CN105844559A - 一种基于移动终端的考试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动终端考试方法，属于教育管理技术领域。可以实现使用移动终端进行大规模考试。本发明主要内容是：服务器随机生成由一个或者多个符号组成的信息串Sr,所述的信息串Sr在移动终端屏幕上的显示区域L，以及所述的信息串Sr显示的特定时间段tT，移动终端按照服务器的要求显示所述的信息串Sr；移动终端截屏，比较截屏中的信息串Si和该特定时间段tT的随机生成的信息串Sr是否一致，一致的认为正常，不一致的，继续识别图像文件中的其他字符，将识别出的字符和正在进行的考试课程的关键词进行比较，将图片存储到服务器数据库中，并提醒监考人员注意。
Description
技术领域
本发明涉及教育管理技术领域，特别是涉及基于移动终端的教育管理技术领域。
背景技术
现有考试方法，大部分依旧采用传统纸质方式进行答题，流程繁琐需要各级考试机构、考场机构配合，另外，部分大规模考试，例如高考（高等学校招生全国统一考试），CET等考试，采用每人一码的纸质答题形式，人员集中机器批阅匿名试卷方式，保证考试公平性，避开作弊可能，考务人员需求大，考点要求多。
部分认证考试，采用计算机考核方式，例如国内的计算机等级考试、CET口语考试、注册会计师考试等，国外的思科认证考试、雅思、托福、GRE考试等，此类考试设置专门的计算机考场，采用全机考的形式，通过在计算机上插入安全猫等安全措施，对考试用的计算机做到完全控制，实现了考试安全，但是此类考试需要专用的计算机，无法同时开展大规模考试。
现有的移动终端，例如手机等普及率已经很高，功能已经足以满足机考所需的要求，但是由于此类的移动终端设备大多属于个人所有，无法像专门的计算机考场内实现对考试用的计算机的完全控制，无法做到考试安全，无法用于考试。即使考试机构采购移动终端替代台式计算机，由于采购规模限制，也无法做到同时开展大规模考试。
发明内容
为解决上述问题，实现使用移动终端进行大规模考试，本发明提出了一种基于移动终端的考试方法。
本方法的考试程序包括程序初始模块、流程控制模块、符号生成模块、图像截存模块、符号比较模块、考试监控模块。
本发明所采用的技术方案如下:
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于，包括以下步骤 :
步骤一，考试发卷：
到达考试发卷时间Tf后，服务器自动向移动终端发送考试内容，但是不显示在移动终端屏幕上，到达考试开始时间Tk后，考试内容显示在移动终端屏幕上，开始考试；
步骤二，考试监督：
开始考试后，进行信息串识别过程：服务器随机生成由一个或者多个符号、图像组成的信息串Sr，随机生成所述的信息串Sr在屏幕上的显示区域L，指定显示的特定时间段tT，将含有信息串Sr的信息、显示区域L、显示的特定时间段tT向移动终端发送；
移动终端按照要求在屏幕上显示，同时经过随机截屏时间间隔tG，对移动终端的屏幕页面自动截屏并记录截屏时间T，将截屏存储为图像文件；
然后确定该图像文件的截屏时间T所属的特定时间段tT，在该图像文件中的显示区域L内识别出信息串Si，比较识别出的信息串Si和该特定时间段tT的随机生成的信息串Sr是否一致，如果两者一致的，认为考试情况正常，如果两者不一致的，继续识别图像文件中的其他字符，将识别出的字符和正在进行的考试课程的关键词进行比较，将图片存储到服务器数据库中，并提醒监考人员注意。
比较的结果有多种，一种是有一定程度的重合，此种情况视为有作弊嫌疑，进行重点提醒，另外一种是无法识别字符，比如潦草的手写体，此时也要进行重点提醒。
考试程序安装在移动终端，平时使用者是考生，存在篡改程序的可能，因此设置考试监控模块，正常的情况是考试程序处于前台，如果状态变化，则视为异常。
开始考试后，考试监控模块启动程序监控过程，监控考试程序的运行状态，如果考试程序处于前台的状态发生变化，则告知考生注意考场规则，并将考试程序状态变化的信息上传到服务器，提醒监考人员注意，并从考试程序状态变化开始时间Tb起计时，对考试程序状态进行监控，记录移动终端中各个程序运行状态，将屏幕进行截屏并储存，直到考试程序恢复到前台状态时间Th时终止，将状态变化开始时间Tb、恢复到前台状态时间Th、移动终端中各个程序运行状态、状态变化期间截屏的图像文件上传到服务器，供监考人员检查。
步骤三，考试收卷：考试结束时间Tj到达后，自动关闭试卷在移动终端上的显示，将答案返回服务器。
为了防止其他作弊可能，在采取上述步骤之前还可以进行移动终端初始化。即如下的步骤。
步骤一，移动终端初始化：考试程序进行防篡改检查，检查通过后，考试程序启动，自动校准移动终端时间，使其和服务器同步；管理移动终端的无线连接，只允许移动终端与服务器连接，管理移动终端的应用程序，停用其他与考试无关的应用程序，禁止其他应用程序再次启用；
步骤二，考试发卷：到达考试发卷时间Tf后，服务器自动向移动终端发送考试内容，但是不显示在移动终端屏幕上，到达考试开始时间Tk后，考试内容显示在移动终端屏幕上，开始考试；
步骤三，考试监督：
开始考试后，进行信息串识别过程：服务器随机生成由一个或者多个符号、图像组成的信息串Sr，随机生成所述的信息串Sr在屏幕上的显示区域L，指定显示的特定时间段tT，将含有信息串Sr的信息、显示区域L、显示的特定时间段tT向移动终端发送；
移动终端按照要求在屏幕上显示，同时经过随机截屏时间间隔tG，对移动终端的屏幕页面自动截屏并记录截屏时间T，将截屏存储为图像文件；
然后确定该图像文件的截屏时间T所属的特定时间段tT，在该图像文件中的显示区域L内识别出信息串Si，比较识别出的信息串Si和该特定时间段tT的随机生成的信息串Sr是否一致，如果两者一致的，认为考试情况正常，如果两者不一致的，继续识别图像文件中的其他字符，将识别出的字符和正在进行的考试课程的关键词进行比较，将图片存储到服务器数据库中，并提醒监考人员注意；
步骤四，考试收卷：考试结束时间Tj到达后，自动关闭试卷在移动终端上的显示，将答案返回服务器。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串Sr中的信息是二维码、条码、数字、图形、图像、文字、字符中的一种或者几种。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串Sr的形式可以是信息串Sr本身、信息串Sr生成的图片、信息串Sr生成的水印中的一种或者几种。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的特定时间段tT用开始的时间Ts和结束的时间Te进行标记。例如一个特定时间段可以标记为13:00:00:00-13:01:02:00，即十三点零分零秒至十三点零一分零二秒的时间段，也可以加上日期进行标记。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：特定时间段应该tT的时长介于0.1秒至120秒。所述的特定时间段的长短是随机确定的，以避免考生寻找到规律。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的随机截屏时间间隔tG介于0.1秒至120秒。所述的特定时间段的长短是随机确定的，以避免考生寻找到规律。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的显示区域L足以显示信息串Sr的全部。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的图像文件的命名规则为，以该考生的考号、图像截取时间等信息命名，各信息之间用特定的分隔符隔开。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串识别过程、程序监控过程既可以同时执行，也可以按照时间顺序先后执行。
一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串识别过程、程序监控过程按照时间顺序执行时，每个过程执行的时间长度介于0.01秒至120秒。
本发明通过随机生成信息串Sr，随机生成所述的显示区域L，信息串Sr显示在移动终端屏幕页面上，将屏幕图像随机截屏储存，并识别出信息串Si，根据截屏时间T确定所属的特定时间段tT，比较特定时间段tT的信息串Sr是否与识别出的信息串Si一致，两者一致的，认为考试情况正常，两者不一致的，判定为异常。通过这种方法验证用户是否保持考试所使用的移动终端屏幕显示的是考试内容，并辅以通过所述的考试监控模块监控考试程序的运行状态，防止考试作弊，保证考试安全。
本方法的考试程序的各个模块功能如下：
程序初始模块，提供对移动终端考试程序初始化，进行防篡改检查，校准移动终端时间，使其和服务器同步，管理移动终端的无线连接，管理移动终端的应用程序。
流程控制模块，提供对考试流程的控制，在Tf时刻开始发卷，在Tk时刻显示试卷在移动终端的屏幕上，Tj时刻关闭试卷显示并上传答案。
符号生成模块，提供由二维码、条码、数字、图形、图像、文字、字符中一种或多种随机组成的信息串Sr,提供符号显示的特定时间段tT，提供随机生成符号在屏幕上的显示区域L，并将上述信息向移动终端发送。
图像截存模块，提供对屏幕的截屏，截屏图像的存储，截屏图像以考生的考号、图像截取时间等信息命名，各项信息间用特定的字符隔开。
符号比较模块，提供对截屏文件中显示区域L内的信息串Si进行识别，比较识别出的信息串Si和该特定时间段的随机生成的信息串Sr是否一致，如果两者一致的，认为考试情况正常，如果两者不一致的，继续识别图像文件中的其他符号，将识别出的其他符号和正在进行的考试课程的关键词进行比较，将图片存储到服务器数据库中，并提醒监考人员注意。
考试监控模块，监控考试程序运行状态，对考试程序离开前台状态进行记录，上传到服务器保存。
为了保证信息传输的安全性，各模块之间的信息必须加密后传输。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现了使用移动终端进行大规模考试。原有的考试机构提供机考设备的模式限制了机考考试的规模，本发明通过对考生拥有的移动终端的控制，实现了考试安全，考生自带机考设备，突破了机考设备的规模的限制，实现了使用移动终端进行大规模考试。
本发明还实现了日常考试的快捷、方便、高效、公平。在日常教学中，教师可以快速试卷分发、自动监控、高效阅卷，提高教学效率。
附图说明
图1为本发明的考试程序的模块组成示意图。
图2为本发明的核心模块的简要流程示意图。
图3为符号生成、图像截存、符号比较模块流程示意图。
图4为本发明的详细流程示意图。
图5为本发明的简要流程示意图。
图6为考试监控模块流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明，本实施例中采用的移动终端为智能手机，系统为Android。
在移动终端启动考试程序，程序初始模块采用公知的软件防篡改技术进行检测，确认考试程序未被篡改，可选的公知技术包括但是不限于动态自检测技术、软件哨岗技术、遗忘HASH技术、加密防篡改技术等，本实施例中采用了动态自检测技术、软件哨岗技术、遗忘HASH技术等。
同时，将移动终端的时间同步为与服务器时间一致。
检查移动终端的网络连接，检查WLAN、2G、3G、4G等网络的连接状态，若已经连接，则要求断开，若未连接则进入下一步。
进一步，依次检查NFC、蓝牙等短距离传输技术，若测试已经开启，则关闭，若未开启，则进入下一步。
开启WLAN网络，对用户网络进行设置，只允许访问指定的服务器的IP地址，切断与指定的服务器IP地址之外IP地址的访问。
检查移动终端已启动的应用程序，停用其他与考试无关的应用程序，禁止其他应用程序再次启用。
考试发卷时间Tf到达，流程控制模块开始向移动终端发送考试试卷，但是不显示在移动终端屏幕上，考试开始时间Tk到达，考试流程控制模块将内容显示在移动终端屏幕上，考试正式开始。
正式开始考试后，符号生成模块自动生成随机信息串Sr，例如：随机产生ÕÌ5Äɑ8цⅧ，随机产生显示的特定时间段2015011110:32:42:000 -2015011110:32:43:000（即2015年1月11号10时32分42秒000毫秒至10时32分43秒000毫秒的时间段），随机生成显示区域L，发送给考号为201312345678的考生的移动终端。
图像截存模块，每次截屏后随机产生下一个截屏时间，例如以考号为201312345678的考生的移动终端为例，2015011110:32:42:000（即2015年01月11日10时32分42秒000毫秒）截屏后，随机产生一个间隔时间，例如200毫秒，则在2015011110:32:44:200（即2015年01月11日10时32分42秒200毫秒）自动截屏，存储为图像文件，并以截屏时间考号信息对截屏文件进行命名，例：20150111103244200_201312345678，此名称用于表示2015年01月11日10时32分42秒200毫秒对考号为201312345678的考生的截屏信息；
随后符号比较模块对截取的图像文件进行识别，首先读取截屏图像文件名20150111103244200_201312345678，读出时间信息“20150111103244200”和考号信息“201312345678”，然后使用公知图像识别技术识别出图像文件中的信息串Si，例如识别为ÕÌ5Äɑ8цⅧ。
与服务器产生信息比较，考号为201312345678的移动终端上时间为2015年01月11日10时32分42秒000毫秒至2015年01月11日10时32分43秒000毫秒区间的随机符号应该为ÕÌ5Äɑ8цⅧ，两者一致，表明考试情况正常。
如果信息串Si被识别为OÌ5Äɑ8цⅧ，与信息串Sr不一致，则表明存在异常，能够继续正常识别的，继续识别图像文件中的屏幕内容，将识别出的字符和服务器数据库中设置的与正在进行的考试课程相关关键词进行比较，若发现有关键词重合，将截屏图像存储到服务器，做相应的存储并进行标记，提醒监考人员注意，如果不能识别的，将截屏图像存储到服务器，做相应的存储并进行标记，提醒监考人员注意。
流程控制模块进行考试后，图像截存模块进行截屏图像缓存，符号生成模块生成特定符号，符号比较模块进行符号比较的同时，考试监控模块对考试程序运行状态进行监控，当程序运行状态由前台进程状态切换到服务进程、可见进程或后台进程等其他状态时，记录状态变化开始时间Tb，延时5ms对移动终端屏幕进行截图，并弹出警示考生的对话框，并将状态变化开始时间Tb以及对应的考生信息上传到服务器，提醒监考人员注意，并持续对考试程序状态进行监控，记录移动终端中各个程序运行状态，对移动终端屏幕进行截图，并将信息及时上传到服务器,直到考试程序运行状态切换回前台进程，记录状态变化结束时间Th并将之上传到服务器，提供给监考老师，供监考人员参考。
考试流程控制模块，当考生点击交卷按钮或者监测到考试结束时间Tj到达，关闭试卷在移动终端上的显示。
考试流程控制模块关闭试卷显示后，将答案返回服务器数据库中等待批阅，考试监控模块停止对考试程序状态的监控，符号生成模块、图像截存模块停止工作，符号比较模块继续对图像截存模块提供的图像文件继续进行识别，处理，校对。
符号比较模块处理完成后，程序初始模块恢复考生移动终端的网络访问，并提醒考生考试已经结束，考试程序可以关闭。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，本发明的保护范围应由权利要求限定。
Claims (3)
1.一种基于移动终端的考试方法，其特征在于，包括以下步骤 :
步骤一，考试发卷：
到达考试发卷时间Tf后，服务器自动向移动终端发送考试内容，但是不显示在移动终端屏幕上，到达考试开始时间Tk后，考试内容显示在移动终端屏幕上，开始考试；
步骤二，考试监督：
开始考试后，进行信息串识别过程：服务器随机生成由一个或者多个符号、图像组成的信息串Sr，随机生成所述的信息串Sr在屏幕上的显示区域L，指定显示的特定时间段tT，将含有信息串Sr的信息、显示区域L、显示的特定时间段tT向移动终端发送；
移动终端按照要求在屏幕上显示，同时经过随机截屏时间间隔tG，对移动终端的屏幕页面自动截屏并记录截屏时间T，将截屏存储为图像文件；
然后确定该图像文件的截屏时间T所属的特定时间段tT，在该图像文件中的显示区域L内识别出信息串Si，比较识别出的信息串Si和该特定时间段tT的随机生成的信息串Sr是否一致，如果两者一致的，认为考试情况正常，如果两者不一致的，继续识别图像文件中的其他字符，将识别出的字符和正在进行的考试课程的关键词进行比较，将图片存储到服务器数据库中，并提醒监考人员注意；
步骤三，考试收卷：考试结束时间Tj到达后，自动关闭试卷在移动终端上的显示，将答案返回服务器。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串Sr中的信息是二维码、条码、数字、图形、图像、文字、字符中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的考试方法，其特征在于：所述的信息串Sr的形式可以是信息串Sr本身、信息串Sr生成的图片、信息串Sr生成的水印中的一种或者几种。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20160810 |