别传送到所需的各个电子试卷考试机4中；收卷时则相反，把各个电子试卷考试机4中的考生答题数据通过电子试卷收发器3汇总到移动存储器2中。所述的电子试卷收发器3在分发试卷的同时，连同标准时间一起发送给电子试卷考试机4，供其校准每一台电子试卷考试机4的时钟27，统一考试时间；标准时间可通过按键16输入；所述的状态显示器17可显示当前时间或“正在传送数据……”等工作状态。所述的通信接口A 18可以改为无线接口，也即采用无线通信模块替代插拔式的通信接口A 18，以方便使用。

所述的微处理器A15内的软件程序开始工作后，主程序对六个按键16进行循环扫描检测，当有按键按下时，执行相应的操作。例如，当“设定时间，，键按下时调用修改时间子程序，并用“+”、“-”键依次输入当前时间：时:分:秒，然后按“确定”键，时间修改完毕；当“下载数据”键按下时，调用下载试题数据子程序，把移动存储器2中的数据传送到电子试卷考试机4中；当“汇总数据”键按下时，调用汇总答案数据子程序，逐个把电子试卷考试机4中的数据传送到移动存储器2中。这些技术为本领域常规技术。使用这些常规技术也可以降低本发明考试系统的成本。

本发明考试系统所述的电子试卷考试机4(以下简称电子试卷，参见图4、5、6)包括机壳20、输入设备21、显示屏22、耳机接口23、通信接口B 24、微处理器B 25、Flash存储器26、时钟27和电池28等。所述的电池27给其它部件供电；所述的微处理器B 25通过控制线和数据线分别与其它部件相连接；所述的输入设备包括键盘、手写笔及触摸屏中的至少一种；所述的通信接口B 24为常用的插拔式通信接口，并与所述的通信接口A 18匹配。所述的电子试卷4是真正意义下的电子试卷，它可以完全摆脱纸介质试卷。所述的电子试卷考试机4在微处理器B 25控制下，由所述通信接口B 24接收试题数据后，暂存于Flash存储器26内。采用Flash存储器26是为了防止意外断电而丢失数据；所述的时钟27提供时间信息，在规定的时间段内，通过显示屏22、耳机接口23按设计规则随机向考生提供文本、图形和声音等形式中的单一或多媒体的差别化试题信息。由于最终的差别化试卷是在每个电子试卷4内部生成的，除考生以外，其他人(包括命题、监考和管理人员)都无法知道，因而本发明电子试卷可保证考试的公正和公平，真实反应出考生的成绩或水平。根据需要，所述的通信接口B 24可以改为无线接口，也即采用无线通信模块替代插拔式的通信接口B 24，以方便使用。

微处理器B 25内的软件程序包括：显示模块、输入模块、语音模块、通信模块以及随机数发生器和差别化试卷生成器。所述的通信模块负责接收试卷数据、回传答题数据；所述的随机数发生器可产生随机数，差别化试卷生成器据此产生差别化试卷；所述的显示模块把试卷的文本或/和图形信息显示出来；所述的语音模块负责播放试卷的语音信息；所述的输入模块则把考生的答题数据记录下来。这些软件程序均为常规技术，本领域技术人员不难给出具体的程序或者选择购买适用的商品软件。

应用本发明考试系统考试时，考生可通过输入设备(如键盘)直接在电子试卷4上答题；或者使用普通书写工具在相应的答题纸或答题卡上答题。电子试卷4可记录考生的答题数据。在考试结束后，收回电子试卷4。在电子试卷收发器3上汇总并存入移动存储器2；然后输送给电子试卷管理器1并由其自动完成阅卷、统计成绩等试后工作。在需要的情况下，考生在答题纸上的答案，仍可按照传统方式由人工阅卷后，将考试成绩填入答题卡后，由读卡器转换为电子数据，然后在电子试卷管理器1上完成统计成绩等试后工作。

本发明考试系统可在非互联网环境下使用，适用范围非常广，包括初等教育、中等教育、高等教育以及成人教育，学历教育和非学历教育的考试和考察等都可以方便地使用。在各种类型的考试中，本发明考试系统可代替传统纸试卷，实现无纸化考试。本发明的考试系统成本低，效率高，可重复使用，不受时间、场地限制，特别是容易获得个性化试题，真正防止或杜绝作弊，确实体现公平竞争。

本发明考试系统的工作原理与使用方法如下(参见图1)：设本次考试需要m个考场，每个考场有n个考生。首先命题人员根据要求在本发明考试系统的电子试卷管理器1上制作并生成单/多媒体电子试卷，并把该电子试卷存入移动存储器2中。移动存储器2的数量与考场的数量相同(即移动存储器21-2m)。在考试前，把所述的移动存储器2分发到各个考试现场(即第1考场-第m考场)。每个考场5内配有一台所述的电子试卷收发器3(即电子试卷收发器31-3m)。每个考场5内电子试卷4的数量与该考场内的考生数量相同，保证每个考场内的每名考生人手一台电子试卷4(即第1考场有电子试卷411-41n台；第m考场有电子试卷4m1-4mn台)。在考试前，把所述的移动存储器2分发到各个考场5的监考人员手中。考试开始前，把移动存储器2中的试题数据由电子试卷收发器3传送到电子试卷4中，并把电子试卷4分发给每位考生；所述的电子试卷4可对试题数据进行随机排列组合，形成差别化试卷，通过文本、图形、声音等形式中的单一或多媒体向考生提供差别化试题信息。考试时，考生可以通过输入设备21在所述的电子试卷4上直接答题。考试结束后，如数收回电子试卷4即可。考生利用电子试卷4上的输入设备(如键盘等)直接在上面答题，也可以根据电子试卷4提供的试题信息，用普通书写工具在答题纸或答题卡上答题；考试完毕，收回电子试卷4，并把答题数据经电子试卷收发器3汇总后，存入移动存储器2，最后在电子试卷管理器1上进行自动阅卷和考试成绩的统计分析，从而缩短判卷时间、节省人力、减少误差、提高判卷效率。

本发明考试系统所述的试题数据及答题数据在存储或传送中采用了专用数据格式及加密算法，从而保证试卷数据在传送过程中的安全。所述的专用数据格式是指文本、图形、声音等多媒体试卷信息、差别化试卷生成算法、考试时间、考试规则、考试要求、以及考点、考场、考生信息等相关数据的压缩存储方式；所述的加密算法是指对多媒体试卷信息及相关数据进行加密的方法，为现有技术，可选择或变化使用。

为了降低成本或适应某些考试(如小规模考试)的需要，本发明考试系统也可以制造为一体型电子试卷考试系统。该考试系统仅包括电子试卷管理器和电子试卷考试机；即不包括或者省去所述的移动存储器和电子试卷收发器。所述的电子试卷管理器与所述的电子试卷考试机与前述考试系统的电子试卷管理器与电子试卷考试机完全相同或本质相同。所述的电子试卷管理器与电子试卷考试机之间，通过所述计算机附带的串行通信接口与电子试卷考试机上的通信接口B相连接，电子试卷管理器上生成的电子试卷数据直接下载到电子试卷考试机上；考生的答题数据也直接上传给电子试卷管理器。

本发明未述及之处适用于现有技术。

实施例1

利用本发明基本的考试系统，在非互联网环境下进行无纸化考试。

假设某次考试共设有m个考场5，每个考场5有n个考生。本发明的基本考试系统应包括：一台电子试卷管理器1、m个移动存储器2、m台电子试卷收发器3和m×n台电子试卷4(参见图1)。

实施例的电子试卷管理器1是在装有Windows操作系统的普通PC机上安装电子试卷管理软件6组成，负责试卷的编辑、组织和生成等工作，并将生成的试题数据加密后，存入移动存储器2(U盘)中。考试前，把所述的U盘分发到m个考场内。

实施例的电子试卷收发器3(参见图3)，由六个操作按键16、一个32×160LCD显示器17以及微处理器A 15、移动存储器接口14和通信接口A18组成。微处理器A 15采用单片机。考试时，首先用按键16设定好当前的标准时间；然后，将存有试题数据和考试信息的移动存储器2插入移动存储器接口14，同时将本考场中的电子试卷4逐个与通信接口A 18的各个插头相连接，按下按键16，微处理器A 15将试题数据分发到各个电子试卷4中。试卷分发完毕，会自动发布一个命令，修正各电子试卷4上的时钟27，统一考试时间。如果考场中的电子试卷4的数量多于通信接口A 18的插头数量，则可以采取多次分批的方法发放电子试卷4。

实施例的电子试卷4(参见图4、5)由机壳20、输入设备21、显示屏22、耳机接口23、通信接口B 24、微处理器B 25、Flash存储器26、时钟27和电池28等组成。电池28向所述的零部件提供动力；微处理器B 25通过数据线或控制线分别与所述的各部件相连。微处理器B 25采用单片机；显示屏22采用320×240LCD点阵字符/图形液晶显示器；每屏可显示300个汉字或600个英文字符，输入设备21为键盘。

考生在拿到电子试卷4后，将耳机插入耳机接口23，根据语音提示填写考号(或学号)。如果考号正确，电子试卷4的显示屏22会显示考生姓名、学校、班级等信息，经考生确认后，播放考试注意事项，并在轻音乐中放松心情，等待正式考试。如果考号不正确，电子试卷4则给出提示，请考生重新输入考号。

当考试时间到，本发明电子试卷4会发出提示声，并自动开启工作，按照给定的方案，随机排列组合形成差别化试题信息，在限定的时间段内，向考生提供相应的文本、图形或声音等单/多媒体个性化试卷。考生用键盘21直接在电子试卷4上答题，也可以根据显示屏22或耳机中提供的试题信息，利用普通书写工具在答题纸或答题卡上答题。

考试完毕，收回电子试卷4，并在电子试卷收发器3上汇总，将考生的答题数据存入移动存储器2，最后由电子试卷管理器1进行阅卷和成绩统计等考后工作。

实施例2

高档的电子试卷考试系统。

高档考试系统的电子试卷4(参见图6)的输入设备除了增加按键的数量之外，还配备了触摸屏29与手写笔30，可使考生快速输入文字答案以及完成绘图类试题。其余与实施例1相同。

实施例3

无线接口式考试系统。

无线接口式考试系统是将电子试卷收发器3与电子试卷4之间的通信接口，即电子试卷收发器3的通信接口A18和电子试卷4的通信接口B24均改为无线接口，也即采用无线通信模块替代插拔式的通信接口。余同于实施例1。

这种实施例设计不需要插拔式的通信接口，使电子试卷收发器3与电子试卷考4两者之间的连接更加方便。

实施例4

一体型电子试卷考试系统。

一体型电子试卷考试系统省去所述的移动存储器2和电子试卷收发器3，而将电子试卷管理器1与所用计算机附带的串行通信接口与电子试卷4上的通信接口B 24相连接，电子试卷管理器1上生成的电子试卷数据直接下载到电子试卷4上；考生的答题数据也直接上传给电子试卷管理器1，从而组成为一个电子试卷编辑、制作、分发、收集、阅卷与统计的一体型电子试卷考试系统或称迷你型考试系统。其余同实施例1。

本实施例适用于考试规模不太大、考点距离不太远的场合，如一个学校、一个年级或一个培训班的考试。

Claims (4)

1.一种电子试卷考试系统，它包括电子试卷管理器、移动存储器、电子试卷收发器和电子试卷考试机；所述的电子试卷管理器与移动存储器之间，移动存储器与电子试卷收发器之间，均通过移动存储器接口相连接；所述的电子试卷收发器与电子试卷考试机之间，通过有线或无线数据接口相连接；

所述的电子试卷管理器包括计算机及相应软件；所述的软件包括电子试卷管理软件，该电子试卷管理软件包括试卷编辑模块、试卷生成模块、试卷统计模块和数据库；所述的数据库包括试题答案库、试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库；所述的试卷编辑模块和试卷生成模块分别与所述的试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库连接；所述的试卷编辑模块还与试题答案库数据库连接；所述的试卷统计模块与所述的试题答案库数据库连接；

所述的移动存储器为U盘或IC存储卡；

所述的电子试卷收发器包括外壳及安装在其内的微处理器A及电源；安装在外壳上的移动存储器插拔式数据接口、按键、状态显示器和通信接口A；所述的微处理器A与所述的移动存储器接口、按键、状态显示器和通信接口A之间分别由控制线和数据线相连接；

所述的电子试卷考试机包括机壳及安装在其内的微处理器B、F1ash存储器、时钟和电池；安装在机壳上的耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B；所述的输入设备包括键盘、手写笔及触摸屏中的至少一种；所述的微处理器B与所述的时钟、耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B之间分别由控制线和数据线相连接。

2.根据权利要求1所述的电子试卷考试系统，其特征在于所述的电子试卷收发器的通信接口A和电子试卷考试机通信接口B均为无线接口。

3.一种一体型电子试卷考试系统，它仅包括电子试卷管理器和电子试卷考试机；所述的电子试卷管理器包括计算机及相应软件；所述的软件包括电子试卷管理软件，该电子试卷管理软件包括试卷编辑模块、试卷生成模块、试卷统计模块和数据库；所述的数据库包括试题答案库、试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库；所述的试卷编辑模块和试卷生成模块分别与所述的试题库、考生资料库、试卷生成算法和考试规则数据库连接；所述的试卷编辑模块还与试题答案库数据库连接；所述的试卷统计模块与所述的试题答案库数据库连接；

所述的电子试卷考试机包括机壳及安装在其内的微处理器B、Flash存储器、时钟和电池；安装在机壳上的耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B；所述的输入设备包括键盘、手写笔及触摸屏中的至少一种；所述的微处理器B与所述的时钟、耳机接口、显示屏、输入设备和通信接口B之间分别由控制线和数据线相连接；

所述的电子试卷管理器与电子试卷考试机之间，通过所述计算机附带的串行通信接口与电子试卷考试机上的通信接口B相连接，电子试卷管理器上生成的电子试卷数据直接下载到电子试卷考试机上；考生的答题数据也直接上传给电子试卷管理器。

4.根据权利要求3所述的一体型电子试卷考试系统，其特征在于所述的电子试卷管理器的串行通信接口和电子试卷考试机通信接口B均为无线接口。

Images