CN108509572A - 用于在线学习的考试系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在线学习的考试系统及其实现方法，该考试系统包括有接入端层、数据交互层和考试引擎层，所述数据交互层位于所述接入端层和考试引擎层之间；考试引擎包括有发布考试模块、考试管理模块和数据分析模块；所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；所述数据分析模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。把最影响数据性能的数据处理部分单独形成一个开放式的考试引擎层，可以对接多种实现终端，提高了扩展性，集群式处理模式，大大提高了系统负载，并且当高峰值过后，又可以适当减少服务器，达到投入与产出的高配比。

Description

用于在线学习的考试系统及其实现方法

技术领域

本发明属于在线教育技术领域，尤其是涉及一种实现考试引擎，用于在线学习的考试系统及其实现方法。

背景技术

在网络技术逐渐渗入社会生活各个层面的今天，传统考试模式已经越来越不适应现代教学的需要，而网络考试则是一个很重要的方向。基于SaaS的应用系统的在线学习平台，有多达千家企业在平台上为自己企业的员工发布考试，考试是平台考、学、练三大功能模块之一，原有的实现方式是传统的业务系统架构，业务和数据处理在一台服务器上，在大规模运行后，当系统运力不足时，想扩充数据处理部分服务器，就必须和业务服务器一起升级，这样会形成服务中断，这就需要有这样一个系统，可以对接多种实现终端，提高扩展性。

在中国专利文献CN107563921A中，公开了一种在线考试管理系统，包括管理系统，用于管理在线考试和考试相关人员，其设有用户登录模块用于用户登录管理系统，其设有组织构架模块用于系统管理员调整组织架构；信息管理模块，其与管理系统连接，用于系统管理员管理考试相关人员信息；报表管理模块，其与管理系统连接，用于查询考试信息；考试管理模块，其与管理系统连接，用于管理在线考试。

上述技术方案中公开的在线考试管理系统相对于纸面考试而言省时省力，通过培训课程模块、模拟练习模块、比拼考试模块和App考试模块的设置大大降低了培训成本，但是无法接多种实现终端，提高扩展性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种发布一场考试，并让相关人员参加考试，并最终完成对考生的答题情况汇总统计的用于在线学习的考试系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该用于在线学习的考试系统，包括有接入端层、数据交互层和考试引擎层，所述数据交互层位于所述接入端层和考试引擎层之间；其中，所述考试引擎包括有发布考试模块、考试管理模块和数据分析模块；

所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；

所述考试管理模块，用于通过准考证号及安全令牌验证后开始考试，获取考试题目，记录下考生在系统中的每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试，根据提供的试卷答案进行批发考卷，批改后，同步答题数据至业务系统；

所述数据分析模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。

上述技术方案，把最影响数据性能的数据处理部分单独形成一个开放式的考试引擎层，通过数据接口，即接入端层，可以对接多种实现终端，提高了扩展性，并且当服务器运力不足时，直接添加考试引擎服务器，形成集群式处理模式，大大提高了系统负载，并且当高峰值过后，又可以适当减少服务器，达到投入与产出的高配比；把与考试相关的数据处理部分逻辑形成一个考试引擎层，与业务系统分离开，形成独立的考试数据处理单元，此单元独立于系统之外，大大提高的系统的扩展性，方便动态添加数据处理单元的服务器，提高业务负载能力，使运能达到最优。业务系统只要关心自身的业务逻辑，对于考试整个闭环的处理，只关心开始的考试题目准备和人员信息和最后的考试汇总成绩和统计数据，这样更利于业务系统的实现，不需要关心数据处理，大大降低了系统的复杂度，提高了功能实现的效率，保证了系统稳定，可靠的运行。

优选的，所述接入端层包括有考试服务平台，或/和WEB用户端或/和移动服务端。

优选的，所述发布考试模块具有生成考试单元和考生管理单元；所述生成考试单元根据提供的试卷，考试人员信息，生成一场考试；所述考生管理单元，用于为考生分配和管理准考证号，以及考生试卷数据缓存。

优选的，所述考试管理模块包括有入场管理单元、做题单元、改卷单元和数据同步单元；其中，所述入场管理单元用于通过准考证号及安全令牌验证用户；所述做题单元，用于获取考试题目，记录下考生每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试；所述改卷单元，用于批发考卷，所述数据同步单元，用于形成考生答题缓存数据队列，并将考生的答题数据同步至业务系统。

优选的，所述数据分析模块包括有考试排行单元、考试异常单元、汇总统计单元和日志记录单元；所述考试排行单元，用于对一场考试的人员答题情况排名，所述考试异常单元用于对考试中发生的异常情况进行处理，所述汇总统计单元用于考生考试中的答题情况统计，所述日志记录单元用于记录考生在考试过程中的任一环节。

优选的，所述数据交互层设置有数据调度平台，包括有对外接口模块、接口实现模块和HTTP请求模块；

其中，所述对外接口模块，用于提供给各子系统调用的数据接口；

所述接口实现模块，用于根据接口定义，读取配置文件中的相关配置，封装从业务系统中传递的数据，根据业务系统的需要对其进行较验、再处理，调用HTTP请求；

所述HTTP请求模块，用于封装HTTP请求，从网络配置中读取相关配置，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证和网络代理实例化，发送接收到的请求，并接收调用方返回的数据传递给调用方；

所述对外接口模块对外传输和接收数据；所述HTTP请求模块发送和接收请求。

优选的，所述外接口模块设置有若干个数据接口，用于与各子系统配装对接。

优选的，所述接口实现模块内设置有配置文件单元、数据封装单元和校验再处理单元；

其中，所述配置文件单元用于对需配置文件进行相关配置；

所述数据封装单元用于封装从业务系统中传递的数据；

所述校验再处理单元，用于根据业务系统的需要，对传入的数据进行较验、再处理。

优选的，所述HTTP请求模块设置有网络配置单元，存储有相关配置信息，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证、网络代理进行设置后并实例化。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种用于在线学习的考试系统的实现方法，该方法包括以下步骤：

（1）实现发布考试：当业务系统发起一场考试，把考试的相关数据按照考试引擎层定义的数据结构发送至引擎接口，接收到数据后，开始创建考试生成唯一考试号，为本场考试的考生生成唯一准考证号，并把本场考试的试卷存入到缓存中，并发布考试；

（2）考试管理：当考试规定的开始时间到达后，考生可以通过不同的接入端层的端口，通过分配的准考证号，以及系统的令牌进入到考试中，获取到试卷，开始考试；考生每一次答题，与系统的数据交互都会被记录下来，形成考试痕迹，考生所有答题数据记录后会存放到一个数据队列中，由数据处理线程监控数据队列，一发现数据就会取出处理，把处理后的数据存入到相应的数据表中，记录下来；当考生做完所有考试并提交试卷后，系统会对答题情况进行批改，客观题的分数会计算出来写入相应数据表中，并同步到相应业务系统中；当考生考试过程中，规定的考试时间用完后，系统会自动完成收卷，考生将不能继续答题，后续提交的答案也不再记录；当整场考试的结束时间到达后，这场考试会被关闭，所有人再也不能进入考试答题，此时会根据现有数据进行处理，处理完成后，把数据同步到各自的业务系统中去；

（3）数据分析：一场考试结束，考试引擎层会根据设定好的逻辑对本场考试进行汇总统计，先把这场考试的相关数据同步到搜索引擎中，然后计算出考生的排名，并分析考试过程的异常数据信息，并根据系统设定的统计规则生成统计报表；系统中的操作都会通过Flume系统记录到MongoDB中形成考生的整个考试日志，用于考生提出异议时，进行数据回溯，检查系统是否存在问题；

（4）所有与考试引擎的数据交互都是通过数据交互层中的数据调度平台进行传输的，保证数据的正确性和安全性，所有数据格式都是标准的Json格式，只要能遵循这二规则的，都可以通过考试引擎进行考试的闭环管理，不需要单独在做考试的数据处理。

上述用于在线学习的考试系统的实现方法，实现新创建一场考试，为考试添加试卷，为考试设定人员，然后发布这场考试，当到达考试设定的时间时，可通过各种客户端进行考试，考试过程中，所有考生的操作都记录在引擎中，包括每一题的答题详情，过程中状态的监控，一直到学生交卷，然后打分，出成绩的一整套考试流程，解决原来考试系统中数据与业务的耦合，实现统一的考试引擎系统，可通过统一数据接口对接各种考试客户端，可对资源优化整合。

附图说明

图1为用于在线学习的考试系统结构图；

图2为数据调度平台结构图；

图3为数据调度平台实现方法的流程结构图。

具体实施方式

本发明的用于在线学习的考试系统，如图1所示，包括有接入端层、数据交互层和考试引擎层，所述数据交互层位于所述接入端层和考试引擎层之间；其中，所述考试引擎包括有发布考试模块、考试管理模块和数据分析模块；

所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；

所述考试管理模块，用于通过准考证号及安全令牌验证后开始考试，获取考试题目，记录下考生在系统中的每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试，根据提供的试卷答案进行批发考卷，批改后，同步答题数据至业务系统；

所述数据分析模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。

所述接入端层包括有考试服务平台，或/和WEB用户端或/和移动服务端。

所述发布考试模块具有生成考试单元和考生管理单元；所述生成考试单元根据提供的试卷，考试人员信息，生成一场考试；所述考生管理单元，用于为考生分配和管理准考证号，以及考生试卷数据缓存。

所述考试管理模块包括有入场管理单元、做题单元、改卷单元和数据同步单元；其中，所述入场管理单元用于通过准考证号及安全令牌验证用户；所述做题单元，用于获取考试题目，记录下考生每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试；所述改卷单元，用于批发考卷，所述数据同步单元，用于形成考生答题缓存数据队列，并将考生的答题数据同步至业务系统。

所述数据分析模块包括有考试排行单元、考试异常单元、汇总统计单元和日志记录单元；所述考试排行单元，用于对一场考试的人员答题情况排名，所述考试异常单元用于对考试中发生的异常情况进行处理，所述汇总统计单元用于考生考试中的答题情况统计，所述日志记录单元用于记录考生在考试过程中的任一环节。

所述数据交互层设置有数据调度平台，如图2所示，包括有对外接口模块、接口实现模块和HTTP请求模块；

其中，所述对外接口模块，用于提供给各子系统调用的数据接口；

所述接口实现模块，用于根据接口定义，读取配置文件中的相关配置，封装从业务系统中传递的数据，根据业务系统的需要对其进行较验、再处理，调用HTTP请求；

所述HTTP请求模块，用于封装HTTP请求，从网络配置中读取相关配置，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证和网络代理实例化，发送接收到的请求，并接收调用方返回的数据传递给调用方；

所述对外接口模块对外传输和接收数据；所述HTTP请求模块发送和接收请求。

所述外接口模块设置有若干个数据接口，用于与各子系统配装对接。

所述接口实现模块内设置有配置文件单元、数据封装单元和校验再处理单元；

其中，所述配置文件单元用于对需配置文件进行相关配置；

所述数据封装单元用于封装从业务系统中传递的数据；

所述校验再处理单元，用于根据业务系统的需要，对传入的数据进行较验、再处理。

所述HTTP请求模块设置有网络配置单元，存储有相关配置信息，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证、网络代理进行设置后并实例化。

数据调度平台实现方法的流程结构图如图3所示，具体实现方法为：

（1）定义数据交互接口：根据业务需要定义与各个系统交互的数据接口，定义方法名称、传入参数、返回数据方式、异常处理方式；

（2）接口实现：根据接口定义获取对应的配置，配置包含的信息有接口对应业务系统的地址、HTTP请求实现的方式，接着对传入的参数进行验证、处理，有需要的进行加密，数据整合后，调用HTTP请求；

（3）HTTP请求：从系统的网络配置文件中读取相关配置，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证、网络代理进行设置后并实例化，发送接收到的请求，对返回的数据进行数据统一处理，返回统一处理后的数据给调用方。

实现分布式系统间的数据交互，当系统根据不同业务拆分成各个子业务系统，这些子业务系统间数据调用需要统一处理，包括接口规范，参数定义规范等，这就需要一个中间的数据调度平台来处理从各个子系统发起的请求，根据配置信息传递到需要调用的子系统，并接收回传数据，并回传至调用子系统，达到数据在各子系统间流传，各个子系统并不需要了解其他子系统的具体实现和配置，只需要根据接口即可实现数据交互。

本实施例的用于在线学习的考试系统的实现方法包括以下步骤：

（1）实现发布考试：当业务系统发起一场考试，把考试的相关数据按照考试引擎层定义的数据结构发送至引擎接口，接收到数据后，开始创建考试生成唯一考试号，为本场考试的考生生成唯一准考证号，并把本场考试的试卷存入到缓存中，并发布考试；

（2）考试管理：当考试规定的开始时间到达后，考生可以通过不同的接入端层的端口，通过分配的准考证号，以及系统的令牌进入到考试中，获取到试卷，开始考试；考生每一次答题，与系统的数据交互都会被记录下来，形成考试痕迹，考生所有答题数据记录后会存放到一个数据队列中，由数据处理线程监控数据队列，一发现数据就会取出处理，把处理后的数据存入到相应的数据表中，记录下来；当考生做完所有考试并提交试卷后，系统会对答题情况进行批改，客观题的分数会计算出来写入相应数据表中，并同步到相应业务系统中；当考生考试过程中，规定的考试时间用完后，系统会自动完成收卷，考生将不能继续答题，后续提交的答案也不再记录；当整场考试的结束时间到达后，这场考试会被关闭，所有人再也不能进入考试答题，此时会根据现有数据进行处理，处理完成后，把数据同步到各自的业务系统中去；

（3）数据分析：一场考试结束，考试引擎层会根据设定好的逻辑对本场考试进行汇总统计，先把这场考试的相关数据同步到搜索引擎中，然后计算出考生的排名，并分析考试过程的异常数据信息，并根据系统设定的统计规则生成统计报表；系统中的操作都会通过Flume系统记录到MongoDB中形成考生的整个考试日志，用于考生提出异议时，进行数据回溯，检查系统是否存在问题；

（4）所有与考试引擎的数据交互都是通过数据交互层中的数据调度平台进行传输的，保证数据的正确性和安全性，所有数据格式都是标准的Json格式，只要能遵循这二规则的，都可以通过考试引擎进行考试的闭环管理，不需要单独在做考试的数据处理。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明；凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于在线学习的考试系统，其特征在于，包括有接入端层、数据交互层和考试引擎层，所述数据交互层位于所述接入端层和考试引擎层之间；其中，所述考试引擎包括有发布考试模块、考试管理模块和数据分析模块；

所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；

所述考试管理模块，用于通过准考证号及安全令牌验证后开始考试，获取考试题目，记录下考生在系统中的每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试，根据提供的试卷答案进行批发考卷，批改后，同步答题数据至业务系统；

所述数据分析模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。

2.根据权利要求1所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于，所述接入端层包括有考试服务平台，或/和WEB用户端或/和移动服务端。

3.根据权利要求1所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于，所述发布考试模块具有生成考试单元和考生管理单元；所述生成考试单元根据提供的试卷，考试人员信息，生成一场考试；所述考生管理单元，用于为考生分配和管理准考证号，以及考生试卷数据缓存。

4.根据权利要求3所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于，所述考试管理模块包括有入场管理单元、做题单元、改卷单元和数据同步单元；其中，所述入场管理单元用于通过准考证号及安全令牌验证用户；所述做题单元，用于获取考试题目，记录下考生每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试；所述改卷单元，用于批发考卷，所述数据同步单元，用于形成考生答题缓存数据队列，并将考生的答题数据同步至业务系统。

5.根据权利要求4所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于，所述数据分析模块包括有考试排行单元、考试异常单元、汇总统计单元和日志记录单元；所述考试排行单元，用于对一场考试的人员答题情况排名，所述考试异常单元用于对考试中发生的异常情况进行处理，所述汇总统计单元用于考生考试中的答题情况统计，所述日志记录单元用于记录考生在考试过程中的任一环节。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于，所述数据交互层设置有数据调度平台，包括有对外接口模块、接口实现模块和HTTP请求模块；

其中，所述对外接口模块，用于提供给各子系统调用的数据接口；

所述接口实现模块，用于根据接口定义，读取配置文件中的相关配置，封装从业务系统中传递的数据，根据业务系统的需要对其进行较验、再处理，调用HTTP请求；

所述HTTP请求模块，用于封装HTTP请求，从网络配置中读取相关配置，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证和网络代理实例化，发送接收到的请求，并接收调用方返回的数据传递给调用方；

所述对外接口模块对外传输和接收数据；所述HTTP请求模块发送和接收请求。

7.根据权利要求6所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于：所述外接口模块设置有若干个数据接口，用于与各子系统配装对接。

8.根据权利要求7所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于：所述接口实现模块内设置有配置文件单元、数据封装单元和校验再处理单元；

其中，所述配置文件单元用于对需配置文件进行相关配置；

所述数据封装单元用于封装从业务系统中传递的数据；

所述校验再处理单元，用于根据业务系统的需要，对传入的数据进行较验、再处理。

9.根据权利要求8所述的用于在线学习的考试系统，其特征在于：所述HTTP请求模块设置有网络配置单元，存储有相关配置信息，根据配置信息对HTTP请求进行验证、加密、用户验证、网络代理进行设置后并实例化。

10.一种用于在线学习的考试系统的实现方法，该方法包括以下步骤：

（1）实现发布考试：当业务系统发起一场考试，把考试的相关数据按照考试引擎层定义的数据结构发送至引擎接口，接收到数据后，开始创建考试生成唯一考试号，为本场考试的考生生成唯一准考证号，并把本场考试的试卷存入到缓存中，并发布考试；

（2）考试管理：当考试规定的开始时间到达后，考生可以通过不同的接入端层的端口，通过分配的准考证号，以及系统的令牌进入到考试中，获取到试卷，开始考试；考生每一次答题，与系统的数据交互都会被记录下来，形成考试痕迹，考生所有答题数据记录后会存放到一个数据队列中，由数据处理线程监控数据队列，一发现数据就会取出处理，把处理后的数据存入到相应的数据表中，记录下来；当考生做完所有考试并提交试卷后，系统会对答题情况进行批改，客观题的分数会计算出来写入相应数据表中，并同步到相应业务系统中；当考生考试过程中，规定的考试时间用完后，系统会自动完成收卷，考生将不能继续答题，后续提交的答案也不再记录；当整场考试的结束时间到达后，这场考试会被关闭，所有人再也不能进入考试答题，此时会根据现有数据进行处理，处理完成后，把数据同步到各自的业务系统中去；

（3）数据分析：一场考试结束，考试引擎层会根据设定好的逻辑对本场考试进行汇总统计，先把这场考试的相关数据同步到搜索引擎中，然后计算出考生的排名，并分析考试过程的异常数据信息，并根据系统设定的统计规则生成统计报表；系统中的操作都会通过Flume系统记录到MongoDB中形成考生的整个考试日志，用于考生提出异议时，进行数据回溯，检查系统是否存在问题；

（4）所有与考试引擎的数据交互都是通过数据交互层中的数据调度平台进行传输的，保证数据的正确性和安全性，所有数据格式都是标准的Json格式，只要能遵循这二规则的，都可以通过考试引擎进行考试的闭环管理，不需要单独在做考试的数据处理。